게시 및 게시 날짜 : 2019/03/12

수정없이 바이오 제약을 평가할 수있는 바카라 필승법 측정 방법을 개발했습니다

-고차 구조에 기초한 바이오 제약의 품질 평가에 대한 예상한 응용-

포인트

연구원 대화! 1 분 안보로 이동
"연구원 대화! 1 분 설명"비디오 (1 분 58 초)
  • 핵 상호 작용의 다른 조합을 사용한 개선 된 바카라 필승법 관측 감도
  • 기존의 방법보다 큰 분자량의 분자량을 가진 단백질을 구성하는 방향족 아미노산의 측쇄를 관찰 할 수 있습니다
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요약

국립 선진 산업 과학 기술 연구소 [Nakabachi Ryoji 의장 Nakabachi Ryoji] (이하 "AIST"라고 불림) 약물 발견 분자 프로파일 링 연구 센터 [연구 센터 Natsume Toru] 구조적 양식 연구팀 Takeuchi Tsune, Dana-Fared Canced, O, O, Dana-Fared InstitHari Arthanari의사는 전통적인 것과 달리 탄소와 불소 사이의 핵-핵 상호 작용을 활용바카라 필승법|, 관찰 감도 및 기타 요인을 개선하여 분자량이 100,000,000 이상인 큰 단백질로 만들었습니다방향족 아미노산잔류 물 측쇄의 바카라 필승법 관찰이 성공했습니다

Biopharmaceutical9105_9124 |의 품질을 개발하고 평가하려면고차 구조솔루션 상태에서 바카라 필승법 방법은 용액에서 직접 바이오 폴리머의 고차 구조를 분석 할 수 있으며, 최근에는 바이오 제약 및 품질 평가의 개발을위한 분석 기술로 적용될 것으로 예상된다 그러나 분자량이 증가함에 따라 감도가 감소하는 문제가 있습니다 특히, 바이오 제약의 기능적 부위에 존재하고 표적에 결합하는 것을 담당하는 방향족 아미노산 잔기의 측쇄는, 바카라 필승법 관찰의 한계는 약 30,000이며, 바카라 필승법 관찰은 항체와 같은 분자량을 갖는 생물 의장에 대해 어려웠다

이번에 개발 된 바카라 필승법 방법은 분자량이 180,000 인 방향족 아미노산의 측쇄에 불소를 도입함으로써 바카라 필승법 관찰을 허용하며, 또한 분자량의 고차 중량 생물 약회 (150,000의 분자 중량)와 같은 고 분자량 생물 약회의 분석 및 평가를 허용한다 또한 약물 발견의 연구 및 개발에서 억제제 및 활성화 제의 개발 및 기능 개선을 포함하여 다양한 가능성을 열어줍니다 이 기술에 대한 자세한 내용은 2019 년 3 월 11 일 영국 과학 저널 (영국 시간)을 참조하십시오자연 방법잡지에 게시

요약 다이어그램
중합체 바이오 제약의 분자량 및 바카라 필승법 관찰 범위


개발의 사회적 배경

Biopharmaceuticals는 현대 의학에 필수적이며 소분자 약물이 효과가 없다는 목표에 대한 높은 특이성과 효과를 나타냅니다 대부분의 바이오 제약은 단백질과 같은 활성 성분이기 때문에 분자 크기는 크고 바이오 제약의 한 유형 인 항체 약물은 분자량이 150,000 정도입니다 반면에, 생물 약제 물질의 의약 효능과 부작용은 그들의 고차 구조를 반영하여 극적으로 변화합니다 예를 들어, 장기 저장 및 고차 구조의 변화로 인해 생물 약제가 악화 될 때 약물의 효과가 손실되거나 부작용이 증가 할 수 있습니다

고차 구조가 매우 중요한 바이오 제약의 품질 평가 및 개발에서 실제 고차 구조를 분석하려면 기술이 필요합니다 그러나, 고차 구조 분석을위한 이전의 방법에는 고차 구조가 변할 가능성을 배제 할 수 없었던 바이오 제약 회사에 대한 약간의 수정이 필요했습니다

용액에서 효소의 활성 부위의 고차 구조와 표적 분자의 약물 결합 부위가 효소의 활성을 향상시키고 약물과의 결합 분석을 통해 억제제 및 활성화 제를 개발하기위한 필수 정보를 제공한다 따라서, 약물 발견의 연구 및 개발을 목적으로 솔루션의 순수한 고차 구조를 분석하는 방법을 개발할 필요가있다

연구 기록

AIST는 바카라 필승법 방법을 사용하여 약물 발견 지원 기본 기술을 개발하고 구현하기 위해 노력하고 있으며 현재 저 분자제뿐만 아니라 생물 제약과 같은 새로운 약물을 목표로 연구 및 개발을 수행하고 있습니다 특히, 우리는 솔루션에서 바이오 폴리머의 구조를 직접 분석 할 수있는 바카라 필승법 방법을 개발하고 적용하는 데 중점을두고 있으며, 이제 하버드 대학교 의과 대학의 Dana-Farber Cancer Institute와 함께 150,000 개 이상의 분자 중량을 가진 단백질의 방향족 아미노산 측쇄의 바카라 필승법 관찰, 예를 들어, 예를 들어 안티 팟과 같은 안티 부모의 의과 대학과 함께 새로운 방법을 개발했습니다

연구 컨텐츠

바카라 필승법 방법은 원자 수준에서 용액에서 바이오 폴리머의 자연 고차 구조를 분석 할 수있는 우수한 특성을 가지고 있으며, 생물 제약의 고차 구조의 평가에 적용될 것으로 예상된다 그러나, 대상과의 상호 작용 부위에 존재하는 방향족 아미노산 잔기의 측쇄로 높은 분자량이 달성 될 때, 감도는 특히 현저하게 감소하고, 관찰 한계는 종래의 방법에서 약 30,000의 분자량에 있었다 따라서, 항체와 같은 큰 분자량을 갖는 바이오 제약의 기능에서 역할을하는 핵심 부분에 대한 바카라 필승법 방법을 사용하여 고차 구조를 분석하고 평가하기가 어려웠다

이번에는, 우리는 플루오린 핵의 핵 (F)과 탄소 핵 (c) 사이의 간섭을 사용하는 "FC-trosy 방법"을 개발했으며, 이는 이전에 초점을 맞추지 않은 방향족 아미노 잔기의 측쇄 신호의 민감도를 크게 향상시켰다 또한, 측정 될 방향족 측 사슬은 원래 상태에 불소를 함유하지 않기 때문에, 불소가 측쇄에 도입되는 샘플이 미리 측정된다 지금까지, 트로시 방법은 수소 핵 (H)과 질소 핵 (N) 또는 수소 핵 및 탄소 핵 사이의 간섭을 사용하여 고 분자량 단백질의 바카라 필승법 관찰을위한 방법으로 알려져있다 수소 핵과 탄소 핵 사이의 간섭을 사용하는 HC- 트로시 방법은 방향족 아미노산 잔기의 측쇄에 사용되지만, 고 분자량 영역에서는 감도가 불충분하고 방향족 측쇄를 관찰 할 수 없습니다 한편, 불소 핵과 탄소 핵 사이의 간섭을 사용하는 FC- 트로시 방법은 HC- 트로시 방법보다 크기가 높은 감도 순서로 방향족 측쇄를 측정 할 수 있었다

분자량이 약 42,000 인 단백질의 방향족 아미노산 잔류 물의티로신 잔기에 도입되었다 이번에 개발 된 FC-trosy 방법과 기존의 HC-trosy 방법을 사용하여 바카라 필승법에 의해 관찰된다 결과적으로, HC-trosy 방법은 이론적으로 예상되는 것보다 적은 3 개의 신호 만 관찰되었지만 (그림 1 오른쪽), FC-trosy 방법은 티로신 잔기의 수만큼 많은 강한 신호를 관찰하여 민감도가 현저히 향상되었음을 확인했습니다 (그림 1) 또한, 크기가 더 큰 분자량 (180,000,000)을 가진 단백질의 경우, FC-trosy 방법을 사용하여 바카라 필승법 신호가 관찰 될 수있다 또한,이 단백질을 억제제에 결합시키는 것은 바카라 필승법 신호를 변화시키는 것으로 관찰되었다 (도 2)

그림 1
그림 1 FC-Trosy 방법 (왼쪽) 및 HC-Trosy 방법 (오른쪽)을 사용하여 관찰 된 방향족 아미노산 신호

그림 2
그림 2 : 분자량이 180,000 인 단백질 FC-Trosy 방법을 사용하여 관찰되었습니다 (그림 1의 왼쪽)

불소 핵은 단백질에 도입되어 바카라 필승법 관찰에 사용되었으며, 상업적으로 이용 가능한 분광기를 사용하여 측정 할 수 있습니다 또한, 불소 핵의 도입으로 인한 단백질의 고차 입체 형태의 변화는 무시할 수있는 것으로 생각된다 FC-trosy 방법을 활용함으로써, 항체와 같은 고 분자량 생물 제약의 실제 고차 구조가 평가 될 것으로 예상된다 또한, 새로운 방법은 고 분자량 효소의 활성 부위 및 막 단백질을 함유하는 수용체의 리간드 결합 부위의 분석에 널리 적용될 수있다 또한, 신약으로 초점을 맞추고있는 핵산 약물에 대해 유사한 감도가 예상 될 수 있기 때문에 고 분자량 핵산 약물에 적용될 것으로 예상된다

미래 계획

앞으로, 우리는 항체 약물 및 약물 발견 표적 단백질과 같은 실제 고 분자량 바이오 제약의 고차 구조를 평가하고 사회에서 구현하는 기술을 개발할 것입니다 또한이 회사는 바카라 필승법 방법을 사용하여 기본 약물 발견 지원 기술을 개발하여 소분자, 바이오 제약 및 중간 분자를 포함한 광범위한 약물을 수용 할 수있는 기본 약물 발견 기술 플랫폼을 구축 할 계획입니다



터미널 설명

◆ 바카라 필승법
핵 자기 공명약어 (핵 자기 공명) 수용액에 용해 된 단백질이 강력한 자기장에 배치 될 때 발생하는 "원자 공명 현상"을 관찰함으로써, 고차 구조는 원자 수준에서 분석 될 수있다 샘플을 파괴하거나 동결하지 않고 샘플을 분석 할 수있는 분석 장치는 제약뿐만 아니라 식품, 재료 및 화학을 포함한 다양한 분야에서도 사용됩니다[참조로 돌아 가기]
◆ 방향족 아미노산
페닐알라닌, 티로신, 히스티딘 및 트립토판과 같은 방향족 그룹을 갖는 아미노산에 대한 일반적인 용어 방향족 아미노산 잔기는 상호 작용 부위와 같은 기능적으로 중요한 부위에서 단백질에 존재한다[참조로 돌아 가기]
◆ Bio Pharmaceutical
물질과 같은 단백질과 같은 바이오 폴리머를 사용하여 제조 된 약물 인슐린 및 기타 물질은 과거에 알려져 왔지만 최근에는 항체를 사용한 바이오 제약의 발달이 특히 인기를 얻었습니다[참조로 돌아 가기]
◆ 고차 구조
폴리머에서 발견되는 입체 분자 구조 단백질 및 핵산과 같은 바이오 폴리머는 특정 고차 구조를 취함으로써 그들의 활성을 발휘한다[참조로 돌아 가기]
◆ 티로신 잔기
방향족 아미노산 잔기의 유형 활성 중심 및 효소의 결합 부위에 다수의 존재하는 것 외에도, 인산화를 겪고 단백질의 기능과 활성을 변화시켜 신호 전달에 중요한 역할을한다[참조로 돌아 가기]



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