S. pombe Essential Gene Heterozygous Deletion Mutant Screening Service (1,277 strains)

BIONEER의 약물작용점 규명 서비스: GPScreen

약물 작용점을 규명하는 혁신 기술로서, 분열 효모 게놈 적중 라이브러리를 이용하여 유전체 수준에서 신약 후보물질들의 약물 작용점을 빠르고 정확하게 규명해 드립니다.

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카탈로그 번호
GPS-02-ESS

GPScreen™ 기술의 특장점

  • 분열효모 게놈 적중 라이브러리 기반의 세계 유일의 혁신적인 약물 작용점 규명 기술

  • 유전체를 기반으로 거의 모든 유형의 약물 타겟 스크리닝 가능

  • 살아있는 세포 기반의 약효 평가

  • 빠르고 정확한 초고속 (HTS) 스크리닝

  • 약물 작용점, 독성 평가, 의약재창출, 천연물 작용 기전 규명 등에 적용 가능

GPScreen™ 기술의 응용 분야

  • 약물 작용점 규명 및 독성 평가

  • 우수화합물의 선별

  • 의약 재창출 및 약효 개선

  • 천연물의 타겟 발굴 및 작용 기전 연구

  • 화학 유전체 분석

개요

정확한 약물 작용점 규명은 신약개발의 성공률 증대를 위한 핵심 이슈로서, 신약 후보 물질의 작용 기전(mode-of-action)의 이해뿐 아니라 약효 개선 및 부작용 문제를 분자 수준에서 해결하기 위한 신약 개발의 첫 단계입니다. 바이오니아는 유전체 기반에서 약물의 타겟을 규명 제시하는 기술인 GPScreen™을 개발하였습니다. 본 기술은 분열효모(S. pombe) 게놈 적중 라이브러리를 이용하여 유전체 수준에서 약물의 작용점을 탐색하는 시스템으로서 약물 작용점 규명, 유전자 발현 및 synthetic lethal등과 같은 유전자기능 분석 및 약물 스크리닝에 사용될 수 있습니다. 또한 주요 질환인 암, 대사 질환뿐 아니라 그간 개발에 소외된 희귀병까지 거의 모든 질환 영역의 신약 후보 물질들의 작용점 규명에 적용 가능합니다. 이를 통해 궁극적으로 신약 개발 성공률을 획기적으로 개선해 드릴 것입니다.

GPScreen은 바이오니아, 한국 생명공학연구원 (KRIBB) 및 영국 왕립 암연구소(Cancer Research UK)의 공동 연구를 통해 개발된 세계 유일의 분열효모 (S. pombe) 게놈 적중 라이브러리 (Kim et al. Nat. Biotech, 28, 617–623 (2010)를 기반으로 하고 있습니다. 바이오니아는 이 라이브러리에 대한 모든 사업 독점권을 보유하고 있으며 유전자 기능 분석, 약물 작용점 규명 및 세포 기능 연구를 위해 제공하고 있습니다.

게놈적중라이브러리는 전체 4,845종의 유전자 변이체들로 구성되어 있으며 분열 효모 전체 게놈의 약 98.5%를 포함하고 있습니다. 개별 변이체는 상동 유전자 재조합 (homologous recombination)에 의해 정상 세포에 존재하는 한 쌍의 개별 유전자들 중 하나가 결손된 상태입니다 (그림 참조).

     

GPScreen™ 원리

'Drug-induced Haploinsufficiency (DIH)'는 heterozygous deletion mutant(특정 단백질이 정상세포에 비해 절반만 발현되는 변이체)에서 약물의 민감도가 증가하는 현상을 의미합니다. 이러한 현상은 약물이 특정한 유전자가 결손된 변이체에 작용 시 나타나며, 약물 작용점 규명의 효과적인 수단으로 여겨지고 있습니다. 그간 많은 다양한 유형의 약물들에 대한 작용점이 이러한 원리를 이용하여 발아 효모 (S. cerevisiae) 게놈 적중 라이브러리를 통해 제시 된 바 있습니다 (Baetz K et al., 2004; Lum et al., 2004). 분열 효모는 세포 분열 방식이 인체세포를 포함한 포유동물 세포와 보다 유사하여 보다 이상적인 세포 분열 모델로 여겨지고 있습니다.

GPScreen™ 성능

GPScreen™ 기술은 유전체 수준에서 약물의 작용점을 정확하게 제시할 수 있습니다.


Figure 1. GPScreen™ 기술을 이용한 약물 작용점 규명

Actin 기능 저해제인 Cytochalasin A (Fig. 1A) 처리 시, 인간 actin 상동 유전자인 분열 효모 act1 유전자가 결손된 변이체에서 현격한 세포 성장 저해 효과가 나타났으며, 이를 통해 act1이 Cytochalasin A의 약물 타겟으로 작용함을 확인하였습니다. (Fig. 1B)

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