蛍光偏光 溶液中の結合現象をモニターするために広く用いられている技術
蛍光偏光 (FP)
蛍光偏光(FP)は、溶液中の結合現象をモニターするために広く用いられている技術です。タンパク質-抗体結合やDNAハイブリダイゼーションなどの生体分子間相互作用や酵素活性の評価に用いることができ、基礎研究やハイスループットスクリーニングにもアダプターとして応用されています。
平面偏光で励起された小さな蛍光標識分子(トレーサー)は、励起から発光までの間にトレーサーが急速に転がるため、そのほとんどが偏光解消された光を発します。しかし、トレーサーがはるかに大きな分子と結合すると、トレーサーはゆっくりと回転し、放出される光は大きく偏光したままとなります。
蛍光偏光 G因子
偏光はミリP(mP)の相対単位で表され、偏光した励起光の方向に対して検出された垂直(Iperp)と平行(Ipara)の蛍光強度値の測定値から計算される(下式を参照)。G因子(G)は、偏光値に影響を与えるフィルター、偏光子、モノクロメーターなどの光学部品の影響を補正するために使用されます。
他の結合アッセイに対するFPの優位性
FPは、受容体-リガンド相互作用、タンパク質-DNA相互作用、タンパク質分解、膜流動性、酵素アッセイなどの研究に使用できます。FPアッセイは、キナーゼ、ホスファターゼ、プロテアーゼ、Gタンパク質共役型受容体(GPCR)、核内受容体など、多種多様なターゲットの研究に使用されています。
以下の利点により、FPアッセイは特にハイスループットスクリーニングに適しています:
- ホモジニアス(洗浄ステップ不要)
- 非放射性
- レシオメトリック(単一波長)
- 小型化可能
SpectraMaxマルチモードマイクロプレートリーダーでのIMAPホスホジエステラーゼアッセイ
Molecular Devices社のIMAP® テクノロジーは、キナーゼ、ホスファターゼ、ホスホジエステラーゼの迅速、ホモジニアス、非放射性アッセイを可能にし、アッセイ開発とハイスループットスクリーニングの両方に適しています。IMAPアッセイは、ナノ粒子上に固定化された金属配位錯体へのリン酸の結合に基づき、IMAP結合体がリン酸化基質に結合すると、ペプチドの分子運動が変化し、ペプチドに結合した蛍光標識の蛍光偏光(FP)が増加します(図1、左)。このアッセイのTR-FRETバージョンでは、テルビウム(Tb)ドナーが含まれるため、リン酸化基質が存在すると蛍光エネルギー移動が起こります(図1、右)。このアッセイは時間分解モードで検出されるため、アッセイ成分やスクリーニング中の化合物による蛍光干渉がほとんどない。TR-FRETは、基質のサイズや濃度にも柔軟に対応できます。
環状ヌクレオチドホスホジエステラーゼ(PDEs)は、様々な生物学的プロセスに関与するセカンドメッセンジャーであるcAMPとcGMPのホスホジエステル結合を分解する酵素群です。PDE酵素は、心臓病、認知症、うつ病などの領域で臨床的に重要であることから、薬剤の標的として重要なクラスとして浮上してきました。ここでは、SpectraMax® マルチモードマイクロプレートリーダーと SoftMax® Pro ソフトウェアを使用した IMAP テクノロジーによる PDE 酵素の希釈および阻害曲線の測定方法を紹介します。
IMAP FPおよびTR-FRETホスホジエステラーゼアッセイの原理
細胞株開発における
IgG測定ワークフローの効率化
IgG産生の測定は、モノクローナル抗体の開発および製造の多くの段階において極めて重要なステップです。IgGの定量に一般的に用いられる方法は、HPLCや表面干渉法のような特殊なインストゥルメンテーションと熟練したスタッフを必要とするか、ELISA(酵素結合免疫吸着測定法)のような時間のかかるアッセイを必要とします。ELISAはタンパク質の定量法として確立された方法であるが、長時間のワンステッププロセスである。ここでは、Valitacell社のValita®TITERアッセイを用いて、抗体開発・製造プロセスにおけるIgG力価を測定する方法をご紹介します。
ValitaTITERアッセイは、蛍光偏光(FP)技術を用いたIgG Fcとタンパク質Gとの相互作用の検出に基づいています。96ウェルマイクロタイタープレートの各ウェルには、蛍光標識されたIgG結合ペプチドであるプロテインGがプレーティングされています。サンプルをウェルに添加すると、プロテインG分子が再懸濁され、結合が起こります。プロテインGは抗体と結合すると分子運動速度が遅くなり、その結果FP値が上昇します(図2)。
蛍光偏光を支援する製品・サービス
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SpectraMax iD3/iD5
マルチモードマイクロプレートリーダー大型タッチスクリーンを備えた高感度マイクロプレートリーダー
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SpectraMax Paradigm
マルチモードマイクロプレートリーダー高速で設定可能なマイクロプレートリーダー1台でハイスループットスクリーニングが可能
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SpectraMax i3x
マルチモードマイクロプレートリーダー研究ニーズに合わせて進化できるマイクロプレートリーダー
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SpectraMax Mシリーズ
マルチモードマイクロプレートリーダー妥協ない性能と低価格を両立したマルチモードマイクロプレートリーダー
蛍光偏光アッセイに関するその他のリソース
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蛍光偏光アッセイの確立と最適化
このテクニカルノートは、既存のアッセイをロバスト性蛍光偏光フォーマットに変換するための最適な実験条件を定義するための情報を提供することを目的としています。例として、受容体とリガンドの結合を評価するためによく使用されるタイプの競合結合アッセイを取り上げた。蛍光偏光の基本原理に精通していることを前提としています。
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IMAP FPキナーゼアッセイ
プロテインキナーゼは、多くの細胞内プロセスの制御において中心的な役割を担っています。近年、キナーゼはがんやその他多くの疾患に対する最も重要な創薬標的のひとつに浮上しています。Molecular Devices社のIMAP® テクノロジーは、幅広いキナーゼの迅速な非放射性アッセイを可能にし、アッセイ開発とハイスループットスクリーニングの両方に適しています。
SpectraMax M5マルチモードマイクロプレートリーダーでのIMAP FPキナーゼアッセイ > -
IMAPホスホジエステラーゼアッセイ
IMAPテクノロジーは、キナーゼ、ホスファターゼ、ホスホジエステラーゼをスクリーニングするための均一性、非抗体ベースのプラットフォームを提供します。安定性とロバスト性があり、小型化が可能で、優れたZ'ファクター値を持つ高品質のデータが得られるため、阻害剤のスクリーニングに適しています。他のいくつかの方法とは異なり、IMAPはより適切な結果を得るために直接結合を測定する。IMAP TR-FRETアッセイでは、直接Kmを決定することも可能です。
SpectraMaxマルチモードマイクロプレートリーダーでのIMAPホスホジエステラーゼアッセイ > -
IMAPテクノロジー
これまでキナーゼ活性のアッセイは、放射性同位体または特異性の高い抗体を用いて行われてきました。これに対処するため、Molecular Devicesは特許取得済みIMAP®テクノロジーを導入し、基質ペプチドの配列に関係なく、多種多様なキナーゼに適用可能な非放射性均一性アッセイを提供します。このアッセイは、「混ぜて読む」だけの簡単な手順で、酵素活性を正確に測定することができます。
データシート キナーゼ、ホスファターゼ、ホスホジエステラーゼのIMAPテクノロジー > -
IgG定量
治療用タンパク質工学および細胞株開発において、IgG定量は、遺伝子組み換え細胞株が産生する、治療用タンパク質の一般的なクラスである免疫グロブリンG(IgG)の量を測定するプロセスです。これは、細胞株の生産性を評価・モニタリングし、抗体治療薬のさらなる開発に最適な候補を選択するために重要です。
創薬・開発におけるクローンスクリーニングのためのハイスループットIgG定量プラットフォーム >
ポスター:創薬開発におけるクローンスクリーニングのためのハイスループットIgG定量プラットフォーム >
血清検体中のSARS-CoV-2スパイクおよびヌクレオカプシドIgG抗体の定性測定 >
ウイルス学とワクチン研究 マイクロプレートリーダーソリューション > -
トランスクリーナー
ADP2アッセイTranscreener® ADP2 アッセイは、タンパク質キナーゼや脂質キナーゼなどの確立された創薬ターゲットや、糖質キナーゼ、三リン酸キナーゼ、熱ショックタンパク質、その他のATPアーゼなどの新たな創薬ターゲットの検出とスクリーニングを可能にする、蛍光出力のホモジニアスアッセイです。このアッセイはADPの免疫検出に基づいています。蛍光偏光(FP)、時間分解フォルスター共鳴エネルギー移動(TR-FRET)、蛍光強度(FI)の3つの検出モードがあり、ユーザーのニーズや検出フォーマットの好みに対応できます。
ポスター :Transcreener®アッセイの完全なソリューション > -
ValitaTITERアッセイ
ValitaTITERアッセイは、細胞株開発のワークフローにおいてIgGを正確かつ迅速に定量するためのホモジニアス、ハイスループットなメソッドです。この96ウェルアッセイは、SpectraMax iD5リーダーおよびFP検出機能を備えたその他のMolecular Devices社製プレートリーダーで完全に検証されており、信頼性の高い結果が得られます。SoftMax Proソフトウェアは、検出のためのセットアップ時間を最小限に抑え、標準カーブフィット処理とサンプルの定量を自動化します。
細胞株開発のための迅速でハイスループットなIgG定量アッセイ >