표적 단백질 분해 연구 워크플로우 추천 가이드 | TPD Solution

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표적 단백질 분해 연구 워크플로우 추천 가이드 | TPD Solution

Maker : TOCRIS, R&D SYSTEMS, EUROFINS DISCOVERY

특정 표적 단백질의 분해를 유도하는 PROTAC, LYTAC, Molecular Glue등의 제품과 단백질 분해 스크리닝 서비스를 소개합니다.

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유도 근접과 표적 단백질 분해란?

Induced Proximity (유도 근접)은 두 개의 단백질을 가까이 끌어당겨 생물학적 반응을 유도하는 접근 방식입니다. Linker로 공유 결합된 두 개의 리간드가 각각 관심 표적 단백질 (POI, Protein of Interest) 과 작용체 (Effector) 에 결합하여, 두 단백질을 물리적으로 가까운 위치로 유도합니다.

이렇게 근접하게 되면, POI에는 PTM, degradation, autophagy, stabilization, dimerization 등의 변화가 생기고 생물학적 반응을 촉발합니다.

Targeted Protein Degradation (TPD, 표적 단백질 분해)는 이러한 유도 근접 기술의 대표적인 응용 사례입니다.

PROTAC과 같은 이종 이작용성 소분자 분해제 (heterobifunctional small molecule Degraders)를 사용하여, 한쪽 끝은 POI에 결합하고 다른 쪽 끝은 E3 ligase를 모집합니다. 이로 인해 ternary complex가 형성되고, 표적 단백질의 유비퀴틴화 (ubiquitination)를 촉발하며, 이후 proteasome에 의한 단백질 파괴로 이어집니다.

TPD는 효율적이고 높은 선택성을 가진 단백질의 in vivo, in vitro knock-down이 가능하며, 분해제는 촉매적으로 작용하여 POI의 유비퀴틴화를 반복적으로 지시할 수 있으므로, 매우 낮은 용량으로 지속적인 녹다운을 달성할 수 있습니다.

표적 단백질 분해 연구 워크플로우 추천 가이드

1. 표적 검증

표적 검증은 개발하고자 하는 분자 표적에 대해 작용방식 등을 확인하고, 표현형 결과를 탐색함으로써 분해제/소분자를 설계하기 위한 기초 단계입니다.

PROTAC Degrader Building Block	dTAG, aTAG, BromoTAG degrader	LYTAC (LYsosome TArgeting Chimera)	Molecular Glue (분자 접착제)	SPRINTer Assay Kit
E3 Ligase ligand, exit vector와 linker, functional group으로 만들어진 block	분해하고자 하는 표적 단백질에 인공적인 분해 표식(TAG/degron)을 붙인 후, 특수 소분자 분해제를 사용하여 E3 ligase로 단백질 전체를 빠르게 제거(knockdown)함으로써 해당 단백질의 기능을 검증하는 방법	분해하고자 하는 단백질을 lysosome으로 보내어, "타겟단백질-Receptor-endocytosis" 과정을 형성하여 타겟 단백질을 분해하는 방법	Ubiquitin E3 ligase로 표적 단백질의 이량체화 (dimerization)을 유도하여 표적 단백질 분해	표적 단백질 분해(TPD)를 정량적으로 검출하기 위한 kit으로, PROTAC에 의해 유도된 단백질의분해와 합성 (protein turnover)를 모니터링하기 위한 세포주 제공
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2. Degrader 디자인

PROTAC® Panel Builder 온라인 툴을 이용하여 연구자들이 직접 PROTAC 분해제를 설계하고 합성을 의뢰할 수 있습니다.
E3 ligase ligand와 linker를 신속하게 선택하여 컬렉션을 구성할 수 있습니다.

E3 ligase ligand 및 exit vector: VHL, Cereblon, IAP를 표적으로 하는 리간드를 선택합니다.
Linker : 길이가 다양한 PEG 또는 알킬 사슬 링커 중에서 선택합니다.
Functional groups : 사용자가 보유한 관심 표적 리간드에 결합할 기능 그룹을 선택합니다.

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3. 표적단백질 분해 분석

TPD 소분자 단백질 분해제 개발의 기능성과 유효성을 평가하기 위한 다양한 분석 툴과 서비스를 제공합니다.

CoraFluor™ \| TR-FRET and FP Assay Reagents	Degradation 확인 WB서비스	표적단백질 분해 분석서비스	E3scan™ Ligand Binding Assay 서비스	MolBoolean Mouse/Rabbit Assay Kit
약물 후보 물질이 원하는 단백질 표적에 실제로 결합하는지 여부를 확인하기 위한 TR-FRET (시간 분해 형광 공명 에너지 전달) 및 FP (형광 편광) 분석법	분해제(Degrader) 처리 후 관심 단백질(POI)이 세포내에서분해되었는지 Western Blot을 통해서 확인	표적 단백질에 대한 화합물의 결합, degrader의 특성화 등, 표적 단백질 분해 분석서비스 포트폴리오 제공	타겟 단백질 분해 연구를 위한 E3 Ligase Screening Profiling 서비스로, 약물과 E3 ligase의 binding affinity를 competitive assay 방법으로 측정	세포 및 조직 내에서 단백질 근접성(protein proximity)을 분석하기 위한 면역형광 검출 키트
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4. E3 Ligase와 Ubiquitin Proteasome System (UPS)

E3 ligase, kit, antibody, Cullin-Rbx complex 등 유비퀴틴 시스템 연구에 필수적인 핵심 구성 요소를 제공합니다.

Ubiquitin Proteasome Enzymes (유비퀴틴 단백질)	Deubiquitinating Enzymes Inhibitors & Modulator	Ubiquitin E3 Ligase Inhibitors
DUB 단백질, 기질, E3 Ubiquitin ligase, Cullin-Rbx 복합체 등, 유비퀴틴-프로테아좀 시스템(UPS) 연구에 필요한 단백질 제공	Proteasome, Deubiquitinating Enzyme, Ubiquitin-activating Enzyme E1에 대한 Modulator와 Inhibitor	단백질의 lysine 잔기에 유비퀴틴 분자를 부착하여 proteasome을 통한 타겟 단백질의 분해 또는 세포내 localization 변경과 같은 과정에 관여하는 Ubiquitin E3 ligase의 inhibitor 제공
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5. Degrader에 의한 세포 영향 확인

관심 단백질(POI)이 성공적으로 분해된 후, 그 결과로 나타나는 표현형을 탐색함으로써 POI의 생물학적 역할을 이해할 수 있습니다.
분해제가 단백질의 모든 기능을 제거함으로써, 특정 기능만 차단하는 억제제와는 다른 치료 효과나 세포 반응을 유도할 수 있는지 확인합니다.

Cell Counting Kit-8 (CCK-8)	Annexin V-FITC Apoptosis Assay	DNA Damage CometAssay	Proteome Profiler	In situ Hybridization with RNAscope
분해제(Degrader)로 처리된 세포 집단의 세포 생존력 (Cell Viability)과 세포 증식 (Proliferation) 평가	PROTAC이 표적 단백질 분해를 통해 유도하는 세포 사멸 정도를 정량화함으로써 약물의 효능 평가	분해제 처리 후 발생하는 DNA 이중 가닥 절단(DNA double strand breaks)을 특성화하고 정량화	PROTAC에 의해 특정 단백질이 분해된 후 세포 내에서 다른 여러 단백질(분석 물질)의 수준이 어떻게 변화하는지 동시에 확인하는 데 유용	분해제가 하위 유전자 발현에 미치는 영향을 발견하고 분석할수 있으며, 조직 전반에 걸쳐 유전자 발현을 광범위하게 프로파일링
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