ADC 및 생체결합
생체결합은 적어도 하나의 반응물이 생체 분자, 종종 항체, 단백질 또는 올리고뉴클레오타이드인 분자를 결합하는 것을 의미합니다. 생체결합체는 생명공학, 의학, 나노기술 분야에서 생체분자의 검출, 분석 또는 표적화 및 추적에 사용됩니다. 애플리케이션에는 유세포측정 및 현미경 촬영용 항체에 형광 탐침 부착, 면역침전법에서 비드(bead)에 항체 부착, 치료 개발을 위한 약물에 항체 부착, 그리고 생물학적 상호작용을 탐지하기 위한 단백질의 교차 연결이 포함됩니다.
항체-약물 결합(ADC) 기술은 단일 클론 항체를 사용하여 표적 세포에 매우 활동적이거나 강력한 약물 성분(HPAPI)을 전달합니다. 결합 형태에서 HPAPI는 비표적 세포를 제외하고 보다 선택적인 치료 활동을 보입니다. 이 생체결합 기술은 표적화되고 안전한 약물 전달에 활용됩니다. 시약의 화학적, 물리적 특성, 길이, 분자 크기, 물 혼화성 및 시약의 절단성, 적용 기준 및 커플링 대상 작용기는 최적의 생체 결합을 위해 어떠한 교차연결 시약과 반응 기법을 선택할지 결정합니다.
관련 기술 문서
- Click Chemistry a newer approach to the synthesis of drug-like molecules that can accelerate the drug discovery process by utilizing a few practical and reliable reactions.
- Copper-free click chemistry is an alternative approach to click chemistry that proceeds at a lower activation barrier and is free of cytotoxic transition metal catalysts.
- Drug discovery process by utilizing chemistry reaction of Cu(I)-catalyzed Huisgen 1,3-dipolar cycloaddition of terminal alkynes with organoazides to yield 1,4-disubstituted 1,2,3-triazoles.
- Chemical ligation strategies are widely utilized for the modification of biological macromolecules in biotechnology and medicine, and in for the development of functional materials. In particular, reagents that can modify the surface of proteins, typically through reactive side chains, have found broad utility.
- Originally reported by Staudinger and Meyer, azides react readily with triarylphosphines to form the corresponding iminophophoranes. The Staudinger Ligation: A High-Yield, Chemoselective, and Mild Synthetic Method.
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생체결합 교차링커 유형
교차링커 설계의 가장 기본적인 측면 중 하나는 시약이 동종 기능성인지 이종 기능성인지 여부입니다. 생체결합 시약의 대다수는 이중 기능성이며 두 개의 반응기가 일반적으로 유기 스페이서의 외부 말단에 위치합니다. 동종 기능성 화합물에서는 두 반응기가 동일한 반면, 이종 기능성 화합물에서는 서로 다릅니다. 한 반응성 끝의 작용기는 특정 기능 작용기를 가지고 결합하는 반면, 다른 반응성 끝의 작용기는 다른 기능 작용기를 가지고 반응하기 때문에, 이종 기능성 시약들은 생체결합체를 형성할 때 동종 기능성 시약에 비해 많은 이점이 있습니다.
생체결합 교차링커 길이
결합 반응을 위한 교차링커 또는 수정 시약을 선택할 때 결합 전후 대상 분자의 크기 또는 전체 선형 길이를 고려해야 합니다. 시약의 스페이서 암 또는 크로스 브리지는 주로 결과 화합물의 분자 길이를 결정합니다. 따라서 서로 다른 크기의 교차링커는 생체분자에서 작용기 사이의 거리를 측정하기 위한 분자적 잣대가 됩니다.
절단 가능 대 비절단 가능 생체결합 교차링커
상호작용하는 생체 분자를 분리 및 분석해야 하는 경우, 예를 들어 단백질-단백질 상호작용을 탐지하도록 사용되는 교차링커가 절단 가능한 것이 중요합니다. 또는 단백질 포획을 위해 레진에 부착된 항체와 같이 안정성이 요구되는 경우 비절단 가능 링커를 사용할 수 있습니다.
소수성 vs 친수성 생체결합 교차링커
일부 용도에서는 시약의 소수성이 장점이 될 수 있으며, 특히 애플리케이션에서 세포막 침투가 수반될 경우 더욱 그렇습니다. 극성이 강한 작용기가 없는 소수성 시약은 내부 세포 단백질을 교차 연결하거나 라벨을 부착하기 위해 세포막을 빠르게 통과합니다. 그러나 친수성 교차링커는 상호작용하는 분자의 응집 또는 침전을 유발하지 않으며 항체와 그들에 의해 변형된 단백질의 수분 용해성을 초래할 수 있습니다. 친수성 생체결합 시약을 사용하면 생체 적합성도 높아집니다.
생체결합 대상 기능 작용기
생체분자에서 가장 반응성이 높은 작용기는 헤테로원자 N, O, S와 연관되어 있으며, 헤테로원자는 비공유 전자쌍으로 인해 친핵성이며 교차링커 및 수정 시약의 양립가능하고 친전자성 활성 작용기와 자발적으로 반응할 수 있습니다. 많은 경우에 생체분자의 친핵성 작용기는 자유롭고 접근 가능합니다. 그러나 일부의 경우에는 반응성과 커플링이 가능하도록 생성되기도 합니다. 원하는 시약을 사용할 수 없는 경우 생체결합을 위한 적절한 기능 작용기를 쉽게 생성할 수 있는 여러 가지 특수 시약이 있습니다. 생체분자에 자연적으로 발생하는 작용기는 아민, 티올, 하이드록실, 카복실산염, 알데히드, 유기 인산염이 있고, 특정 활성 탄소 원자에 반응하는 하이드로겐입니다.
ADC 개발 및 제조
항체-약물 결합체(ADC)의 개발은 소분자 개발, 제조, 제제, 검사에 대한 전문지식이 필요합니다. 이러한 기술과 필요한 시설을 갖춘 경험 많은 파트너를 선택하면 ADC를 시장에 출시하는 데 도움이 될 수 있습니다. ADC는 분자를 특성화하고 순도, 동질성, 안정성을 입증하기 위해 고급 제조 제품군과 전용 장비가 필요한 까다로운 분자입니다.
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