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  • [Bio-Equip] Xuri Cell Expansion System W25 – △ID8624 [2020/02/05]

    [Bio-Equip] Xuri Cell Expansion System W25 – △ID8624 [2020/02/05]

    Xuri Cell Expansion System W25

    Cytiva社製のロッキング方式の細胞の拡大培養システム

    Xuri Cell Expansion System W25, GE Healthcare –

    https://www.gelifesciences.co.jp/catalog/37456.html
  • [Bio-Lab] Empty Column, PD-10/自分で充填するスペシャルなPD-10カラムの使い方 – Rapid Purification – カラム精製システムは不要 – ID8584

    [Bio-Lab] Empty Column, PD-10/自分で充填するスペシャルなPD-10カラムの使い方 – Rapid Purification – カラム精製システムは不要 – ID8584

    安価にカラム精製を行う

    Mr.HARIKIRIからお届けするPD-10 Emptyカラムのスペシャルな使い方を紹介します。

    僕が行うタンパク質精製の検討では、PD-10カラムを必ず使います.Empty columnが無い場合,プレ充填されているPD-10の中身を抜きます.

    短時間でカラム検討を行うために,レジンの充填容量は0.5mL (多くて1mL)にします。吸着と洗浄および溶出の条件を決定するためです.

    大学やもしかすると高校でもできるシンプルな実験設備で可能です.カラムには送液ポンプなどは必要ありません.自然落下の速度で実験を行えます.通常設定されるはずのカラムへのポンプ流速での線速より5倍程度高速になりますが、迅速検討としては、問題ありません.

    PD-10 Empty Column

    PD-10製品には,Emptyとプレ充填品がありますが,プレ充填品は,タンパク質の脱塩に用います.Empty品も同様のレジンをマニュアルで充填すれば,同様に脱塩に使用可能です.僕の場合は,色々なレジンを充填してタンパク質の精製検討に使用します.それは,前述したように,Rapid Purification Methodです.流速は高速です.少量のサンプルでOKです.

    用途

    • プレ充填のPD-10は,一般使用では,精製したタンパク質やラベル標識タンパク質、例えばAlexa標識物のバッファー交換(脱塩)に使用します.
    • はりきりメソッドでは,中身のResinを抜いて、所望するresinを手詰めで充填(0.5mL)しオープンカラムと呼ぶ精製用カラムを作るために使用します.

    PD-10, GE Healthcare

    https://www.gelifesciences.co.jp/catalog/0062.html

    レジンの充填

    1. からのPD-10カラムを準備する
    2. 上下のフィルターの内,ボトムのみ装着する
    3. 適量の水をPD-10カラムのトップから投入して,ボトムフィルターを浸潤させる
    4. PD-10カラムのボトムにキャップを取り付ける
    5. 改めて0.5mLの水を投入してそのカラム側面から見て水面の位置に印をつける
    6. 容積比率50%のレジンの懸濁液を準備する
    7. 水分を取り除いてから、ピペットでレジン懸濁液の1mLを取り,PD-10カラムに投入する
    8. トップフィルターをPD-10カラムのトップに装着する
    9. 直径8mmの適当な試験管(例えばマルエムチューブSS-14)のトップを装着したトップティルターに押し当てて,そのまま押し込んでゆき,レジンをパッキングする.
    10. 50%レジン懸濁液が正確に調製できていれば,0.5mLの時のカラム高となっており,全操作で付けた印の位置にレジンが充填されている.
    11. 以上で,所望のレジンが充填されたスペシャルPD-10カラムの作成が完了する.
    12. カラムは,レジンに対して適切な保存剤で冷蔵保存して,検討実験まで保管する.
    13. 僕の場合は,3M NaCl溶液をPD-10カラムが受けれる容量いっぱいを投入し,自然落下させて,カラムの側面から残り2mL程度になったときに,トップキャップを取り付けて密閉し,最後にボトムキャップを取り付け保管するようにしている.
    14. スペシャルPD-10カラムを使用する前には,僕の場合,どんなレジンでも,6M 塩酸グアニジン水溶液の6カラムボリューム(6CV)で洗浄し,その後,6CVの10mM NaOHで洗浄します.その後,平衡化バッファの適量で平衡化します.あとは,実験のカラム手順に従って精製条件検討を実施します.
    15. 精製条件検討については,以下の方法に従います.
    16. ロードサンプルをロードします.自然落下でロードしていきます.カラムのボトムから出で来るポストロードされたサンプルは,3mL~15mLの遠心管などで分取回収します.
    17. 洗浄・溶出するための準備したバッファは,6CVでそれぞれ投入して,同よょうに遠心管にて分取回収します.
    18. 得られたサンプルは分析に供与します.
    19. 分析は,一般的には,SDS-PAGE分析,A280や260のUV測定,ELISAなどによる特異的分析などがあります.当然,目的のタンパク質に対する特異的な測定方法の確立がなされている必要があります.
    20. まずは,SDS-PAGEによる全タンパク質と目的タンパク質の純度について分岐せすることが可能です.目的タンパク質の特異的分析方法により定量化することも必要です.

    編集履歴

    2020/02/04, Mr. Harikiri
    2022/10/02,追記:レジンの詰め替え方法とスペシャルPD-10カラム,スペシャルPD-10カラムを用いたタンパク質の精製検討方法.
  • [Bio-Equip] Glass Empty Columns [2020/02/04]

    [Bio-Equip] Glass Empty Columns [2020/02/04]

    Empty Glass Column

    クリニカル(臨床)用のタンパク質生成に使用するカラム

    Empty Columns – Cytiva –

    https://www.gelifesciences.com/en/us/shop/chromatography/columns/empty-columns-for-lab-scale
  • [Bio-Lab] Slide-A-Lyzer™ Dialysis Cassette – タンパク質サンプルのバッファー置換 – 昔は、透析チューブを使っていたが今はバカチョン – ID8580 [2020/09/16]

    [Bio-Lab] Slide-A-Lyzer™ Dialysis Cassette – タンパク質サンプルのバッファー置換 – 昔は、透析チューブを使っていたが今はバカチョン – ID8580 [2020/09/16]

    Slide-A-Lyzer

    ラボスケール用の透析用膜キットです。昔は、ロールの透析チューブを使っていました。必要な長さにハサミで切り、熱湯で保護剤のグリセリンを洗い流して、精製水で洗って、片方を結び閉じます。その後、サンプルをロートで、透析チューブに流し入れます。最後に、少し上に空気を入れた状態で、上を結び閉じます。その後、透析バッファーの入ったビーカーに投入して撹拌します。

    この準備を端折りたいのであれば、この「Slide-A-Lyzer」を使うことです。

    透析膜・カセットシステムの用途

    現在では、Slide-A-Lyzerが簡単な操作で透析が可能なため、良く使われます。

    • 精製タンパク質の精製途中で、クロマト精製をする前の準備としてバッファー組成を整えるとき
    • 最終的に得られた精製サンプルを、動物試験や細胞を使ったアッセイに使用できるように、生体に優しいバッファー組成に整えるとき

    昔は透析チューブを使っていた

    旧研究者は、ロールになった透析膜を必要な長さにはさみで切って、煮沸して保存剤であるグリセロールを取り除くと共に、柔らかくした後、精製水でよくもく洗いして透析チューブにして使用していました。透析チューブは、まず、一方の端を一回結びします。もう一方から、ロートを使ってサンプルを流し込みます。その後、その一方の端を少し空気を入れて結び、透析チューブとします。

    希釈率

    バッファー交換とは、1,000倍希釈を目標とします。

    • 1,000倍以上を目指す
    • サンプル量と透析バッファーの液量をもとに計算する

    操作方法

    1. サンプルをカセットに注射針と注射筒を使って注入
    2. 希釈率から必要な液量の透析バッファーを準備する
    3. 透析バッファーにカセットを投入して、スターラーバーにより撹拌する
    4. 本来は、カセット内の液と透析バッファーをサンプリングして電気伝導度を測定して、透析操作の完了時期を確認するのが良いが、一般的には、1回の透析バッファーでの操作の場合、一晩を目安にする
    5. 2回目の新しい透析バッファーでの操作を実施する場合は、1回目を5時間程度、2回目を一晩とする
    6. 透析操作が完了したカセットを取り出し、注射器でサンプルを取り出す

    メリット・デメリット

    ラボでは、(1)透析チューブやSlide-A-Lyzerを使ってバッファー交換することが多いですが、量が多かったり、タンパク質濃度を高めたかったりする場合、(2)クロスフローろ過膜(TFF)システムを使います。以下、比較してみましょう。

    透析チューブ / Side-A-LyzerTFF System
    ラボ用として簡単に透析が実施できるシステム構築が必要
    元のサンプルの液量より増える濃縮が可能
    透析用バッファーの量が多い透析用バッファーの量は、理論上、サンプルの8倍量で1,000倍希釈を達成できる
    膜の内外の透過が平衡状態となったときが、最終的な希釈率となるが、その平衡状態を知る方法は、サンプリングして、電動度などを測定するしかないろ過された液量から、簡単に希釈率を計算できる

    Slide-A-Lyzer™ Dialysis Cassette

    https://www.thermofisher.com/jp/ja/home/life-science/protein-biology/protein-purification-isolation/protein-dialysis-desalting-concentration/dialysis-products/slide-a-lyzer-dialysis-cassettes.html

    編集履歴

    2020/02/04 HARIKIRI(MR)
    2021/03/27 TFFシステムとの比較
  • [Data Link] FDAの遺伝子治療薬への強いサポートの表明  – ID8513 [2020/01/28]

    [Data Link] FDAの遺伝子治療薬への強いサポートの表明 – ID8513 [2020/01/28]

    冒頭声明の和訳

    FDAは、アメリカ人や世界中の人々のために新しい医療製品を開発するイノベーターを支援するための努力を続けているため、これは遺伝子治療の分野で極めて重要な時期です。 現在までに、FDAは、患者の細胞に新しい遺伝物質を挿入する4つの遺伝子治療製品を承認しています。 この分野で進行中の臨床研究のための900以上の治験中の新薬(IND)申請によって証明されるように、当局は今後数年間でさらに多くの承認を期待しています。 FDAは、これにより患者と医療提供者に治療の選択肢が増えると信じています。

    その精神で、本日、FDAは、遺伝子治療の製造と製品の臨床開発に関する6つの最終ガイダンスと、希少疾病用医薬品規制に基づく遺伝子治療製品の同一性の解釈というガイダンス草案という、いくつかの重要なポリシーのリリースを発表しました。(by Google Translation)

    FDA Continues Strong Support of Innovation in Development of Gene Therapy Products, 2020/01/28

    https://www.fda.gov/news-events/press-announcements/fda-continues-strong-support-innovation-development-gene-therapy-products
  • [Link] 遺伝子治療のFDAガイダンス – ID8495 [2020/02/03]

    [Link] 遺伝子治療のFDAガイダンス – ID8495 [2020/02/03]

    遺伝子治療のFDAガイダンス

    希少疾患における治療薬の同一性の解釈

    同一である場合、臨床的に優位であることを実証できれば、「希少疾患治療薬指定」を助けることができ、最大、7年間の販売独占期間を得ることができる。

    Cellular & Gene Therapy Guidances – FDA –

    https://www.fda.gov/vaccines-blood-biologics/biologics-guidances/cellular-gene-therapy-guidances
  • [Bio-Edu] 治験実施までの留意事項 – 製薬協 – ID8497 [2020/02/03]

    [Bio-Edu] 治験実施までの留意事項 – 製薬協 – ID8497 [2020/02/03]

    はじめに

    遺伝子治療用製品及び感染症の予防を目的とする遺伝子組換え生ワクチンの開発は、以下のガイドライ等に従い開発される。

    • 医薬 品医療機器法
    • カルタヘナ法 (アメリカは批准していないので、不要であるが、類似するガイドラインが存在する)
    • ICH ガイドライン
    • 遺伝子治療用医薬品の品質及び安全性の確保に関する指針

    本文書には、関連する留意事項がまとめられている。

    遺伝子治療用製品等及び感染症の予防を目的とする遺伝子組換え生ワクチンの治験実施までの留意事項(第1版)

    http://www.jpma.or.jp/information/vio/deliverables/2020/notice_01.html
  • [Bio-rAAV] AAVカプシド蛋白質VP1のpH依存的な構造変化 – エンドソーム脱出につながっているのか – ID8476 [2020/02/02]

    [Bio-rAAV] AAVカプシド蛋白質VP1のpH依存的な構造変化 – エンドソーム脱出につながっているのか – ID8476 [2020/02/02]

    VP1の機能

    カプシド蛋白質VP1の領域のうち、pH酸性(4-6)により内部にある部分が表出する、とのこと。

    要約 (Goolge翻訳より)

    感染に不可欠なカプシドの領域を特定するために、構造解析(X線結晶構造解析と低温EM)と変異原性および生化学的解析を組み合わせました。 これは、新しいベクター生産戦略の開発と標的ベクターの約束を可能にする重要な情報につながりました。 X線結晶構造解析を使用して、キャプシドが酸性pHにさらされたときに構造変化を受けるAAVカプシドの領域を特定し、円二色性(CD)を使用して、マイナーカプシドウイルスタンパク質VP1(VP1u)のユニークな領域を示しました。

    ホスホリパーゼA2(PLA2)機能を含む、同様の条件下で展開されます。

    これらのpH(pH 4〜6)は、生産的なAAV感染に不可欠であることが示されており、キャプシドが細胞侵入および輸送中にエンドソーム区画で遭遇するものに匹敵します。

    私たちの研究は、2つの予想外の新しい発見をもたらしました。

    1つ目は、カプシドが未知の酵素活性を持っていることです。つまり、カプシドと外部基質の自己分解的切断を触媒できるpH感受性プロテアーゼです。 プロテアーゼ活性のメカニズムとその機能の両方は不明であり、他のウイルスがコードするプロテアーゼと比較してユニークであるように見えます。

    2つ目は、キャプシドのpH感受性領域の変異は、ウイルスDNAが核でコーティング解除された後でも遺伝子発現に大きな影響を与えることであり、核でのDNAコーティング解除後にキャプシドが遺伝子発現に役割を果たすことを示唆しています。

    さらに、CDの研究は、通常キャプシド内部に埋もれているが、エンドソームの酸性コンパートメントを介して人身売買中に押し出されるVP1uの外部化のメカニズムを示唆しました。 この提案では、(1)プロテアーゼの活性部位とその切断ターゲットを特定することにより、(2)核の脱コーティング後の遺伝子発現におけるpH感受性キャプシド領域の役割を決定することにより、これらの新しい発見を探索したいと考えています。 (3)カプシド内の他の酵素活性であるVP1u関連PLA2に対するpHと陽イオンの影響を調べる。

    エンドサイトーシスで細胞内に入ったAAVは、エンドソーム内で、中性pHからpH5へpHが低下して行くなか、VP1の構造変化が起きること、さらに酵素活性を持っていること。このことは、エンドソームからの脱出の可能性を示唆しています。

    The role of pH and protease activity in AAV viral transduction 

    http://grantome.com/grant/NIH/R01-GM109524-01

    エンドソーム脱出モデル

    ドラッグでリバーリーとしてのナノキャリアが、エンドドームから脱出するモデルなどをまとめた論文

    Carriers Break Barriers in Drug Delivery: Endocytosis and Endosomal Escape of Gene Delivery Vectors, 2019

    https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6639780/#!po=10.2941
  • [Bio-AAV] AAVカプシド蛋白質のpH依存的な分解性について-論文紹介 (2012) – ID8474 [2020/02/02]

    [Bio-AAV] AAVカプシド蛋白質のpH依存的な分解性について-論文紹介 (2012) – ID8474 [2020/02/02]

    要約 (Goolge翻訳より)

    高度に精製されたアデノ随伴ウイルス(AAV)キャプシドのpH5.5でのインキュベーション試験では、いくつかのアミノ酸位置でのキャプシドタンパク質の有意な自己切断を誘導した。

    pH 7.5では自己切断は見られなかった。 他のAAV血清型の検査により、少なくとも2つの異なるpH誘導性切断パターンが示され、異なる血清型が代替プロテアーゼ切断部位を進化させたことを示唆している。

    対照的に、AAV血清型と外部プロテアーゼ基質とのインキュベーションは、精製されたAAVキャプシド調製物が中性pHで強いプロテアーゼ活性を有するが、キャプシドタンパク質自己切断で見られるものとは反対にpH 5.5ではそうではないことを示した。

    いくつかの証拠は、プロテアーゼ活性がAAVキャプシドに固有のものであり、タンパク質の混入によるものではないことを示唆しています。

    対照ウイルス調製物は外部基質に対してプロテアーゼ活性を示さず、AAVウイルス調製物の濾液もキャプシドを汚染するプロテアーゼ活性を示さなかった。

    さらに、N末端エドマンシーケンスは、AAV1とAAV9のユニークな自己切断部位を識別し、これらの部位に隣接するアミノ酸の突然変異誘発は切断を排除しました。

    最後に、保存されたpH感受性構造領域にあるAAV2(E563A)のアミノ酸の変異は、外部基質上のプロテアーゼ活性を除去しましたが、自己切断には影響を与えなかったようだ。

    まとめると、我々のデータは、AAVキャプシドがpH誘導に敏感な1つ以上のプロテアーゼ活性部位を持っていることを示唆した。

    さらに、後期エンドソームに見られるpHに当たる酸性pHは、自己分解性プロテアーゼ活性を誘導するカプシドの構造変化を誘導すると思われる。 pH依存性プロテアーゼ活性は、ウイルス感染に役割を果たしている可能性がある。

    Evidence for pH-Dependent Protease Activity in the Adeno-Associated Virus Capsid (2012)

    https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3486322/