ラベルフリー相互作用解析

分子相互作用をラベルフリーで検出することは、従来のラベルベースのアプローチに代わる魅力的な方法です。ラベルフリー技術(ラベルフリー検出やラベルフリーセンシング)では、インピーダンスベースまたは光学ベースのバイオセンサーを使用して、分析試料がバイオセンサー表面の固定化リガンドに結合する際に生じる変化を測定します。このアプローチにより、個々のアッセイ成分を人工的に操作することなく、リアルタイムで相互作用をモニタリングできます。

ラベルフリー技術(ここでは革新的な GCI技術)が従来のバイオアッセイ技術とどのように異なるかを概説します。

ラベルフリー相互作用解析手法は、天然分子を直接研究するのに使用されています。この手法では人工プローブやラベルを使用せずに、分子相互作用の理解を可能にする生物学的に関連したデータが生成されるため、これらの分子の自然な挙動を反映する可能性の高いデータが得られます。これは、構造活性相関、重要な疾患研究、安全で有効な薬剤の発見に役立つ強固な知識を提供するための鍵となります。

重要なのは、ラベルフリー技術により、研究者が、エンドポイントでしか結果が得られない従来の方法では不可能な解析をできるようになることです。これには、動力学解析と親和性解析、および結合特異性の評価が含まれます。これらは、ラベルフリーのモニタリングによる動的なリアルタイム相互作用解析によって可能になります。

タンパク質溶液の一般的な添加物は蛍光ラベルの検出を妨げる可能性があるため、ラベルフリーアッセイは一般的にほとんどの生物学的緩衝液で機能します。また、ラベルフリー方式はリアルタイム検出と互換性があるため、望ましい方法でもあります。ラベルフリー技術は、次のようなさまざまな用途で研究者にとって魅力的です。生物学的研究、バイオ医薬品と低分子医薬品の創薬と開発、免疫原性研究、ワクチン開発などです。

現在、生体分子間相互作用を検出するためのラベルフリーのアプローチを複数ご用意しています。これには、GCI、回折、水晶振動子マイクロバランス、マイクロカロリメトリーなどの光学バイオセンサーの使用が含まれます。

Malvern Panalyticalは、WAVEsystemバイオセンサーと、MicroCal PEAQ-ITCおよびMicrocal PEAQ-DSCマイクロカロリメーターを提供しています。これらは強力で定評のあるラベルフリー溶液内解析装置です。 

バイオセンサーでは、GCI技術を使用して、生体分子相互作用の結合速度定数(k_a)、解離速度定数(k_d)、平衡解離定数(K_D)などの重要な反応パラメータをリアルタイムで決定します。

結果として得られる情報量の多いデータは、生物学的プロセスや分子内および分子間相互作用を駆動するメカニズムに関する分析情報を提供します。このラベルフリー技術により、バイオセンサー表面に天然リガンドを固定化できます。 

MicroCal PEAQ- ITCでは、分子が相互作用するときに放出または吸収された熱の変化を測定することにより、分子複合体の結合と解離を検出できます。

結果として得られる情報量の多いデータは、生物学的プロセスや分子内および分子間相互作用を駆動するメカニズムに関する分析情報を提供します。  

Microcal PEAQ-DSCでは、タンパク質や核酸などの高分子がアンフォールドされるときや、リポソームミセルが解離するときに生じる熱の変化を検出できます。

生物製剤の安定化条件の探索、薬物スクリーニングおよびタンパク質特性評価のアッセイ開発、およびワクチン開発に多く使用されます。