옥스포드 신약 개발 연구소는 FLIPR 시스템을 사용하여 신경퇴행성 질환의 치료 메커니즘을 탐구합니다.
기업/대학교
Alzheimer’s Research UK는 옥스퍼드 대학의 옥스포드 신약 개발 연구소에 연구비를 지원했습니다.
팀 구성원
Franziska Guenther 박사,
Katherine England 박사,
James Taylor 박사,
Emma Mead 박사,
Paul Brennan 교수,
John Davis 교수,
Emma J. Murphy 박사
사용한 제품
FLIPR Tetra High-Throughput 세포 스크리닝 시스템
ScreenWorks 소프트웨어
도전
Emma J. Murphy 박사의 연구 팀은 신경퇴행성 질환에 대한 치료적 접근법을 탐구하는 데 전념하고 있습니다. 이를 위해, 연구 팀은 신경퇴행성 장애에서 미토파지(손상된 미토콘드리아 제거)를 촉진하는 치료적 접근법으로서의 잠재력을 보여준 유비퀴틴 특이적 프로테아제 30(USP30)에 대한 억제제의 효과를 연구합니다.
High-Throughput의 동적 특성 분석을 사용하여 이러한 Calculation을 수행하기 위해 연구 팀은 FLIPR® Tetra 장비를 사용하여 생화학적 Assay를 개발했습니다. FLIPR® Tetra를 사용하기 전에 연구 팀은 타사 Microplate Reader를 사용하여 USP30의 Ub-Rho라는 기질의 절단을 Monitoring했습니다. 형광 증가 측정을 기반으로 하는 이 방법은 High-Throughput 방식으로 IC50 값(효소 활성을 50%만큼 감소시키는 억제제의 농도)을 결정하는 데 있어 우수했습니다. 그러나 초기 시점에 접근하고 동적 측정을 하는 데에는 한계가 있었습니다. 이는 기질을 장비에 넣기 전에 플레이트에 첨가해야 하며 플레이트 Well을 개별적으로 판독했기 때문이었습니다.
솔루션
원래 세포 내 칼슘 흐름을 Monitoring하기 위해 획득한 FLIPR Tetra는 효소 동역학을 조사하는 우수한 도구임이 입증되었습니다. 칼슘 흐름 Assay 외에도 이제 연구 팀은 FLIPR Tetra를 사용하여 인산염 생산 Assay, 앞서 언급한 형광성 데유비퀴티나제 Assay와 같은 다양한 생화학적 Assay를 수행합니다.
FLIPR Tetra는 연구 팀에게 엄청난 가치가 있는 플랫폼 역할을 하여 High-Throughput의 생화학적 동적 Assay를 수행할 수 있게 했습니다. 이러한 접근 방식을 통해 연구 팀은 복잡한 동적 Parameter를 신속하게 결정하고, 강력하고 신뢰할 수 있는 데이터를 생성할 수 있었습니다. 이 방법을 통해 달성된 처리량 향상으로 연구 팀은 신약 개발 여정에서 상당히 초기에 동적 데이터를 중요한 의사 결정 프로세스에 통합할 수 있게 되었습니다.
사용한 제품
FLIPR Penta High-Throughput Cellular Screening System과 ScreenWorks 소프트웨어
결과
A) 연구 팀은 형광성 Ub-Rho 기질이 다양한 억제제 농도 하에서 효소에 의해 절단됨에 따라 시간이 지남에 따라 형광이 증가하는 것을 보여주는 스크린샷을 캡처했습니다(왼쪽). 또한 전체 플레이트의 스크린샷을 캡처하여 다양한 16가지 억제제의 영향을 중복하여 보여줍니다(오른쪽).
신경퇴행성 질환 치료 기전으로서 USP30 억제의 치료 가능성을 완전히 이해하기 위해서는 관련 세포와 동물 모델에서 이러한 억제제를 사용하여 추가적인 유효성 연구를 수행할 필요가 있습니다. 이러한 연구는 USP30 억제에 있어 원하는 동적 프로파일과 신경퇴행성 질환 퇴치에서 해당 억제제의 효과를 밝힐 것입니다.
참고문헌
Alzheimer’s Research UK가 연구비를 지원한 옥스퍼드 대학의 옥스퍼드 신약 개발 연구소에 대해 자세히 알아보세요.