High-content analysis of kinase activity in cells

Combinatorial Chemistry and High Throughput Screening

Volumn 11, Issue 7, 2008, Pages 523-536

  Gasparri, Fabio ^a   Sola, Francesco ^a   Bandiera, Tiziano ^a   Moll, Jürgen ^a   Galvani, Arturo ^a  

^a Oncology Business Unit   (Italy)

Author keywords

Cell based assays; High content screening; Kinase

Indexed keywords

4 (4 FLUOROPHENYL) 2 (4 METHYLSULFINYLPHENYL) 5 (4 PYRIDYL)IMIDAZOLE; AURORA KINASE INHIBITOR; BI 2536; DISCODERMOLIDE; FLUORESCENT DYE; GEFITINIB; GREEN FLUORESCENT PROTEIN; MITOGEN ACTIVATED PROTEIN KINASE INHIBITOR; N BENZYL 2 CYANO 3 (3,4 DIHYDROXYPHENYL)ACRYLAMIDE; NOCODAZOLE; PACLITAXEL; PHA 739358; PHOSPHOINOSITIDE 3 KINASE INHIBITOR; PHOSPHOTRANSFERASE; PROTEIN SERINE THREONINE KINASE INHIBITOR; RAPAMYCIN; SD 1008; SD 1029; STRESS ACTIVATED PROTEIN KINASE INHIBITOR; SUNITINIB;

CELL ACTIVITY; CELL ASSAY; CELL FUNCTION; CONTENT ANALYSIS; DRUG MECHANISM; DRUG RESEARCH; ENZYME ACTIVITY; ENZYME ANALYSIS; FLUORESCENCE RESONANCE ENERGY TRANSFER; HIGH CONTENT ANALYSIS; HUMAN; IMMUNOFLUORESCENCE; IMMUNOFLUORESCENCE TEST; IN VITRO STUDY; LABORATORY AUTOMATION; PRIORITY JOURNAL; REVIEW; SCREENING; SIGNAL TRANSDUCTION;

BIOLOGICAL ASSAY; CELLS; DRUG EVALUATION, PRECLINICAL; FLUORESCENT DYES; PHOSPHOTRANSFERASES; SMALL MOLECULE LIBRARIES;

EID: 49449101108     PISSN: 13862073     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.2174/138620708785204126     Document Type: Review

References (96)

1. International Human Genome Sequencing Consortium. Nature, 2004, 431, 931.
2. Zheng, C.J.; Han, L.Y.; Yap, C.W.; Ji, Z.L.; Cao, Z.W.; Chen, Y.Z. Pharmacol. Rev., 2006, 58, 259.
3. Manning, G.; Whyte, D.B.; Martinez, R.; Hunter, T.; Sudarsanam, S. Science, 2002, 298, 1912.
4. Johnson, S.A.; Hunter, T. Nat. Methods, 2005, 2, 17.
5. Futreal, P.A.; Coin, L.; Marshall, M.; Down, T.; Hubbard, T.; Wooster, R.; Rahman, N.; Stratton, M.R. Nat. Rev. Cancer, 2004, 4, 177.
6. Parang, K.; Sun, G. Curr. Opin. Drug Discov. Devel., 2004, 7, 617.
7. Lindsley, C.W.; Barnett, S.F.; Yaroschak, M.; Bilodeau, M.T.; Layton, M.E. Curr. Top. Med. Chem., 2007, 7, 1349.
8. Toral-Barza, L.; Zhang, W.G.; Huang, X.; McDonald, L.A.; Salaski, E.J.; Barbieri, L.R.; Ding, W.D.; Krishnamurthy, G.; Hu, Y.B.; Lucas, J.; Bernan, V.S.; Cai, P.; Levin, J.I.; Mansour, T.S.; Gibbons, J.J.; Abraham, R.T.; Yu, K. Mol. Cancer Ther., 2007, 6, 3028.
9. Groner, B.; Hartmann, C.; Wels, W. Curr. Mol. Med., 2004, 4, 539.
10. Saltz, L.; Easley, C.; Kirkpatrick, P. Nat. Rev. Drug Disc., 2006, 5, 987.
11. Hennessy, B.T.; Smith, D.L.; Ram, P.T.; Lu, Y.; Mills, G.B. Nat. Rev. Drug Discov., 2005, 4, 988.
12. Dhillon, A.S.; Hagan, S.; Rath, O.; Kolch, W. Oncogene, 2007, 26, 3279.
13. Ferrajoli, A.; Faderl, S.; Ravandi, F.; Estrov, Z. Curr. Cancer Drug Targets., 2006, 6, 671.
14. Lu, T.; Stark, G.R. Cell Cycle, 2004, 3, 1114.
15. de Carcer, G.; de Castro, I.; Malumbres, M. Curr. Med. Chem., 2007, 14, 969.
16. Steeghs, N.; Nortier, J.W.; Gelderblom, H. Ann. Surg. Oncol., 2007, 14, 942.
17. Vainshtein, I.; Silveria, S.; Kaul, P.; Rouhani, R.; Eglen, R.M.; Wang, J. J. Biomol. Screen., 2002, 7, 507.
18. Gill, A. Mini Rev. Med. Chem., 2004, 4, 301.
19. Kittler, R.; Putz, G.; Pelletier, L.; Poser, I.; Heninger, A.K.; Drechsel, D.; Fischer, S.; Konstantinova, I.; Habermann, B.; Grabner, H.; Yaspo, M.L.; Himmelbauer, H.; Korn, B; Neugebauer, K.; Pisabarro, M.T.; Buchholz, F. Nature, 2004, 432, 1036.
20. Melnick, J.S.; Janes, J.; Kim, S.; Chang, J.Y.; Sipes, D.G.; Gunderson, D.; Jarnes, L.; Matzen, J.T.; Garcia, M.E.; Hood, T.L.; Beigi, R.; Xia, G.; Harig, R.A.; Asatryan, H.; Yan, S.F.; Zhou, Y.; Gu, X.J.; Saadat, A.; Zhou, V.; King, F.J.; Shaw, C.M.; Su, A.I.; Downs, R.; Gray, N.S.; Schultz, P.G.; Warmuth, M.; Caldwell, J.S. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2006, 103, 3153.
21. Kuckuck, F.W.; Edwards, B.S.; Sklar, L.A. Cytometry, 2001, 44, 83.
22. Krutzik, P.O.; Nolan, G.P. Nat. Methods, 2006, 3, 361.
23. Bantscheff, M.; Eberhard, D.; Abraham, Y.; Bastuck, S.; Boesche, M.; Hobson, S.; Mathieson, T.; Perrin, J.; Raida, M.; Rau, C.; Reader, V.; Sweetman, G.; Bauer, A.; Bouwmeester, T.; Hopf, C.; Kruse, U.; Neubauer, G.; Ramsden, N.; Rick, J.; Kuster, B.; Drewes, G. Nat. Biotechnol., 2007, 25, 1035.
24. Haney, S.A.; LaPan, P.; Pan, J.; Zhang, J. Drug Discov. Today, 2006, 11, 889.
25. Nichols, A. Methods Mol. Biol., 2007, 356, 379.
26. Ish, T.; Sootome, H.; Yagi, Y.; Yamashita, K.; Noumi, T.; Noro, N.; Ishii, T. J. Biomol. Screen., 2007, 12, 818.
27. Fan, F.; Wood, K.V. Assay. Drug Dev. Technol., 2007, 5, 127.
28. Aguirre-Ghiso, J.A.; Ossowski, L.; Rosenbaum, S.K. Cancer Res., 2004, 64, 7336.
29. Giuliano, K.A.; DeBiasio, R.L.; Dunlay, R.T.; Gough, A.; Volosky, J.M.; Zock, J.; Pavlakis, G.N.; Taylor, D.L. J. Biomol. Screen., 1997, 2, 249.
30. Taylor, D.L. Methods Mol. Biol., 2007, 356, 3.
31. Lang, P.; Yeow, K.; Nichols, A.; Scheer, A. Nat. Rev. Drug Discov., 2006, 5, 343.
32. Krausz, E. Mol. Biosyst., 2007, 3, 232.
33. Loechel, F.; Bjorn, S.; Linde, V.; Praestegaard, M.; Pagliaro, L. Methods Mol. Biol., 2007, 356, 401.
34. Almholt, D.L.; Loechel, F.; Nielsen, S.J.; Krog-Jensen, C.; Terry, R.; Bjorn, S.P.; Pedersen, H.C.; Praestegaard, M.; Moller, S.; Heide, M.; Pagliaro, L.; Mason, A.J.; Butcher, S.; Dahl, S.W. Assay Drug Dev. Technol., 2004, 2, 7.
35. Perlman, Z.E.; Slack, M.D.; Feng, Y.; Mitchison, T.J.; Wu, L.F.; Altschuler, S.J. Science, 2004, 306, 1194.
36. Ghosh, R.N.; Grove, L.; Lapets, O. Assay. Drug Dev. Technol., 2004, 2, 473.
37. Nickischer, D.; Laethem, C.; Trask, O.J., Jr.; Williams, R.G.; Kandasamy, R.; Johnston, P.A.; Johnston, P.A. Methods Enzymol., 2006, 414, 389.
38. Ross, S.; Chen, T.; Yu, V.; Tudor, Y.; Zhang, D.; Liu, L.; Tamayo, N.; Dominguez, C.; Powers, D. Assay. Drug Dev. Technol., 2006, 4, 397.
39. Gasparri, F.; Ciavolella, A.; Galvani, A. Adv. Exp. Med. Biol., 2007, 604, 137.
40. Wilson, C.J.; Si, Y.; Thompsons, C.M.; Smellie, A.; Ashwell, M.A.; Liu, J.F.; Ye, P.; Yohannes, D.; Ng, S.C. J. Biomol. Screen., 2006, 11, 21.
41. Barabasz, A.; Foley, B.; Otto, J.C.; Scott, A.; Rice, J. Assay Drug Dev. Technol., 2006, 4, 153.
42. Soncini, C.; Carpinelli, P.; Gianellini, L.; Fancelli, D.; Vianello, P.; Rusconi, L.; Storici, P.; Zugnoni, P.; Pesenti, E.; Croci, V.; Ceruti, R.; Giorgini, M.L.; Cappella, P.; Ballinari, D.; Sola, F.; Varasi, M.; Bravo, R.; Moll, J. Clin. Cancer Res., 2006, 12, 4080.
43. Gasparri, F.; Cappella, P.; Galvani, A. J. Biomol. Screen., 2006, 11, 586.
44. Granas, C.; Lundholt, B.K.; Loechel, F.; Pedersen, H.C.; Bjorn, S.P.; Linde, V.; Krogh-Jensen, C.; Nielsen, E.M.; Praestegaard, M.; Nielsen, S.J. J. Biomol. Screen., 2006, 11, 423.
45. Curran, T.; Bravo, R.; Muller, R. Cancer Surv., 1985, 4, 655.
46. Alivisatos, A.P.; Gu, W.; Larabell, C. Annu. Rev. Biomed. Eng., 2005, 7, 55.
47. Giepmans, B.N.; Adams, S.R.; Ellisman, M.H.; Tsien, R.Y. Science, 2006, 312, 217.
48. Prasher, D.C.; Eckenrode, V.K.; Ward, W.W.; Prendergast, F.G.; Cormier, M.J. Gene, 1992, 111, 229.
49. Matz, M.V.; Fradkov, A.F.; Labas, Y.A.; Savitsky, A.P.; Zaraisky, A.G.; Markelov, M.L.; Lukyanov, S.A. Nat. Biotechnol., 1999, 17, 969.
50. Baird, G.S.; Zacharias, D.A.; Tsien, R.Y. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2000, 97, 11984.
51. Delagrave, S.; Hawtin, R.E.; Silva, C.M.; Yang, M.M.; Youvan, D.C. Biotechnology (N.Y.), 1995, 13, 151.
52. Heim, R.; Tsien, R.Y. Curr. Biol., 1996, 6, 178.
53. Niswender, K.D.; Blackman, S.M.; Rohde, L.; Magnuson, M.A.; Piston, D.W. J. Microsc., 1995, 180, 109.
54. Giuliano, K.A.; Taylor, D.L. Trends Biotechnol., 1998, 16, 135.
55. Heydorn, A.; Lundholt, B.K.; Praestegaard, M.; Pagliaro, L. Methods Enzymol., 2006, 414, 513.
56. Trask, O.J., Jr.; Baker, A.; Williams, R.G.; Nickischer, D.; Kandasamy, R.; Laethem, C.; Johnston, P.A.; Johnston, P.A. Methods Enzymol., 2006, 414, 419.
57. Wolff, M.; Haasen, D.; Merk, S.; Kroner, M.; Maier, U.; Bordel, S.; Wiedenmann, J.; Nienhaus, G.U.; Valler, M.; Heilker, R. Comb. Chem. High Throughput. Screen., 2006, 9, 339.
58. Lundholt, B.K.; Linde, V.; Loechel, F.; Pedersen, H.C.; Moller, S.; Praestegaard, M.; Mikkelsen, I.; Scudder, K.; Bjorn, S.P.; Heide, M.; Arkhammar, P.O.; Terry, R.; Nielsen, S.J. J. Biomol. Screen., 2005, 10, 20.
59. MacDonald, M.L.; Lamerdin, J.; Owens, S.; Keon, B.H.; Bilter, G.K.; Shang, Z.; Huang, Z.; Yu, H.; Dias, J.; Minami, T.; Michnick, S.W.; Westwick, J.K. Nat. Chem. Biol., 2006, 2, 329.
60. Michnick, S.W.; MacDonald, M.L.; Westwick, J.K. Methods, 2006, 40, 287.
61. Zemanova, L.; Schenk, A.; Valler, M.J.; Nienhaus, G.U.; Heilker, R. Drug Discov. Today, 2003, 8, 1085.
62. Simpson, P.B.; Bacha, J.I.; Palfreyman, E.L.; Woollacott, A.J.; McKernan, R.M.; Kerby, J. Anal. Biochem., 2001, 298, 163.
63. Murray, P.J. J. Immunol., 2007, 178, 2623.
64. Morgensztern, D.; McLeod, H.L. Anticancer Drugs, 2005, 16, 797.
65. Zarubin, T.; Han, J. Cell Res., 2005, 15, 11.
66. Garrington, T.P.; Johnson, G.L. Curr. Opin. Cell Biol., 1999, 11, 211.
67. Johnson, G.L.; Lapadat, R. Science, 2002, 298, 1911.
68. Cowan, K.J.; Storey, K.B. J. Exp. Biol., 2003, 206, 1107.
69. Williams, R.G.; Kandasamy, R.; Nickischer, D.; Trask, O.J., Jr.; Laethem, C.; Johnston, P.A.; Johnston, P.A. Methods Enzymol., 2006, 414, 364.
70. Duan, Z.; Bradner, J.E.; Greenberg, E.; Levine, R.; Foster, R.; Mahoney, J.; Seiden, M.V. Clin. Cancer Res., 2006, 12, 6844.
71. Kau, T.R.; Schroeder, F.; Ramaswamy, S.; Wojciechowski, C.L.; Zhao, J.J.; Roberts, T.M.; Clardy, J.; Sellers, W.R.; Silver, P.A. Cancer Cell, 2003, 4, 463.
72. Minguez, J.M.; Giuliano, K.A.; Balachandran, R.; Madiraju, C.; Curran, D.P.; Day, B.W. Mol. Cancer Ther., 2002, 1, 1305.
73. Flemington, E.K.; Speck, S.H.; Kaelin, W.G. Jr. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A, 1993, 90, 6914.
74. Grove, L.E.; Ghosh, R.N. Assay Drug Dev. Technol., 2006, 4, 421.
75. Gasparri, F.; Mariani, M.; Sola, F.; Galvani, A. J. Biomol. Screen., 2004, 9, 232.
76. Fu, J.; Bian, M.; Jiang, Q.; Zhang, C. Mol. Cancer Res., 2007, 5, 1.
77. Hendzel, M.J.; Wei, Y.; Mancini, M.A.; Van, H.A.; Ranalli, T.; Brinkley, B.R.; Bazett-Jones, D.P.; Allis, C.D. Chromosoma, 1997, 106, 348.
78. Fancelli, D.; Moll, J.; Varasi, M.; Bravo, R.; Artico, R.; Berta, D.; Bindi, S.; Cameron, A.; Candiani, I.; Cappella, P.; Carpinelli, P.; Croci, W.; Forte, B.; Giorgini, M.L.; Klapwijk, J.; Marsiglio, A.; Pesenti, E.; Rocchetti, M.; Roletto, F.; Severino, D.; Soncini, C.; Storici, P.; Tonani, R.; Zugnoni, P.; Vianello, P. J. Med. Chem., 2006, 49, 7247.
79. Steegmaier, M.; Hoffmann, M.; Baum, A.; Lenart, P.; Petronczki, M.; Krssak, M.; Gurtler, U.; Garin-Chesa, P.; Lieb, S.; Quant, J.; Grauert, M.; Adolf, G.R.; Kraut, N.; Peters, J.M.; Rettig, W.J. Curr. Biol., 2007, 17, 316.
80. Montagnoli, A.; Tenca, P.; Sola, F.; Carpani, D.; Brotherton, D.; Albanese, C.; Santocanale, C. Cancer Res., 2004, 64, 7110.
81. Labib, K.; Kearsey, S.E.; Diffley, J.F. Mol. Biol. Cell, 2001, 12, 3658.
82. Montagnoli, A.; Valsasina, B.; Brotherton, D.; Troiani, S.; Rainoldi, S.; Tenca, P.; Molinari, A.; Santocanale, C. J. Biol. Chem., 2006, 281, 10281.
83. Montagnoli, A.; Valsasina, B.; Croci, V.; Menichincheri, M.; Tibolla, M.; Tenca, P.; Rainoldi, S.; Brotherton, D.; Albanese, C.; Patton, V.; Alzani, R.; Ciavolella, A.; Sola, F.; Molinari, A.; Volpi, D.; Fiorentini, F.; Cattoni, M.; Healy, S.; Bensimon, A.; Vanotti, E.; Santocanale, C. Nat. Chem. Biol., 2008, In press.
84. Duan, Z.; Bradner, J.; Greenberg, E.; Mazitschek, R.; Foster, R.; Mahoney, J.; Seiden, M.V. Mol. Pharmacol., 2007, 72, 1137.
85. Garcia-Echeverria, C.; Pearson, M.A.; Marti, A.; Meyer, T.; Mestan, J.; Zimmermann, J.; Gao, J.; Brueggen, J.; Capraro, H.G.; Cozens, R.; Evans, D.B.; Fabbro, D.; Furet, P.; Porta, D.G.; Liebetanz, J.; Martiny-Baron, G.; Ruetz, S.; Hofmann, F. Cancer Cell, 2004, 5, 231.
86. Sehgal, S.N.; Baker, H.; Vezina, C. J. Antibiot. (Tokyo), 1975, 28, 727.
87. Sabatini, D.M.; Erdjument-Bromage, H.; Lui, M.; Tempst, P.; Snyder, S.H. Cell, 1994, 78, 35.
88. Mendel, D.B.; Laird, A.D.; Xin, X.; Louie, S.G.; Christensen, J.G.; Li, G.; Schreck, R.E.; Abrams, T.J.; Ngai, T.J.; Lee, L.B.; Murray, L.J.; Carver, J.; Chan, E.; Moss, K.G.; Haznedar, J.O.; Sukbuntherng, J.; Blake, R.A.; Sun, L.; Tang, C.; Miller, T.; Shirazian, S.; McMahon, G.; Cherrington, J.M. Clin. Cancer Res., 2003, 9, 327.
89. Ciardiello, F.; Caputo, R.; Bianco, R.; Damiano, V.; Pomatico, G.; De, P.S.; Bianco, A.R.; Tortora, G. Clin. Cancer Res., 2000, 6, 2053.
90. Cyert, M.S. J. Biol. Chem., 2001, 276, 20805.
91. Lim, M.A.; Kikani, C.K.; Wick, M.J.; Dong, L.Q. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2003, 100, 14006.
92. Rosner, M.; Hanneder, M.; Freilinger, A.; Hengstschlager, M. Amino.Acids, 2007, 32, 341.
93. Giuliano, K.A.; Haskins, J.R.; Taylor, D.L. Assay. Drug Dev. Technol., 2003, 1, 565.
94. Deerinck, T.J. Toxicol. Pathol., 2008, 36, 112.
95. Cappella, P.; Gasparri, F.; Pulici, M.; Moll, J. Cytometry, 2008 (submitted).
96. Proll, G.; Steinle, L.; Pröll, F.; Kumpf, M.; Moehrle, B.; Mehlmann, M.; Gauglitz, G. J. Chromatogr. A., 2007, 1161, 2.