게시 및 게시 날짜 : 2020/06/09

에볼루션 바카라의 구조를 완전히 비파괴 적으로 분석합니다

-사용 된 NMR 기술은 제형 및 저장 조건 하에서 생물 약제를 평가할 수 있습니다-

포인트

  • 원래 NMR 기술의 개발을 통해 어려운 제형 및 저장 조건에서 고차 구조 평가를 달성
  • 전형적인 중합체 바이오 제약 인 에볼루션 바카라의 완전히 비파괴적인 구조 분석을 달성
  • 바이오 제약의 기능 개선을 포함하여 연구 및 개발에 기여하기를 희망

요약

국가 선진 산업 과학 기술 연구소 [Ishimura Kazuhiko의 회장] (이하 "AIST"), 역동적 인 약물 Modality Research Group의 책임자 인 Cellular and Molecular Engineering의 책임자, Tokunaga Yuji, Tokunaga varicat의 연구원은 Tokyo [Gogami Makoto의 회장 인 " Co, Ltd [코사카 타츠로 회장] 및Antibody고차 구조 (HOS)우리는 공식 조건 및 저온 저장 온도에서 비파괴 적으로 정보를 얻을 수있는 고유 한 NMR 측정 기술을 개발했습니다

Biopharmaceutical의 발전으로 HOS를 기반으로 약용 효능과 안전성을 평가해야합니다 그러나, 용액 조성 또는 측정 온도에 대한 제한없이 에볼루션 바카라와 같은 고 분자량 생물 약리에 대한 HOS 정보를 비파괴 적으로 획득하는 기술은 없었다 새로 개발 된 질소 핵 관찰의 CRINEPT 방법 (N-Crinept 방법)은 AIST의 기반입니다NMR측정 기술을 추가로 개선하고 고 분자량 조건 하에서 NMR 신호의 생성 효율을 극대화하는 완전히 새로운 실험 체계가 도입되었습니다 이는 상당한 민감도, HOS 정보의 포괄적 인 포괄적 인 개선 및 완전한 비파괴를 달성했습니다 이번에 개발 된 기술은 제조 저장 조건 하에서 에볼루션 바카라 분자의 HOS 정보를 얻을 수있게하며, 에볼루션 바카라 약물의 연구 및 개발에 기여할 것으로 예상된다 또한이 방법을 사용하여 NMR 방법으로 분석 할 수있는 단백질의 수를 극적으로 개선 할 수 있습니다

이 기술에 대한 세부 사항은 2020 년 5 월 6 일 (East Daylight Time)에 제공 될 예정입니다의약 화학 저널(doi : 101021/acsjmedchem0c00231)에 게시

생물 공학 분야의 최근 연구 결과 요약

Biopharmaceutical HOS의 완전한 비파괴 관찰을 허용하는 N- 크린 프린트 방법
에볼루션 바카라 구조의 파란색 및 적색 원은 관찰 가능한 아미노산 위치를 나타냅니다


개발의 사회적 배경

최근 몇 년 동안 에볼루션 바카라와 같은 바이오 제약의 시장 점유율이 확장되었습니다 바이오 제약이 효과적이기 위해서는 주요 성분 인 에볼루션 바카라 단백질이 용액에 적절한 고차 구조 (HOS)를 가질 필요가있다 한편, 에볼루션 바카라 단백질의 HO는 열 등으로 인해 악화되기 쉽다 에볼루션 바카라 단백질의 분해는 에볼루션 바카라 약물의 효과를 약화시킬뿐만 아니라 부작용을 향상시켜 HOS 정보를 얻는 것이 안전을 보장하는 데 매우 중요합니다 (그림 1) 그러나, 이전의 분석 기술을 사용하면, 측정 자체는 HOS에 영향을 줄 수 있으며, NMR 방법이 사용 되더라도 솔루션 조건 하에서 단백질에 대한 비파괴 적 HOS 정보를 허용하는 경우, 제제 조건 하에서 저온 저장 온도에서 완전히 비파괴적인 HOS 분석을 수행 할 수 없습니다

그림 1

그림 1 에볼루션 바카라 약물의 저하 및 HOS 분석의 중요성

 

연구 이력

9881_9968fc-trosy 방법, 150,000 이상의 분자량이있는 에볼루션 바카라의 비파괴 관찰이 가능할 수 있습니다 (AIST : 수정없이 바이오 제약을 평가할 수있는 바카라) 그러나, 관찰 된 위치가 방향족 아미노산으로 제한 되었기 때문에, 완전한 비파괴성은 달성되지 않았으며, 불소 핵으로 인한 단백질 HO의 변화는 일반적으로 무시할 수있는 것으로 생각되지만, HO를 변경할 가능성은 0이 아니다 (그림 2가 남은다) 따라서 이번에는 HOS를 완전히 비파괴 적으로 관찰 할 수있는 기술을 개발하기 위해 노력했습니다

또한,이 개발은 일본 의학 연구 및 개발 연구소의 의료 연구 및 개발 연구소 (Drug Discovery Institute of Medical Research and Institute of Medical Research and Development)의 프로젝트 인 일본 의학 연구 및 개발 연구소 (Japan Institute of Medical Research and Development)의 지원을 받았다 19K07040, 2019-2021)

 

연구 컨텐츠

이번에 개발 된 N- 크리노프 방법 (공식 이름은15분극 전달에 의해 강화 된 N- 검출 된 교차 상관 이완 및 둔감 한 핵 핵무기, 직접 질소 15 관측 및크로스 이완10765_11070

N- 크린 프린트 방법이 제약으로 사용되는 에볼루션 바카라와 99% 이상의 아미노산 서열 상 동성을 갖는 에볼루션 바카라 분자에 적용된 경우, 다중공식 구성at저장 온도의 NMR 신호 관찰 될 수있다 (그림 3) 또한, N- 크린 프린트 방법은 준비 조건의 차이로 인해 HOS의 변화를 감지하고포도당 변형그것은 이질적이었습니다 (자세한 내용은 논문 참조) 이러한 이유에 기초하여, 이번에 개발 된 N- 크린 프린트 방법이 입증된다면, 그것은 안정적인 동위 원소 라벨링이 이미 널리 사용되는 개발 단계뿐만 아니라 생산, 제형, 운송 및 보관을 포함한 다양한 상황에서도 사용될 것으로 예상됩니다 (그림 4) 지금까지, 150,000 이상의 분자량을 갖는 단백질의 NMR 분석은 중수소를 수행하는 데 필요했으며, 이는 단백질의 수소 원자를 중수소 원자로 대체한다 그러나, 신규 코로나 바이러스 (SARS-COV-2)의 표면 단백질과 같은 많은 큰 막 단백질은 포유 동물 세포에서만 발현 될 수 있으며, 종래의 NMR 기술을 분석 할 수 없다 N- CRINEPT 방법은 이러한 큰 막 단백질의 HOS 분석에 사용될 수 있으며 광범위한 응용 분야에 사용될 수 있습니다

그림 2

그림 2 : 완전한 비파괴 관찰을 허용하는 N- 크린 프린트 방법

그림 3

그림 3 다양한 제형 조성물에서 에볼루션 바카라의 N- 크린 프 스펙트럼
하나의 신호는 하나의 아미노산 잔기에 해당합니다 31 개의 신호의 출현이 예상되지만 두 가지 처방 조건 모두에서 70% 이상의 신호가 관찰되었습니다 패턴의 유사성은 고차 구조가 거의 동일하다는 것을 나타냅니다

그림 1

그림 4 N-CRINEPT 방법의 다양한 측면

 

미래 계획

향후 N- 크린 프린트 방법은 연구 및 개발 단계에서 에볼루션 바카라 약물에 적용될 것이며 사회적 구현을 ​​계속 구현할 것입니다 또한, 우리는 NMR 방법을 사용하여 기본 약물 발견 지원 기술을 더욱 발전시킬 것이며, 생물 제약뿐만 아니라 소분자 및 중간 분자를 포함한 광범위한 약물을 처리 할 수있는 기본 약물 발견 기술 플랫폼을 확립 할 것입니다

 

질문

국립 선진 산업 과학 기술 연구소, 국립 연구 및 개발 회사
세포 및 분자 공학 연구 부서 동적 약물 발견 양식 연구 그룹
연구원 Tokunaga Yuji 이메일 : tokunagay * aistgojp ( @로 변경하고 보내주세요)

세포 및 분자 공학 연구 부서 동적 약물 발견 양식 연구 그룹
Takeuchi Tsune, 연구 그룹 책임자 이메일 : Koh-Takeuchi * aistgojp ( @로 변경하고 보내주세요)


터미널 설명

◆ 에볼루션 바카라
특정 항원을 인식함으로써 면역 반응을 담당하는 약 150,000의 분자량을 가진 단백질 (IgG) 그것은 종종 생물 약제에 사용됩니다 Y 자형 팔 팁에는 가변 영역이 있으며 서열 다양성으로 인해 다양한 항원을 인식합니다 최근에, 두 팔이 발달하는 상이한 항원을 인식하는 이중 선택적 에볼루션 바카라와 같은 고도로 기능성 에볼루션 바카라는 HOS 정보를 더욱 중요하게 만듭니다[참조로 돌아 가기]
◆ 고차 구조 (HOS)
1 차 구조 (아미노산 서열)와 대조적으로 단백질의 3 차원 구조를 α- 헬릭스에서 서브 유닛 구조에 이르기까지 계층 적으로 특성화하는 개념 단백질은 특정 고차 구조를 가짐으로써 기능하지만, 이들의 파괴는 면역 원성 및 기타 요인을 유발할 수있다 생물 제약조차도 의약 효능 및 안전성의 관점에서 고차의 구조 정보에 중요합니다[참조로 돌아 가기]
◆ Biopharmaceutical
물질과 같은 단백질과 같은 바이오 폴리머를 사용하여 제조 된 약물 인슐린 및 기타 물질은 과거에 알려져 왔지만 최근에는 에볼루션 바카라를 사용한 바이오 제약의 발달이 특히 인기를 얻었습니다[참조로 돌아 가기]
◆ NMR
핵 자기 공명에 대한 약어 수용성 단백질 및 기타 물질이 강력한 자기장에 배치 될 때 발생하는 "핵 스핀의 공명 현상"을 관찰 할 수 있고, 이들의 고차 구조는 원자 수준에서 분석 될 수있다 샘플을 파괴하거나 동결하지 않고 샘플을 분석 할 수있는 분석 기술은 제약뿐만 아니라 식품, 재료 및 화학을 포함한 다양한 분야에서도 사용됩니다[참조로 돌아 가기]
◆ fc-trosy 방법
NMR 관찰 기술 중 하나 인 공식 이름은19F-13C 횡 방향 이완 최적화 분광법 AIST와 Harvard University (Nat Method 100,000 이상의 무게[참조로 돌아 가기]
◆ 크로스 휴식
요소 사이의 자화를 움직이는 NMR 기술 중 하나 N- CRINEPT 방법에서, 자화는 고도로 민감한 아미드 수소 핵에서 감도를 증가시키기 위해 교차 릴 항축 방법을 사용하여 덜 민감한 아미드 질소 핵으로 전달된다 또한, 분자량이 증가함에 따라 교차 균일으로 인한 자화 전달이 더 빠르기 때문에, 에볼루션 바카라의 NMR 신호를 관찰 할 수있게되었다[참조로 돌아 가기]
◆ 준비 구성
바이오 제약 제제, pH 및 삼투압 조정기, 두껍게, 계면 활성제 등을 생물 제약 제제에 추가하여 주요 성분 단백질을 안정화시키고 투여하는 동안 통증을 감소시킨다 이러한 첨가제는 점도 증가 및 고강도 배경 신호로 인한 감도 감소로 인해 NMR 데이터의 품질에 영향을 미칩니다[참조로 돌아 가기]
◆ 저장 온도
많은 바이오 제약은 변성 및 불 활성화를 방지하기 위해 약 4 ° C 약 4 ° C의 저온에 저장됩니다 또한 향후 확장 될 것으로 예상되는 콜드 체인을 통한 의약품의 운송은 같은 온도에서 수행 될 것으로 예상된다 이전에는 NMR 감도가 감소되는 저온에서 에볼루션 바카라의 고해상도 스펙트럼을 얻는 것이 어려웠다[참조로 돌아 가기]
◆ 글리코 실화
진핵 생물 세포에서 생산 된 단백질은 골지에서 글리코 실화 변형을 겪습니다 글리코 실화 변화의 패턴은 에볼루션 바카라 약물의 활성에 영향을 미치므로 간단하고 비파괴적인 분석과 HOS에 미치는 영향을 이해해야합니다[참조로 돌아 가기]

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