KR100891456B1 - Method and apparatus for detecing cellular target materials to bioactive molecules - Google Patents

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Abstract

A method and an apparatus for detecting cellular target materials to bioactive molecules are provided to improve analysis sensitivity by determining a high signal-to-background ratio and reduce a data analysis time. A method for detecting cellular target materials to bioactive molecules comprises the following steps of: preparing bioactive molecules and magnetic materials which can be separated by a magnetic field within a living cell; injecting a reaction partner coupled with a marker which can make presence or position images about the reaction partner to the bioactive molecules within the living cell; responding the bioactive molecules and reaction partner within the living cell; and smashing the living cell and applying the magnetic field in order to separate the bioactive molecules and the magnetic materials.

Description

생리활성물질에 대한 세포내 표적물질을 검출하는 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR DETECING CELLULAR TARGET MATERIALS TO BIOACTIVE MOLECULES} METHOD AND APPARATUS FOR DETECING CELLULAR TARGET MATERIALS TO BIOACTIVE MOLECULES}

본 발명은 생리활성물질에 대한 세포내 표적물질을 검출하는 방법 및 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 생리활성물질과 이에 대응하는 반응파트너를 살아 있는 세포내에서 반응시킨 후, 세포파쇄 및 자기장 인가에 의해 생리활성물질과 함께 분리되는 표지물질을 검출하여 상기 반응파트너를 상기 생리활성물질에 대한 표적물질로서 결정하는 것을 특징으로 하는 생리활성물질에 대한 세포내 표적물질을 검출하는 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method and apparatus for detecting an intracellular target material for a physiologically active substance, and more particularly, after reacting a physiologically active substance with a corresponding reaction partner in living cells, applying cell disruption and magnetic field. A method and apparatus for detecting an intracellular target substance for a physiologically active substance, characterized in that by detecting a label separated from the physiologically active substance by determining the reaction partner as a target substance for the physiologically active substance will be.

보다 구체적으로, 본 발명은 자성물질에 결합된 생리활성물질과 이에 대응하는 반응파트너를 살아 있는 세포내에서 반응시킨 후, 세포파쇄 및 자기장 인가를 수행하고, 세포 내 반응에 의해 생리활성물질에 결합된 반응파트너와 함께 분리되는 표지물질의 양을 수치화함으로써 용이하고 신속하게 그리고 객관적으로 생리활성물질에 대한 세포내 표적물질을 검출하는 방법 및 장치에 관한 것이다.More specifically, the present invention, after reacting the biologically active material bound to the magnetic material and the corresponding reaction partner in a living cell, and performing cell disruption and magnetic field, and bound to the bioactive material by intracellular reaction The present invention relates to a method and apparatus for easily and quickly and objectively detecting an intracellular target material for a physiologically active substance by quantifying the amount of labeling substance separated with the reaction partner.

저분자 화합물로 구성된 의약은 세포내의 특정 단백질에 결합하여 그 기능을 저해하거나 증진시킴으로써 약효를 나타낸다. 이와 같이 저분자 화합물이 결합하는 세포내 단백질을 표적 단백질이라고 한다. 그런데, 현재 사용되고 있는 의약의 상당수는 그 표적 단백질이 알려져 있지 않은 경우가 많다(Clasy, J. & Walsh, C. Lessons from natural molecules. Nature 432, 829-837). 신약 개발 과정에서 저분자 화합물(small molecule compounds)의 표적 단백질을 밝히는 것은 저분자 화합물의 약효나 역작용 등을 이해하기 위해서는 필수적인 선결과제이다[Hart, C. P. Finding the target after screening the phenotype. Drug Discov. Today 10, 613-619 (2005)]. 저분자 화합물과 결합하는 표적 단백질을 밝히고 나면, 표적 단백질을 이용한 분석이 용이하게 되며, 저분자 화합물의 다양한 유도체를 개발하여 선도물질의 최적화를 수행하는 구조-활성 연관성(structure-activity relationship)을 연구할 수 있게 된다[Hart, C. P. Finding the target after screening the phenotype. Drug Discov. Today 10, 613-619 (2005)].Medicines composed of small molecule compounds exhibit efficacy by binding to specific proteins in cells and inhibiting or enhancing their function. The intracellular protein to which the low molecular weight compound binds is called a target protein. However, many of the drugs currently in use are often unknown to their target proteins (Clasy, J. & Walsh, C. Lessons from natural molecules.Nature 432, 829-837). Identifying the target proteins of small molecule compounds during drug development is essential for understanding the efficacy and adverse effects of small molecule compounds [Hart, C. P. Finding the target after screening the phenotype. Drug Discov. Today 10, 613-619 (2005)]. Once the target protein binds to the low molecular compound, the target protein can be easily analyzed, and various derivatives of the low molecular compound can be developed to study structure-activity relationships for optimization of the leading material. Hart, CP Finding the target after screening the phenotype. Drug Discov. Today 10, 613-619 (2005)].

신약 개발 과정에서 저분자 화합물의 표적 단백질을 밝혀내기 위한 접근 방법 중 하나는 친화 크로마토그래피법(affinity chromatogaraphy)이 있다[Daub, H., Godl, K., Brehmer, D., Klebl, B., & Muller, G. Evaluation of kinase inhibitor selectivity by chemical proteomics. Assay Drug Develop. Technol. 2, 215-224 (2004)]. 친화 크로마토그래피법은 저분자 화합물을 고체 지지체(solid support) 에 결합시킨 후, 고체 지지체에 결합된 저분자 화합물과 세포 파쇄액(cell lysates)을 반응시켜 저분자 화합물에 특이적으로 결합하는 표적 단백질을 검출해 내는 방법이다. Bantscheff 등은 최근 친화 크로마토그래피법을 이용하여 만성 골수성 백혈병의 치료제로 사용되고 있는 글리벡의 새로운 표적 단백질을 밝혀 보고 한 바가 있다[Bantscheff, M., et al. Quantitative chemical proteomics reveals mechanisms of action of clinical ABL kinase inhibitors. Nat. Biotechnol. 25, 1035-1044 (2007); WO 2006/134056]. One approach to identifying target proteins for small molecule compounds in drug development is affinity chromatogaraphy [Daub, H., Godl, K., Brehmer, D., Klebl, B., & Muller, G. Evaluation of kinase inhibitor selectivity by chemical proteomics. Assay Drug Develop. Technol. 2, 215-224 (2004). The affinity chromatography method binds a low molecular weight compound to a solid support, and then reacts the low molecular weight compound bound to the solid support with cell lysates to detect a target protein that specifically binds to the low molecular weight compound. How to pay Bantscheff et al. Recently reported a novel target protein of Gleevec, which has been used as a therapeutic agent for chronic myelogenous leukemia using affinity chromatography [Bantscheff, M., et al. Quantitative chemical proteomics reveals mechanisms of action of clinical ABL kinase inhibitors. Nat. Biotechnol. 25, 1035-1044 (2007); WO 2006/134056.

그러나, 친화 크로마토그래피법은 몇 가지 단점을 안고 있다. 첫째, 친화 크로마토그래피를 수행하기 위해서는 세포를 파쇄하는 것이 불가피한데, 세포를 파쇄하게 되면 세포 환경(cellular context)이 파괴되어 검출하고자 하는 표적 단백질 혹은 단백질 복합체가 살아있는 세포 안에서 갖는 자연적인 구조 혹은 기능을 갖지 못하게 되는 단점이 있다[Tavernier, J., et al. MAPPIT: a cytokine receptor-based two hybrid method in mammalian cells. Clin. Exp. Allergy 32, 1397-1404 (2002)]. 둘째, 표적 단백질을 포함하는 세포 파쇄액이 대량으로 필요하거나 예상되는 표적 단백질의 양을 강화하는 등의 조치가 필요하다. 그렇지 않은 경우, 수명이 짧거나 상호작용의 시간이 짧은 표적 단백질은 검출해 내지 못하게 된다[Tavernier, J., et al. MAPPIT: a cytokine receptor-based two hybrid method in mammalian cells. Clin. Exp. Allergy 32, 1397-1404 (2002)].However, affinity chromatography has some disadvantages. First, in order to perform affinity chromatography, cell crushing is inevitable. When cell crushing destroys the cellular context, the natural structure or function of the target protein or protein complex in the living cell is detected. There is a disadvantage of not having it [Tavernier, J., et al. MAPPIT: a cytokine receptor-based two hybrid method in mammalian cells. Clin. Exp. Allergy 32, 1397-1404 (2002). Second, measures such as strengthening the amount of target protein required or expected in large quantities are required for cell lysate containing the target protein. Otherwise, short-lived or short-lived target proteins will not be detected [Tavernier, J., et al. MAPPIT: a cytokine receptor-based two hybrid method in mammalian cells. Clin. Exp. Allergy 32, 1397-1404 (2002).

이에 본 발명의 발명자들은 살아 있는 세포내에서 표적 단백질을 과발현시키고, 생리활성물질(예를 들어, 약물과 같은 저분자 화합물)이 결합된 자성물질을 살아 있는 세포내로 전달시켜, 살아있는 세포내에서 생리활성물질과 이에 대응하는 표적 단백질을 반응시킨 후, 세포파쇄 및 자기장 인가를 수행하고 세포 내 반응에 의해 생리활성물질에 결합된 표적 단백질을 분리 검출하여 수치화함으로써 용이하고 신속하게 그리고 객관적으로 생리활성물질에 대한 세포내 표적 단백질을 검출하 는 방법 및 장치를 고안하기에 이르렀다.Therefore, the inventors of the present invention overexpress the target protein in living cells, and transfer the magnetic material bound to the bioactive material (for example, a low molecular weight compound such as a drug) into the living cell, thereby physiologically active in the living cell. After reacting the substance with the corresponding target protein, cell disruption and magnetic field application are performed, and the target protein bound to the bioactive substance is separated and quantified by the intracellular reaction to quantify easily and quickly and objectively. A method and apparatus for detecting intracellular target proteins have been devised.

본 발명은 전술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하는데 그 목적이 있는 것으로서, 살아있는 세포내 환경을 반영한 생리활성물질과 표적물질의 반응여부를 확인할 수 있고, 세포 내 반응에 의해 생리활성물질에 결합된 반응파트너와 함께 분리되는 표지물질의 양을 수치화함으로써, 용이하고 신속하게 그리고 객관적으로 생리활성물질에 대한 세포내 표적 물질을 검출하는 방법 및 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention is to solve the problems of the prior art as described above, it can be confirmed whether the reaction between the biologically active material and the target material reflecting the living intracellular environment, and bound to the biologically active material by the intracellular reaction It is an object of the present invention to provide a method and apparatus for easily and quickly and objectively detecting an intracellular target substance for a bioactive substance by quantifying the amount of the labeling substance separated with the reaction partner.

특히, 본 발명은 표지물질의 양의 수치화를 통해 상대적으로 높은 신호/배경비(Signal-to-background ratio)를 결정할 수 있어 고감도 분석이 가능한 생리활성물질에 대한 세포내 표적 물질을 검출하는 방법 및 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.In particular, the present invention can determine a relatively high signal-to-background ratio (signal-to-background ratio) through the quantification of the amount of the labeling material to detect intracellular target material for a bioactive material capable of high sensitivity analysis and The purpose is to provide a device.

또한, 본 발명은 분석에 소요되는 시간이 줄어들고 분석이 용이하여 초고속 분석(high throughput analysis)의 구현이 가능한 생리활성물질에 대한 세포내 표적 물질을 검출하는 방법 및 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.In addition, an object of the present invention is to provide a method and apparatus for detecting an intracellular target material for a physiologically active substance that can be implemented in a high throughput analysis by reducing the time required for analysis and easy analysis.

본 발명의 생리활성물질에 대한 세포내 표적 물질을 검출하는 방법은, Method for detecting the intracellular target material for the bioactive material of the present invention,

자기장에 의해 분리될 수 있는 자성물질과 결합된 생리활성물질을 살아 있는 세포 내에 제공하는 단계와,Providing a physiologically active substance in living cells with a magnetic substance that can be separated by a magnetic field,

상기 생리활성물질에 대한 반응파트너의 존재 또는 위치를 이미지화할 수 있는 표지물질과 결합된 반응파트너를 살아 있는 세포 내에 제공하는 단계와,Providing a reaction partner in living cells combined with a labeling material capable of imaging the presence or location of the reaction partner to the bioactive material;

상기 생리활성물질과 상기 반응파트너를 살아 있는 세포내에서 반응시키는 단계와, Reacting the bioactive substance with the reaction partner in living cells;

상기 살아 있는 세포의 파쇄 및 자기장 인가를 수행하여, 상기 세포 파쇄물로부터 상기 자성물질과 결합된 생리활성물질을 분리하는 단계와,Separating the bioactive material bound to the magnetic material from the cell lysate by performing crushing and magnetic field application of the living cells;

상기 세포내 반응에 의해 상기 생리활성물질과 상기 반응파트너가 결합되는 경우, 상기 분리된 생리활성물질에 결합된 상기 반응파트너와 함께 분리되는 표지물질을 검출하는 단계와,When the bioactive material and the reaction partner are combined by the intracellular reaction, detecting the labeling material separated together with the reaction partner bound to the separated bioactive material;

상기 표지물질이 분리 검출되는 경우, 상기 반응파트너를 상기 생리활성물질에 대한 표적물질로서 결정하는 단계를 포함한다. When the labeling substance is separated and detected, determining the reaction partner as a target material for the bioactive substance.

본 발명의 일실시예의 방법에 있어서, 분리 검출되는 표지물질의 양을 수치화하는 단계를 더 포함한다. In the method of an embodiment of the present invention, the method further comprises quantifying the amount of the labeling substance to be separated and detected.

본 발명의 일실시예의 방법에 있어서, 상기 표지물질은 단백질성 물질일 수 있다. 바람직하게는, 상기 단백질성 물질은 믹 택(myc tag), 플랙 택(FLAG tag), 히스 택(His tag), 에스 택(S-tag) 등을 포함하는 에피톱(epitope) 단백질이거나, 글루타사이온-S-트랜스퍼레이즈(glutathione-S-transferase; GST), 베타-갈락토시데이즈(beta-galactosidase), 베타-글루쿠로니데이즈(beta-glucuronidase; GUS) 등을 포함하는 효소 단백질인 것이 바람직하다. In one embodiment of the present invention, the labeling substance may be a proteinaceous substance. Preferably, the proteinaceous substance is an epitope protein including a myc tag, a FLAG tag, a his tag, an S-tag, or the like. Enzyme protein including glutathione-S-transferase (GST), beta-galactosidase, beta-glucuronidase (GUS), etc. desirable.

대안으로, 상기 표지물질은 GFP, YFP, CFP 및 RFP 등의 형광단백질 또는 테 트라시스테인 형광성 모티프(tetracystein motif)를 포함하는 형광성물질, 루시퍼레이즈(luciferase)와 같은 발광성 물질(luminescent material), 또는 방사선 동위원소를 포함하는 방사성 물질일 수 있다.Alternatively, the labeling material may be a fluorescent material including a fluorescent protein such as GFP, YFP, CFP and RFP or a tetracysteine fluorescent motif, a luminescent material such as luciferase, or radiation It may be a radioactive material comprising an isotope.

상기 표지물질이 단백질성 물질인 경우, 상기 표지물질의 검출은 항원-항체 반응을 이용하거나 효소-기질 반응을 이용하여 수행될 수 있다. 예를 들어, 상기 표지 물질의 검출은 ELISA 방법 또는 웨스턴 블랏 분석 방법을 이용하여 수행될 수 있다.When the label is a proteinaceous material, detection of the label may be performed using an antigen-antibody reaction or by using an enzyme-substrate reaction. For example, the detection of the label may be performed using an ELISA method or a Western blot analysis method.

구체적으로, 상기 표지물질이 단백질성 물질인 경우, 이를 특이적으로 인식하는 항체를 이용하여 당업계에 잘 알려진 ELISA 또는 웨스턴 블랏 분석을 수행하여 검출을 수행할 수 있다(http://en.wikipedia.org/wiki/ELISA). 또한, 단백질성물질 중 효소 활성을 갖는 경우, 당업계에 잘 알려진 효소-기질 반응을 이용하여 검출을 수행할 수 있다(Sanes, et al. (1986) Use of a recombinant retrovirus to study post-implantation cell linease in mouse embryo. EMBO J. 5, 3133; Lorincz, et al. (1999) Single cell analysis and selection of living retrovirus vector-corrected mucopolysaccharidosis VII cells using a fluorescence-activated cell sorting-based assay for mammalian beta-glucuronidase enzymatic actiity. J. Biol. Chem. 274, 657).Specifically, when the labeling substance is a proteinaceous substance, detection may be performed by performing an ELISA or Western blot analysis well known in the art using an antibody that specifically recognizes the same (http: //en.wikipedia). .org / wiki / ELISA). In addition, when the proteinaceous material has an enzyme activity, detection can be performed using enzyme-substrate reactions well known in the art (Sanes, et al. (1986) Use of a recombinant retrovirus to study post-implantation cell linease in mouse embryo.EMBO J. 5, 3133; Lorincz, et al. (1999) Single cell analysis and selection of living retrovirus vector-corrected mucopolysaccharidosis VII cells using a fluorescence-activated cell sorting-based assay for mammalian beta-glucuronidase enzymatic actiity J. Biol. Chem. 274, 657).

또한, 상기 표지물질이 형광성물질인 경우, 당업계에 잘 알려진 방법에 의하여 형광을 측정하여 검출을 수행할 수 있다(Tsien, R. Y. (1998) The green fluorescent protein. Annu. Rev. Biochem. 67, 509; Adams, et al. (2002) New biarsenical ligands and tetracysteine motifs for protein labeling in vitro and in vio: systhesis and biological applications. J. Am. Chem. Soc. 124, 6063; Griffin, et al. (2000) Fluorescent labeling of recombinant proteins in living cells with FlAsH. Meth. Enzymol. 327, 565; Griffin, et al. (1998) Specific covalent labeling of recombinant protein molecules inside live cells. Science 281, 269). In addition, when the labeling substance is a fluorescent substance, detection may be performed by measuring fluorescence by a method well known in the art (Tsien, RY (1998) The green fluorescent protein.Annu. Rev. Biochem. 67, 509 Adams, et al. (2002) New biarsenical ligands and tetracysteine motifs for protein labeling in vitro and in vio: systhesis and biological applications.J. Am. Chem. Soc. 124, 6063; Griffin, et al. (2000) Fluorescent labeling of recombinant proteins in living cells with FlAsH.Meth.Enzymol.327, 565; Griffin, et al. (1998) Specific covalent labeling of recombinant protein molecules inside live cells.Science 281, 269).

또한, 상기 표지물질이 발광성 물질인 경우, 당업계에 잘 알려진 방법에 의해 발광을 측정하여 검출을 수행할 수 있고(Sherf, et al. (1996) Dual-luciferase reporter assay: an advanced co-reporter technology integrating firefly and Renilla luciferae assay. Promega Notes 57, 2), 상기 표지물질이 방사성물질인 경우에도, 당업계에 잘 알려진 방법에 의해 방사능을 측정하여 검출을 수행할 수 있다.In addition, when the label is a luminescent material, detection can be performed by measuring luminescence by methods well known in the art (Sherf, et al. (1996) Dual-luciferase reporter assay: an advanced co-reporter technology Integrating firefly and Renilla luciferae assay.Promega Notes 57, 2), even if the label is a radioactive material, detection can be performed by measuring radioactivity by methods well known in the art.

본 발명의 일실시예의 방법에 있어서, 분리 검출되는 표지물질의 양을 수치화하는 단계는 ELISA 리더(ELISA reader), 형광검출기(fluorometer), 발광검출기(luminometer), 또는 방사선검출기를 사용하여 수행할 수 있다.In the method of an embodiment of the present invention, the step of quantifying the amount of the labeling substance to be separated and detected may be performed using an ELISA reader, a fluorometer, a luminometer, or a radiation detector. have.

본 발명의 바람직한 일실시예의 방법에 있어서, 상기 분리 검출되는 표지물질의 양을 수치화하는 단계는 다음의 수식을 이용하여 수행될 수 있다:In the method of the preferred embodiment of the present invention, the step of quantifying the amount of the labeling substance to be detected separated may be performed using the following formula:

Figure 112008076921614-pat00001
Figure 112008076921614-pat00001

여기서, D.M.F. = (자기장에 의해 분리된 시료의 신호값) - (배경값)Where D.M.F. = (Signal value of the sample separated by the magnetic field)-(background value)

D.L. = (세포 파쇄물의 신호값) - (배경값).        D.L. = (Signal value of cell lysate)-(background value).

본 발명의 일실시예의 방법에 있어서, 상기 자성물질은 자기장 인가에 의하여 분리될 수 있는 물질을 의미한다. 바람직하게는, 상기 자성물질은 자성나노입자일 수 있다. 예를 들어, 상기 자성나노입자는 인공적으로 합성된 나노단위의 마그네틱 파티클(magnetic particles)이거나 자성단백질일 수 있으며, 상기 자성단백질은 페리틴, 박테리오페리틴, 페리틴 유사 단백질, 마그네토좀, 금속결합 단백질 등을 포함할 수 있다.In the method of an embodiment of the present invention, the magnetic material means a material that can be separated by applying a magnetic field. Preferably, the magnetic material may be magnetic nanoparticles. For example, the magnetic nanoparticles may be artificially synthesized nanoparticle magnetic particles or magnetic proteins, and the magnetic proteins may be ferritin, bacterioferritin, ferritin-like protein, magnetosome, metal binding protein, or the like. It may include.

본 발명의 일실시예의 방법에 있어서, 상기 생리활성물질 또는 상기 반응파트너는 하나 내지 그 이상의 뉴클레오티드로 구성된 핵산, 하나 내지 그 이상의 펩타이드로 구성된 단백질, 아미노산, 당 지질, 저분자 화합물 등을 포함한다. 바람직하게는 상기 생리활성물질은 저분자 화합물의 약물로서, 항염증제 또는 항암제일 수 있다. 또한, 상기 반응파트너는 단백질로서, 세포 내에서 인산화 반응을 수행하는 키나아제(kinase)일 수 있다. In one embodiment method of the present invention, the bioactive material or the reaction partner comprises a nucleic acid consisting of one or more nucleotides, a protein consisting of one or more peptides, amino acids, sugar lipids, low molecular weight compounds and the like. Preferably, the bioactive substance is a drug of a low molecular weight compound, and may be an anti-inflammatory agent or an anticancer agent. In addition, the reaction partner may be a protein, and may be a kinase that performs a phosphorylation reaction in a cell.

후술하는 본 발명의 실시예들에서 사용되는 약물로서는 비-스테로이드 인도메타신((non-steroid)indomethacin), 케토프로펜(ketoprofen), 플루르바이프로펜(flurbiprofen), 나프록센(naproxen), 이부프로펜(ibuprofen), 라미페나존(ramifenazone), 피록시캄(piroxicam), 스테로이드 코르티손((steroidal) cortisone), 덱사메타손(dexamethasone), 플루아자코르트(fluazacort), 세레콕시브(celecoxib), 로페콕시브(rofecoxib), 하이드로코르티손(hydrocortisone), 프레 드니소론(prednisolone), 및 프레드니손(prednisone) 등의 항염증제와, 다사티닙 (Dasatinib), 시클로포스파미드(cyclophosphamide), 액티노마이신(actinomycin), 블레오마이신(bleomycin), 다우노루비신(daunorubicin), 독소루비신(doxorubicin), 에피루비신(epirubicin), 미토마이신(mitomycin), 메쏘트렉세이트(methotrexate), 플루오로우라실(fluorouracil), 카르보플라틴(carboplatin), 카르무스틴(carmustine)(BCNU), 메틸-CCNU, 시스플라틴(cisplatin), 에토포시드(etoposide), 캄프토테신(camptothecin)과 그 유도체, 페네스테린(phenesterine), 빈블라스틴(vinblastine), 빈크리스틴(vincristine), 타목시펜(tamoxifen), 및 피포술판(piposulfan) 등의 항암제를 들 수 있다.Drugs used in the embodiments of the present invention described below include non-steroid indomethacin, ketoprofen, flurbiprofen, naproxen, and ibuprofen. (ibuprofen), ramifenazone, ramifenazone, piroxicam, steroidal cortisone, dexamethasone, fluazacort, celecoxib, rotecoxib, rofecoxib anti-inflammatory agents such as rofecoxib, hydrocortisone, prednisolone, and prednisone, and Dasatinib, cyclophosphamide, actinomycin, and blenomycin. Mycin (bleomycin), daunorubicin, doxorubicin, epirubicin, mitomycin, mitomycin, methodotrexate, fluorouracil, carboplatin , Karmus carmustine (BCNU), methyl-CCNU, cisplatin, etoposide, camptothecin and its derivatives, phenesterine, vinblastine, vincristine anticancer agents such as vincristine, tamoxifen, and piposulfan.

본 발명의 일실시예의 방법에서, 자기장에 의해 분리될 수 있는 자성물질은 생리활성물질과 직접 또는 간접적으로 결합되거나 코팅될 수 있다.In the method of an embodiment of the present invention, the magnetic material that can be separated by the magnetic field may be directly or indirectly bonded or coated with the bioactive material.

또한, 본 발명의 바람직한 일실시예의 방법에서, 상기 표지물질과 결합된 반응파트너를 살아 있는 세포 내에 제공하는 단계는 상기 표지물질 및 상기 반응파트너를 코딩하는 염기서열들을 살아 있는 세포 내에 전달하고 살아 있는 세포 내에서 발현시키는 것을 특징으로 한다.In addition, in a method of a preferred embodiment of the present invention, the step of providing a reaction partner in combination with the labeling material in living cells delivers the labeling material and the base sequences encoding the reaction partner in living cells and live It is characterized by expressing in a cell.

한편, 본 발명의 일실시예의 방법에 있어서, 상기 자성물질과 결합된 생리활성물질을 살아 있는 세포 내에 제공하는 단계와, 상기 표지물질과 결합된 반응파트너를 살아 있는 세포 내에 제공하는 단계는 당업계에 잘 알려진 방법 예를 들어, 세포전달성 펩타이드(transducible peptide 또는 fusogenic peptide), 지질 유전자 전달체(lipid 또는 liposome) 또는 이들의 결합체를 이용하거나, 일렉트로포레이션 또는 마그네토펙션 등 일반적으로 알려진 방법을 사용하여 수행될 수 있다(Josepthson, et al. (1999) High-efficiency intracellular magnetic labeling with novel superparamagnetic-Tat peptide conjugate. Bioconjug. Chem. 10, 186; Derfus, et al. (2004) Intracellular delivery of quantum dots for live cell labeling and organelle tracking. Adv. Mater. 16, 961; Frank, et al. (2003) Clinically applicable labeling of mammalian amd stem cells by combinining superparamagnetic iron oxides and transfection agents. Radiology 228, 480; 미국특허 제2005/0130167호; 미국특허 제2005/0271732호). On the other hand, in the method of an embodiment of the present invention, the step of providing a biologically active material bound to the magnetic material in living cells, and the step of providing a reaction partner in combination with the labeling material in living cells Well known methods, for example, using a transducible peptide or fusogenic peptide, a lipid gene carrier (lipid or liposome) or a combination thereof, or using a generally known method such as electroporation or magnetofection (Josepthson, et al. (1999) High-efficiency intracellular magnetic labeling with novel superparamagnetic-Tat peptide conjugate.Bioconjug. Chem. 10, 186; Derfus, et al. (2004) Intracellular delivery of quantum dots for live cell labeling and organelle tracking.Adv. Mater. 16, 961; Frank, et al. (2003) Clinically applicable labeling of mammalian amd stem cells by combinining superp aramagnetic iron oxides and transfection agents.Radiology 228, 480; US Patent No. 2005/0130167; US Patent No. 2005/0271732).

본 발명의 일실시예의 방법에 있어서, 상기 살아 있는 세포의 파쇄는 통상의 세포파쇄 완충용액을 사용하여 수행하며, 자기장 인가와, 자성물질과 결합된 생리활성물질-반응파트너-표지물질 결합체의 분리는 전자석, 예를 들어 자기장 인가장치를 사용하여 인가될 수 있다(대한민국특허 제10-0792594호 및 대한민국특허 제10-0862368호에 개시된 자기장 인가장치 참조). 또한, 본 발명은 영구자석을 이용한 자성물질 분리방법, 예를 들어 HGMS 기술(High gradient magnetic separation)을 이용할 수 있다(미국특허 제4,247,398호(1981. 1. 27.발행) 및 Melville, D., F. Paul,, & S. Roath (1975) Direct magnetic separation of red cells from whole blood. Nature 255: 706 참조). In the method of an embodiment of the present invention, the disruption of the living cells is carried out using a conventional cell disruption buffer solution, magnetic field application, separation of the bioactive material-reaction partner-labeled material conjugate combined with the magnetic material Can be applied using an electromagnet, for example a magnetic field applying device (see magnetic field applying devices disclosed in Korean Patent Nos. 10-0792594 and 10-0862368). In addition, the present invention may use a magnetic material separation method using a permanent magnet, for example, HGMS (High gradient magnetic separation) (US Patent No. 4,247,398 (published Jan. 27, 1981) and Melville, D., F. Paul ,, & S. Roath (1975) Direct magnetic separation of red cells from whole blood.Nature 255: 706).

본 발명의 바람직한 일실시예에 있어서, 상기 자기장 인가 장치는 세포파쇄물이 수용된 용기를 고정하며 자기장의 세기를 강화하기 위한 비자화성 자성체로 이루어진 원통형 코어, 또는 상기 용기를 지지하는 복수 개의 연장부가 설치된 자 기장 구배 증대수단을 구비하여 자기장을 상기 용기에 대해 집중시키고 상기 용기의 바닥면으로 상기 자성물질을 이동 및 유지시키는 힘을 강화시켜 줌으로써 상기 자성물질과 결합된 생리활성물질-반응파트너-표지물질 결합체의 분리를 용이하게 할 수 있다. 즉, 이 경우 세포 파쇄물이 수용된 용기에서 상층액 만을 제거하면 자성물질과 결합된 생리활성물질-반응파트너-표지물질 결합체를 용이하게 분리할 수 있게 된다. 또한, 상기 영구자석 또는 전자석은 세포에 근접시켜 위치시키는 것이 바람직하다. In one preferred embodiment of the present invention, the magnetic field applying device is a cylindrical core made of non-magnetic magnetic material for fixing the container containing the cell debris and to enhance the strength of the magnetic field, or a plurality of extensions to support the container A bioactive material-reaction partner-label combination combined with the magnetic material is provided by means of a gradient gradient increasing means for concentrating a magnetic field to the container and for strengthening the force of moving and maintaining the magnetic material to the bottom of the container. Can be easily separated. That is, in this case, if only the supernatant is removed from the container containing the cell lysate, the bioactive substance-reaction partner-labeled substance conjugate combined with the magnetic substance can be easily separated. In addition, the permanent magnet or electromagnet is preferably located in close proximity to the cell.

한편, 본 발명의 생리활성물질에 대한 세포내 표적물질을 검출하는 장치는, On the other hand, the device for detecting the intracellular target material for the bioactive material of the present invention,

살아 있는 세포들을 배양하는 용기로서, 자기장에 의해 분리될 수 있는 자성물질과 결합된 생리활성물질과, 상기 생리활성물질에 대한 반응파트너의 존재 또는 위치를 이미지화할 수 있는 표지물질과 결합된 반응파트너가 제공되어 반응하는 살아 있는 세포들을 배양하는 용기와,A container for culturing living cells, the reaction partner coupled with a bioactive material bound to a magnetic material that can be separated by a magnetic field, and a labeling material capable of imaging the presence or location of the reaction partner to the bioactive material. Is provided with a vessel for culturing the living cells to react,

상기 용기 내의 살아 있는 세포들을 파쇄하는 수단과,Means for disrupting living cells in the vessel,

상기 파쇄하는 수단에 의해 파쇄된 세포파쇄물에 자기장을 인가하고, 상기 세포 파쇄물로부터 상기 자성물질과 결합된 생리활성물질을 분리하는 자기장 인가 장치와, A magnetic field applying device for applying a magnetic field to the cell lysate crushed by the crushing means, and separating the bioactive material bound to the magnetic material from the cell lysate;

상기 세포내 반응에 의해 상기 생리활성물질과 상기 반응파트너가 결합되는 경우, 상기 분리된 생리활성물질에 결합된 상기 반응파트너와 함께 분리되는 표지물질을 검출하는 수단과,Means for detecting a label that is separated together with the reaction partner bound to the separated bioactive material when the bioactive material and the reaction partner are bound by the intracellular reaction;

상기 표지물질이 분리 검출되는 경우, 상기 반응파트너를 상기 생리활성물질 에 대한 표적물질로서 결정하는 수단을 포함한다. When the labeling substance is separated and detected, means for determining the reaction partner as a target material for the bioactive substance.

본 발명의 일실시예의 장치에 있어서, 분리 검출되는 표지물질의 양을 수치화하는 수단을 더 포함한다. In one embodiment of the present invention, the apparatus further comprises means for quantifying the amount of the labeling substance to be separated and detected.

본 발명의 바람직한 일실시예의 장치에 있어서, 상기 자기장 인가 장치는 세포파쇄물이 수용된 용기를 고정하며 자기장의 세기를 강화하기 위한 비자화성 자성체로 이루어진 원통형 코어, 또는 상기 용기를 지지하는 복수 개의 연장부가 설치된 자기장 구배 증대수단을 구비하는 것을 특징으로 한다. 이로써 본 발명의 장치는 자기장을 세포파쇄물이 수용된 용기에 대해 집중시키고 상기 용기의 바닥면으로 상기 자성물질을 이동 및 유지시키는 힘을 강화시켜 줌으로써 상기 자성물질과 결합된 생리활성물질-반응파트너-표지물질 결합체의 분리를 용이하게 할 수 있다.In the device of the preferred embodiment of the present invention, the magnetic field applying device is provided with a cylindrical core made of non-magnetic magnetic material for fixing the container containing the cell debris and for enhancing the strength of the magnetic field, or a plurality of extensions supporting the container. A magnetic field gradient increasing means is provided. Thus, the device of the present invention concentrates the magnetic field on the container containing the cell debris and strengthens the force of moving and maintaining the magnetic material to the bottom surface of the container, thereby combining the bioactive material-reaction partner-labeling with the magnetic material. Separation of the substance binder can be facilitated.

본 발명의 방법 및 장치는 살아있는 세포내 환경을 반영한 생리활성물질과 표적물질의 반응여부를 확인할 수 있고, 표지물질의 양의 수치화를 통해 상대적으로 높은 신호/배경비(Signal-to-background ratio)를 결정할 수 있어 고감도 분석이 가능한 장점이 있다. The method and apparatus of the present invention can confirm the reaction between the biologically active substance and the target substance reflecting the living cellular environment, and the relatively high signal-to-background ratio through the quantification of the amount of the labeling substance. It is possible to determine the high sensitivity analysis has the advantage.

또한, 본 발명의 방법 및 장치는 자기장에 의해 분리된 표지물질의 검출 결과를 수치화하여 정량화된 분석으로의 적용이 가능하다.In addition, the method and apparatus of the present invention can be applied to the quantified analysis by quantifying the detection result of the labeling substance separated by the magnetic field.

또한, 본 발명의 방법 및 장치는 자기장에 의해 분리된 표지물질의 검출 및 수치화를 자동화하여 데이터 분석에 소요되는 시간이 줄어들고 분석이 용이하여 초고속 분석(high throughput analysis)의 구현이 가능하다.In addition, the method and apparatus of the present invention automate the detection and quantification of the labeling substance separated by the magnetic field, thereby reducing the time required for data analysis and facilitating analysis, thereby enabling high throughput analysis.

이하, 본 발명을 실시예에 기초하여 보다 상세히 기술한다. 본 발명의 하기 실시예는 본 발명을 구체화하기 위한 것일 뿐 본 발명의 권리범위를 제한하거나 한정하는 것이 아님은 물론이다. 본 발명의 상세한 설명 및 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가가 용이하게 유추할 수 있는 것은 본 발명의 권리범위에 속하는 것으로 해석된다. 본 발명에 인용된 참고문헌은 본 발명에 참고로서 통합된다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on examples. The following examples of the present invention are not intended to limit or limit the scope of the present invention only to embody the present invention. From the detailed description and examples of the present invention, those skilled in the art to which the present invention pertains can easily be interpreted as belonging to the scope of the present invention. References cited in the present invention are incorporated herein by reference.

실시예Example

실시예 1Example 1

약물이 코팅된 자성나노입자를 이용한 Drug-coated magnetic nanoparticles 세포내Intracellular 표적단백질의Of target protein 정제 refine

HeLa 세포(ATCC에서 구입, Cat. No. CCL-2)를 1.5 X 106 세포/디시(dish)의 농도로 계대 배양한 후, cDNA 라이브러리 DNA를 형질도입하였다. DNA 형질도입은 공지의 방법, 일례로 리포펙타민(lipofectamine)(Invitrogen에서 구입) 혹은 휴젠 6(Fugene 6)(Roche에서 구입)을 이용하여 수행할 수 있다. 일례로서, cDNA 라이브러리(cDNA library)는 HeLa에서 유래된 cDNA를 녹색형광단백질(EGFP) 유전자와 융합시켜, EGFP가 표지된 단백질이 발현되도록 제작된 것을 사용하였다. 그러나, 전술한 바와 같은 항원-항체 반응에 의해 검출이 가능한 에피톱 단백질의 유전자나 효소-기질 반응에 의해 검출이 가능한 효소 단백질의 유전자를 상기 cDNA와 융합시 켜 cDNA 라이브러리로 제작할 수 있음을 본 발명이 속한 기술분야의 당업자라면 용이하게 이해할 것이다. HeLa cells (purchased from ATCC, Cat.No. CCL-2) were passaged at a concentration of 1.5 × 10 6 cells / dish followed by transduction of cDNA library DNA. DNA transduction can be performed using known methods, for example, lipofectamine (purchased from Invitrogen) or Hugene 6 (purchased from Roche). As an example, cDNA library (cDNA library) was used to fusion cDNA derived from HeLa with the green fluorescent protein (EGFP) gene, so that the EGFP-labeled protein is expressed. However, the present invention is that the gene of the epitope protein detectable by the antigen-antibody reaction as described above or the enzyme protein detectable by the enzyme-substrate reaction can be fused with the cDNA to produce a cDNA library. Those skilled in the art will readily understand.

또한, 비오틴화 약물(biotinylated compound)을 스트렙타비딘이 결합되어 있는 자성나노입자와 반응하여 코팅한 후 당업계에 잘 알려진 방법(Josepthson, et al. (1999) High-efficiency intracellular magnetic labeling with novel superparamagnetic-Tat peptide conjugate. Bioconjug. Chem. 10, 186; Derfus, et al. (2004) Intracellular delivery of quantum dots for live cell labeling and organelle tracking. Adv. Mater. 16, 961; Frank, et al. (2003) Clinically applicable labeling of mammalian amd stem cells by combinining superparamagnetic iron oxides and transfection agents. Radiology 228, 480; 미국특허 제2005/0130167호; 미국특허 제2005/0271732호)으로 cDNA 라이브러리가 형질도입된 세포에 전달하였다. In addition, biotinylated compound (biotinylated compound) is reacted with a streptavidin-bound magnetic nanoparticles and coated with well known methods in the art (Josepthson, et al. (1999) High-efficiency intracellular magnetic labeling with novel superparamagnetic -Tat peptide conjugate.Bioconjug.Chem. 10, 186; Derfus, et al. (2004) Intracellular delivery of quantum dots for live cell labeling and organelle tracking.Adv. Mater. 16, 961; Frank, et al. (2003) Clinically applicable labeling of mammalian amd stem cells by combinining superparamagnetic iron oxides and transfection agents.Radiology 228, 480; US 2005/0130167; US 2005/0271732) were transferred to cells transduced with cDNA.

한편, 스트렙타비딘이 결합된 자성나노입자는 당업계에 잘 알려진 방법(미국특허 제5,665,582호; 미국특허공개 제2003/0092029A1호)으로 직접 제작하거나, 자성나노입자를 제작판매하고 있는 회사로부터 구입하여 사용할 수 있다. 자성나노입자와 결합되지 않은 비오틴화 약물의 제거가 필요한 경우, 자성나노입자분리와 관련하여 당업계에서 잘 알려진 방법, 예를 들어 HGMS 방법(High gradient magnetic separation)(미국특허 제4,247,398호; Melville, D., F. Paul,, & S. Roath (1975) Direct magnetic separation of red cells from whole blood. Nature 255: 706)에 의하여 자성나노입자와 결합되지 않은 비오틴화 약물의 제거를 수행하였다.On the other hand, streptavidin-bound magnetic nanoparticles are manufactured directly by methods well known in the art (US Patent No. 5,665,582; US Patent Publication No. 2003 / 0092029A1) or purchased from a company that manufactures and sells magnetic nanoparticles. Can be used. When the removal of biotinylated drugs that are not bound to magnetic nanoparticles is required, methods well known in the art with regard to magnetic nanoparticle separation, such as HGMS (High gradient magnetic separation) (US Pat. No. 4,247,398; Melville, D., F. Paul ,, & S. Roath (1975) Direct magnetic separation of red cells from whole blood.Nature 255: 706) performed the removal of biotinylated drugs not bound to magnetic nanoparticles.

상기와 같이 준비된 세포를 D-PBS(웰진에서 구입)를 이용하여 세척한 후, 세포 파쇄 완충용액(cell lysis buffer)[10% 글리세롤, 50 mM HEPES (pH 8.0), 100 mM KCl, 2 mM EDTA, 0.1% NP-40, 2 mM DTT, 1X 프로테아제 저해제 혼합액(Sigma에서 구입), 10 mM NaF, 0.25 mM NaOVO3]에 분산시킨 후, 펠렛 페슬(pellet pestle)을 이용하여 파쇄하였다. 자성나노입자에 코팅된 약물과 결합한 표적단백질의 정제는 전술한 바와 같은 자성나노입자분리와 관련하여 당업계에서 잘 알려진 방법, 예를 들어 HGMS 방법(High gradient magnetic separation)(미국특허 제4,247,398호; Melville, D., F. Paul,, & S. Roath (1975) Direct magnetic separation of red cells from whole blood. Nature 255: 706)에 의해 수행하였다. 정제 과정 중 비특이적으로 결합된 단백질은 세포 파쇄 완충용액을 이용하여 3~5회 세척함으로써 제거하였다. The cells prepared as above were washed with D-PBS (purchased in Weljin), and then cell lysis buffer [10% glycerol, 50 mM HEPES (pH 8.0), 100 mM KCl, 2 mM EDTA , 0.1% NP-40, 2 mM DTT, 1X protease inhibitor mixture (purchased from Sigma), 10 mM NaF, 0.25 mM NaOVO 3 ], and then disrupted using pellet pestle. Purification of the target protein in combination with the drug coated on the magnetic nanoparticles is a method well known in the art with respect to magnetic nanoparticle separation as described above, for example, HGMS method (High gradient magnetic separation) (US Pat. No. 4,247,398; Melville, D., F. Paul ,, & S. Roath (1975) Direct magnetic separation of red cells from whole blood.Nature 255: 706). Nonspecifically bound proteins were removed by washing 3 to 5 times using cell disruption buffer during the purification process.

정제된 단백질을 확인하기 위하여, SDS-PAGE 전기영동한 후 항-EGFP 항체를 이용하여 웨스턴 블랏을 수행하였다. 항-EGFP 항체는 직접 제작하거나 구입한 것을 사용할 수 있다(Santa Cruz Biotechnology(Santa Cruz, CA)에서 입수가능). In order to confirm the purified protein, Western blot was performed using anti-EGFP antibody after SDS-PAGE electrophoresis. Anti-EGFP antibodies can be prepared or purchased directly (available from Santa Cruz Biotechnology (Santa Cruz, CA)).

본 실시예에 따른 결과를 도 1에 예시하였다. 도 1의 결과에 따르면, 자성나노입자에 코팅된 약물과 특이적으로 결합된 표적 단백질을 확인할 수 있다(도 1, 래인 3). 이와 같이 검출된 약물과 표적 단백질의 결합은 비오틴화되지 않은 약물을 이용한 경쟁 결합에 의해 재확인하였다(도 1의 래인 4 & 5). The results according to this example are illustrated in FIG. 1. According to the results of FIG. 1, the target protein specifically bound to the drug coated on the magnetic nanoparticles can be identified (FIG. 1, lane 3). The binding of the drug and target protein thus detected was reconfirmed by competitive binding with non-biotinylated drug (lanes 4 & 5 in FIG. 1).

실시예 2Example 2

약물이 코팅된 자성나노입자를 이용한 세포내 표적단백질의 검출 확인Detection of intracellular target protein using drug-coated magnetic nanoparticles

인간 유래의 단백질 인산화 효소 및 기타 단백질의 ORF(open reading frame)을 PCR 증폭한 후, 공지의 방법(Hartley, et al. (2000) DNA cloning using in vitro site-specific recombination. Genome Res. 10, 1788-1795)에 의하여 녹색형광단백질(EGFP)이 융합된 형태의 단백질을 발현할 수 있는 발현 벡터를 제작하였다. 본 실시예에 사용된 인간 유래의 단백질 ORF는 아래와 같다.After PCR amplification of the open reading frame (ORF) of human protein derived kinase and other proteins (Hartley, et al. (2000) DNA cloning using in vitro site-specific recombination.Genome Res. 10, 1788) -1795) was prepared an expression vector capable of expressing a protein in the form of a fusion of green fluorescent protein (EGFP). Human-derived protein ORF used in this example is as follows.

Gene SymbolGene Symbol GenBank Acc. No.GenBank Acc. No. Gene SymbolGene Symbol GenBank Acc. No.GenBank Acc. No. BIKEBIKE NM_017593NM_017593 CAMK2GCAMK2G NM_172169.1NM_172169.1 CAMKK1CAMKK1 NM_172207.2 NM_172207.2 CAMKK2 CAMKK2 NM_153499.2NM_153499.2 CDKL5CDKL5 NM_003159.2NM_003159.2 CHEK1CHEK1 NM_001274NM_001274 CLK2CLK2 NM_003993NM_003993 CSNK2A1CSNK2A1 NM_001895NM_001895 EPHA2EPHA2 NM_004431NM_004431 FGFR2FGFR2 BC039243BC039243 FGFR4FGFR4 NM_002011NM_002011 ULK4/FLJ20574ULK4 / FLJ20574 BC014794.1BC014794.1 HIPK4HIPK4 NM_144685 NM_144685 IRAK1IRAK1 BC014963BC014963 KIAA1914KIAA1914 NM_001001936NM_001001936 LIMK2LIMK2 NM_001031801.1NM_001031801.1 LOC14942LOC14942 BC028713BC028713 MAP3K7MAP3K7 NM_003188NM_003188 MAPK1MAPK1 NM_002745NM_002745 MAPK11MAPK11 NM_002751NM_002751 MAPK14MAPK14 NM_001315NM_001315 MKNK1MKNK1 NM_003684.3NM_003684.3 NRBPNRBP NM_013392NM_013392 PDGFRBPDGFRB NM_002609NM_002609 PHKG2PHKG2 NM_000294NM_000294 PIM1PIM1 NM_002648NM_002648 PINK1PINK1 NM_032409NM_032409 FLT1FLT1 BC039007.1 BC039007.1 PIK3C3PIK3C3 NM_002647NM_002647 PIK4CBPIK4CB NM_002651NM_002651 PLK1PLK1 NM_005030NM_005030 PLK2PLK2 NM_006622NM_006622 PLK3PLK3 NM_004073NM_004073 PLK4PLK4 NM_014264NM_014264 PRPF4BPRPF4B NM_003913NM_003913 PTK2PTK2 BC028733.2 BC028733.2 PTK2PTK2 NM_153831NM_153831 PTK9PTK9 BC022344.1BC022344.1 RIOK3RIOK3 NM_003831NM_003831 SLC13A3SLC13A3 NM_022829NM_022829 STK6STK6 NM_003600.2NM_003600.2 STK36STK36 NM_015690NM_015690 TRIB3TRIB3 BC019363BC019363 TRIB3TRIB3 NM_021158NM_021158 ULK2ULK2 NM_014683NM_014683 VRK2VRK2 NM_006296NM_006296 VRK3VRK3 BC023556BC023556 BLKBLK NM_001715NM_001715 FGRFGR NM_005248NM_005248 FYNFYN NM_002037NM_002037 SRCSRC NM_198291NM_198291 YES1YES1 NM_005433NM_005433 CDK2CDK2 NM_001798NM_001798 CDK4CDK4 BC003644BC003644 CDK5CDK5 NM_004935NM_004935 CDK7CDK7 NM_001799NM_001799 CDK9CDK9 NM_001261NM_001261 GSK3BGSK3B BC000251BC000251

HeLa 세포를 96-웰 플레이드에 5,000~10,000 세포/웰 농도로 계대배양한 후 상기 준비된 발현 벡터 DNA를 형질도입하였다. DNA 형질도입은 공지의 방법, 일례 로 리포펙타민(lipofectamine) (Invitrogen에서 구입) 혹은 휴젠 6(Fugene 6) (Roche에서 구입)을 이용하여 수행할 수 있다. DNA가 형질도입된 세포에 비오틴화 약물이 코팅된 자성나노입자를 실시예 1에서와 같이 전달하였다.HeLa cells were passaged at a concentration of 5,000 to 10,000 cells / well in 96-well plates, followed by transduction of the prepared expression vector DNA. DNA transduction can be performed using known methods, such as lipofectamine (purchased from Invitrogen) or Hugene 6 (purchased from Roche). Magnetic nanoparticles coated with a biotinylated drug were delivered to cells transduced with DNA as in Example 1.

상기와 같이 준비된 세포를 OPTI-MEM I(Invitrogen에서 구입) 배지로 세척한 후 세포를 파쇄하였다. 세포 파쇄는 공지의 방법, 일례로 세포 파쇄 완충용액(실시예 1 참조), 패시브 라이시스 버퍼(Passive Lysis Buffer)(Promega에서 구입), M-PER(Pierce에서 구입) 등을 이용하여 수행할 수 있다. The cells prepared as above were washed with OPTI-MEM I (purchased from Invitrogen) medium and then the cells were disrupted. Cell disruption can be performed using known methods, for example, cell disruption buffer (see Example 1), Passive Lysis Buffer (purchased from Promega), M-PER (purchased from Pierce), and the like. have.

세포 파쇄액에 자기장을 인가하여 자성나노입자를 고정시키고, 상층액을 제거하였다. 대안으로, 세포 파쇄는 자기장을 인가한 후 수행할 수 있다. 자기장의 인가는 전술한 바와 같이 당업계에 잘 알려진 방법(대한민국특허 제10-0792594호; 대한민국특허 제10-0862368호; 미국특허 제4,247,398호; Melville, D., F. Paul,, & S. Roath (1975) Direct magnetic separation of red cells from whole blood. Nature 255: 706)으로 수행하였다. A magnetic field was applied to the cell disruption solution to fix the magnetic nanoparticles, and the supernatant was removed. Alternatively, cell disruption can be performed after applying a magnetic field. As described above, the application of the magnetic field is well known in the art (Korean Patent No. 10-0792594; Korean Patent No. 10-0862368; US Patent No. 4,247,398; Melville, D., F. Paul ,, & S. Roath (1975) Direct magnetic separation of red cells from whole blood.Nature 255: 706).

한편, 세포파쇄액 내의 존재하는 자성나노입자에 코팅된 약물과 결합된 표적단백질은 일반적인 친화 크로마토그래피법에서와는 달리 세포골격물질, 세포소기관, 기타 다양한 세포 내 물질과 혼합된 환경 내에 존재하므로 분리 및 정제가 용이하지 않다. 따라서, 자성나노입자에 효과적으로 자기장을 인가하여 자성나노입자-약물-표적단백질-표지물질을 분리하는 것이 중요하다. On the other hand, the target protein bound to the drug coated on the magnetic nanoparticles present in the cell lysate is separated and purified since it exists in an environment mixed with cytoskeleton, organelles, and various other intracellular materials, unlike general affinity chromatography. Is not easy. Therefore, it is important to apply magnetic field to magnetic nanoparticles effectively to separate the magnetic nanoparticles-drug-target protein-labelled substance.

도 3에는 본 발명의 일실시예에서 사용되는 자기장 인가장치(대한민국특허 제10-0792594호 참조)가 도시되어 있다. 상기 자기장 인가장치에는 다수의 웰(152) 이 형성된 웰 플레이트(150)를 수용하기 위한 통체(100)와, 웰 플레이트(150)를 고정하며 비자화성 자성체로 이루어진 자기장의 세기를 강화하기 위한 코어(140)가 설치되어 있다. 도시하지는 않았으나, 상기 통체(100)의 주위로 수회 내지 수십만회 권선되어 전원의 공급시 웰 플레이트(150)를 포함하는 영역에 자기장을 형성하기 위한 코일과, 코일에 전원을 공급하기 위한 전원공급장치도 제공된다. 상기 코어(140)는 전류가 흐르는 동안만 자화될 수 있는 비자화성 자성체로 구성하며, 이러한 코어(140)의 설치에 의해 자기장이 코어(140) 측으로 집중되는 현상이 발생하여 코어(140) 근방의 자기장의 세기를 높이게 된다. 따라서, 코어(140)를 설치함에 따라 자기장이 코어(140) 측으로 집중되고, 이와 같이 자기장의 세기가 급격하게 강해지면, 웰플레이트(150)를 상방으로 이격시켰을 때 웰플레이트 내의 자성나노입자는 통체의 중심으로 이동하는 힘을 강하게 받게 된다.3 shows a magnetic field applying device (see Korean Patent No. 10-0792594) used in one embodiment of the present invention. The magnetic field applying device includes a cylinder 100 for accommodating a well plate 150 having a plurality of wells 152 formed therein, and a core for fixing the well plate 150 and for enhancing the strength of a magnetic field made of a nonmagnetic magnetic material. 140) is installed. Although not shown, the coil is wound several times to several hundred thousand times around the cylinder 100 to form a magnetic field in the region including the well plate 150 when the power is supplied, and a power supply device for supplying power to the coil. Is also provided. The core 140 is composed of a non-magnetic magnetic material that can be magnetized only while a current flows. A phenomenon in which a magnetic field is concentrated toward the core 140 by the installation of the core 140 may occur, causing the core 140 to be near. The strength of the magnetic field is increased. Therefore, when the magnetic field is concentrated toward the core 140 as the core 140 is installed, and the strength of the magnetic field is rapidly increased, the magnetic nanoparticles in the well plate are separated when the well plate 150 is spaced upward. You will be strongly encouraged to move to the center of.

또한, 도 4에는 본 발명의 일실시예에서 사용되는 또 다른 형태의 자기장 인가장치(대한민국특허 제10-0862368호 참조)가 도시되어 있다. 상기 자기장 인가장치(1000a)에는 다수의 웰(152)이 형성된 웰 플레이트(150)를 수용하기 위한 통체(100)와, 상기 통체(100)의 밑면에 대해 위쪽 방향으로 돌출되고, 웰 플레이트(150)를 지지하는 복수 개의 연장부로 구성된 자기장 구배증대 수단(144)이 설치되어 있다. 도시하지는 않았으나, 상기 통체(100)의 주위로 수회 내지 수십만회 권선되어 전원의 공급시 웰 플레이트(150)를 포함하는 영역에 자기장을 형성하기 위한 코일과, 코일에 전원을 공급하기 위한 전원공급장치도 제공된다. 상기 자기장 구배증대 수단(144)은 복수 개의 연장부에 의해 자기장 구배를 증대시켜 웰플레이 트(150)의 웰(152) 내의 자성나노입자가 신속하게 웰(152) 바닥면으로 이동가능하게 하고, 이동된 자성나노입자를 잡아주는 힘을 강화시킬 수 있게 된다. In addition, Figure 4 shows another type of magnetic field applying device (see Korea Patent No. 10-0862368) used in one embodiment of the present invention. The magnetic field applying apparatus 1000a includes a cylinder 100 for accommodating a well plate 150 having a plurality of wells 152 formed thereon, and a protrusion protruding upward with respect to a bottom surface of the cylinder 100. Is provided with a magnetic field gradient increasing means (144) consisting of a plurality of extensions. Although not shown, the coil is wound several times to several hundred thousand times around the cylinder 100 to form a magnetic field in the region including the well plate 150 when the power is supplied, and a power supply device for supplying power to the coil. Is also provided. The magnetic field gradient increasing means 144 increases the magnetic field gradient by a plurality of extensions so that the magnetic nanoparticles in the well 152 of the well plate 150 can be quickly moved to the bottom surface of the well 152. It is possible to strengthen the force to hold the moved magnetic nanoparticles.

전술한 바와 같이 자기장이 인가된 상태에서 상층액을 제거하고, 자기장에 의해 고정되어 있는 자성나노입자를 세포 파쇄에 사용된 완충용액 및 DPBS(웰진에서 구입)을 이용하여 3~4회 세척하였다. 자기장을 제거한 후, 세척된 자성나노입자를 DPBS에 재분산시키고, 재분산된 자성나노입자 용액을 ELISA 플레이트에 옮겼다. ELISA 플레이트는 단백질이 잘 결합되는 재질로 구입하여 사용하였다(Greiner, Corning, Falcon 등에서 구입할 수 있다). 상기와 같이 준비된 ELISA 플레이트를 상온에서 2시간 동안 완만하게 흔들어주며 반응시킨 후 상층액을 제거하였다. 블락킹 용액(5% 탈지유가 함유된 PBS)을 ELISA 플레이트의 각각의 웰에 첨가한 후 바로 상온에서 1시간 동안 완만하게 흔들어주며 반응시킨 후 상층액을 제거하였다. 항-GFP 항체가 적정 비율(1:50 ~ 1:10,000)으로 희석된 블락킹 용액을 ELISA 플레이트의 각각의 웰에 첨가한 후 상온에서 1.5시간 동안 완만하게 흔들어주며 반응시키고 상층액을 제거하였다. 항-GFP 항체는 HRP가 결합된 형태의 것으로 제작하여 사용하거나 Santa Cruz Biotechnology, Abcam 등의 제조사에서 구입하여 사용하였다. 0.1% 트윈 20(Tween 20)이 포함된 1X TBS[주식회사 바이오세상(경기도 성남시 소재)에서 구입]를 각각의 웰에 첨가한 후, 상온에서 5분간 반응시키고 상층액을 제거하였다. 이와 같은 세척 반응을 2~4회 반복하였다. ELISA ECL 용액(Pierce 혹은 Santa Cruz 등에서 구입)을 각각의 웰에 첨가한 후 발광검출기를 이용하여 정제된 표적 단백질을 검출하였다. 발광검출기로는 LEADSeeker(Amersham Bioscience에서 제작)를 이용하였다. As described above, the supernatant was removed while the magnetic field was applied, and the magnetic nanoparticles immobilized by the magnetic field were washed three to four times using a buffer solution and DPBS (purchased in Welljin) used for cell disruption. After removing the magnetic field, the washed magnetic nanoparticles were redispersed in DPBS, and the redispersed magnetic nanoparticle solution was transferred to an ELISA plate. ELISA plates were purchased from materials that bind proteins well (available from Greiner, Corning, Falcon, etc.). The ELISA plate prepared as described above was gently shaken for 2 hours at room temperature, and then the supernatant was removed. Blocking solution (PBS containing 5% skim milk) was added to each well of the ELISA plate, and then reacted with gentle shaking for 1 hour at room temperature, and then the supernatant was removed. A blocking solution in which the anti-GFP antibody was diluted in an appropriate ratio (1:50 to 1: 10,000) was added to each well of the ELISA plate, and then gently shaken for 1.5 hours at room temperature, and the supernatant was removed. Anti-GFP antibody was prepared by using the HRP-bound form or purchased from a manufacturer such as Santa Cruz Biotechnology, Abcam. 1X TBS containing 0.1% Tween 20 (Bio Sesang Co., Ltd., purchased from Seongnam City, Gyeonggi-do) was added to each well, followed by reaction at room temperature for 5 minutes, and the supernatant was removed. This washing reaction was repeated 2-4 times. ELISA ECL solution (purchased from Pierce or Santa Cruz, etc.) was added to each well and the purified target protein was detected using a luminescence detector. LEADSeeker (manufactured by Amersham Bioscience) was used as a luminescence detector.

세포 내에서 자성나노입자에 코팅된 약물과 결합되어 자기장 인가에 의해 분리된 표적 단백질의 검출 결과를 도 2에 예시하였다. 표적 단백질이 약물과 결합하여 정제된 경우 백색의 원으로 검출되었고, 약물과 결합된 표적 단백질이 없는 경우 검게 검출되었다.The detection result of the target protein bound to the magnetic nanoparticles coated in the cell and separated by magnetic field application is illustrated in FIG. 2. When the target protein was purified by binding to the drug, it was detected as a white circle, and black when no target protein was bound to the drug.

실시예 3Example 3

약물이 코팅된 자성나노입자를 이용한 세포내 표적단백질의 수치화 방법Numerical method of intracellular target protein using drug-coated magnetic nanoparticles

HeLa 세포에 발현 벡터 DNA의 형질도입과 약물이 코팅된 자성나노입자의 전달 그리고 이와 같이 준비된 세포의 파쇄액으로부터 자기장을 인가하여 자성나노입자와 그에 결합된 표적 단백질의 정제는 실시예 2에서와 같이 수행하였다. 정제된 자성나노입자를 재분산시킨 후, 항-GFP 항체가 코팅되어 있는 ELISA 플레이트에 옮긴 후 상온에서 3시간 동안 완만하게 흔들어주며 반응시켰다. 항-GFP 항체가 코팅되어 있는 ELISA 플레이트는 Pierce Biotech, Sigma 등에서 입수할 수 있다. 이때, 표적 단백질의 발현 정도를 확인하기 위하여 세포 파쇄액의 일부(1/10 ~ 1/20)를 또 다른 ELISA 플레이트 옮겨 반응시켰다. 0.1% 트윈 20(Tween 20)이 포함된 DPBS(웰진에서 구입)를 이용하여 1~3회 세척한 후, HRP가 결합된 항-GFP 항체를 이용한 ELISA를 실시예 2에서와 같이 수행하였다. Transduction of the expression vector DNA into the HeLa cells, delivery of the drug-coated magnetic nanoparticles, and purification of the magnetic nanoparticles and the target protein bound thereto by applying a magnetic field from the lysate of the cells prepared as described in Example 2 Was performed. After redispersing the purified magnetic nanoparticles, they were transferred to an anti-GFP antibody-coated ELISA plate and reacted with gentle shaking for 3 hours at room temperature. ELISA plates coated with anti-GFP antibodies are available from Pierce Biotech, Sigma, et al. At this time, in order to confirm the expression level of the target protein, part of the cell lysate (1/10 to 1/20) was transferred to another ELISA plate and reacted. After washing 1 ~ 3 times with DPBS (purchased in Welljin) containing 0.1% Tween 20, ELISA using HRP-bound anti-GFP antibody was performed as in Example 2.

측정된 발광 수치에서 배경값을 감한 후, 다음과 같은 수식에 의해 계산하면 ELISA 발광치로부터 표지물질의 양을 수치화할 수 있고, 이를 이용하여 정제된 표 적 단백질의 상대적인 양을 계산하여 정량화된 분석이 가능하다. After subtracting the background value from the measured luminescence value, the following equation can be used to quantify the amount of the labeling substance from the ELISA luminescence value. This is possible.

Figure 112008076921614-pat00002
Figure 112008076921614-pat00002

여기서 D.M.F. = (자기장에 의해 분리된 시료의 발광 측정치) - (배경값)Where D.M.F. = (Measurement of luminescence of sample separated by magnetic field)-(background)

D.L. = (세포 파쇄액의 발광 측정치) - (배경값)       D.L. = (Measurement of luminescence of cell lysate)-(background)

즉, 발광검출기를 이용하여 측정한 ELISA 발광치로부터 표지물질의 양을 수치화하면 정제된 표적 단백질의 측정 및 데이터 분석에 소요되는 시간이 줄어들고 분석이 용이하여 초고속 분석(high throughput analysis)의 구현이 가능하게 된다.That is, if the amount of labeling material is quantified from the ELISA emission value measured using a luminescence detector, the time required for the measurement and data analysis of the purified target protein is reduced, and the analysis is easy, thereby enabling high throughput analysis. Done.

이상 본 발명을 상기 실시예를 들어 설명하였으나, 본 발명은 이에 제한되는 것이 아니다. 당업자라면 본 발명의 취지 및 범위를 벗어나지 않고 수정, 변경을 할 수 있으며 이러한 수정과 변경 또한 본 발명에 속하는 것임을 알 수 있을 것이다.Although the present invention has been described with reference to the above embodiments, the present invention is not limited thereto. Those skilled in the art can make modifications and changes without departing from the spirit and scope of the present invention, and it will be appreciated that such modifications and changes also belong to the present invention.

도 1은 세포 내에서 자성나노입자에 코팅된 약물과 결합된 표적단백질의 웨스턴 블랏 결과를 보여주는 사진이다. 각 래인(lane)은 다음 설명과 같다. M, 분자량 확인을 위한 마커; 1, cDNA 라이브러리 DNA가 형질도입되지 않은 세포에 FITC가 코팅된 자성나노입자를 전달한 후 세포 파쇄액을 정제한 것; 2, cDNA 라이브러리 DNA가 형질도입된 세포에 FITC가 코팅된 자성나노입자를 전달한 후 세포 파쇄액을 정제한 것; 3. cDNA 라이브러리 DNA가 형질도입된 세포에 약물이 코팅된 자성나노입자를 전달한 후 세포 파쇄액을 정제한 것; 4, cDNA 라이브러리 DNA가 형질도입된 세포에 약물이 코팅된 자성나노입자를 전달한 후 세포 파쇄액을 비오틴화되지 않은 약물을 경쟁적으로 반응시켜 정제한 것; 5, cDNA 라이브러리 DNA가 형질도입된 세포에 약물이 코팅된 자성나노입자를 전달한 후 세포 파쇄액을 비오틴화되지 않은 약물을 경쟁적으로 반응시켜 자성나노입자로부터 떨어져 나온 표적 단백질; 6, cDNA 라이브러리 DNA가 형질도입되지 않은 세포에 약물이 코팅된 자성나노입자를 전달한 후 세포 파쇄액을 정제한 것.Figure 1 is a photograph showing the Western blot results of the target protein bound to the drug coated on the magnetic nanoparticles in the cell. Each lane is described as follows. M, marker for molecular weight confirmation; 1, purifying the cell lysate after delivering the FITC-coated magnetic nanoparticles to the cells not transduced with cDNA library DNA; 2, purifying the cell lysate after delivering FITC-coated magnetic nanoparticles to cells transduced with cDNA library DNA; 3. Purification of cell disruption solution after delivery of drug-coated magnetic nanoparticles to cells transduced with cDNA library DNA; 4, purified by delivering a drug-coated magnetic nanoparticles to cells transduced with the cDNA library DNA and then reacting the cell lysate with a non-biotinylated drug competitively; 5, target protein released from the magnetic nanoparticles by delivering the drug-coated magnetic nanoparticles to the cells transduced with the cDNA library DNA and then reacting the cell lysate with the non-biotinylated drug competitively; 6, cDNA library Purified cell lysate after delivery of drug-coated magnetic nanoparticles to cells that are not transduced with DNA.

도 2는 세포 내에서 자성나노입자에 코팅된 약물과 결합된 표적단백질을 자기장 인가에 의하여 정제한 후 ELISA 방법에 의하여 검출한 결과를 보여주는 사진이다. 표적 단백질이 약물과 결합하여 정제된 경우 백색의 원으로 검출되고, 약물과 결합된 표적 단백질이 없는 경우 검게 검출된다.Figure 2 is a photograph showing the result of detection by ELISA method after purifying the target protein bound to the drug coated on the magnetic nanoparticles in the cell by magnetic field application. When the target protein is purified by binding to the drug, it is detected as a white circle, and black when no target protein is bound to the drug.

도 3은 본 발명의 일실시예의 방법 및 장치에 사용되는 자기장 인가장치의 대략적인 사시도이다. 3 is a schematic perspective view of a magnetic field applying apparatus used in the method and apparatus of one embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 일실시예의 방법 및 장치에 사용되는 또 다른 자기장 인가장치(자기장 구배 증대수단을 구비하는 것)의 대략적인 사시도이다. 4 is a schematic perspective view of another magnetic field applying device (with magnetic field gradient increasing means) used in the method and apparatus of one embodiment of the present invention.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>

100: 통체 102: 중심공100: cylinder 102: center hole

140: 코어 142: 삽입홀140: core 142: insertion hole

144: 자기장 구배 증대수단144: means for increasing the magnetic gradient

150: 웰플레이트 152: 웰 150: well plate 152: well

190: 이동수단190: means of transportation

192: 승강 축 194: 승강 안내부192: lifting shaft 194: lifting guide

1000a: 자기장 인가 장치1000a: magnetic field applying device

Claims (10)

자기장에 의해 분리될 수 있는 자성물질과 결합된 생리활성물질을 살아 있는 세포 내에 제공하는 단계와,Providing a physiologically active substance in living cells with a magnetic substance that can be separated by a magnetic field, 상기 생리활성물질에 대한 반응파트너의 존재 또는 위치를 이미지화할 수 있는 표지물질과 결합된 반응파트너를 살아 있는 세포 내에 제공하는 단계와,Providing a reaction partner in living cells combined with a labeling material capable of imaging the presence or location of the reaction partner to the bioactive material; 상기 생리활성물질과 상기 반응파트너를 살아 있는 세포내에서 반응시키는 단계와, Reacting the bioactive substance with the reaction partner in living cells; 상기 살아 있는 세포의 파쇄 및 자기장 인가를 수행하여, 상기 세포 파쇄물로부터 상기 자성물질과 결합된 생리활성물질을 분리하는 단계와,Separating the bioactive material bound to the magnetic material from the cell lysate by performing crushing and magnetic field application of the living cells; 상기 세포내 반응에 의해 상기 생리활성물질과 상기 반응파트너가 결합되는 경우, 상기 분리된 생리활성물질에 결합된 상기 반응파트너와 함께 분리되는 표지물질을 검출하는 단계와,When the bioactive material and the reaction partner are combined by the intracellular reaction, detecting the labeling material separated together with the reaction partner bound to the separated bioactive material; 상기 표지물질이 분리 검출되는 경우, 상기 반응파트너를 상기 생리활성물질에 대한 표적물질로서 결정하는 단계를 포함하는 생리활성물질에 대한 세포내 표적 물질을 검출하는 방법. When the labeling material is separated and detected, the method comprising the step of determining the reaction partner as the target material for the bioactive material. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 분리 검출되는 표지물질의 양을 수치화하는 단계를 더 포함하는 생리활성물질에 대한 세포내 표적 물질을 검출하는 방법. A method for detecting an intracellular target material for a bioactive material further comprising the step of quantifying the amount of the label to be separated and detected. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 표지물질은 단백질성 물질로서, 에피톱(epitope) 단백질이거나 효소 단백질인 것을 특징으로 하는 생리활성물질에 대한 세포내 표적 물질을 검출하는 방법. The labeling substance is a proteinaceous substance, epitope protein (epitope) protein or method for detecting an intracellular target material for a bioactive material, characterized in that the enzyme protein. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 표지물질은 GFP, YFP, CFP 및 RFP의 형광단백질 또는 테트라시스테인 형광성 모티프(tetracystein motif)를 포함하는 형광성물질, 루시퍼레이즈(luciferase)와 같은 발광성 물질(luminescent material), 또는 방사선 동위원소를 포함하는 방사성 물질인 것을 특징으로 하는 생리활성물질에 대한 세포내 표적 물질을 검출하는 방법. The labeling material may include a fluorescent protein including a fluorescent protein or tetracysteine fluorescent motif of GFP, YFP, CFP and RFP, a luminescent material such as luciferase, or a radioisotope. A method for detecting an intracellular target material for a bioactive material, characterized in that the radioactive material. 제3항 또는 제4항에 있어서,The method according to claim 3 or 4, 상기 표지물질이 단백질인 경우, 상기 표지물질의 검출은 항원-항체 반응을 이용하거나 효소-기질 반응을 이용하여 수행되는 것을 특징으로 하는 생리활성물질에 대한 세포내 표적 물질을 검출하는 방법. When the marker is a protein, the detection of the marker is carried out using an antigen-antibody reaction or an enzyme-substrate reaction. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 분리 검출되는 표지물질의 양을 수치화하는 단계는 하기의 수식을 이용 하여 수행되는 것을 특징으로 하는 생리활성물질에 대한 세포내 표적 물질을 검출하는 방법:The step of quantifying the amount of the labeling material to be detected separated and detected is a method for detecting the intracellular target material for the bioactive material, characterized in that performed using the following formula:
Figure 112008076921614-pat00003
Figure 112008076921614-pat00003
여기서, D.M.F. = (자기장에 의해 분리된 시료의 신호값) - (배경값)Where D.M.F. = (Signal value of the sample separated by the magnetic field)-(background value) D.L. = (세포 파쇄물의 신호값) - (배경값).        D.L. = (Signal value of cell lysate)-(background value).
제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 살아 있는 세포의 파쇄 및 자기장 인가를 수행하여, 상기 세포 파쇄물로부터 상기 자성물질과 결합된 생리활성물질을 분리하는 단계는 자기장 인가장치를 사용하여 수행하고, By performing the crushing and magnetic field application of the living cells, the step of separating the bioactive material bound to the magnetic material from the cell lysate is performed using a magnetic field applying device, 상기 자기장 인가 장치는 세포파쇄물이 수용된 용기를 고정하며 자기장의 세기를 강화하기 위한 비자화성 자성체로 이루어진 코어, 또는 상기 용기를 지지하는 복수 개의 연장부가 설치된 자기장 구배 증대수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 생리활성물질에 대한 세포내 표적 물질을 검출하는 방법. The magnetic field applying apparatus has a physiology characterized in that it comprises a core made of non-magnetic magnetic material for fixing the container containing the cell lysate and strengthening the strength of the magnetic field, or magnetic field gradient increasing means provided with a plurality of extensions supporting the container. A method for detecting an intracellular target substance for an active substance. 살아 있는 세포들을 배양하는 용기로서, 자기장에 의해 분리될 수 있는 자성물질과 결합된 생리활성물질과, 상기 생리활성물질에 대한 반응파트너의 존재 또는 위치를 이미지화할 수 있는 표지물질과 결합된 반응파트너가 제공되어 반응하는 살아 있는 세포들을 배양하는 용기와,A container for culturing living cells, the reaction partner coupled with a bioactive material bound to a magnetic material that can be separated by a magnetic field, and a labeling material capable of imaging the presence or location of the reaction partner to the bioactive material. Is provided with a vessel for culturing the living cells to react, 상기 용기 내의 살아 있는 세포들을 파쇄하는 수단과,Means for disrupting living cells in the vessel, 상기 파쇄하는 수단에 의해 파쇄된 세포파쇄물에 자기장을 인가하고, 상기 세포 파쇄물로부터 상기 자성물질과 결합된 생리활성물질을 분리하는 자기장 인가 장치와, A magnetic field applying device for applying a magnetic field to the cell lysate crushed by the crushing means, and separating the bioactive material bound to the magnetic material from the cell lysate; 상기 세포내 반응에 의해 상기 생리활성물질과 상기 반응파트너가 결합되는 경우, 상기 분리된 생리활성물질에 결합된 상기 반응파트너와 함께 분리되는 표지물질을 검출하는 수단과,Means for detecting a label that is separated together with the reaction partner bound to the separated bioactive material when the bioactive material and the reaction partner are bound by the intracellular reaction; 상기 표지물질이 분리 검출되는 경우, 상기 반응파트너를 상기 생리활성물질에 대한 표적물질로서 결정하는 수단을 포함하는 생리활성물질에 대한 세포내 표적물질을 검출하는 장치. And a means for determining the reaction partner as a target material for the bioactive material when the labeling agent is separated and detected. 제8항에 있어서,The method of claim 8, 분리 검출되는 표지물질의 양을 수치화하는 수단을 더 포함하는 생리활성물질에 대한 세포내 표적물질을 검출하는 장치. Apparatus for detecting intracellular targets to the bioactive material further comprising means for quantifying the amount of the label to be separated and detected. 제8항 또는 제9항에 있어서,The method according to claim 8 or 9, 상기 자기장 인가 장치는 세포파쇄물이 수용된 용기를 고정하며 자기장의 세기를 강화하기 위한 비자화성 자성체로 이루어진 코어, 또는 상기 용기를 지지하는 복수 개의 연장부가 설치된 자기장 구배 증대수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 생리활성물질에 대한 세포내 표적물질을 검출하는 장치. The magnetic field applying apparatus has a physiology characterized in that it comprises a core made of non-magnetic magnetic material for fixing the container containing the cell lysate and strengthening the strength of the magnetic field, or magnetic field gradient increasing means provided with a plurality of extensions supporting the container. A device for detecting intracellular targets for active substances.
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