- 약물 대사 효소의 활성과 관련된 라만 분광 신호 식별
- 단순히 바카라 하는 법를 파괴하지 않고 빛을 비추고 바카라 하는 법 내부에 바카라 하는 법를 남겨 두십시오약물 대사 효소 (CYP)성공적으로 시각화 된 활동
- 부작용 평가 및 재생 의학과 같은 약물 개발에 사용되는 바카라 하는 법 제품의 품질 관리에 기여
간바카라 하는 법 (간 병증 바카라 하는 법)약물 대사 효소 (CYP)의 활성을 성공적으로 시각화했습니다
CYP 발현을 유도하는 약물 (리팜피신)의 첨가량 (0 ~ 4 µm)은 간바카라 하는 법에서 CYP 활성을 증가시킨다
(*red : cytochromeC, 녹색 : CYP 활동)
Lee Yuzuru로 구성된 공동 연구 그룹 인 Nawa Yasunori (현재 Aist)의 특수 연구원 인 Nawa yasunori의 특수 연구원 인 바카라 커뮤니티의 특별 연구원 인 바카라 커뮤니티 ( "AIST")의 특별 연구원 (이하 AIST)의 특별 연구원 인 Lee Yuzuru로 구성된 공동 연구 그룹 오사카 대학교), 부통령, 부통령, 후지타 사토시 등 부통령, 다른 기타 기원자, 오사카 대학교 공학 대학원 인 후지타 카츠 사 (Fujita Katsumasa) 교수는 약물 대사 효소 (CYPS)의 효소 활성과 관련이있는 공동 연구 그룹을 보유하고있다 산화 된 CYP라만 산란에 의해 검출 될 때 추정 될 수 있음을 발견했다 이 발견에 기초하여, 우리는 라만 산란 현미경을 사용하여 CYP 효소 활성의 바카라 하는 법 내 분포를 시각화 할 수 있었으며, 단순히 살아있는 표지 된 바카라 하는 법를 파괴하지 않고 빛나는 빛으로 인해 빛을 발산했다 우리는 또한 다른 생체 분자의 라만 산란을 동시에 검출함으로써, 약물에 대한 바카라 하는 법 반응은 다중 각도로부터 분석 될 수 있음을 보여 주었다 이 기술은 약물 발견 발달에서 간 약물 반응 검사 및 재생 의학에 사용되는 간바카라 하는 법 제품의 품질 평가에 적용될 것으로 예상됩니다
이 기술의 세부 사항은 2022 년 8 월 22 일 (영국의 주간)에 제공 될 예정입니다커뮤니케이션 생물학"
약물 대사 효소 (CYPS)는 주로 간바카라 하는 법 및작은 장 상피 바카라 하는 법로 표현됩니다 투여 된 약물의 신진 대사에 관여합니다 약물 유발 또는 억제 된 CYP 활성은 종종 예상치 못한 일입니다불리한 약물 반응 (ADR)를 유발하기 위해 CYP 활동을 포함한 간 대사를 평가할 필요가있다 약물 대사의 정량적 평가는 컴퓨터 단독을 사용하여 어렵 기 때문에 간바카라 하는 법 및 동물 모델을 사용한 약물 반응 검사도 약물 반응의 사용과 함께 사용되고 있습니다 또한, 간의 중요한 기능인 CYP 활성의 평가는 재생 의학에 사용될 것으로 예상되는 간바카라 하는 법와 같은 바카라 하는 법 생성물의 품질 관리에 필수적이다
현재 CYP 활동은 형광 및 발광 방법을 사용하여 평가되었습니다엔드 포인트 측정와 같은 파괴적인 일회성 기술에 의존합니다 질량 분석법으로서 활동의 바카라 하는 법 내 분포와 시간에 따른 변화를 측정하기가 어렵고 연구 개발 및 제품 개발을 방해합니다
AIST는 Osaka University와 "고급 광자 분석 기술을 구현하고 다양한 생체 분자를 측정하는 차세대 바이오 센싱 시스템에 대한 연구 및 개발 센터의 설립 및 운영을 이해하는 각서"를 마무리했습니다 2017 년 1 월 6 일부터 AIST와 Osaka University는 Osaka University의 Suita 캠퍼스에 "AIST 및 Osaka University Advanced Photonics and Biosensing Open Innovation Laboratory"를 설립했으며 한 지붕 아래 공동 연구 및 개발을 수행하고 있습니다 이 계획의 두 번째 단계는 2022 년 1 월 6 일에 시작될 예정이며, 현재 혁신적인 진단 장비, 약물 발견/재생 의학 도구 및 건강 모니터링 기술에 대한 소셜 데모/구현 연구를 수행하고 있습니다
이 연구에서, 우리는 "라인 스캔|를 허용하는 고속 라만 현미경을 사용했습니다 이 현미경을 사용하여, 우리는 간바카라 하는 법의 분자를 최소 침습적이고 비파괴적인 방식으로 시각화하고 간바카라 하는 법의 품질과 상태를 이해하는 기술을 개발하고 있습니다 이러한 노력 동안, 우리는 간바카라 하는 법에서 발현 된 약물 대사 효소 (CYPS)의 효소 활성과 산화 된 CYP의 분자 수 사이에 상관 관계가 있음을 발견했다 이 발견을 사용하여, 우리는 라만 산란에 의해 바카라 하는 법 내에서 산화 된 CYP 효소를 감지하고 CYP의 효소 활성을 측정하는 기술을 개발했습니다 CYP는 간바카라 하는 법에서 약물 및 독소의 대사에서 중요한 역할을하며, CYP 활성 및 기타 생체 분자는 라만 산란에 의해 동시에 검출 될 수 있기 때문에 개발 된 기술은 약물에 대한 바카라 하는 법 반응의다면 분석을 허용합니다
이 연구 및 개발은 "연구 결과 개발 프로젝트 : 공동 창작 공간 형성 지원 프로그램 (공동 창조 분야/개발/풀 타임) (2020-2021/2022-2031) (JPMJPF2009)"및 "전략적 창의적 연구 프로모션 프로젝트 CREST (2019-2024) (JPMJCR1925)에 의해 지원되었습니다
10865_11096Heparg) 및 라만 산란 스펙트럼 리팜피신에 의한 CYP 발현의 유도 결과는 산화 된 CYP의 분자의 수를 나타낸다-1및 1636 cm-1에 대한 신호를 볼 수 있습니다 증가합니다 도 1B는도 1a의 스펙트럼을 사용하여 각 파수에 대해 셀 이미지가 구성되는 라만 산란 이미지이다 CYP (1370 cm-1및 1636 cm-1) 이미지 산화 된 CYP의 라만 신호 리팜피신을 첨가하지 않은 대조군 바카라 하는 법 이미지는 산화 된 CYP 분자의 수를 보여주는 1370 cm-1및 1636 cm-1반면에 리팜피신이 첨가되면 1370cm-1및 1636 cm-1바카라 하는 법 내에서 증가하고 있습니다 그림 1c, d 및 e는 각각 CYP에서 가장 일반적인 표현입니다CYP3A4면역 염색, CYP3A4 활동, CYP3A4Western Blot를 보여 주며,이 결과는 그림 1B, 1370 cm-1및 1636 cm-1의 라만 신호와 상관 관계가 있음을 알 수 있습니다
그림 1 : 리팜피신을 첨가하여 간바카라 하는 법 (Heparg)에서 CYP 발현을 유도합니다
그림에 표시된 "유도"는 리팜피신이 CYP 발현을 유도하기 위해 첨가 된 셀이며, "대조군"은 리팜피신이 리팜피신에 첨가되지 않은 바카라 하는 법이다 에이 "유도 된"간바카라 하는 법 및 "제어"간바카라 하는 법의 라만 스펙트럼의 비교 오른쪽 상단에있는 두 삽입물은 1370 cm입니다-1및 1636 cm-1근처의 스펙트럼의 확대 비 바카라 하는 법 내 분자 영상에 의한 "유도 된"간바카라 하는 법 및 "대조군"간바카라 하는 법의 비교 cytC(600 cm-1) is cytochromeC, cytB5(675 cm-1) is cytochromeB5, 페닐 (1000 cm-1)는 Phenylalanine, CYP (1370 cm-1및 1636 cm-1) 산화 된 CYP의 라만 신호를 이미지화했습니다 기음 "유도 된"간바카라 하는 법 및 "대조군"간바카라 하는 법의 면역 염색 이미지의 비교 왼쪽에서 오른쪽으로, 청색 형광 물질 (DAPI) 및 적색 형광 물질로 염색 된 바카라 하는 법 내 시토크롬으로 염색 된 바카라 하는 법 내 시토크롬 (Alexa 594)B5(CytB5)는 녹색 형광 물질 (Alexa 488)으로 염색 된 바카라 하는 법에서 CYP3A4를 보여 주며, 오른쪽 가장자리는 왼쪽의 세 이미지의 합성 이미지 (병합)입니다 디 "유도 된"및 "대조군"간바카라 하는 법에서 화학 발광 분석을 사용한 CYP3A4 활성의 비교 이자형 "유도 된"간바카라 하는 법 및 "대조군"간바카라 하는 법에서 단백질 발현 수준의 비교 바카라 하는 법 추출물은 간바카라 하는 법, CYP3A4, 시토크롬으로부터 수득된다C(CytC), 시토크롬B5(CytB5) 및 β- 액틴 단백질 수준은 웨스턴 블롯에 의해 정량화되었다
위의 결과만으로는 산화 된 CYP의 분자 수를 보여줍니다-1및 1636 cm-1총 CYP 분자 또는 CYP 활성의 총 수와 상관 관계가 있으며,이를 확인하기 위해 다음 실험을 수행 하였다메커니즘 기반 억제제 (MBI)AzamrineCYP3A4를 포함하여 CYP3A 효소를 불 활성화시키는 것으로 알려져있다 비활성화 된 CYP3A4 분자는 바카라 하는 법 내에 남아 있기 때문에, CYP3A4 분자의 수는 변하지 않을 것으로 예상된다 그림 2a는 파수-특이 적 바카라 하는 법 이미지를 갖는 아자무 린-어드먼트 또는 비 aadded 간바카라 하는 법 (HEPARG)의 라만 산란 이미지를 보여줍니다 그림에 표시된 CYP (1370cm)-1및 1636 cm-1) 이미지 산화 된 CYP의 라만 신호 1370cm에 아자 삼린 첨가-1및 1636 cm-1감소했습니다 한편, 면역 염색은 CYP 분자의 수를 측정하기 위해 수행되었고, 모든 CYP의 대부분을 차지하는 CYP3A4의 중요성은 거의 없었다 (도 2B) 이 결과는 산화 된 CYP 1370 cm의 분자 수를 보여줍니다-1및 1636 cm-1
그림 2 : Azamrine 첨가에 의한 간바카라 하는 법 (Heparg)에서 CYP3A4 활성의 억제
a azamrine-added/aadded chepatocytes (Heparg)의 라만 스펙트럼의 비교 cytC(600 cm-1) is cytochromeC, cytB5(675 cm-1)는 시토크롬입니다B5, CYP (1370 cm-1및 1636 cm-1) 산화 된 CYP의 라만 신호를 이미지화했습니다 비 Azamlin-added/비 aadded 간바카라 하는 법의 면역 염색 이미지의 비교 면역 염색 된 적혈구 물질로 염색 된 바카라 하는 법 내 시토크롬 (Alexa 594)B5및 녹색 형광 물질로 염색 된 바카라 하는 법 내 CYP3A4 (Alexa 488)
CYP는 간바카라 하는 법에서 약물 및 독소 대사에서 중요한 역할을하므로 라만 신호 (1636 cm)는 CYP 활성과 관련이 있습니다-1) 및 글리코겐 (940 cm-1), 페닐알라닌 (1000 cm-1), 지질 (1450 cm-1)와 같은 간 대사를 나타내는 다른 생체 분자 신호를 동시에 감지하려고 시도했다 (도 3) 바카라 하는 법에서, 페닐알라닌 신호는 바카라 하는 법에서 단백질의 양과 상관 관계가있는 것으로 알려져있다 Heparg는 7 일 동안 간바카라 하는 법 성숙을 촉진하고 CYP를 유도하는 리팜피신의 첨가와 비교하여 리팜피신을 첨가하지 않고 글리코겐 신호가 CYP와 반비례하는 상관 관계가 있음을 밝혀냈다 이 결과는 CYP 활성화 및 glycogenolysis가 밀접하게 연결될 수 있음을 나타냅니다
그림 3 : 바카라 하는 법 내 분자 영상화를 사용하여 7 일 동안 배양 된 간바카라 하는 법 (HEPARG)의 리파 피신 (RIF)의 첨가/비 adddition의 효과 비교
D0은 문화의 날, D7은 문화 7 일이며, D7 RIF는 5 일째에 유도 된 CYP에 리팜피신이 추가 된 7 일간의 간 바카라 하는 법입니다 각 배양 날짜에 대한 Brightfield 이미지 및 시토크롬B5(675 cm-1, cytB5), 글리코겐 (940 cm-1, 글리코겐), 산화 된 CYP/CYP 활성 (1636 cm-1, CYPS), CytochromeC(600 cm-1, cytC), 페닐알라닌 (1000 cm-1, Phenyl), 지질 (1450 cm-1, 지질)에 의해 촬영 됨
이 결과는 생체 분자 정보를 표지되지 않은 바카라 하는 법와 조직으로부터 단순히 빛나게하여 바카라 하는 법와 조직의 상태를 파악할 수 있음을 보여줍니다 또한, 기존의 방법과 달리, 각 바카라 하는 법의 대사 분자의 양 및 각 바카라 하는 법의 CYP 활성이 측정 될 수 있기 때문에, 이종 바카라 하는 법 집단의 개별 바카라 하는 법 반응을 측정 할 수있다 이 기술은 간바카라 하는 법 품질 관리 및 약물 발견 개발에서 간 대사 평가에 적용될 수 있습니다
*"요약 다이어그램, 그림 1, 그림 2, 그림 3"이 보도 자료에서 원래 논문의 인용 및 수정 된 버전 "그림 3, 그림 1, 그림 4, 그림 5"
앞으로, 우리는이 연구 결과를 분석 소프트웨어로 사용하여 간 분화 및 성숙 상태를 측정하는 기술을 확립하고,이를 Raman Spectroscopy를 사용한 간바카라 하는 법 품질 관리 및 약물 발견을위한 사회적 기반 의료 지원 장치로 구현하기 위해 연구 및 개발에 대한 연구를 계획 할 계획입니다 또한, 라만 분광법 및 라만 현미경 기술은 빛나는 빛에 의해 표지 및 비파괴없이 바카라 하는 법 및 조직 내에서 생체 분자 정보를 얻을 수 있으며, 우리는 생물학적 정보에 기초한 질병의 진단, 암 바카라 하는 법의 존재 또는 부재 및 조절 의학에 따른 질병 진단과 같은 다양한 의료 지원 기술로 사용될 수 있다고 믿는다 우리는 "건강에 대해 걱정하고 질병 진단 및 다른 기관과 바카라 하는 법를 대상으로하는 바카라 하는 법 품질 관리 기술에 대한 걱정없이 삶을 즐길 수있는 의료 사회를 실현하는 것을 목표로합니다"
게시 된 잡지 :커뮤니케이션 생물학
종이 제목 : 라만 현미경에 의한 시토크롬 P450 활동의 라벨없는 화학 영상
저자 : Menglu Li, Yasunori Nawa, Seiichi Ishida, Yasunari Kanda, Satoshi Fujita*, Katsumasa Fujita*
doi : 101038/s42003-022-03713-1