Epitope Mapping Services | CovalX

Eptope mapping은 백신 및 약물 개발의 핵심 요소 중 하나로 해당 항원에 대한 단백질의 결합 부위를 확인하는 과정입니다. FDA 및 EMEA 가이드라인은 규제 파일링을 위해 약물과 표적 간의 상호 작용 부위에 대한 분자 분석을 요구합니다. 또한 상호 작용 사이트에 대한 더 나은 이해는 더 강력한 약물을 개발하고 특허로 제품을 보호하는 데 유용합니다. Eptope mapping은 해당 항체에 대한 항원의 대한 결합 부위를 식별하는 과정이며 백신 및 약물 개발의 핵심 요소입니다. 십여년 동안 CovalX의 epitope mapping 서비스는 700 개 이상의 단일 클론 항체에 성공률 95 % 이상으로 활용되었으며, 모든 규모의 기업에 잘 지원되는 데이터로 제공하고 있습니다.

질량분석법으로 epitope mapping을 하는 이유

질량분석법은 약물 개발의 핵심요소 중 하나입니다. 이 기술은 초기 단계부터 품질 관리에 이르기까지 개발의 모든 단계에서 최고의 신뢰도와 재현성을 가진 의약품의 특성화를 가능하게 합니다.

CovalX는 질량분석법에 의한 구조적 epitope mapping을 위한 HDX-MS (Hydrogen Deuterium eXchange) 및 XL-MS(Crosslinking Mass Spectrometry) 두 가지 기술을 제공합니다.

CovalX Epitope Mapping 기술

수소 중수소 교환 (HDX-MS)

HDX-MS 는 단백질 구조의 backbone에 있는 수소 분자의 접근성을 측정합니다. 분석하는 동안, 결합되지 않은 항원과 결합된 항체-항원 복합체는 단백질 backbone의 노출된 아미노산의 아미드 수소를 교환하기 위해 중수소수에 배양합니다. 결합되지 않은 항원을 결합된 항체-항원 복합체와 비교함으로써, epitope를 결정할 수 있습니다. 이 기술을 사용하려면 온도, pH 및 반응 시간을 주의 깊게 제어해야 합니다. 이 때문에 CovalX는 HDX 분석을 위해 특별히 설계된 최신 로봇과 소프트웨어 패키지로 고도로 최적화하여 사용합니다.

HDX-MS의 다양한 응용분야:

• 바이오시밀러 특성화
• 고차 구조
• 구조적/단백질 역학
• 소분자 상호작용
• 단백질-단백질 상호작용
• 단백질 폴딩 특성화

가교결합 질량분석법 (XL-MS)

XL-MS는 항체와 항원을 질량표지된 화학적 가교제 (chemical crosslinker)로 결합하는 것으로 시작합니다. 다음으로 high mass MALDI 검출기를 사용하여 복합체의 존재를 확인합니다. 가교 화학 후 Ab/Ag 복합체는 매우 안정적이기 때문에 복합체에 여러 효소 (병렬로 5 개 사용) 및 digest 조건을 적용하여 다양한 중첩 펩타이드를 얻을 수 있습니다. 이러한 펩타이드의 식별은 고해상도 Orbitrap ™ 질량 분석 및 MS/MS 기술을 사용하여 수행됩니다. 가교 펩타이드의 식별은 가교 시약에 연결된 질량 태그를 사용하여 결정합니다. 특정 상호 작용 소프트웨어를 사용한 MS/MS fragmentation 및 데이터 분석 후, 동일한 실험에서 epitope와 paratope를 모두 결정합니다. 질량 분석 검출기의 높은 민감도와 정확도로 인해 아주 적은 양의 재료가 필요합니다.

XL-MS의 다양한 응용분야:

• 단백질-단백질 상호작용
• Aggregates 매핑
• 병렬 paratope 매핑 분석

CovalX high mass MALDI 검출기의 고유한 기능 중 하나는 MALDI 질량 분석을 통해 거대 분자와 intact protein complexes를 탐지하는 빠르고 강력한 기능입니다. 모든 epitope mapping프로젝트의 경우, 개별 단백질을 먼저 스크리닝하여 질량을 확인하고 상당한 다중화(multimerization)를 감지합니다. 그런 다음 복합체를 온전하게 검출하고 epitope mapping을 수행하기 전에 화학 양론(stoichiometry)을 결정합니다. 이러한 신속한 스크리닝은 보다 진보되고 비용이 많이 드는 고급 epitope mapping 프로젝트를 수행하기 전에 고객의 시간과 비용을 절약하는 데 유익한 것으로 입증되었습니다. 이 프로세스의 비용과 시간은 모든 XL-MS 및 HDX-MS epitope mapping 프로젝트에 기본적으로 적용됩니다.

Linear Vs Conformational Epitopes

Epitope는 linear 또는 conformational의 두 가지 일반 범주로 정의 할 수 있습니다. Linear (또는 sequential) epitope는 3 차원 구조가 없는 아미노산 서열의 선형 스트레치로 구성되어 있습니다. Conformational epitope는 적절한 결합 영역을 만들기 위해 3 차원 폴딩이 필요한 구조입니다.

Conformational epitope는 근접 영역을 만들기 위해 접혀진 구조를 필요로 아미노산 결합 서열에 파손 (불연속)이 있는 영역에서 가장 흔히 발견됩니다. Conformational mapping 기술은 linear 또는 conformational epitope를 식별하는 데 사용할 수 있습니다. 그러나 linear 기술은 conformational epitope mapping을 할 수 없습니다.
사용된 기술의 "resolution"에 따라 식별된 영역은 개별 아미노산, 아미노산의 작은 그룹 또는 단백질 영역 일 수 있습니다. 일반적으로 고해상도 기술은 더 복잡하고 시간이 많이 소요되며 더 많은 재료와 시간이 필요합니다.