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技術>メカノケミカル(MC)法
メカノケミカル(MC)法
当社は、生理的、病態的に極めて重要な「生体分子間の相互作用に伴うタンパク質高次構造変化」を測定、 解析する新しい技術と装置(MC装置)を開発しました。
MC法は、標識を一切使わずにリアルタイムでタンパク質の高次構造変化を検出します。 低分子リガンドにも適用可能です。
これまでに、生体分子間の相互作用(結合)を測定、解析する技術は数多く考案され、 また近年相互作用の速度論的解析を可能にした表面プラズモン共鳴や水晶 発振子マイクロバランス法など簡便な方法が開発されてきました。 しかし、これらの方法はそれぞれ長所・短所があり、MC法は既存の技術にはない特徴を持っています。
原 理
分子認識にともなう生体分子の反応を解析する技術です。 多くの生体分子についてその機能を発揮するためにはなんらかの構造変化が必要であることが示されてきました。 メカノケミカル法は高感度力(チカラ)センサーにより、この構造変化をフィルムの張力/物性の変化として直接検出いたします。
MC装置に用いられるメカノケミカル法によるバイオセンシングは、蛋白質高次構造変化をMCフィルム上で再現することで、 ノンラベル、リアルタイムに生体分子反応の強さ、選択性を測定、解析できます。
種々の蛋白質の高次構造変化をMC装置で解析した結果、MC装置が蛋白質の構造と機能に関する基礎研究や医薬、 臨床診断薬のスクリーニング・評価系として有用であることを明らかにしてきました。
主な特徴
  • 蛋白質などの高分子の高次構造変化を非ラベル、リアルタイムに検出。
  • 高次構造変化をおこすような分子間相互作用の検出。
  • 表面プラズモン共鳴や水晶発振子マイクロバランス法などとは異なり、検出はリガンドの質量に依存しない。
  • 分子間相互作用反応のキネティックス解析、定量分析ができる。
  • 生体高分子以外の例えばナノファイバーなどの物性評価も可能。
  • MC装置による測定、解析から得られる情報
    高感度力センサーにより生体高分子の構造変化/結合変化をノンラベル、リアルタイムに測定、解析します。 これは分子認識による生体分子反応の強さ、選択性を反映しております。
    メカノケミカル装置機構
    メカノケミカル装置機構
    フィルム化した生体高分子の分子認識にともなう構造/物性変化を高感度力センサーにより検出・測定する装置です。 フィルムはエレクトロスプレーデポジション法により作成され、架橋剤で処理することにより、自立した膜となります。 フィルムは2本のタングステンピンにより穿孔・保持され微小セル中において各種溶液にさらされます。 ピンの一方は力センサーとなっており0.1μN程度以上の張力変化を検出できます。 もう一方のピンはピエゾ振動子に接続し、微小振動を与えることによってフィルムの剛性を測定できます。
    MC法によるカルモデュリンの高次構造変化のモニタリング
    Ca2+濃度に依存したカルモデュリンのMCフィルム張力の変化:
    Ca2+は速やかにカルモデュリンフィルムの張力を増加し、一定張力に保たれ、 Ca2+キレーターEGTAによって速やかにベースライン張力にもどる。 この張力変化はCa2+によるカルモデュリンの高次構造変化によく対応している。 カルモデュリンフィルムの張力増加はCa2+濃度に依存し、 カルモデュリンのCa2+に対する親和性KD値は287nMであった。
    メカノケミカル装置機構
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