化学遺伝学：小分子化合物で生物学的系を解明します

化学遺伝学は、多様な小分子化合物を採用して、古典的な遺伝学の中核での突然変異誘発戦略に類似した方法で生物学的プロセスを解明します。目的の表現型を誘導する化合物の小分子ライブラリをスクリーニングすることは、順番の化学的遺伝的アプローチを表しますが、逆アプローチには単一のタンパク質を標的とする小分子が含まれます。ここでは、学界と学界における小分子スクリーニングの目標、ハイスループットスクリーニングの最近の開発、および複合コレクション、スクリーニング施設、およびデータベースの公開されたリソースの最近の開発の目標の重要な違いを確認します。化学遺伝的スクリーニングの特にエキサイティングな結果は、そのタンパク質の機能に影響を与える化合物とともに、経路におけるタンパク質の以前は未知の役割の発見です。例として、このような発見は治療の発達への進歩につながり、より一般的には、生物学的プロセスの研究のために研究コミュニティが利用できる小分子「ツールボックス」のサイズを増加させています。

Chemical genetics employs diverse small-molecule compounds to elucidate biological processes in a manner analogous to the mutagenesis strategies at the core of classical genetics. Screening small-molecule libraries for compounds that induce a phenotype of interest represents the forward chemical genetic approach, whereas the reverse approach involves small molecules targeting a single protein. Here, we review key differences between the goals for small-molecule screening in industry versus academia, recent developments in high-throughput screening, and publicly available resources of compound collections, screening facilities, and databases. A particularly exciting outcome of a chemical genetic screen is the discovery of a previously unknown role for a protein in a pathway together with compounds that affect the function of that protein. In illustrative cases, such discoveries have led to progress toward therapeutic development and more commonly have increased the size of the small molecule "toolbox" available to the research community for the study of biological processes.