2015.9.11 Click to edit Master title style 一般財団法人 バイオインダストリー協会主催 “未来へのバイオ技術”勉強会 蛋白質発現系の進歩と医療への応用 カイコ-バキュロウイルス発現系を 利用した医療への応用 © 2015 Sysmex Corporation, Inc. All rights reserved. シスメックス株式会社 R&I事業本部 長屋 英和 Click to edit Master title style 本日のアジェンダ 1. シスメックスのご紹介 2. ProCube®サービスのご紹介 ２－１．タンパク質受託生産 ２－２．受託分析サービス 3. 検査（診断薬）への応用実例 4. 医療への応用技術 5. まとめ © 2015 Sysmex Corporation, Inc. All rights reserved. Click to edit Master title style 本日のアジェンダ 1. シスメックスのご紹介 2. ProCube®サービスのご紹介 ２－１．タンパク質受託生産 ２－２．受託分析サービス 3. 検査（診断薬）への応用実例 4. 医療への応用技術 5. まとめ © 2015 Sysmex Corporation, Inc. All rights reserved. シスメックス社の概要 Click to edit Master title style ・神戸に本社、開発拠点 ・世界190ヵ国以上へ製品を提供 ・血球計数分野で世界No.1のシェア 本 社 神戸市中央区 設 立 1968年(昭和43年)2月20日 金 104億8,333万円 （2015年3月31日現在） 資 本 連 結 売 上 高 2213.76億円 （2015年3月） 従 6,739名 （2015年3月31日現在） 業 員 数 主 要 事 業 内 容 臨床検査機器、検査用試薬、ならびに 関連ソフトウェアなどの開発・製造・ 販売・輸出入 社 名 の 由 来 SYStematical MEdics + X シスメックスは、病気の診断や治療のために行なう検体検査に必要な機器や試薬、ソフトウェアを開発し、製造・販売しています © 2014 Sysmex Corporation, Inc. All rights reserved. 検査からバイオテクノロジーへ Click to edit Master title style 【自社製品での利用例 】 血液凝固検査試薬（シスメックス社製）のタンパク質原料 ⇒動物由来原料からカイコを用いたリコンビナントタンパク質原料へと切替え © 2015 Sysmex Corporation, Inc. All rights reserved. カイコによる新しいソリューション Click to edit Master title style まゆ 生糸 カイコ さなぎ タンパク質 © 2015 Sysmex Corporation, Inc. All rights reserved. ®の由来 ProCube Click to edit Master title style Proven Protein Provider ～確かな品質のタンパク質を みなさまへお届けします～ © 2015 Sysmex Corporation, Inc. All rights reserved. Click to edit Master title style 本日のアジェンダ 1. シスメックスのご紹介 2. ProCube®サービスのご紹介 ２－１．タンパク質受託生産 ２－２．受託分析サービス 3. 検査（診断薬）への応用実例 4. 医療への応用技術 5. まとめ © 2015 Sysmex Corporation, Inc. All rights reserved. ® タンパク質受託生産_ProCube Click to edit Master title style カイコを用いて お客様からご提供いただいた遺伝子情報から 組換えタンパク質を生産する受託サービスです 遺伝子情報 カイコ © 2015 Sysmex Corporation, Inc. All rights reserved. 組換えタンパク質 Click to edit Master title style なぜカイコなのか 高品質なタンパク質を提供します ・ 真核生物の発現系なので 翻訳後修飾が動物細胞と同等です ・ 活性のあるタンパク質が高確率で 得られます（立体構造を保持） 高難易度タンパク質が発現できます ・ 膜タンパク質 ・ 複合体 ・ 高分子量 © 2015 Sysmex Corporation, Inc. All rights reserved. Click to edit Master title style なぜカイコなのか 高品質なタンパク質を提供します ・ 真核生物の発現系なので 翻訳後修飾が動物細胞と同等です ・ 活性のあるタンパク質が高確率で 得られます（立体構造を保持） 高難易度タンパク質が発現できます ・ 膜タンパク質 ・ 複合体 ・ 高分子量 © 2015 Sysmex Corporation, Inc. All rights reserved. Click to edit Master title style 各種発現系の比較 © 2015 Sysmex Corporation, Inc. All rights reserved. Click to edit Master title style なぜカイコなのか 高品質なタンパク質を提供します ・ 真核生物の発現系なので 翻訳後修飾が動物細胞と同等です ・ 活性のあるタンパク質が高確率で 得られます（立体構造を保持） 高難易度タンパク質が発現できます ・ 膜タンパク質 ・ 複合体 ・ 高分子量 © 2015 Sysmex Corporation, Inc. All rights reserved. Click to edit Master title style 発現実績タンパク質の内訳 タンパク質受託生産で2,000種類以上、NEDOプロジェクト1で6,000種類以上 1 独立行政法人 新エネルギー・産業技術総合開発機構による「タンパク質機能解析・活用プロジェクト」 © 2015 Sysmex Corporation, Inc. All rights reserved. Click to edit Master title style これまでの発現精製実績 カイコ1頭当たりの精製品収量は10 μg~1 mg以上 © 2015 Sysmex Corporation, Inc. All rights reserved. 膜貫通ドメイン数による発現成功率 Click to edit Master title style これまでに3,000種類以上の膜タンパク質の発現実績があります 7回以下の膜貫通ドメイン数では約93%、 GPCRファミリーでは85%以上の発現成功率 ⇒カイコ‐バキュロウイルス発現系は膜タンパク質の発現に有用 © 2015 Sysmex Corporation, Inc. All rights reserved. 膜タンパク質発現リスト（GPCR n=85) Click to edit Master title style 詳細はProCube®サイトをご覧ください © 2015 Sysmex Corporation, Inc. All rights reserved. 膜タンパク質発現リスト（SLC Click to edit Master titlen=71) style 詳細はProCube®サイトをご覧ください © 2015 Sysmex Corporation, Inc. All rights reserved. ®サービスの概要 ProCube Click to edit Master title style 利用目的・予算に応じて、研究に最適なサービスを提供します © 2015 Sysmex Corporation, Inc. All rights reserved. タンパク質の発現フロー Click to edit Master title style カイコ-バキュロウイルス 発現系 © 2015 Sysmex Corporation, Inc. All rights reserved. カイコ-バキュロウイルス発現系の特長 Click to edit Master title style ✔発現成功率は約97% ✔カイコに異なるウイルスを感染させることで多種類タンパク質を同時生産可能 ✔感染させるカイコの数を増減するだけで生産量を調整可能 ✔他の生産系で必要となる大量生産時の培養条件検討は不要 ✔感染後6日間で目的タンパク質が生産可能 新規生産タンパク質： 4週間～ 追加生産タンパク質： 2週間～ © 2015 Sysmex Corporation, Inc. All rights reserved. 高い発現成功率 Click to edit Master title style 各種発現系で同じ100種類のタンパク質を用いた発現結果の比較 © 2015 Sysmex Corporation, Inc. All rights reserved. Click to edit Master title style 多種類同時発現 カイコ生産系 別々のタンパク質を生産 （100種類の生産） 細胞培養生産系 生産期間： 2ヶ月 培養装置（100台） © 2015 Sysmex Corporation, Inc. All rights reserved. 開 発 の ス ピ ー ド ア ッ プ Click to edit Master title style 柔軟なスケール調整 カイコ1頭1頭がバイオリアクター © 2015 Sysmex Corporation, Inc. All rights reserved. プロキューブバイオテクノロジーセンター Click to edit Master title style 兵庫県神戸市西区 （シスメックス株式会社研究開発センター内） バイオセーフティーレベル2（BSL-2）に準拠 年間1,000種類以上のタンパク質生産が可能 ISO9001認証取得 © 2015 Sysmex Corporation, Inc. All rights reserved. Click to edit Master title style センター内の概要 感染磨砕室 遺伝子 組換え室 精製室 製造ライン 開発ライン 感染磨砕室 © 2015 Sysmex Corporation, Inc. All rights reserved. 精製室 分析室 Click to edit Master title style 製造工程の概要 • 遺伝子組換え室 お客様からいただいた遺伝子情報を基に 「組換えウイルス」を作製します • 感染磨砕室 「組換えウイルス」をカイコのさなぎに接種し 感染させます 感染6日後、さなぎ内で増殖したタンパク質を 抽出します • 精製室 抽出したタンパク質を精製します © 2015 Sysmex Corporation, Inc. All rights reserved. Click to edit Master title style 分析試験_オプション 生産したタンパク質を各種分析します ・TOF-MS ・DLS ・Optim ・PCR ・タンパク質定量 Bradford法、BCA法、アセトン沈殿、電気泳動法 TOF-MS DLS © 2015 Sysmex Corporation, Inc. All rights reserved. Optim Click to edit Master title style 本日のアジェンダ 1. シスメックスのご紹介 2. ProCube®サービスのご紹介 ２－１．タンパク質受託生産 ２－２．受託分析サービス 3. 検査（診断薬）への応用実例 4. 医療への応用技術 5. まとめ © 2015 Sysmex Corporation, Inc. All rights reserved. タンパク質物性の受託分析サービス Click to edit Master title style NEW!! 分子会合・凝集 超遠心分析（AUC） 動的光散乱法（DLS) 複合体評価 超遠心分析（AUC） 質量分析（MS） 立体構造比較 溶液中相互作用 超遠心分析（AUC） 超遠心分析（AUC） 水素重水素交換質量分析（HDX-MS） 等温滴定型熱量計（ITC） © 2015 Sysmex Corporation, Inc. All rights reserved. なぜProCube Click to edit®サービスに物性分析？ Master title style バイオ医薬品の品質管理における”課題”を解決したい タンパク質製剤の問題点 ・凝集 ・会合 ・分解 ・変性 必須!! • 分散・凝集モニタリング • 分子量測定 • 安定な溶媒条件探索 凝集体はアレルギー・ ショックにつながる 抗体精製の際に凝集体は重要視すべき不純物の ひとつです （GE ヘルスケアRegulatory ComplianceディレクターGail Sofer 氏） タンパク質の凝集体はアレルギー性ショックの原因となる （米国FDA Rosenberg博士） © 2015 Sysmex Corporation, Inc. All rights reserved. 創薬から製薬まで Click to edit Master title style 物性の最先端解析を提供します 製薬支援 薬を造る 創薬支援 薬を創る • • • • 超遠心分析（AUC） 質量分析（MS） 立体構造解析（HDX-MS） 等温滴定型熱量測定（ITC） • • • • • 超遠心分析（AUC） サイズ排除クロマト（SEC） 動的光散乱（DLS） 質量分析（MS） 立体構造解析（HDX-MS） • 密度・粘度測定（AUC支援） わからない？！を解決します © 2015 Sysmex Corporation, Inc. All rights reserved. Click to edit Master title style 本日のアジェンダ 1. シスメックスのご紹介 2. ProCube®サービスのご紹介 ２－１．タンパク質受託生産 ２－２．受託分析サービス 3. 検査（診断薬）への応用実例 4. 医療への応用技術 5. まとめ © 2015 Sysmex Corporation, Inc. All rights reserved. Click to edit Master title style 検査への応用実例 カイコで生産した遺伝子組換えウシ組織因子(bTF) ⇒ 血液検査凝固試薬（シスメックス社製）の原料 Abs (405 nm) 0.030 対照（未感染） rbTF 再構成化 天然ウシTF 0.025 0.020 0.015 0.010 0.005 0.000 0 40 80 Time （ min） 120 TFとFVII/FVIIaによる加水分解活性 ISI値とrbTF原料のロット変動 原料の保存期間 期間 （month） 保存期間（月） 規格 0 6 12 18 20 22 正常血漿 (sec) 33.4 33.7 33.1 33.5 33.6 33.5 25-40 sec ISI値 0.96 0.97© 2015 Sysmex 0.96Corporation, 0.98 Inc. 0.98 1.00±0.10 All rights0.97 reserved. Click to edit Master title style 検査への応用実例 【原材料の比較】 高活性 - Ｎative bTFと同等 高安定性 - 各生産ロットの安定性 臨床検査試薬 一部製品の販売は終了しております © 2015 Sysmex Corporation, Inc. All rights reserved. Click to edit Master title style 本日のアジェンダ 1. シスメックスのご紹介 2. ProCube®サービスのご紹介 ２－１．タンパク質受託生産 ２－２．受託分析サービス 3. 検査（診断薬）への応用実例 4. 医療への応用技術 5. まとめ © 2015 Sysmex Corporation, Inc. All rights reserved. Click to edit Master title style 医療への応用技術 “使える”膜タンパク質 ＝ NanoDiscという形 ナノディスク（NanoDisc）とは？ 生物学的、薬理学的に重要な不溶性タンパク質を可溶化できる 形にする、タンパク質自己構築システムです 膜タンパク質 リン脂質 ＋ ＋ MSP 再構築 MSP 膜タンパク質 （膜骨格タンパク質） （界面活性剤含有） リン脂質 （コール酸Na含有） © 2015 Sysmex Corporation, Inc. All rights reserved. NanoDisc化された 目的タンパク質 Click to edit Master title style NanoDiscの特徴 ナノディスクに組み込まれた目的タンパク質は、機能活性を維持 することが可能で、反応速度研究、構造解析、画像測定、結合定 量や新薬開発など、様々な分野での利用が期待できます ナノディスクの利点 • • • • • • 目的タンパク質を可溶化した状態で取り扱いが可能 取り込まれた目的タンパク質は本来の構造と活性を保持 目的タンパク質にとって極めて安定な微小環境を提供 不溶性目的タンパク質は水溶液中で単分散を持続 ミクロソーム以上の粒子均一性を提供 生体構造に近いリン脂質二重膜で目的タンパク質を抱合 © 2015 Sysmex Corporation, Inc. All rights reserved. アプリケーション_ NanoDisc作製例 Click to edit Master title style 図1. ゲルろ過によるNanoDisc化タンパク質Aと NanoDiscのみの溶出比較 【プロトコル】 タンパク質Aを発現させた蛹を磨砕 ↓ 膜画分の調製 ProCube®OM ↓ 可溶化条件の検討 ProCube®OSs ↓ 膜タンパク質の可溶化 ProCube®OS 精製 ↓ NanoDisc化 ProCube®OND © 2015 Sysmex Corporation, Inc. All rights reserved. 図2. 各溶出画分のSDS-PAGE Click to edit Master title style NanoDisc化アプリケーション事例 P450酵素のNanoDisc化 R-H 薬物 NADP+ R-OH 代謝物 NADPH CPR P450 CRP 脂質 P450 MSP ←脂質二重膜 P450酵素の反応機構 © 2015 Sysmex Corporation, Inc. All rights reserved. P450とCPRの複合体が 挿入されたNanoDisc NanoDisc化アプリケーション事例_ Click to edit Master title style タンパク質機能評価 © 2015 Sysmex Corporation, Inc. All rights reserved. Click to edit Master title style 本日のアジェンダ 1. シスメックスのご紹介 2. ProCube®サービスのご紹介 ２－１．タンパク質受託生産 ２－２．受託分析サービス 3. 検査（診断薬）への応用実例 4. 医療への応用技術 5. まとめ © 2015 Sysmex Corporation, Inc. All rights reserved. Click to edit Master title style まとめ 1. 柔軟性、時間、品質にこだわったサービスの提供 2. 同時多種類生産を可能にする充実した施設 3. タンパク質の生産から物性分析まで幅広いサービス 4. 膜タンパク質の豊富な発現実績 5. 診断薬への応用実績を含む商品開発 6. NanoDiscを用いた創薬研究への貢献 © 2015 Sysmex Corporation, Inc. All rights reserved. Our to Promise Click edit Master title style お客様の期待を超える価値の提供を目指し続けます © 2015 Sysmex Corporation, Inc. All rights reserved. Click to edit Master title style ご清聴ありがとうございました © 2015 Sysmex Corporation, Inc. All rights reserved.
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