AKT/PI3Kパスウェイの研究に AKT/PI3Kシグナル伝達関連抗体

Rockland社では、AKT/PI3Kシグナル伝達関連抗体を各種取り揃えております。

AKT/PI3Kシグナル伝達パスウェイとは

AKT/PI3Kは、細胞増殖、生存、細胞周期進行、分化、転写、翻訳および糖代謝のシグナルの媒介に不可欠な役割を果たしていることから、基礎研究および医薬品開発において最も活発に研究されているキナーゼパスウェイの一つです（図1参照）。最新のAKTシグナル伝達の研究では、細胞プロセスの理解と、in vivoで生理学的に重要な細胞基質の同定に焦点を当てています。これらの取り組みにより、がん研究、神経科学、および疾患予防におけるAKTパスウェイ調節の重要な役割が明らかになりました。

PKBとしても知られるAKTは、N末端調節ドメイン、調節ドメインとキナーゼドメインを結合するヒンジ領域、およびキナーゼ活性の誘導および維持に必要なC末端領域から構成されるセリン/スレオニンキナーゼです。発見当初、AKTは癌原遺伝子とされていました。AKTにはAKT1（もしくはAKT）、AKT2、AKT3として知られる相同性の高い3つのアイソフォームが存在し、それぞれPKBα、PKBβ、PKBγとも呼ばれています。AKT1は、アポトーシス過程を阻害することによって細胞の生存に重要な役割を果たしており、多くの種類のがんにおいて主要な因子として関与しています。グルコース輸送の誘導に必要なAKT2は、インスリンシグナル伝達パスウェイにおける重要なシグナル伝達分子です。AKT3の役割はあまり明らかにはなっていませんが、主に脳で発現しているとされています。AKT関連パスウェイの脱制御は、がん、心臓病、神経障害、2型糖尿病を含む多くのヒト疾患で観察されました。

米国国立がん研究所(NCIアワードHHSN26100900070CおよびHHSN261201100087C)からの資金援助のおかげで、Rocklandは100を超えるAKT関連製品を開発しました。リコンビナントAKTキャリブレータータンパク質はAKT active（リン酸化）およびnon-active（ホスファターゼ処理およびリン酸化部位二重変異組換えタンパク質）として生産されます。Rockland社商品は、AKT1、AKT2、およびAKT3アイソフォームを含むAKT/PI3Kパスウェイに関与するタンパク質の状態とそれらのリン酸化段階を検出するために使用いただけます。

図1. AKT/PI3Kパスウェイ
PI3Kによる、セカンドメッセンジャーPIP3の生成に続いて、ホスホイノシチド依存性キナーゼ-1（PDK1）とAKTが膜に動員されます。これらのキナーゼが近接していることにより、PDK1は活性化ループ（Tループ）のT308番目の残基でAKTをリン酸化します。その後、AKTは、ラパマイシン非感受性mTOR複合体2（mTORC2）によって、疎水性モチーフの残基S473でリン酸化されます。このリン酸化は、AKTのキナーゼ活性を完全に活性化するために必要です。AKTは、mTORC1活性の負の調節因子であるTSC2など、他のいくつかの基質をリン酸化することができます。 (Adapted from Castel et al., 2014, created with BioRender.com)

活性化状態のAKTタンパク質プロファイリング

AKTの不完全な活性化は、2型糖尿病やがんを含むさまざまな複合疾患の病態生理学的特性の根底を成しています。恒常的に活性化されたAKTは、細胞の生存を促進するとともに、化学療法や放射線療法に対する抵抗性を高めます。実際に、いくつかの研究グループがAKTを標的とする化合物を抗癌剤として開発しています。パスウェイ阻害薬に応答したAKTタンパク質の発現およびその活性化状態の定量化は、治療効果のモニタリングに潜在的な応用があると考えられます。

AKT阻害剤の薬力学的アッセイ

AKT/PI3Kパスウェイは、細胞の生存、がんの進行、インスリン代謝などの多様な細胞過程における調節的役割を担っていることから、研究界において重要な焦点となっています。AKTカスケードは、受容体チロシンキナーゼ、Gタンパク質共役受容体、サイトカイン受容体インテグリン、BおよびT細胞受容体などの多くの刺激によって活性化されます。近年、よく知られたAKT1アイソフォームとともに、AKT2およびAKT3が、それぞれ異なる機能を有するがんの重要な寄与因子として浮上しています。AKT経路は、いくつかの実験的な抗がん剤（ペリフォシンなどのAKT阻害剤、ラパマイシンなどのmTOR阻害剤、LY294002などのPI3K阻害剤）が開発され、臨床試験で使用されており、抗がん剤を開発するためのターゲットとして注目されています。

AKTのアイソフォームは、組織での発現、パスウェイの活性化、阻害物質の感受性に関して異なることが明らかになっています。Rockland社は、AKTアイソフォームに対するモノクローナル抗体を作製しました。これらの抗AKT抗体は、アカデミアの研究者だけでなく、AKTインヒビターおよびモジュレーターに応答するAKTの総量、そのアイソフォーム、およびリン酸化 AKTのレベルを測定するための高感度薬力学アッセイの製造を希望するバイオ製薬会社にも利用できます。

AKTタンパク質の発現とその活性化状態、および経路阻害剤に応答したAKT経路に関与する他のタンパク質の活性化と発現状態の定量化は、治療効果のモニタリングに大きな可能性を秘めています。

図5. STEDナノスコープを用いてAKTリン酸化S473抗体（品番：200-301-268）を免疫蛍光顕微鏡観察し、AKTの活性化および遊走を評価した
A: 無刺激のA431細胞（血清飢餓状態）
B: 15分間のEGF刺激を行ったA431細胞（血清飢餓状態）

図6. AKTリン酸化T308抗体（品番：200-301-269）の反応性を示すドットブロット

図7. AKTのリン酸化状態を示すドットブロット
T308およびS473部位でのリン酸化を除去するために、リコンビナントAKTを未処理またはホスファターゼ処理した。リン酸化されたAKTのみがAKT phospho T308 Antibody（品番：200-301-269）によって検出された。

図8. サンドイッチELISAによってAKT2アイソフォームの活性を測定した

図9. AKT特異的抗体で検出されたリコンビナントAKT3
AKT3はP110Kinaseと共発現し、AKT phospho S473 Antibody（品番：200-301-268）と AKT phospho T308 Antibody（品番：200-301-269）との反応性により、リン酸化される。

細胞シグナル伝達に対するAKT抗体

AKTが活性化されると、AKT経路の下流にある広範囲のタンパク質がリン酸化されるため、AKTをウェスタンブロッティングで検出する方法は、この反応をモニタリングするための一般的な手法となっています。細胞内の様々な場所に存在するリン酸化基質は、表現型で重要な役割を果たします。AKTの不完全または異常な活性化は、2型糖尿病、HIV、および癌を含む様々な複合疾患の病態生理学的特性の根底にあります。AKTが恒常的に活性化されている場合、ATKはがん細胞が治療的介入を回避するために頻繁に利用され、細胞の生存と化学療法および放射線療法に対する耐性を促進します。Rockland社のAKT抗体とAKT/PI3Kパスウェイの試薬は、AKTのレベルとS473、T308におけるそのリン酸化、ならびにAKT抗体のアイソフォームであるAKT2およびAKT3のモニタリングに役立ちます。

• AKT 抗体
• Akt シグナリング抗体 トライアルサイズ
• 特集：シグナル伝達

※  表示価格について