압타머 연구 서비스

Aptamer 소개

압타머는 단일 가닥 핵산(예: DNA 또는 RNA) 분자로, 무작위로 배열된 서열을 가진 합성 올리고뉴클레오타이드 라이브러리에서 여러 차례 반복적인 선별 과정을 거치는 SELEX 스크리닝이라는 과정을 통해 체외에서 스크리닝됩니다. 알파 라이프텍이 제공하는 압타머 개발 서비스의 주요 구성 요소는 압타머 라이브러리 구축, 압타머 SELEX 스크리닝, 압타머 SELEX 시퀀싱, 압타머 서열 분석 및 기타 압타머 분석입니다.

SELEX 시퀀싱은 압타머 SELEX 스크리닝과 고처리량 시퀀싱을 결합한 기술입니다. 압타머 SELEX 시퀀싱을 통해 표적에 결합된 압타머의 특정 서열을 효율적으로 결정하여 후속 압타머 서열 분석 및 응용을 위한 기초 데이터를 제공할 수 있습니다.

압타머는 과학 연구, 질병 치료, 바이오센서 구축, 신약 개발 및 환경 모니터링 분야에서 널리 사용되어 왔습니다. 그러나 시험관 내에서 스크리닝된 올리고뉴클레오타이드 압타머는 생체 내에서 쉽게 분해되고 심지어 독성을 나타내는 것으로 나타났습니다. 따라서 스크리닝된 압타머를 최적화한 후에는 시험관 내 분석을 통해 압타머 개발의 성공 여부를 평가해야 합니다. 알파 라이프텍은 고객의 다양한 분석 요구에 맞춰 고객이 선택할 수 있는 다양한 압타머 분석 전략을 제공합니다.

그림 1. 앱타머 분석 다이어그램. 참고 출처:Thevendran R, Citartan M. 2022. 압타머의 결합 친화도를 추정하기 위한 분석.

Aptamer Research Service 소개

압타머 안정성 분석

뉴클레아제 분해 실험

특정 조건에서 다양한 종류의 핵산분해효소(예: DNase, RNase 등)와 압타머를 배양하여 압타머의 분해를 관찰하고, 이를 통해 분해 방지 능력을 평가합니다. 이는 실제 응용 분야에서 압타머의 안정성과 내구성을 확인하는 데 유용합니다.

형광 표지 방법

압타머의 안정성은 압타머의 형광단에 표지를 하고 표적과 결합 전후의 형광 신호 변화를 관찰함으로써 간접적으로 평가됩니다. 예를 들어, 압타머가 표적에 결합하면 구조가 변하여 형광 신호가 증가하거나 감소할 수 있습니다.

열 안정성 분석

압타머의 열 안정성은 다양한 온도에서 용융 온도(Tm 값)의 변화를 측정하여 평가합니다. 압타머의 용융 온도가 높을수록 열 안정성이 우수합니다.

동적 안정성 분석

표면 플라스몬 공명(SPR) 및 기타 기술을 사용하여 앱타머와 표적 사이의 결합 및 분리 과정을 실시간으로 모니터링하고, 동적 매개변수(예: 결합 속도 상수, 해리 속도 상수 등)를 얻고, 앱타머와 표적 사이의 상호작용 메커니즘을 더욱 자세히 이해하고 동적 안정성을 평가했습니다.

구조 안정성 해석

X선 결정학, 핵자기 공명(NMR) 및 기타 구조 생물학 기술을 사용하여 앱타머의 3차원 구조와 구조적 안정성을 분석했습니다.

앱타머 특정 분석

앱타머 결합 분석

친화도는 압타머와 표적 분자 사이의 결합 상수(예: 해리 상수 Kd)를 측정하는 압타머 결합 분석을 통해 평가됩니다. Kd 값이 낮을수록 친화도가 높음을 나타냅니다. 압타머 결합 분석을 통해 높은 결합력을 가진 약물 후보 물질을 선별하고, 이후 약력학 및 약동학 연구를 수행할 수 있습니다.

역방향 스크리닝 실험

역스크리닝 분석은 다수의 후보 분자에서 비표적 분자를 신속하게 배제하는 스크리닝 방법입니다. 역스크리닝은 이러한 특성이나 기능을 갖지 않는 분자를 배제하도록 설계되었습니다. 역스크리닝의 핵심은 스크리닝 과정에서 비표적 분자를 식별하고 제거할 수 있도록 적절한 역스크리닝 마커 또는 조건을 선택하는 것입니다. 이 실험에서 비표적 분자의 선택은 매우 중요합니다. 선택된 비표적 분자는 압타머 스크리닝을 방해할 수 있는 물질을 대표해야 하며, 가능한 간섭 요인을 최대한 포함해야 합니다.

경쟁적 억제 실험

압타머와 표적 분자의 결합 시스템에 과도한 경쟁자(예: 표적 분자와 유사한 구조를 가진 분자)를 첨가하면 압타머와 표적 분자의 결합 능력에 변화가 관찰됩니다. 압타머의 표적 분자 결합 능력이 현저히 감소하면, 압타머가 높은 특이성을 가짐을 나타냅니다.

경우에 따라 경쟁적 저해 실험은 역스크리닝 실험의 일부 또는 보조적으로 사용될 수 있습니다. 예를 들어, 약물 스크리닝 과정에서 약물 분자가 표적 단백질에 결합하는 능력을 경쟁적 저해 실험으로 평가할 수 있으며, 이후 역스크리닝 실험을 통해 정상 세포나 조직에 과도하게 결합된 화합물을 제거할 수 있습니다.

압타머 세포독성 분석

앱타머 세포독성 분석을 위한 다양한 실험 방법이 있으며, 이는 앱타머가 세포 생존, 증식 또는 기능에 미치는 영향을 평가하도록 설계되었습니다.

행동 양식	자세한 소개	이점	불리
MTT 검출 방법	MTT 분석은 살아있는 세포의 미토콘드리아 내 효소 활성을 기반으로 하는 방법입니다. 살아있는 세포의 미토콘드리아에 존재하는 숙신산 탈수소효소는 외래 MTT를 물에 녹지 않는 청자색 결정인 포르마잔으로 환원시켜 세포 내에 침착시키는 반면, 죽은 세포는 이러한 기능을 하지 않습니다. 이러한 결정을 디메틸설폭사이드(DMSO)로 용해하고 효소전달체에서 특정 파장(예: 490nm 또는 570nm)에서 흡광도를 측정하면 살아있는 세포의 수를 간접적으로 반영하여 압타머의 세포독성을 평가할 수 있습니다.	높은 감도, 경제성, 편의성	작업량이 많고 유기용매가 세포에 손상을 줄 수 있으므로 최종 실험 결과만 얻을 수 있으며 세포독성의 전체 과정을 볼 수 없습니다.
CCK-8 검출 방법	세포 계수 키트-8(CCK-8)은 고감도 비방사성 비색 검출법입니다. CCK-8은 살아있는 세포의 미토콘드리아에서 탈수소효소에 의해 환원되어 수용성이 높은 오렌지색 메틸잔 연료를 생성하는 WST-8을 함유하고 있습니다. 생성되는 메잔 염료의 양은 살아있는 세포의 수에 선형적으로 비례하며, 살아있는 세포의 수는 450nm 파장에서 메잔 염료의 광 흡수도를 측정하여 간접적으로 확인할 수 있습니다. 이를 통해 압타머의 세포독성을 평가할 수 있습니다.	간단한 조작, 세포 세척 불필요, 빠른 검출, 넓은 선형 검출 범위, 높은 감도, 우수한 반복성, 세포 독성 낮음	시약 가격이 높음; 흡광도 감소가 살아있는 세포 수 감소 때문인지 세포 탈수소효소 자체의 활성 감소 때문인지 알기 어려울 때가 있음
LDH 검출 방법	LDH(젖산 탈수소효소)는 세포질에서 안정한 효소로, 세포막이 손상되면 세포 밖으로 방출됩니다. LDH는 젖산을 촉매하여 피루브산을 생성하고, INT(테트라졸륨염)와 반응하여 자주색 결정 물질을 형성합니다. 특정 파장(예: 490nm)에서 LDH의 흡광도를 측정하여 세포 손상 정도를 반영하고, 이를 통해 압타머의 세포독성을 평가할 수 있습니다.	세포의 사멸률을 직접 반영하며, 세포 손상이 적고 방사성 동위원소 오염이 없습니다.	세포를 배양기에서 자주 꺼내야 하기 때문에 작업이 더 복잡해지고 최종 실험 결과만 얻을 수 있으며 세포독성의 전체 과정을 볼 수 없습니다.
실시간 생세포 이미징 분석	실시간 생세포 이미징 분석기를 사용하여 기기를 인큐베이터에 넣고 세포 성장 주기의 전체 과정을 실시간으로 관찰하고 기록했습니다. 압타머의 세포독성은 세포의 형태학적 변화와 성장 곡선을 분석하여 평가할 수 있습니다. 이 방법은 세포 성장 환경을 안정적으로 유지하면서 세포독성 과정의 영상 및 정량적 결과를 제공할 수 있습니다.	세포독성 과정을 실시간으로 모니터링하고, 비파괴적 영상을 촬영하여 세포에 대한 간섭과 손상을 줄일 수 있습니다. 심층 분석을 위해 비디오와 정량적 결과를 모두 제공합니다.	장비 비용이 높고 전문적인 운영 기술과 데이터 분석 능력이 요구됩니다.