Высокопроизводительн ый скрининг
High-Throughput Screening
(HTS)
1
Что такое HTS ?
Возможность быстрого поиска среди миллионов соединений, обладающих определенным типом биологической активности
2
Высокопроизводительный скрининг
3
Для чего используют HTS?
Для скрининга / проверки всех типов биологически активных соединений (библиотек):
Природных веществ
Комбинаторных библиотек (пептидов, хим.соединений…)
Биологических библиотек
скрининг при помощи микрочипов:
ДНК чипы
РНК чипы
белковые чипы
4
ProtoArray® Human Protein Microarray
Life Technologies
ProtoArray® Human Protein Microarray - белковая матрица, позволяющая
осуществлять эффективную детекцию белковых взаимодействий с использованием изучаемых белков и небольших молекул. Технология представляет собой иммуноферментный анализ в микроформате с высокой степенью мультиплексности (до 9400 мишеней для одного аналита).
Быстрый, простой, чувствительный метод для идентификации взаимодействий белков с молекулами-мишенями.
Скрининг взаимодействия целевого белка или малой молекулы с тысячами белков
человека различных классов таких как: киназы, белки, ассоциированные с мембранами, белки сигнальной трансдукции, антитела, а так же протеины, вовлеченные в различные метаболические пути.
Наличие контролей, иммобилизованных на той же мембране, обеспечивает жесткий контроль фонового сигнала и обеспечивает высокую точность детекции.
Готовые протоколы для анализа киназ, убиквитин-лигазной активности, связывания антител и малых молекул на одной универсальной матрице.
Совместимость с широким выбором сканеров с флуоресцентным,
хемилюминесцентным или радиоактивным типами детекции.5
Скрининг новых соединений
Past
Экстракты природных веществ
Скрининг для поиска новых биологически активных соединений
Комбинаторные |
Биологические |
библиотеки |
библиотеки |
(органическая химия) |
(протеины, вирусы,…) |
Future ?
6
Скрининг новых соединений
Скрининг экстрактов природных веществ: -> Да или Нет ???
В прошлом-> главный источник разнообразия
Получали, главным образом, из растений или микроорганизмов
На сегодняшний день тестируются -> 0.5% микробов почвы -> 0.5% растений и микробов в
океане
-> все еще огромный потенциал разнообразия!!!!!
Сложности: -> время и трудоемкость
-> часто нет подходящего химического синтеза (нет доступных производных) 
-> часто не дает положительного результата
7
Скрининг новых соединений
Скрининг экстрактов природных веществ: -> Да или Нет ???
Проблемы с различной очисткой экстрактов:
-> «сырой» экстракт:
-много веществ (сложность и трудоемкость)
-последующее выделение активного соединения требует много времени
-необходимо осуществить большое количество исследований для оценки погрешности (в экстракте одновременно находится много разных веществ в разных концентрациях)
-> частично очищенный экстракт:
-Все еще несколько веществ (но сложность уменьшается)
-Последующее выделение занимает меньше времени
-Активное соединение частично теряется при очистке (проблема концентрации)
-Вещество больше не проявляет активности из-за отсутствующего кофактора
-> очищенный экстракт:
- Выделение индивидуальных веществ из экстракта занимает много времени - Необходимы большие количества исходного материала (проблема с “некультурными” микробами) 
-Очистка неправильно выбранного вещества -> ни один из кандидатов не дал сигнал
-Вещество изначально присутствует в минимальных колличествах и может быть
потеряно во время очистки 
- Вещество больше не проявляет активности из-за отсутствующего кофактора
8
Скрининг новых соединений
Скрининг библиотек:
1. Что такое библиотека?
Объединение большого количества связных / подобных веществ (химических веществ, белков,…..) -> не встречающихся в природе-> искусственно полученных!!!
2.Какие библиотеки можно сделать и для чего их используют?
-> Комбинаторные библиотеки (химический синтез)
все виды химических соединений (включая пептиды), которые могут быть синтезированы; используются для поиска возможных лигандов, открытия лекарств, анализа взаимодействий, …. 
-> Биологические библиотеки (библиотеки ДНК,
РНК, библиотеки кодировки генов, протеиновые библиотеки) 
Микроанализы, методы на микрочипах, скрининг и разработка ферментов,
антибиотиков, вирусов,9
возможных лигандов, анализа взаимодействий, …
Скрининг новых соединений
Скрининг микроорганизмов -> для новых ферментов
-> при помощи генетических зондов |
-> культивируемые |
|
-> метагеномный скрининг |
-> не культивируемые |
|
1. Метод генетического зонда -> метод гибридизации
-> определение наличия и местоположения специфических генов в организме -> оценка распределения гена среди различных образцов
-> таксономические маркеры -> поиск новых ферментов в микробиологической культуре
Ограничение : микробиологические штаммы можно использовать в скрининговом исследовании, только если культивирование возможно!!! 
10