옵티머 배위자

Optimer ligand

옵티머 배위자는 특정 표적 분자에 결합하는 DNA 또는 RNA로 구성된 짧은 합성 올리고뉴클레오티드 분자입니다.그들은 전형적으로 낮은 나노몰 [1]범위에서 그들의 목표 분자를 친화력으로 결합하도록 설계되었다.옵티머는 다양한 [2][3][4]응용 분야에서 항체 미메틱으로 사용될 수 있으며, 안정성을 높이고 분자량을 줄이며 표준 압타머 [5]분자에 비해 제조 시 확장성과 일관성이 향상되도록 최적화되었습니다.

Optimer의 성능 및 제조 가능성을 개선하기 위해 대상 바인딩 그룹이 아닌 Optimer 구조를 제거했습니다.

구조.

옵티머 리간드는 단가닥 DNA 또는 RNA 중합체로 구성됩니다.이러한 핵산 분자는 Optimer 분자 내에서 이중 가닥 DNA 또는 RNA의 단면을 생성하기 위해 관련 염기 쌍을 나타낼 수 있습니다.옵티머 리간드는 특정 배열에 따라 가능한 한 배위자의 특정 부분에서 호환 가능한 내부 염기쌍을 가진 2차 및 3차 구조를 형성한다.순열이 아닙니다. 모든 Optimer 순서의 기지의 호환될 것이다 내부 2중 가닥 짝 짓기, 단일 루프, 그리고 불룩한 부분이 수소 결합 수용체와 기증자 단체와 표적 교전 및 표적 바인딩을 선택한 표적과 상호 작용을 이용할 수 있는 노출된 및 제3차 구조에 남게 된다.[5]

특정 바인더를 위해 선별되는 Optimer 라이브러리는 서로 다른 가변 시퀀스 의존 [6]구조를 형성하는 10개의 시퀀스로 구성됩니다14.이 라이브러리의 광범위한 다양성은 다양한 분자에 대한 표적 결합을 가능하게 합니다.옵티머 분자는 단백질과 세포 표적에 균열과 노출된 에피토프를 결합할 수 있으며 작은 분자 [7]표적을 감싸고 있을 수 있습니다.이는 작은 분자 [8]표적을 정확하게 결합하는 데 한계가 있는 기존 항체 기술에 비해 표적 범위를 늘릴 수 있다.

옵티머 기술이 압타머에서 유래한 만큼 옵티머 배위자는 목표 분자와 결합할 때 구조를 바꿔 가역 구조 스위치로 작동할 수 있다.이 가역 표적 결합 및 방출은 Optimer 배위자가 재생되고 생물학적 모니터링을 [9]위한 실시간 연속 감지에 사용될 수 있음을 의미합니다.

발전

차세대 압타머 기술로 개발된 Optimer 리간드는 압타머의 [10][11]성능, 제조성 및 상용화를 개선하기 위해 생산되었습니다.

옵티머 리간드는 자동화된 높은 처리량 체외 스크리닝 과정을 통해 선택됩니다.Optimer 플랫폼에는 3개의 개별 디스커버리 플랫폼이 통합되어 있어 타깃 유형에 따라 디스커버리를 최적화합니다.Optimer 라이브러리는 다양한 잠재적 핵산 바인더 라이브러리에서 시작하여 친화력, 특이성, 교차 반응성 및 버퍼 호환성을 포함한 필수 결합 특성을 가진 시퀀스를 위해 정제 및 농축됩니다.이후 농축된 옵티머 집단을 선별하여 최적의 성능을 발휘하는 옵티머 배위자 시퀀스를 식별한다.

적절한 배열을 선택한 후 식별된 옵티머는 올바른 표적 결합 특성을 가진 이 배열 내에서 최소 올리고뉴클레오티드 단편을 결정하는 과정을 거친다.Optimer는 이 배열만 포함하도록 다듬어져 추가적인 자유 비표적 결합 뉴클레오티드 염기를 제거합니다.이것은 Optimer의 분자량을 29 kDa에서 5 kDa로 감소시키고, 자유 뉴클레오티드의 추가 운동이 [5][1][6]제거됨에 따라 엔트로피 감소를 통해 분자의 안정성을 증가시킨다.

옵티머 디스커버리 플랫폼

Optimer [7]선택에는 3개의 Optimer 디스커버리 플랫폼이 사용됩니다.각 플랫폼은 타깃 유형에 따라 Optimers를 선택하도록 최적화되어 있습니다.

각 Optimer 검색 프로세스의 일부로 여러 차례 선택 및 카운터 선택이 수행됩니다.각 검출 프로세스는 Optimer 선택을 개선하기 위해 특정 표적, 검사 및 버퍼 조건을 포함하도록 조정할 수 있습니다.

생산.

옵티머 배위자는 고체 합성을 통해 생산된다.고체상 화학 합성은 브루스 메리필드에 의해 1960년대에 발명되었고,[18] 1984년에 노벨 화학상을 수상했습니다.

모든 시약과 용제가 자유롭게 [19]통과할 수 있는 컬럼에서 필터 사이에 고정된 고체 서포트에 대해 고체 합성이 수행됩니다.

고체상 합성은 항체와 같은 단백질 친화성 시약에 일반적으로 사용되는 세포 기반 제조에 비해 많은 이점이 있습니다.

  • 대량의 용액상 시약을 사용하여 반응을 신속하게 완료시킬 수 있다
  • 불순물 및 초과 시약을 씻어내고 생산 후 최소한의 정제 필요
  • 그 과정은 컴퓨터로 제어되는 고체 신시사이저로 자동화할 수 있다
  • 단순하고 자동화된 화학 공정을 통해 높은 배치 간 일관성으로 생산량을 확장 가능
  • 비용 효율적인 제조 능력을 위해 셀 기반 제조 공간에 대한 경쟁 없음

특성.

옵티머 배위자는 작은 합성 분자입니다.각 격리된 옵티머의 시퀀스는 공급의 보안을 보장하는 것으로 알려져 있습니다.이러한 합성 항체는 상온에서 수년간 안정적이며 성능 손실이 없으며 콜드 체인 [21]물류도 필요하지 않습니다.추가적으로 그들은 면역력이 [22]없다.[21]

적용들

옵티머 기술은 Aptamer Group에 의해 개발 및 상용화되었으며, Aptamer Group은 이러한 친화성 시약을 생물 치료 및 진단 도구로 개발하고 있습니다.

치료학

옵티머 리간드는 약물 발견 및 개발에 사용하기 위해 조사되고 있다.Optimer 배위자의 작은 크기와 안정성 프로필은 면역원성 결여와 결합되어 이러한 분자에 좋은 약물 유사 특성을 부여한다.항체치료제와 유사한 방법으로 옵티머치료제는 새로운 [17]치료부위 개발을 위한 직접작용제 또는 길항제로서 사용될 수 있다.또한 Optimer는 화학요법,[15] 유전자 사일런트 치료제 [23]및 방사성핵종과 같은 일련의 약물 화물의 표적 전달을 위한 결합체로 사용될 수 있다.

만성 골수구성 백혈병(CMML)과 다른 골수성 악성 [17]종양의 치료를 위해 핵심 유전자 결함을 선택적으로 표적으로 삼을 수 있는 낙관제 치료제가 암 연구 영국(Cancer Research UK)과 협력하여 개발되고 있다.

AstraZeneca 및 [15]PinotBio와 협력하여[23] 옵티머 복합 치료법을 개발하고 있습니다.

진단

옵티머 진단은 바이오센서, LFD, ELISA 등 다양한 플랫폼에서 POS 진단용으로 개발되고 있습니다.현재 파트너십에는 COVID-19 LFD 및 호흡 검사 신속 항원 테스트,[24][25][26] 폐수 오염 [27]물질에 대한 바이오 센서 테스트, 화학 치료 약물 모니터링을[2][12] 위한 바이오 센서 테스트 및 약물 발견 지원을 [28]위한 바이오 마커 발견 플랫폼이 포함된다.

바이오프로세서

옵티머 리간드는 바이오프로세싱에 사용되는 잠재적 친화성 리간드 및 생체분석에 [29][30]중요한 시약으로 많은 파트너에 의해 연구되고 있다.


레퍼런스

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  2. ^ a b c Maugi, R; Gamble, B; Bunka, D; Platt, M (2021). "A simple displacement aptamer assay on resistive pulse sensor for small molecule detection". Talanta. 225: 122068. doi:10.1016/j.talanta.2020.122068. PMID 33592786. S2CID 231945556. Retrieved 2021-06-01.
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