KR101453554B1 - Method for detecting molecular interactions and kit therefor - Google Patents

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Abstract

본 발명은 생리활성물질과 같은 분자들의 상호작용을 탐색하는 방법, 및 생체내 및 시험관내 둘 모두에서 표적 분자들을 스크리닝하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 제1탐색물질과 제2탐색물질을 제공하며, 여기서 제1탐색물질은 자기장에 의해 위치가 이동하는 자성물질과 결합하고 제2탐색물질은 표지물질 (label)과 결합한다. 따라서, 제1탐색물질과 제2탐색물질의 복합체는 자기장의 세기를 변화시킴으로써 가역적으로 탐색될 수 있으며 이로써 표적 분자를 효과적으로 스크리닝할 수 있다.The present invention relates to a method for exploring the interaction of molecules such as physiologically active substances and a method for screening target molecules both in vivo and in vitro. The present invention provides a first search material and a second search material, wherein the first search material binds to a magnetic material that is displaced by a magnetic field and the second search material binds to a label. Thus, the complex of the first search material and the second search material can be reversibly searched by changing the intensity of the magnetic field, thereby effectively screening the target molecule.

Description

물질의 상호작용을 탐색하는 방법 및 키트{METHOD FOR DETECTING MOLECULAR INTERACTIONS AND KIT THEREFOR}[0001] METHOD FOR DETECTING MOLECULAR INTERACTIONS AND KIT THEREFOR [0002]

본 발명은 in vitroin vivo에서 상호작용을 분석하기 위한 물질 예를 들어, 생리활성물질들의 상호작용(interaction)을 실시간 역동적으로 탐색하는 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 in vitroin vivo에서 상호작용을 분석하기 위한 물질, 예를 들어, 생리활성물질들의 상호작용을 탐색하고 목적하는 표적물질을 검출하는 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to an in- vitro and in for example, a method for dynamically searching for the interaction of physiologically active substances in vivo . In addition, the present invention in vitro and in for example, the interaction of physiologically active substances for analyzing interactions in vivo , and a method for detecting a target substance of interest.

일반적으로 생리활성화합물(bioactive chemical compound)은 생체내에서 단백질, 핵산, 당 또는 지질 등을 포함한 생체물질과 결합하여 이들의 기능 또는 생물학적 활성을 조절하는 화합물을 의미한다. 이러한 생리활성화합물은 유기체로부터 추출하거나 화학적 합성에 의해 수득된다. 예를 들어, 장기이식시 발생하는 면역거부반응을 경감시키기 위해 사용되는 "사이클로스포린 A"(Novartis AG) 및 "FK506"(Fujisawa)을 비롯하여 많은 항생물질들(antibiotics)이 미생물, 식물 또는 해양 생물로부터 분리되었다. 이와 같은 천연 또는 합성 생리활성화합물은 이것의 약리활성을 테스트 하고, 동물모델 및 사람 모델을 사용한 임상시험을 거쳐 하나의 신약으로 개발된다. 그러나, 천연 생리활성화합물들 중 많은 수가 그 구조의 복잡성, 정제 및 분리 기술의 한계 등의 이유로 산업적 대량 생산에 적합하지 않다. 따라서 유용한 생리활성화합물을 대량으로 생산하기 위한 방법으로서 조합화학(combinatorial chemicals) 및 새로운 유기합성법이 연구되었다(참고문헌: Schreiber, S., 2000, Target- oriented and diversity-oriented organic synthesis in drug discovery, Science 287, 1964-1969).In general, a bioactive chemical compound refers to a compound that binds to a biological material including proteins, nucleic acids, sugars or lipids in vivo to control their function or biological activity. Such physiologically active compounds are obtained by extraction from an organism or chemical synthesis. For example, many antibiotics, including "cyclosporin A" (Novartis AG) and "FK506" (Fujisawa), which are used to alleviate the immune rejection that occurs during organ transplantation, Separated. Such natural or synthetic physiologically active compounds are developed as a new drug after testing their pharmacological activity and clinical trials using animal models and human models. However, many of the natural bioactive compounds are not suitable for industrial mass production because of their complexity of structure, limitations of purification and separation techniques, and the like. Therefore, combinatorial chemicals and novel organic synthesis methods have been studied as a method for mass production of useful physiologically active compounds (Schreiber, S., 2000, Target-oriented and diversity-oriented organic synthesis in drug discovery, Science 287, 1964-1969).

생체내의 단백질은 다른 단백질과 결합함에 의해 그 생물학적 기능을 나타낸다. 일반적으로 상보적인 구조의 두 개의 단백질은 상호작용하고, 생리활성화합물은 단백질 3차 구조의 특정부위에 특이적으로 결합한다. 일반적으로 두 개의 단백질들 사이의 상호작용은 이들 단백질이 기능적으로 관련있음을 강하게 암시하며, 단백질의 특정부위에 특이적으로 결합하는 생리활성화합물은 그 단백질의 활성을 조절함에 의해 예컨대, 질환 관련 단백질의 경우 질환을 진단, 예방, 치료 또는 경감시킬 수 있는 치료제로서의 개발가능성을 제시한다. 따라서 신약개발분야에서는 이미 그 기능 및 특성이 밝혀진 물질인 "베이트 (bait)"와 탐색 및 검출 대상이 되는 상호작용파트너인 "프레이 (prey)"의 상호작용을 확인함으로써 신규 표적단백질을 검출하거나 신약후보물질로서 생리활성물질을 스크리닝하기 위한 다양한 방법이 연구되고 있다. 현재까지 질환과 관련하여 약 500개의 표적단백질이 밝혀졌고, 향후 수년 내에 약 5,000개 이상까지 증가될 것으로 예상된다.Proteins in vivo exhibit their biological functions by binding to other proteins. Generally, two proteins of complementary structure interact, and the physiologically active compound specifically binds to a specific site of the protein tertiary structure. In general, the interaction between two proteins strongly suggests that these proteins are functionally related, and a physiologically active compound that specifically binds to a specific site of a protein can be obtained by controlling the activity of the protein, Suggests the possibility of development as a therapeutic agent capable of diagnosing, preventing, treating or alleviating a disease. Therefore, in the field of drug development, new target proteins can be detected by confirming the interaction between "bait", a substance whose function and characteristics have already been revealed, and "prey" Various methods for screening a physiologically active substance as a candidate substance have been studied. Up to now, about 500 target proteins have been identified in relation to disease and are expected to increase to over 5,000 in the next few years.

인간 게놈의 해석 이후, 생리활성물질이 세포내의 여러 대사 및 신호전달 과정에서 수행하는 역할에 대한 다양한 연구가 보다 급속도로 수행되었다. 화학유전체학(chemical genomics), 화학생물학(chemical biology) 및 화학단백질체학(chemical proteomics) 등의 연구분야가 나타났고, 이들은 분석디자인(analysis design), 기능유전체학(functional genomics), 단백질체학(proteomics), 자동화공학(automatic engineering) 및 생물정보학(bioinformatics) 등 다양한 기술의 발달과 관계한다.After the interpretation of the human genome, various studies on the role of physiologically active substances in various metabolism and signal transduction processes in cells have been conducted more rapidly. Research areas such as chemical genomics, chemical biology and chemical proteomics have emerged, including analysis design, functional genomics, proteomics, It is concerned with the development of various technologies such as automatic engineering and bioinformatics.

단백질들 사이의 상호작용을 탐색하기 위한 in vitro 방법으로서, 전통적으로 생물화학적 방법 예를 들어, 교차결합(cross-linking), 방사성 표지 리간드 결합(radiolabeled ligand binding), X-선 크리스탈로그래피 및 친화 크로마토그래피(affinity chromatography), 친화블롯팅(affinity blotting), 면역침전법(immunoprecipitation) 및 질량분석법(mass spectrometry) 등이 개발되어 이용되었다(참고문헌: E. M. Phizicky and S. Fields, Microbiol. Rev., 59: 94-123, 1995; A. R. Mendelsohn and R. Brent, Science, 284: 1948-1950, 1999). 그러나, 이들 방법은 많은 노력이 요구되는 단백질 생산 및 분리과정을 요구하고, in vitro에서 수행되는 상호작용이므로 세포내 상호작용과 일치하는 정보를 제공하지 못한다는 단점이 있다. In to search for the interaction between the protein As an in vitro method there has traditionally been used biochemical methods such as cross-linking, radiolabeled ligand binding, X-ray crystallography and affinity chromatography, affinity blotting affinity blotting, immunoprecipitation and mass spectrometry have been developed and used (see, for example, EM Phizicky and S. Fields, Microbiol. Rev., 59: 94-123, 1995; AR Mendelsohn and R. Brent, Science, 284: 1948-1950, 1999). However, these methods require a protein production and isolation process that requires much effort, and in but it does not provide information consistent with intracellular interactions because it is an interaction carried out in vitro .

이러한 단점을 극복하기 위해 몇 가지 기능적 클로닝(functional cloning) 예컨대, 이스트 투-하이브리드(yeast two-hybrid; Y2H), 이스트 트리-하이브리드(Y3H; 참고문헌: Licitra, E.J., and Liu, J.O., 1996, A three-hybrid system for detecting small ligand-protein receptor interactions. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 93, 12817-12821), 드럭-웨스턴(drug-western; 참고문헌: Tanaka, H., Ohima, N., and Hidaka, H. 1999, Isolation of cDNAs encoding cellular drug-binding proteins using a novel expression cloning procedure: drug-western. Mol. Pharmacol. 55, 356-363), 파아지-디스플레이 클로닝(참고문헌: Sche, P.P., McKenzie, K.M., White, J.D., and Austin, D.J. 1999, Display cloning: functional identification of natural product receptors using cDNA-phage display. Chem. Biol. 6, 707-716), 형광공명에너지전이(fluorescence resonance energy transfer, FRET; 참고문헌: Moshinsky DJ, Ruslim L., Blake RA, Tang F., A widely applicable, high-throughput TR-FRET assay for the measurement of kinase autophosphorylation: VEGFR-2 as a prototype. J Biomol Screen. 2003 Aug;8(4):447-52) 및 mRNA 디스플레이 클로닝 (참고문헌: McPherson, M., Yang, Y., Hammond, P.W., and Kreider, B.L., 2002, Drug receptor identification from multiple tissues using cellular-derived RNA display libraries. Chem. Biol. 9, 691-698) 등이 개발되었다.To overcome this disadvantage, several functional cloning such as yeast two-hybrid (Y2H), yeast tree-hybrid (Y3H; see Licitra, EJ, and Liu, A three-hybrid system for detecting small ligand-protein receptor interactions, Proc Natl Acad Sci USA 93, 12817-12821, drug-western (Tanaka, H., Ohima, N. , and Hidaka, H. 1999, Isolation of cDNAs encoding cellular drug-binding proteins using a novel expression cloning procedure: drug-western. Mol. Pharmacol. 55, 356-363), phage display cloning , McKenzie, KM, White, JD, and Austin, DJ 1999, Display cloning: functional identification of natural product receptors using cDNA-phage display, Chem. Biol. 6, 707-716), fluorescence resonance energy transfer , FRET; Reference: Moshinsky DJ, Ruslim L., Blake RA, Tang F., A widely applicable, high- (4): 447-52) and mRNA display cloning (Reference: McPherson, M., Yang, K. et al., Proc. Natl. Y., Hammond, PW, and Kreider, BL, 2002, Drug receptor identification from multiple tissues using cellular-derived RNA display libraries. Chem. Biol. 9, 691-698).

그러나, 이들 중 이스트 투-하이브리드(yeast two-hybrid) 시스템은 게놈의 크기가 크고 복잡할 경우, 결과에 대한 신뢰도가 낮고 해석이 곤란해지므로 이를 사람에 대해 적용하는 것이 곤란하다. 또한 단백질의 원래 세포 내 분포 위치에 따라 시스템을 선택하여야 하고, 양질의 라이브러리 확보의 문제 및 세포대사 및 성장에 따라 전사활성이 영향 받을 수 있으며, 하이브리드 단백질이 독성을 나타낼 수 있다.However, among these, yeast two-hybrid systems are difficult to apply to humans because of the large size and complexity of the genome, resulting in poor reliability and difficult interpretation. In addition, the system should be selected according to the original intracellular distribution of the protein, the problem of securing a good library, the transcription activity depending on the cell metabolism and growth, and the hybrid protein may be toxic.

한편 Y3H는 생리활성 화합물과 단백질과의 상호작용에 대한 탐색이 살아있는 세포 내에서 이루어진다는 점을 특징으로 한다. 그러나, Y3H 역시 Y2H와 마찬가지로, 효모 세포와 같은 단순한 세포 내에서 수행되어야 하는 한계가 있고, 전장 막단백질(full-length membrane protein)의 분석에 적합하지 않으며, 효모의 내인성 단백질의 번역후수식(posttranslational modification) 또는 부가의 단백질 (accessory protein)이 필요한 생리활성화합물과 단백질간의 상호작용에는 적용하기 어렵다. 특히 효모 세포는 포유동물 세포와 비교하여 생리활성 화합물에 대해 유전적으로 보다 낮은 투과성을 갖는다는 문제가 있다.On the other hand, Y3H is characterized in that the search for the interaction between the physiologically active compound and the protein takes place in living cells. However, Y3H, like Y2H, has limitations to be performed in simple cells such as yeast cells, is not suitable for analysis of full-length membrane proteins, and is posttranslational it is difficult to apply to the interaction between a protein and a physiologically active compound requiring modification or an accessory protein. In particular, yeast cells have a lower genetically lower permeability to bioactive compounds than mammalian cells.

그 밖에 생물정보학적 방법을 사용하여 단백질들간의 상호작용을 예측하는 생물정보학적 방법이 개발되었다. 이 방법은 데이터베이스화된 게놈 서열 정보에 기초하여 계통 분류적 또는 다중서열정렬(multiple sequence alignment)을 통해 단백질들간의 상호작용을 예측하는 방법이다. 또한, 구조유전체학(structural genomics), 분자 핑거프린트 (molecular fingerprint) 및 다양한 클러스터 분석 방법 등은 비교적 최근에 개발된 것으로서 버츄얼 스크리닝(virtual screening) 방법이다.Other bioinformatic methods have been developed to predict interactions between proteins. This method is a method for predicting the interactions between proteins through systematic classification or multiple sequence alignment based on the database-based genome sequence information. Structural genomics, molecular fingerprint, and various cluster analysis methods have also been developed relatively recently and are a virtual screening method.

이와 같이, 단백질들 사이의 상호작용을 탐색하기 위한 많은 방법이 제안되었으나 보다 더 효과적이고 조작이 용이한 방법에 대한 요구는 지속되고 있다. 또한, 표적단백질과의 상호작용을 이용하여 생리활성 화합물을 탐색하기 위한 다양한 기술이 개발되었다. 예를 들어, 생화학적방법으로서, 딩 등 (Ding, S. et al.)은 친화 크로마토그래피(affinity chromatography)를 이용하여 퓨린계 분자(purine-like molecules)의 라이브러리를 스크리닝 하여 P19 줄기세포를 신경세포로 분화 유도하는 화합물을 검출하였다 (참고문헌: Ding, S., T.Y.H., Brinker, A., Peters, E.C., Hur, W., Gray, N.S., and Schultz, P.G. 2003, Synthetic small molecules that control stem cell fate. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 100, 7632-7637). 그러나, 이 방법은 친화력이 매우 높아야만 탐색에 적용할 수 있다는 단점이 있으며, 표적단백질이 다량 존재하여야 효과적인 검출이 가능하다. 또한 대부분의 생리활성화합물은 소수성(hydrophobic)으로서 수용성 환경에서 목적하는 표적 단백질과 경쟁적으로 결합하므로, 생리활성 화합물을 고정화시킨 아가로스(agarose) 또는 다른 지지체에 검출대상의 추출물을 통과시키는 경우, 단백질은 특이적 결합파트너 뿐만 아니라 비특이적 결합파트너와도 결합을 형성한다. 따라서 이 방법의 경우 친화력이 낮은 결합분자를 제거하기 위한 세척 단계가 필수적으로 요구된다.Thus, many methods have been proposed for exploring the interactions between proteins, but there is a continuing need for more effective and easier to manipulate methods. In addition, various techniques for exploring physiologically active compounds using interaction with target proteins have been developed. For example, as a biochemical method, Ding et al. (2002) screened a library of purine-like molecules using affinity chromatography to identify P19 stem cells (See Ding, S., TYH, Brinker, A., Peters, EC, Hur, W., Gray, NS, and Schultz, PG 2003. Synthetic small molecules that control stem cell fate, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 100, 7632-7637). However, this method has a disadvantage in that it can be applied to a search only if the affinity is very high, and effective detection can be performed when a large amount of the target protein is present. In addition, most of the physiologically active compounds are hydrophobic and bind competitively with target proteins in an aqueous environment. Therefore, when an extract of a detection subject is passed through an agarose or other support on which a physiologically active compound is immobilized, Binds not only with specific binding partners but also with non-specific binding partners. Therefore, in this method, a washing step for eliminating binding molecules having low affinity is indispensably required.

이와 같은 생화학적 방법의 단점을 극복하기 위해 유전적 방법이 제안되었다. 쟁 등(Zheng et al.)은 이형접합체(heterozygote) 및 숙주에서 증가된 약물 감수성을 탐색하기 위해 이스트 트리-하이브리드 시스템을 이용하였다. 이러한 유전적 방법의 가장 큰 장점은 표현형과 유전형 사이의 강력한 연관성이다. 즉, 이 시스템을 이용한 탐색 결과 발견되는 하나의 히트는 표적단백질에 대한 유전자의 클론을 직접적으로 제공한다(참고문헌: Jaeger, S., Eriani, G., and Martin, F. 2004, Results and prospects of the yeast three-hybrid system. FEBS Lett. 566, 7-12). 이 시스템에서는 신규 표적단백질 후보가 다가 단백질 복합체의 일부로서 융합되어 이용될 수 있다. 그러나, 이 시스템은 이스트에 한정되어 이용되어야 한다는 단점이 있다.Genetic methods have been proposed to overcome the disadvantages of such biochemical methods. Zheng et al. Used the yeast tree-hybrid system to explore heterozygotes and increased drug susceptibility in the host. The greatest advantage of this genetic approach is the strong association between phenotype and genotype. That is, one hit found in the search results using this system directly provides a clone of the gene for the target protein (see Jaeger, S., Eriani, G., and Martin, F. 2004, Results and prospects of the yeast three-hybrid system, FEBS Lett. 566, 7-12). In this system, new target protein candidates can be fused and used as part of a protein complex. However, this system has a disadvantage that it should be used only in the east.

화학유전학은 유전자 돌연변이(mutations)가 세포에 미치는 영향을 나타내기 위해 생리활성 화합물을 이용하는 것으로서, 화합물군 또는 조합 라이브러리(combinatorial library)로부터 목적하는 활성화합물을 동정한다 (참고문헌: Schreiber, S.L. 2003, The small molecule approach to biology. Chem. & Eng. 1199 News 81, 51-61; Crews, C.M., and Splittgerber, U. 1999, chemical genetics: exploring and controlling cellular processes with chemical probes. Trends Biochem. Sci. 24, 317-320). 이 방법은 통상 마이크로타이터 플레이트의 웰 내에, 목적하는 표현형을 탐색하기 위해 유전자 조작된 세포와 함께 수백 내지 수천 개의 화합물을 배열함에 의해 수행된다(참고문헌: Clemons, P.A., Koehler, A.N., Wager, B.K., Springs, T.G., Spring, D.R., King, R.W., Schreiber, S.L., and Foley, M.A. 2001, A one-bead, one-stock solution approach to chemical genetics: part 2. Chem. Biol. 6, 71-83). 예를 들어, 목적하는 결과가 특정 유전자 또는 유전자 군의 발현을 유발시키는 것일 경우, 세포는 녹색형광단백질(GFP) 또는 다른 상용 마아커(marker)의 발현을 유발하는 관련된 프로모터(promoter)가 삽입된 리포터 구성물을 포함한다. 그러나, 이 방법 역시 다음과 같은 두 가지의 커다란 문제점이 있는 것으로 밝혀졌다: 첫째, 화학유전학은 미량의 nM 단위에서 작용하는 생리활성 화합물을 탐색하기에 적합하지 않다. 둘째, 이 방법은 전형적으로는 수십만 개 물질에 대한 스크리닝을 통해 불과 몇 개의 활성물질을 찾아낼 수 있다.Chemo-genetics utilizes physiologically active compounds to indicate the effect of mutations on cells, and identifies the desired active compound from a group of compounds or a combinatorial library (Schreiber, SL 2003, 1999, chemical genetics: exploring and controlling cellular processes with chemical probes Trends Biochem. Sci., 24, 81, 51-61; Crews, CM, and Splittgerber, 317-320). This method is usually performed by arranging hundreds to thousands of compounds with genetically engineered cells in a well of a microtiter plate to search for the desired phenotype (cf. Clemons, PA, Koehler, AN, Wager, BK, Springs, TG, Spring, DR, King, RW, Schreiber, SL, and Foley, MA 2001. A one-bead, one-stock solution approach to chemical genetics: part 2. Chem. ). For example, if the desired result is one that results in the expression of a particular gene or group of genes, the cell may be transfected with an associated promoter that results in the expression of green fluorescent protein (GFP) or other common marker Reporter constructs. However, this method also proved to have two major problems: First, the chemistry of genetics is not suitable for exploring physiologically active compounds acting in trace amounts of nM units. Second, this method can typically find only a few active substances through screening for hundreds of thousands of substances.

상기한 바와 같이, 단백질들 사이의 상호작용을 탐색하거나 단백질과 생리활성 화합물 사이의 상호작용을 탐색하기 위한 종래기술은, 대부분 in vitro에서 수행되거나 효모 또는 박테리아 등 제한된 세포 내에서만 수행 될 수 있으며, 유전자 조작 및 발현의 과정을 거쳐야 하므로 DNA의 크기에 제한되고, 그 밖에 다른 매개변수로 인한 높은 위양성률(false positive hit rate)로 인하여 검출된 결과의 신뢰도가 떨어진다.As described above, the conventional techniques for searching for the interactions between proteins or searching for the interaction between proteins and physiologically active compounds are mostly in can be carried out in vitro or can only be carried out in limited cells such as yeast or bacteria and must be subjected to a process of gene manipulation and expression so that it is limited to the size of the DNA and due to the false positive hit rate due to other parameters The reliability of the detected result is lowered.

이에 본 발명자들은 상기 종래기술의 문제점들을 극복하고, in vitro 뿐만 아니라 in vivo에서 생리활성물질들의 상호작용을 실시간 역동적으로 탐색하기 위해 연구한 결과, 자기장에 의해 이동할 수 있는 자성을 나타내는 물질 또는 자성물질을 포함하는 입자(magnetic-material/-particle)에 생리활성물질을 결합시키고, 탐색을 위한 표지물질이 결합된 다른 생리활성물질을 세포 내로 도입한 다음, 세포에 자기장을 인가하고 자기장 하에서 이동된 표지의 위치를 측정하여 이들 생리활성물질들 사이의 결합여부를 탐색, 검증함으로써 본 발명을 완성하였다.
The present inventors have overcome the problems of the prior art, in not only in vitro As a result of research into dynamic interaction of physiologically active substances in vivo , it has been found that a physiologically active substance can be bonded to a magnetic material or a particle containing a magnetic substance that can move by a magnetic field And then introducing another physiologically active substance having a labeling substance bound thereto into the cell, applying a magnetic field to the cell, measuring the position of the label moved under the magnetic field, and searching for the binding between these physiologically active substances Thereby completing the present invention.

일반적으로 본 발명은 in vivo 즉, 세포내, 조직내 또는 생체내 및 in vitro 즉 세포밖에서 상호작용을 분석하고자 하는 물질들(molecules) 예를 들어, 생리활성물질들 사이의 상호작용을 실시간으로 탐색하고 표적물질을 검출하기 위한 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 구체적으로 본 발명은 in vitroin vivo 에서 특정 생리활성물질인 "제1탐색물질"과, 탐색 및 검출 대상의 생리활성물질인 "제2탐색물질" 사이의 상호작용을 직접적으로 탐색하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
In general, the invention is in vivo i.e. intracellular, intratracheal or in vivo and in vitro that is, for the material (molecules) to be analyzed the interaction examples outside the cell, to provide a method for searching for the interaction between the physiologically active substance in real time and detecting the target material for the purpose. More specifically, the invention is in vitro and in It is an object of the present invention to provide a method for directly searching for an interaction between a "first search substance" that is a specific physiologically active substance in vivo and a "second search substance" that is a physiologically active substance to be searched and detected.

또한, 본 발명은 in vitroin vivo 에서 "제1탐색물질"과 "제2탐색물질"의 상호작용을 직접적으로 탐색하고 목적하는 표적물질을 검출하는 방법에 관한 것이다.In addition, the present invention in vitro and in The present invention relates to a method for directly searching for an interaction between a "first search substance" and a "second search substance"

또한, 본 발명은 in vitroin vivo 에서 "제1탐색물질"과 "제2탐색물질"의 상호작용을 직접적으로 탐색하기 위한 키트(kit) 또는 칩 (chip)을 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, the present invention in vitro and in it is an object of the present invention to provide a kit or a chip for directly searching for the interaction of the "first search substance" and the "second search substance" in vivo .

또한, 본 발명은 "제1탐색물질"과 "제2탐색물질"의 상호작용을 억제(blocking) 또는 저해(inhibiting)하거나 촉진(activating) 또는 유도(inducing)시키기 위한 표적물질을 탐색하고 목적하는 표적물질을 검출하는 방법으로 이용될 수 있다.The present invention also contemplates searching for a target substance for blocking or inhibiting or activating or inducing the interaction of a "first search substance" and a "second search substance" Can be used as a method for detecting a target substance.

또한, 본 발명은 in vitroin vivo 에서 세포의 형태 또는 기능 변화를 관찰하여 "제1탐색물질"과 "제2탐색물질"의 상호작용을 간접적으로 탐색하는 방법에 관한 것이다.
In addition, the present invention in vitro and in quot; first search substance "and" second search substance "by observing changes in cell morphology or function in vivo .

이와 같이, 본 발명에 따르면 외부로부터 인가되는 작용력에 따라 위치 변화하는 이동반응물질과 생리활성물질의 제1구성물과 탐색을 위한 표지가 부착된 다른 생리활성물질을 포함하는 제2구성물을 동일 작용계 (system) 또는 장(field)에서 반응시킴에 의해 상호작용에 의해 형성된 결합체(complex)를 위치 변화된 표지로부터 실시간으로 직접 탐색할 수 있다. 또한, 결합체의 위치 변화는 외부 작용력의 세기에 따라 역동적으로 측정할 수 있어 가역적(reversible)이다. 따라서, 본 발명은 생리활성물질들 사이의 상호작용을 탐색 및 검출하고자 하는 표적물질의 크기에 제한 없이 세포를 파괴하지 않고 in vitroin vivo 에서 효과적으로 수행할 수 있으므로, 신약개발을 위한 표적단백질 및 신약후보물질의 탐색 및 검출 뿐만 아니라 기존의 약물을 개량하거나 새로운 약제학적 용도를 발견하는데 매우 유용하게 이용될 수 있다.
As described above, according to the present invention, the second component comprising the first component of the physiologically active substance and the other physiologically active substance having the label attached thereto for the search, the complex formed by the interaction can be directly searched in real time from the position-changed marker by reacting in the system or field. In addition, the change of the position of the coupling body is reversible because it can be dynamically measured according to the strength of the external force. Accordingly, the invention is in without destroying the cell, without limitation to the size of the target material to be searched, and detecting an interaction between the biomolecule vitro and in vivo . Therefore, it can be very useful for searching for and detecting target proteins and new drug candidates for new drug development, as well as for improving existing drugs or discovering new pharmacological uses.

도 1은 본 발명의 방법에 대한 개략도를 나타낸다.
도 2는 녹색형광 염료인 FITC로 코팅된 나노입자를 세포내로 도입한 후 외부에서 자기장을 인가하여, FITC로 코팅된 나노입자의 위치가 변화되는 것을 관찰한 공초점현미경 사진이다.
도 3은 EGFP를 발현하는 세포들(녹색)과 비교해서 외부 인가된 자기장에 의해 FKBP12-RFP 융합단백질을 발현하는 세포들(적색)에서의 형광의 위치 이동을 나타내는 공초점현미경 사진이다.
도 4는 FKBP12-RFP 융합단백질과 이것의 약제학적 결합파트너인 FK506-MNPs간의 상호작용의 결과 세포(적색 화살표로 표시)에 외부 인가된 자기장의 가역적인 변동하에서의 결합체의 위치 이동을 나타내는 공초점현미경 사진이다.
도 5는 mRFP-Caspase3를 발현하는 세포들(적색 화살표로 표시)의 외부 인가된 자기장의 가역적인 변동하에서의 위치 이동을 나타내는 공초점현미경 사진이다.
도 6은 IκBα 단백질과 RelA 단백질의 상호작용의 결과, 외부 인가된 자기장의 가역적인 변동하에서 IκBα 단백질과 RelA 단백질 복합체의 위치 이동을 나타내는 공초점현미경 사진이다.
도 7은 anti-phospho-IκBα 항체를 이용하여 인산화된 IκBα 단백질을 검출한 결과, 외부 인가된 자기장의 가역적인 변동하에서의 anti-phospho- IκBα 항체-IκBα 단백질 복합체의 위치 이동을 나타내는 공초점현미경 사진이다.
도 8은 외부 인가된 자기장의 가역적인 변동하에서의 UAS 올리고뉴클레오티드와 GAL4 단백질 복합체의 위치 이동을 나타내는 공초점현미경 사진이다.
도 9는 miRNA인 let-7b와 이에 결합하는 mRNA인 lin-28의 상호작용에 따른 복합체 형성과 그 위치 이동을 나타내는 개념도이다.
도 10은 외부 인가된 자기장의 가역적인 변동하에서의 miRNA와 mRNA 복합체의 위치 이동을 나타내는 공초점현미경 사진이다.
도 11은 외부 인가된 자기장의 가역적인 변동하에서의 베타-CD와 MBP 단백질 복합체의 위치 이동을 나타내는 공초점현미경 사진이다.
도 12는 마이크로어레이된 세포내에서 결합 파트너 단백질을 검증하는 실험의 개념도이다.
도 13은 IκBα-mRFP, IκBα-ECFP-FKBP12, EYFP-RelA 및 mRFP-βTrCP 융합단백질의 모식도이다.
도 14는 TNF-α 처리 후 인산화된 IκBα-mRFP가 anti-phospho-IκBα(Ser32) 항체에 의해 나노입자와 결합하는 것을 보여주는 모식도이다.
도 15는 도 14의 모식도와 같이 TNF-α 처리 후 형성된 나노입자 복합체(nano-particle complex)가 외부 인가된 자기장에 의하여 위치 변화하는 것을 관찰한 공초점현미경 사진이다.
도 16은 도 13에 설명된 융합단백질들이 TNF-α 처리 후 나노입자 복합체를 형성하는 것을 보여주는 모식도이다.
도 17은 도 16의 모식도와 같이 형성된 나노입자 복합체가 외부 인가된 자기장에 의하여 위치변화하는 것을 관찰한 공초점현미경 사진이다.
도 18은 CGK1026에 의한 HDAC 단백질의 활성저해를 확인한 결과이다.
도 19는 FK506의 처리에 의하여 Biotin-FK506과 FKBP12의 결합이 경쟁적으로 저해되는 것을 보여주는 공초점현미경 사진이다.
Figure 1 shows a schematic diagram of the method of the invention.
FIG. 2 is a photograph of a confocal microscope observing that the position of nanoparticles coated with FITC is changed by introducing a nanoparticle coated with a green fluorescent dye, FITC, into a cell, and applying a magnetic field from the outside.
FIG. 3 is a confocal microscope photograph showing the positional shift of fluorescence in cells (red) expressing FKBP12-RFP fusion protein by an externally applied magnetic field as compared to EGFP expressing cells (green).
Figure 4 shows a confocal microscope showing the translocation of the conjugate under reversible fluctuations of the externally applied magnetic field to the cells (indicated by the red arrow) as a result of the interaction between the FKBP12-RFP fusion protein and its pharmaceutical binding partner FK506-MNPs It is a photograph.
Figure 5 is a confocal microscope photograph showing the movement of mRFP-Caspase3 expressing cells (denoted by the red arrow) under reversible variation of externally applied magnetic field.
FIG. 6 is a confocal microscope photograph showing the positional shift of IκBα protein and RelA protein complex under reversible variation of externally applied magnetic field as a result of the interaction of IκBα protein and RelA protein.
FIG. 7 is a confocal microscope photograph showing the shift of anti-phospho-IκBα antibody-IκBα protein complex under reversible variation of externally applied magnetic field as a result of detection of phosphorylated IκBα protein using anti-phospho-IκBα antibody .
8 is a confocal micrograph showing the displacement of the UAS oligonucleotide and the GAL4 protein complex under reversible variation of the externally applied magnetic field.
FIG. 9 is a conceptual diagram showing the complex formation and the movement of the miRNA according to the interaction between let-7b and lin-28, an mRNA binding thereto.
10 is a confocal microscope photograph showing the location of miRNA and mRNA complexes under reversible variation of an externally applied magnetic field.
11 is a confocal microscope photograph showing the positional shifts of the beta-CD and MBP protein complexes under reversible variation of the externally applied magnetic field.
12 is a conceptual diagram of an experiment for verifying binding partner proteins in microarrayed cells.
Fig. 13 is a schematic diagram of IκBα-mRFP, IκBα-ECFP-FKBP12, EYFP-RelA and mRFP-βTrCP fusion proteins.
FIG. 14 is a schematic diagram showing that phosphorylated IκBα-mRFP after TNF-α treatment binds to nanoparticles by anti-phospho-IκBα (Ser32) antibody.
FIG. 15 is a confocal microscope photograph showing that a nano-particle complex formed after TNF-.alpha. Treatment is changed in position by an externally applied magnetic field as shown in the schematic diagram of FIG.
FIG. 16 is a schematic diagram showing that the fusion proteins shown in FIG. 13 form a nanoparticle complex after TNF-.alpha. Treatment.
FIG. 17 is a photograph of a confocal microscope observing that the nanoparticle composite formed as shown in the schematic view of FIG. 16 is changed in position by an externally applied magnetic field.
Fig. 18 shows the result of confirming the inhibition of the activity of HDAC protein by CGK1026.
19 is a confocal microscope photograph showing that competitive binding of Biotin-FK506 and FKBP12 is inhibited by treatment with FK506.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명자들은 2개의 구성물 (constructs)을 디자인하였다. 구체적으로, 외부로부터 인가되는 작용력 (externally applied driving force)에 따라 위치가 변화되는 이동반응물질 (localizer)을 제공하고 이 물질에 분석하고자 하는 하나 이상의 "제1탐색물질" 예를 들어, 생리활성물질을 직접 또는 링커 등을 사용하여 간접적으로 결합시킨 제1구성물을 제작하였다. 제1구성물의 이동반응물질과 분석하고자 하는 탐색물질은 직접적으로 융합된 하나의 구성물로 제공될 수 있다. 또한 제1구성물은 분석하고자 하는 탐색물질을 인식할 수 있는 탐침(probe)이 융합된 이동반응물질과 분석하고자 하는 하나 이상의 탐색물질이 간접적으로 결합된 두 개 이상의 구성물로 제공될 수 있다. 제2구성물은 탐색이 가능하도록, 하나 이상의 표지물질(label)이 결합된 1개 또는 수개의 제2탐색물질 예를 들어, 생리활성물질을 포함한다. 제2구성물의 표지물질과 분석하고자 하는 생리활성물질은 직접적으로 융합된 하나의 구성물로 제공될 수 있다. 또한 제2구성물은 분석하고자 하는 생리활성물질을 인식할 수 있는 탐침(probe)이 융합된 표지물질과 분석하고자 하는 하나 이상의 생리활성물질이 간접적으로 결합된 두 개 이상의 구성물로 제공될 수 있다. 상기 제1구성물 및 제2구성물을 동일한 장(field) 또는 계(system)에서 상호작용(interaction)할 수 있는 위치로 접근시킨 후, 외부로부터 작용력을 인가하고 위치 또는 움직임이 변화된 표지를 간단한 장치로 측정함으로써 상호작용에 의해 형성된 복합체(complex)를 실시간 역동적으로 탐색할 수 있다. 또한, 외부 작용력 인가 후 세포의 형태(morphology) 또는 기능의 변화를 측정하여 상호작용을 간접적으로 탐색할 수 있다. 본 발명에서, 제1탐색물질이 "베이트(bait)"가 되는 경우 제2탐색물질은 "프레이(prey)"로, 제2탐색물질이 "베이트"가 되는 경우, 제1탐색물질은 "프레이"로 이용될 수 있다. 본 발명에서 표지의 위치 또는 움직임 변화는 현미경을 포함한 광학적 방법, 스캐너(scanner), 방사성 표지 감지 수단, FP 리더(fluorescence polarization reader), 스펙트로포토미터(spectrophotometer), MRI(magnetic resonance imaging), SQUID, 형광검출기, 발광검출기 등 일반적으로 널리 알려진 방법을 이용하여 측정할 수 있다.In order to achieve the above object, the present inventors have designed two constructs. Specifically, there is provided a localizer in which the position is changed according to an externally applied driving force, and one or more "first search substance" Were directly or indirectly bonded using a linker or the like. The mobile reactant of the first construct and the search material to be analyzed may be provided as a single directly fused construct. In addition, the first construct may be provided with two or more components in which a probe capable of recognizing a search substance to be analyzed is fused and a mobile reaction material is indirectly combined with at least one search substance to be analyzed. The second construct comprises one or several second search substances, for example, a biologically active substance, to which one or more labels are bound, so that search is possible. The labeling substance of the second construct and the physiologically active substance to be analyzed may be provided as a single directly fused construct. In addition, the second construct may be provided with two or more constructs in which a marker capable of recognizing a physiologically active substance to be analyzed is fused and a one or more physiologically active substances to be analyzed are indirectly combined. Approaching a position where the first and second components can interact with each other in the same field or system and then applying an action force from the outside and changing the position or movement to a simple device By measuring, a complex formed by interaction can be dynamically searched in real time. In addition, the interaction can be indirectly searched by measuring changes in the morphology or function of the cells after application of the external force. In the present invention, when the first search material is "bait", the second search material is "prey" and when the second search material is "bait", the first search material is " " In the present invention, the position or movement of the marker may be detected by an optical method including a microscope, a scanner, a radioactive label detection means, a fluorescence polarization reader, a spectrophotometer, a magnetic resonance imaging (MRI) Fluorescence detector, luminescence detector, and the like.

구체적으로, 본 발명에서 물질의 상호작용 탐색 방법은, i) 외부 작용력(externally applied driving force)에 따라 위치 이동하는 이동반응물질(localizer)과 제1탐색물질을 결합시킨 제1구성물 (construct)을 제공하는 단계; ii) 탐색을 위한 표지물질(label)이 결합된 제2탐색물질을 포함하는 제2구성물을 제공하는 단계; iii) 동일한 장(field) 또는 계(system)에서 상기 제1구성물과 제2구성물을 상호작용이 가능한 위치로 접근시키는 단계; 및 iv) 외부 작용력을 인가하고 위치 또는 움직임이 변화된 표지를 측정하는 단계를 포함한다.Specifically, a method for searching for a substance interaction in the present invention comprises the steps of: i) locating a locator moving according to an externally applied driving force and a first construct combining a first search material ; ii) providing a second construct comprising a second search material coupled with a label for search; iii) approaching the first and second components in the same field or system to a location where they can interact; And iv) applying an external force and measuring a marker whose position or movement has changed.

또한, 본 발명에서 표적물질의 검출 방법은, i) 외부 작용력에 따라 위치 이동하는 이동반응물질과 제1탐색물질을 결합시킨 제1구성물을 제공하는 단계; ii) 탐색을 위한 표지물질(label)이 결합된 제2탐색물질을 포함하는 제2구성물을 제공하는 단계; iii) 동일한 장 또는 계에서 상기 제1구성물과 제2구성물을 상호작용이 가능한 위치로 접근시키는 단계; iv) 외부 작용력을 인가하고 위치 또는 움직임이 변화된 표지를 측정하는 단계; 및 v) 제1구성물 또는 제2구성물에 포함된 물질을 분리하고 동정하는 단계를 포함한다. 표적물질의 검출은 공지의 방법 예를 들어, RT-PCR, 게놈 DNA에 대한 PCR 또는 질량분석(Mass Spectroscopy)에 의해 수행될 수 있다.In addition, the present invention provides a method for detecting a target substance, comprising the steps of: i) providing a first construct that combines a first reaction substance with a mobile reaction material that moves according to an external force; ii) providing a second construct comprising a second search material coupled with a label for search; iii) approaching the first construct and the second construct in a mutually operable position in the same field or system; iv) measuring an indicator of a change in position or motion by applying an external force; And v) isolating and identifying a substance contained in the first construct or the second construct. Detection of the target substance can be performed by known methods, for example, RT-PCR, PCR for genomic DNA, or mass spectroscopy.

또한, 본 발명은 3개의 구성물을 제조하여 물질의 상호작용을 탐색하고 표적물질을 검출할 수 있다. 구체적으로, i) 외부 작용력에 따라 위치 이동하는 이동반응물질과 제1탐색물질을 결합시킨 제1구성물을 제공하는 단계; ii) 표지물질(label)이 결합된 제2탐색물질을 포함하는 제2구성물을 제공하는 단계; iii) 탐색을 위한 물질을 포함하는 제3구성물을 제공하는 단계; iv) 동일한 장 또는 계에서 상기 제1구성물, 제2구성물과 제3구성물을 상호작용이 가능한 위치로 접근시키는 단계; 및 v) 외부 작용력을 인가하고 위치 또는 움직임이 변화된 표지를 측정하는 단계를 포함하는 물질의 상호작용을 탐색하는 단계; 및 vi) 제1구성물, 제2구성물, 또는 제3구성물에 포함된 물질을 분리하고 동정하는 단계를 포함한다. 표적물질의 검출은 공지의 방법 예를 들어, RT-PCR, 게놈 DNA에 대한 PCR 또는 질량분석(Mass Spectroscopy)에 의해 수행될 수 있다.In addition, the present invention can produce three constructs to search for the interaction of a substance and to detect the target substance. Specifically, the method includes: i) providing a first construct that combines a first search material with a mobile reaction material that moves according to an external force; ii) providing a second construct comprising a second search material to which a label is attached; iii) providing a third construct comprising a material for the search; iv) approaching said first, second and third components in a mutually operable position in the same field or system; And v) applying an external force and measuring a marker whose position or movement has changed; And vi) isolating and identifying a substance contained in the first, second, or third construct. Detection of the target substance can be performed by known methods, for example, RT-PCR, PCR for genomic DNA, or mass spectroscopy.

본 발명에서 제1구성물, 제2구성물 또는 제3구성물을 구성하는 탐색하고자 하는 대상 물질은 라이브러리(library) 형태로 제공될 수 있다.In the present invention, the target substance to be searched constituting the first constituent, the second constituent or the third constituent may be provided in the form of a library.

일 구체예에서, 본 발명은 외부로부터 인가되는 작용력으로서 자기력(magnetic force)을 이용하였다. 제1구성물을 구성하는 이동반응물질로서, 자성물질을 포함하는 나노입자(nano-particle), 바람직하게는 5 nm 내지 2,000 nm 크기의 물질을 제공하고 상기 이동반응물질에 특정 물질, 예를 들어 생리활성물질을 결합 또는 코팅하여 이용한다. 이동반응물질은 2개 이상의 특정 물질과 결합하거나 이들 물질로 코팅되어 제공될 수 있다. 제2구성물은 제1구성물 중의 생리활성물질과 상호작용 하는 파트너로서 탐색을 위한 표지가 부착된 다른 생리활성물질을 제조하여 이용한다. 상기 제1구성물과 제2구성물을 동일한 세포 내로 도입하고 외부로부터 자기장을 인가한 후 자기장 하에서 이동된 표지를 측정함으로써 목적하는 표적물질을 실시간으로 탐색한다. 또한, 자기장의 세기를 변화시킴에 의해 보다 역동적인 탐색을 수행할 수 있으며, 자기장의 세기를 변화시키는 동안 위치 변화하거나 변화하지 않는 물질을 양성 또는 음성 대조구로 이용하여 비교 탐색할 수 있다.In one embodiment, the present invention utilizes a magnetic force as an externally applied force. As a mobile reaction material constituting the first constituent, a nano-particle containing a magnetic substance, preferably a substance having a size of 5 nm to 2,000 nm is provided, and a specific substance such as a physiological substance The active material is used by bonding or coating. The mobile reaction material may be provided to be bonded to or coated with two or more specific materials. The second construct makes use of other physiologically active substances with a label attached thereto for searching as a partner interacting with the physiologically active substance in the first construct. The target substance is searched in real time by introducing the first construct and the second construct into the same cell, applying a magnetic field from the outside, and measuring the label moved under the magnetic field. In addition, a more dynamic search can be performed by changing the intensity of the magnetic field, and a substance that does not change or change position while changing the intensity of the magnetic field can be comparatively searched using a positive or negative control.

다른 일 구체 예에서, 본 발명은 i) 특정한 생리활성화합물을 자성입자에 코팅하여 제공하는 단계, ii) 단계 i)의 코팅된 자성입자를 표지물질이 결합된 표적물질 (target molecule)을 포함하는 세포 내로 전달하는 단계, iii) 단계 ii)의 세포에 대해 자기장을 인가하여 세포 내 자성입자를 이동시키는 단계, iv) 표지의 위치 또는 움직임을 측정하는 단계, 및 v) 표지가 위치 또는 움직임 변화를 보인 세포에서 표지가 부착된 표적물질을 검출, 규명하는 단계를 포함한다.In another embodiment, the present invention provides a method for preparing a magnetic particle, comprising the steps of i) coating a magnetic particle with a specific bioactive compound, ii) providing the coated magnetic particle of step i) with a target molecule Iii) applying a magnetic field to the cells of step ii) to move the intracellular magnetic particles, iv) measuring the position or movement of the label, and v) And detecting and identifying the target substance to which the label is attached in the visible cells.

본 발명을 in vivo에서 수행하는 경우, 진핵세포 또는 원핵세포내; 포유동물의 생체내, 조직내 및 세포내; 식물의 생체내, 조직내 및 세포내에서 수행할 수 있다. 특히, 본 발명의 방법은 제프라 피쉬(Zebra fish), 선충(C. elegans), 효모(Yeast), 초파리(Fly) 또는 개구리(Frog)의 세포내, 조직내 또는 생체내에서도 수행될 수 있다. 본 발명에서 제1구성물 및 제2구성물은 세포전달성 펩타이드 (transducible peptide 또는 fusogenic peptide), 지질 유전자 전달체 (lipid 또는 liposome) 또는 이들의 결합체를 이용하거나, 제1구성물 및 제2구성물을 Opti-MEM 배지에서 세포와 배양하거나, 일렉트로포레이션 (electroporation) 또는 마그네토펙션 (magnetofection) 등 일반적으로 널리 알려진 방법에 의해 용이하게 세포 내로 전달될 수 있다. 특히, 본 발명의 방법을 세포 내에서 수행하는 경우, 배양플레이트(culture plate/dish) 또는 마이크로어레이(microarray)된 반응기, 예를 들어, 살아있는 세포 내에서 수행할 수 있다.The present invention in eukaryotic or prokaryotic, when performed in vivo ; In vivo, intratracheally, and intracellularly of mammals; Can be carried out in vivo, in a tissue and in a cell of a plant. In particular, the method of the present invention can be carried out intracellularly, intracisternally or in vivo of Zebra fish, C. elegans, Yeast, Fly or Frog. In the present invention, the first construct and the second construct may be prepared by using a transduction peptide or a fusogenic peptide, a lipid gene or a liposome, or a combination thereof, or using a first construct and a second construct using Opti-MEM Can be easily delivered into cells by generally known methods such as electroporation or magnetofection, or cultured with cells in a medium. In particular, when the method of the present invention is carried out intracellularly, it can be carried out in a culture plate / dish or a microarrayed reactor, for example, living cells.

본 발명에서 외부로부터 인가되는 작용력은 제1구성물에 포함되는 이동반응물질의 물리적, 화학적, 생물학적 및 정전기적 특성을 포함하는 특성에 따라 적절하게 선택 가능하다. In the present invention, the exertion force externally applied can be appropriately selected according to the characteristics including the physical, chemical, biological and electrostatic characteristics of the mobile reaction material contained in the first constituent.

본 발명에서 "생리활성물질"은 핵산(nucleic acid), 뉴클레오타이드(mono-/oligo-/poly-nucleotide), 단백질(protein), 펩타이드(mono-/oligo-/poly-peptide), 아미노산(amino acid), 당(mono-/oligo-/poly-saccharide), 지질(lipid), 비타민, 화합물(chemical compound 등)과 이들을 구성하는 요소 등을 비롯하여 생체 내에서 생리적인 활성을 나타내는 모든 물질을 포함한다.The term "physiologically active substance" in the present invention means a nucleic acid, a nucleotide (mono- / oligo- / poly- nucleotide), a protein, a peptide (mono- / oligo- / poly- And includes all substances exhibiting physiological activity in vivo, including mono- / oligo- / poly-saccharides, lipids, vitamins, chemical compounds and the like.

본 발명에서 "베이트(bait)"는 다른 생리활성물질과의 상호작용을 탐색하는데 이용되는 생리활성물질을 의미한다."Bait " in the present invention means a physiologically active substance used for searching for interaction with other physiologically active substances.

본 발명에서 "프레이(prey)"는 상기 "베이트"의 상호작용 파트너로서 탐색 또는 검출하고자 하는 대상이 되는 생리활성물질을 의미한다.In the present invention, "prey" means a physiologically active substance to be sought or detected as an interaction partner of the "bait ".

본 발명에서 "표적물질(target molecule)"이란 "베이트"와 상호작용하는 "프레이" 또는 "베이트"와 "프레이" 물질의 상호작용을 촉진(activating) 또는 유도(inducing)하거나 억제(blocking) 또는 저해(inhibiting)하는 규명하고자 하는 모든 물질을 의미한다.In the present invention, the term "target molecule" refers to activating, inducing or blocking the interaction of "prey" or "bait" and "prey" materials interacting with " Inhibiting " refers to all the substances to be identified.

본 발명에서 "이동반응물질"(localizer)이란 외부로부터 인가되는 작용력(externally applied driving force)에 반응하여 위치 이동하는 물질을 의미한다.In the present invention, the term "localizer " means a substance that moves in response to an externally applied driving force.

본 발명에서 외부로부터 인가되는 "작용력"은 전기력, 전자기력, 자기력 및 중력을 포함하여 제1구성물 중의 상기 정의된 이동반응물질의 위치변화를 가져올 수 있는 모든 종류의 힘(force)을 말한다.The "acting force" applied externally in the present invention refers to any kind of force that can result in a change in the position of the defined mobile reaction material in the first construct, including electrical, electromagnetic, magnetic and gravitational forces.

본 발명에서 제2구성물을 구성하고 탐색에 이용되는 표지물질은 그 자체로서 형광을 나타내거나 제1구성물 또는 다른 물질과의 상호작용에 의해 형광성을 나타내는 형광물질(fluorescent material) 예를 들어, FITC, rhodamine 등 형광 염료들과 GFP, YFP, CFP 및 RFP 등의 형광 단백질 및 테트라시스테인 형광성 모티프(tetracystein motif) 또는 형광을 내는 나노입자이거나, 그 자체로서 발광을 내거나 제1구성물 또는 다른 물질과의 상호작용에 의해 발광을 나타내는 발광체(luminescent material) 예를 들어, 루시퍼레이즈(luciferase) 등 및 방사성표지(radioactive label), 예를 들어, 32P, 35S, 3H 및 14C 등을 포함하여 일반적으로 사용 가능한 표지를 모두 포함한다.In the present invention, the labeling substance constituting the second constituent and used in the search may be a fluorescent material which exhibits fluorescence by itself or exhibits fluorescence by interaction with the first construct or another substance, for example, FITC, rhodamine, fluorescent proteins such as GFP, YFP, CFP and RFP, and tetracysteine motifs or fluorescent nanoparticles, or they can emit light on their own, interact with the first construct or with other substances Luminescent material such as luciferase and the like and radioactive labels such as 32 P, 35 S, 3 H and 14 C and the like which are generally used Include all possible markings.

본 발명에서, 생리활성물질과 이동반응물질간의 결합 또는 생리활성물질과 표지물질간의 결합은 물리적, 화학적, 정전기적 및 생물학적인 직접 또는 간접 결합을 포함하며, 생리활성물질은 이동반응물질 또는 표지물질의 표면에 코팅되어 이용될 수 있다.In the present invention, the binding between the physiologically active substance and the transfer reaction substance or the binding between the physiologically active substance and the label substance includes physical, chemical, electrostatic and biological direct or indirect binding. The physiologically active substance may be a transferring substance or a labeling substance Can be used.

본 발명에서, 제1구성물 또는 제2구성물을 구성하고 탐색에 이용되는 탐침(probe)은 생리활성물질과 물리적, 화학적, 정전기적 및 생물학적으로 결합하여 탐색물질과 위치조절인자 또는 생리활성물질과 표지물질을 직접 또는 간접적으로 결합시킬 수 있는 물질들 예를 들어, 항체(antibody), 단백질(protein), 단백질 도메인(domain), 단백질 모티프(motif), 펩타이드 등을 모두 포함한다.In the present invention, the probe constituting the first construct or the second construct and used in the search may physically, chemically, electrostatically, and biologically bind to the physiologically active substance to bind the search substance, the regulatory factor or physiologically active substance, And includes substances that can bind a substance directly or indirectly, for example, an antibody, a protein, a protein domain, a protein motif, a peptide, and the like.

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. It should be understood that the following embodiments of the present invention are only for embodying the present invention and do not limit or limit the scope of the present invention. It will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. The references cited in the present invention are incorporated herein by reference.

실시예Example

실시예Example 1 One

형광염료인 Phosphor dyes FITCFITC 로 코팅된 나노입자를 이용한 Coated with nanoparticles 세포내Intracellular 위치변화 확인 Confirm location change

스트렙타비딘이 컨쥬게이션된 수퍼파라마그네틱 나노입자(50 nm; 스트렙타비딘 나노입자)를 FITC-비오틴 및 TATHA2-비오틴과 반응시켜, 수퍼파라마그네틱 나노입자(MNPs)를 FITC로 코팅한 FITC-MNP-TATHA2 복합체를 수득하였다. TATHA2 펩타이드는 종래기술에 따라 합성하고(참고문헌: Wadia, et al., Nat Med. 10:310-315 (2004)), N-말단부를 비오틴으로 표지했다. 음성대조구로는 외부 인가된 자기장에 의해 위치 변화를 일으키지 않는 나노입자인 QD565를 TATHA2-비오틴과 반응시켜 QD565-TATHA2 복합체를 수득하였다. 미리 배양된 헬라 세포(HeLa cell, ATCC로부터 구입)를 혈청을 함유하지 않는 DMEM으로 세척한 후, Opti-MEM(Invitrogen) 배지에 FITC-MNP-TATHA2 복합체와 QD565-TATHA2 복합체를 각각 혼합한 용액을 세포에 처리하여, 세포를 37 ℃로 고정된 CO2 인큐베이터에서 12시간 동안 배양하여, FITC-MNP-TATHA2 및 QD565-TATHA2 복합체를 헬라 세포 내로 도입했다. 세포를 공초점현미경의 초점 플레이트 위로 옮기고 바닥면에 시판중인 영구자석 또는 전자석으로 자기력을 인가했다. 공지된 방법에 따라, 공초점현미경의 초점 플레이트를 조절하고 세포 바닥면으로 이동된 나노입자의 형태를 관찰하였다(참조: Molecular Cloning: A Laboratory Manual, CSHL Press; Current Protocols in Cell Biology or Molecular Biology, John Wiley and Sons Inc.; Cells: A Laboratory Manual, CSHL Press; Cell Biology: A Laboratory Handbook, Academic Press)(도 2). FITC-MNP-TATHA2가 도입된 세포에서만 외부 자기장에 의해 FITC-MNP-TATHA2 복합체가 위치 이동하는 것이 확인되었으며, 음성대조구(negative control)로 사용한 QD565-TATHA2가 도입된 세포에서는 자기장에 의한 위치변화가 보이지 않았다.(FITC-MNP) coated with superparamagnetic nanoparticles (MNPs) by reacting superparamagnetic nanoparticles conjugated with streptavidin (50 nm; streptavidin nanoparticles) with FITC-biotin and TATHA2- -TATHA2 complex. ≪ / RTI > The TATHA2 peptide was synthesized according to the prior art (Wadia, et al., Nat Med. 10: 310-315 (2004)) and the N-terminal was labeled with biotin. As a negative control, QD565-TATHA2 complex was obtained by reacting nanoparticle QD565 with TATHA2-biotin, which does not cause positional change by an externally applied magnetic field. Pre-cultured Hela cells (purchased from HeLa cell, ATCC) were washed with serum-free DMEM, and a solution of FITC-MNP-TATHA2 complex and QD565-TATHA2 complex in Opti-MEM (Invitrogen) Cells, and the cells were cultured in a CO 2 incubator fixed at 37 캜 for 12 hours to introduce FITC-MNP-TATHA2 and QD565-TATHA2 complex into Hela cells. The cells were transferred onto a focusing plate of a confocal microscope and magnetic force was applied to the bottom surface with a commercially available permanent magnet or electromagnet. According to the known method, the focus plate of the confocal microscope was adjusted and the morphology of the nanoparticles transferred to the cell bottom surface was observed (cf. Molecular Cloning: A Laboratory Manual, CSHL Press; Current Protocols in Cell Biology or Molecular Biology, John Wiley and Sons Inc .; Cells: A Laboratory Manual, CSHL Press; Cell Biology: A Laboratory Handbook, Academic Press). It was confirmed that the FITC-MNP-TATHA2 complex shifted by the external magnetic field only in the cells into which FITC-MNP-TATHA2 was introduced. In the cells in which QD565-TATHA2 was used as a negative control, I did not see it.

실시예Example 2 2

다양한 생리활성물질들 간의 Among the various physiologically active substances 세포내Intracellular 상호작용 탐색 Explore Interactions

1) 형광단백질과의 융합단백질과 생리활성 저분자화합물이 코팅된 나노입자를 이용한 세포내 상호작용 탐색: 1) Search for intracellular interactions using nanoparticles coated with fusion proteins and physiologically active low molecular compounds with fluorescent proteins :

스트렙타비딘 나노입자를 FK506-비오틴와 반응시켜, 수퍼파라마그네틱 나노입자(MNPs)를 생리활성저분자(FK506)로 코팅하였다(MNP-FK506). EGFP 단백질 또는 FKBP-RFP 융합 단백질을 발현하는 헬라 세포(HeLa cell)를 혈청을 함유하지 않는 DMEM으로 세척한 후, 세포를 37℃로 고정된 CO2 인큐베이터에서 12시간 동안 MNP-FK506과 Opti-MEM(Invitrogen)을 혼합한 배지에서 배양하여, MNP-FK506을 헬라 세포 내로 도입했다. 세포를 공초점현미경의 초점 플레이트 위로 옮기고 바닥면에 영구자석 또는 전자석으로 자기력을 인가했다. 공초점현미경의 초점 플레이트를 조절하고 세포 바닥면으로 이동된 형광단백질을 관찰하였다(도 3). FKBP12-RFP 융합단백질을 발현하는 세포들(적색)만이 외부 자기장에 의해 위치 이동하며, 음성대조구(negative control)로 사용한 EGFP를 발현하는 세포들(녹색)의 경우 자기장에 의한 위치변화를 보이지 않았다.Streptavidin nanoparticles were reacted with FK506-biotin, and superparamagnetic nanoparticles (MNPs) were coated with a physiologically active low molecular weight (FK506) (MNP-FK506). HeLa cells expressing EGFP protein or FKBP-RFP fusion protein were washed with serum-free DMEM and the cells were incubated with MNP-FK506 and Opti-MEM (Invitrogen) for 12 hours in a CO 2 incubator fixed at 37 ° C. (Invitrogen), and MNP-FK506 was introduced into Hela cells. The cells were transferred onto a focusing plate of a confocal microscope and magnetic force was applied to the bottom surface with permanent magnets or electromagnets. The focusing plate of the confocal microscope was adjusted and the fluorescent protein migrated to the cell bottom surface was observed (FIG. 3). Only the cells expressing the FKBP12-RFP fusion protein (red) were displaced by the external magnetic field, and the cells (green) expressing EGFP used as a negative control did not show any positional change due to the magnetic field.

2) FK506 과 이것의 약제학적으로 관련된 결합파트너인 FKBP12( FK506 binding protein 12)의 세포내 상호작용의 검증: 2) FK506 and its pharmacologically relevant binding partner, FKBP12 ( FK506 binding protein 12) in cells:

스트렙타비딘 나노입자를 FK506-비오틴 및 TATHA2-비오틴과 4℃에서 1시간 동안 혼합하면서 반응시켜 FK506-MNPs 복합체를 수득하였다. 결합하지 않은 리간드를 제거하기 위해 반응용액을 전자석 혹은 영구자석을 사용하여 정제하였다. 헬라 세포에 RFP와 융합된 FKBP12(FKBP-RFP) 또는 EGFP를 발현시키는 플라스미드를 각기 도입한 후 이 세포들을 떼어 섞은 후 배양기에서 함께 배양하였다. 다음 이들 세포에 상기 제조한 FK506-MNPs 복합체를 도입한 후, 영구자성체 또는 전자석을 이용하여 자기장(M. F., Magnetic Field)을 외부로부터 인가하였다. 공초점레이저현미경(Carl Zeiss)을 사용하여 자기장 하에서 및 자기장을 인가하지 않은 상태에서 살아있는 세포의 공초점 영상을 촬영했다. 도 4의 사진에서 RFP와 융합된 FKBP12를 발현하는 세포들(적색 화살표로 표시)만이 외부 자기장에 의해 위치 이동하며, 음성 대조구로 사용한 EGFP를 발현하는 세포들(녹색 화살표로 표시)의 경우 자기장에 의한 위치변화를 보이지 않았다.Streptavidin nanoparticles were reacted with FK506-biotin and TATHA2-biotin at 4 DEG C for 1 hour while mixing to obtain FK506-MNPs complex. The reaction solution was purified using electromagnet or permanent magnet to remove unbound ligand. Hela cells were transfected with RFP-fused FKBP12 (FKBP-RFP) or EGFP-expressing plasmids, respectively, and then these cells were detached and cultured together in an incubator. After the FK506-MNPs complex prepared above was introduced into these cells, a magnetic field (M.F., magnetic field) was externally applied using a permanent magnet or an electromagnet. Confocal images of living cells were taken using a confocal laser microscope (Carl Zeiss) under magnetic field and with no magnetic field applied. In the photograph of FIG. 4, only cells expressing FKBP12 fused with RFP (indicated by a red arrow) are moved by an external magnetic field, and in the case of cells expressing EGFP used as a negative control (indicated by a green arrow) And no change in position was observed.

3) 케스페이즈 -3 억제제( caspase -3 inhibitor ) 펩타이드와 이것의 결합파트너인 케스페이즈-3의 세포내 상호작용의 검증: 3) Case-phase inhibitor -3 (-3 caspase inhibitor) Verification of in interaction between the peptide and its binding part neoin Case -3 phase cells:

스트렙타비딘 나노입자를 케스페이즈-3 억제제 Ⅱ[caspase-3 inhibitorⅡ(DEVD)]-비오틴 컨쥬게이트(biotin conjugate; CALBIOCHEM) 및 TATHA2-비오틴과 4℃에서 1시간 동안 혼합하면서 반응시켜 DEVD-MNPs 복합체를 수득하였다. 결합하지 않은 리간드를 제거하기 위해 복합체를 영구자성체를 사용하여 정제하였다. 헬라 세포에 mRFP와 융합된 케스페이즈-3(mRFP-Caspase3) 또는 EGFP를 발현시키는 플라스미드를 각기 도입한 후 이 세포들을 떼어 섞은 후 배양기에서 함께 배양하였다. 다음 이들 세포에 상기 제조한 DEVD-MNPs를 도입한 후, 영구자성체 또는 전자석을 이용하여 자기장을 외부로부터 인가하였다. 공초점레이저현미경(Carl Zeiss)을 사용하여 자기장 하에서 및 자기장을 인가하지 않은 상태에서 살아있는 세포의 공초점 영상을 촬영했다. 도 5의 사진에서 mRFP-Caspase3를 발현하는 세포들(적색 화살표로 표시)만이 외부 자기장에 의해 위치 이동하며, 음성 대조구(negative control)로 사용한 EGFP를 발현하는 세포들(녹색 화살표로 표시)의 경우 자기장에 의한 위치변화를 보이지 않았다.The streptavidin nanoparticles were reacted with the caspase-3 inhibitor II (DEVD) -bototin conjugate (CALBIOCHEM) and TATHA2-biotin at 4 ° C for 1 hour while mixing with the DEVD-MNPs complex ≪ / RTI > The complex was purified using a permanent magnet to remove unbound ligand. After plasmids expressing mEFFP-3 (mRFP-Caspase3) or EGFP fused with mRFP were introduced into Hela cells, these cells were separated and cultured together in an incubator. Next, DEVD-MNPs prepared above were introduced into the cells, and then a magnetic field was externally applied by using a permanent magnet or an electromagnet. Confocal images of living cells were taken using a confocal laser microscope (Carl Zeiss) under magnetic field and with no magnetic field applied. In the photograph of FIG. 5, only cells expressing mRFP-Caspase3 (indicated by a red arrow) are moved by an external magnetic field and cells expressing EGFP (indicated by a green arrow) used as a negative control No change in position due to magnetic field was observed.

4) IκBα단백질과 이것의 결합파트너인 RelA 단백질의 세포내 상호작용의 검증: 4) Verification of intracellular interactions of IκBα protein and its binding partner RelA protein :

스트렙타비딘 나노입자를 FK506-비오틴 및 TATHA2-비오틴과 4℃에서 1시간 동안 혼합하면서 반응시켜 FK506-MNPs 복합체를 수득하였다. 결합하지 않은 리간드를 제거하기 위해 복합체를 영구자성체를 사용하여 정제하였다. 헬라 세포에 ECFP 및 FKBP12와 융합된 IκBα(IκBα-ECFP-FKBP12) 및 EYFP와 융합된 RelA(EYFP-RelA)를 발현시키는 플라스미드를 함께 도입한 후 이들 세포에 상기 제조한 FK506-MNPs를 도입한 후, 영구자성체 또는 전자석을 이용하여 자기장을 외부로부터 인가하였다. 공초점레이저현미경(Carl Zeiss)을 사용하여 자기장 하에서 및 자기장을 인가하지 않은 상태에서 살아있는 세포의 공초점 영상을 촬영했다. 도 6의 사진에서 보는 바와 같이 외부 인가된 자기장에 의하여 IκBα-ECFP-FKBP12 융합단백질과 EYFP-RelA 융합단백질이 외부 인가된 자기장에 의하여 위치 이동하였다.Streptavidin nanoparticles were reacted with FK506-biotin and TATHA2-biotin at 4 DEG C for 1 hour while mixing to obtain FK506-MNPs complex. The complex was purified using a permanent magnet to remove unbound ligand. HeLa cells were co-transfected with ECFP and a plasmid expressing IκBα (IκBα-ECFP-FKBP12) fused with FKBP12 and RelA (EYFP-RelA) fused with EYFP, and then FK506-MNPs prepared above were introduced into these cells , The permanent magnet or the electromagnet was used to apply the magnetic field from the outside. Confocal images of living cells were taken using a confocal laser microscope (Carl Zeiss) under magnetic field and with no magnetic field applied. As shown in the photograph of FIG. 6, IκBα-ECFP-FKBP12 fusion protein and EYFP-RelA fusion protein were shifted by an externally applied magnetic field by an externally applied magnetic field.

5) IκBα 단백질과 이것에 대한 항체인 anti - phospho -IκBα 항체의 세포내 상호작용의 검증: 5) IκBα protein and antibody thereto for anti-phospho within -IκBα antibodies of the cell Verification of interaction:

스트렙타비딘 나노입자를 anti-phospho-IκBα-비오틴 및 TATHA2-비오틴과 4℃에서 1시간 동안 혼합하면서 반응시켜 anti-phospho-IκBα-MNPs 복합체를 수득하였다. 결합하지 않은 리간드를 제거하기 위해 복합체를 영구자성체를 사용하여 정제하였다. 헬라 세포에 mRFP와 융합된 IκBα(IκBα-mRFP) 를 발현시키는 플라스미드를 도입한 후 이들 세포에 상기 제조한 anti-phospho-IκBα-MNPs 를 도입한 후, TNF-α를 5분간 처리한 후 영구자성체 또는 전자석을 이용하여 자기장을 외부로부터 인가하였다. 공초점레이저현미경(Carl Zeiss)을 사용하여 자기장 하에서 및 자기장을 인가하지 않은 상태에서 살아있는 세포의 공초점 영상을 촬영했다(도 7).Streptavidin nanoparticles were mixed and reacted with anti-phospho-IκBα-biotin and TATHA2-biotin at 4 ° C. for 1 hour to obtain an anti-phospho-IκBα-MNPs complex. The complex was purified using a permanent magnet to remove unbound ligand. After introducing plasmids expressing IκBα (IκBα-mRFP) fused with mRFP into HeLa cells, the anti-phospho-IκBα-MNPs prepared above were introduced into these cells, treated with TNF-α for 5 minutes, Or a magnetic field was externally applied using an electromagnet. Confocal images of living cells were taken using a confocal laser microscope (Carl Zeiss) under magnetic field and with no magnetic field applied (FIG. 7).

6) GAL4 단백질과 GAL4 단백질의 결합부위를 갖는 올리고뉴클레오티드( UAS )의 세포내 상호작용의 검증: 6) Verification of intracellular interaction of oligonucleotide ( UAS ) with binding site of GAL4 protein and GAL4 protein :

효모의 전사활성인자인 GAL4 단백질이 결합할 수 있는 DNA 염기서열인 UAS (서열번호: 1)를 포함하는 올리고뉴클레오티드, 비오틴-CCCAGTTTCTAGACGGAG(UAS-비오틴)를 합성하였다. 스트렙타비딘 나노입자를 UAS-비오틴 및 TATHA2-비오틴과 4℃에서 1시간 동안 혼합하면서 반응시켜 UAS-MNPs 복합체를 수득하였다. 결합하지 않은 리간드를 제거하기 위해 복합체를 영구자성체를 사용하여 정제하였다. 헬라 세포에 EGFP와 융합된 GAL4(GAL4-EGFP)를 발현시키는 플라스미드를 도입한 후 이들 세포에 상기 제조한 UAS-MNPs를 도입한 후, 영구자성체 또는 전자석을 이용하여 자기장을 외부로부터 인가하였다. 공초점레이저현미경(Carl Zeiss)을 사용하여 자기장 하에서 및 자기장을 인가하지 않은 상태에서 살아있는 세포의 공초점 영상을 촬영했다(도 8).An oligonucleotide containing UAS (SEQ ID NO: 1), biotin-CCCAGTTTCTAGACGGAG (UAS-biotin), which is a DNA base sequence to which the GAL4 protein as a transcriptional activator of yeast can bind, was synthesized. Streptavidin nanoparticles were reacted with UAS-biotin and TATHA2-biotin at 4 DEG C for 1 hour while mixing to obtain a UAS-MNPs complex. The complex was purified using a permanent magnet to remove unbound ligand. After introducing a plasmid expressing GAL4 (GAL4-EGFP) fused with EGFP into Hela cells, the UAS-MNPs prepared above were introduced into these cells, and the magnetic field was externally applied using permanent or electromagnet. Confocal images of living cells were taken using a confocal laser microscope (Carl Zeiss) under magnetic field and with no magnetic field applied (FIG. 8).

7) 7) miRNAmiRNA Wow mRNAmRNA of 세포내Intracellular 상호작용의 검증: Verification of interaction:

miRNA와 그 세포 내 표적인 mRNA의 상호작용을 검증하기 위하여, lin-28 mRNA에 결합하는 let-7b miRNA (서열번호: 2)를 선택하였다(도 9). let-7b miRNA는 UGAGGUAGUAGGUUGUGUGGUU-비오틴의 구조로 합성하였고(let-7b-비오틴), lin-28 mRNA (서열번호: 3)를 표지하기위하여, FITC-CCCTATAGTGAGTCGTATTA(FITC-lin28p)를 합성하였다. 스트렙타비딘 나노입자를 let-7b-비오틴 및 TATHA2-비오틴과 4℃에서 1시간 동안 혼합하면서 반응시켜 let7b-MNPs 복합체를 수득하였다. 결합하지 않은 리간드를 제거하기 위해 복합체를 영구자성체를 사용하여 정제하였다. 헬라 세포에 lin-28 mRNA를 발현시키는 플라스미드를 도입한 후 이들 세포에 상기 제조한 let7b-MNPs와 FITC-lin28p를 도입한 후, 영구자성체 또는 전자석을 이용하여 자기장을 외부로부터 인가하였다. 공초점레이저현미경 (Carl Zeiss)을 사용하여 자기장 하에서 및 자기장을 인가하지 않은 상태에서 살아있는 세포의 공초점 영상을 촬영했다(도 10).To verify the interaction of miRNA with its intracellular target mRNA, let-7b miRNA (SEQ ID NO: 2) was selected which binds to lin-28 mRNA (Fig. 9). The let-7b miRNA was synthesized by the structure of UGAGGUAGUAGGUUGUGUGGUU-biotin (let-7b-biotin) and FITC-CCCTATAGTGAGTCGTATTA (FITC-lin28p) was synthesized to mark lin-28 mRNA (SEQ ID NO: 3). Streptavidin nanoparticles were reacted with let-7b-biotin and TATHA2-biotin at 4 ° C for 1 hour while mixing to obtain a let7b-MNPs complex. The complex was purified using a permanent magnet to remove unbound ligand. After introducing plasmids expressing lin-28 mRNA into HeLa cells, let7b-MNPs and FITC-lin28p prepared above were introduced into these cells, and the magnetic field was externally applied by using a permanent magnet or electromagnet. Confocal images of living cells were taken using a confocal laser microscope (Carl Zeiss) under magnetic field and with no magnetic field applied (FIG. 10).

8) 베타-8) Beta- 사이클로덱스트린과Cyclodextrin and MBPMBP 단백질의  Protein 세포내Intracellular 상호작용의 검증: Verification of interaction:

베타-사이클로덱스트린(Sigma)은 EZ-Link NHS-PEO Solid Phase Biotinylation kit(Pierce)를 이용하여 비오틴화(βCD-비오틴)하였다. 스트렙타비딘 나노입자, βCD-비오틴 및 TATHA2-비오틴을 4℃에서 1시간 동안 혼합하면서 반응시켜 βCD-MNPs 복합체를 수득하였다. 결합하지 않은 리간드를 제거하기 위해 복합체를 영구자성체를 사용하여 정제하였다. 헬라 세포에 EGFP와 융합된 MBP(MBP-EGFP)를 발현시키는 플라스미드를 도입한 후 이들 세포에 상기 제조한 βCD-MNPs를 도입한 후, 영구자성체 또는 전자석을 이용하여 자기장을 외부로부터 인가하였다. 공초점레이저현미경(Carl Zeiss)을 사용하여 자기장 하에서 및 자기장을 인가하지 않은 상태에서 살아있는 세포의 공초점 영상을 촬영했다(도 11).Beta-cyclodextrin (Sigma) was biotinylated (βCD-biotin) using an EZ-Link NHS-PEO Solid Phase Biotinylation Kit (Pierce). Streptavidin nanoparticles,? CD-biotin and TATHA2-biotin were reacted while mixing at 4 占 폚 for 1 hour to obtain? CD-MNPs complex. The complex was purified using a permanent magnet to remove unbound ligand. A plasmid expressing MBP (MBP-EGFP) fused with EGFP was introduced into HeLa cells, and the thus prepared βCD-MNPs were introduced into these cells, and then the magnetic field was externally applied using a permanent magnet or an electromagnet. Confocal images of living cells were taken using a confocal laser microscope (Carl Zeiss) under magnetic field and with no magnetic field applied (FIG. 11).

실시예Example 3 3

마이크로어레이된Microarrayed 세포내에서Within the cell 결합 파트너 단백질의 검증 Verification of binding partner proteins

1,000 여개의 인간 유래 완전장 ORFs(open reading frames) 유전자는 인간유전체기능연구사업단으로부터 분양받았다. 1,000 여개의 유전자를 대장균 세포에서 증식시킨 후, 플라스미드 DNA를 추출하고, 동물 세포에서 유전자 발현을 시키기 위하여, pcDNA-GFP-DEST 벡터(Invitrogen)에 클로닝하였다. pcDNA-GFP-DEST 벡터에 삽입된 유전자는 목적 단백질의 C-말단에 GFP 단백질이 융합된 융합단백질을 만들게 된다. 마이크로어레이된 세포는 종래의 기술에 따라 제작하고[참고 문헌: Ziauddin and Sabatini, Nature 411: 107-110 (2001)], 융합된 GFP 형광단백질의 발현으로 검증하였다. 마이크로어레이된 세포에 상기 실시예 2에서와 같은 방법으로 수득한 FK506-MNPs를 실시예 1에서와 동일한 방법으로 도입한 후 영구자성체 또는 전자석을 이용하여 자기장을 외부로부터 인가하였다. 공초점레이저현미경을 사용하여 자기장 하에서 및 자기장을 인가하지 않은 상태에서 살아있는 세포의 공초점 영상을 촬영했다. 양성 클론들에 대한 RT-PCR 및 mRNA의 서열분석으로 양성 클론들이 FK506의 약제학적으로 관련된 표적인 FKBP12 임을 확인했다(도 12).About 1,000 full-length ORFs (open reading frames) derived from humans were distributed from the Human Genome Function Research Project. About 1,000 genes were propagated in E. coli cells. Plasmid DNA was extracted and cloned into pcDNA-GFP-DEST vector (Invitrogen) for gene expression in animal cells. The gene inserted into the pcDNA-GFP-DEST vector produces a fusion protein in which the GFP protein is fused to the C-terminus of the target protein. The microarrayed cells were prepared according to conventional techniques (Reference: Ziauddin and Sabatini, Nature 411: 107-110 (2001)) and verified by expression of the fused GFP fluorescent protein. The FK506-MNPs obtained in the same manner as in Example 2 were introduced into the microarrayed cells in the same manner as in Example 1, and then the magnetic field was externally applied using a permanent magnet or electromagnet. Confocal images of living cells were taken using a confocal laser microscope under magnetic field and with no magnetic field applied. RT-PCR for positive clones and sequencing of mRNA confirmed that positive clones were FKBP12, the pharmacologically relevant target of FK506 (FIG. 12).

실시예Example 4 4

세포 신호 전달( signal transduction )에 의한 단백질의 번역후 수식 및 단백질 복합체의 변화 검증 Cell signaling (signal After the translation of the protein of the formula and the changes verified by transduction protein complexes)

세포 신호 전달에 따른 단백질의 번역후 수식과 단백질 복합체의 변화를 세포 내에서 검증하기 위하여 TNF-α/IκBα 신호 전달계를 선택하였다. IκBα는 NF-κB 단백질인 RelA/p65, p50, c-Rel 등과 복합체를 이루어 다양한 신호를 조절한다. 세포에 TNF-α를 처리하면, IκB kinase(IKK)의 활성이 증가되어 IκBα의 32번째 세린(serine)과 36번째 세린이 인산화되고, 그 결과 IκBα와 βTrCP 단백질의 결합이 일어나게 된다[참고 문헌: Brown, et al., Science 267: 1485, (1995)]. 이와 같이 TNF-α처리에 의한 IκBα의 인산화와 IκBα-βTrCP 복합체 형성을 검증하기 위하여 다음과 같은 발현 구성물을 제작하였다(도 13). IκBα 유전자와 mRFP 유전자를 융합시킨 발현 벡터를 제작하여 IκBα-mRFP 융합단백질이 발현되도록 하였다. 또한, IκBα 유전자와 ECFP 유전자 및 FKBP12 유전자를 융합시킨 발현 벡터를 제작하여 IκBα-ECFP-FKBP12 융합단백질이 발현되도록 하였다. EYFP-RelA 융합단백질은 EYFP 유전자와 RelA 유전자가 융합된 발현 벡터를 제작하여 세포 내에서 발현시켰다. mRFP-βTrCP 융합단백질 역시, 각각의 유전자를 융합시킨 발현 벡터를 제작하여 사용하였다. Anti-phospho-IκBα 항체(Cell Signaling Technology)는 EZ-Link NHS-PEO Solid Phase Biotinylation kit(Pierce)를 이용하여 비오틴화하였고, 웨스턴 블롯으로 검증하였다.The TNF-α / IκBα signal transduction system was selected to verify post-translational modification of proteins and protein complexes by intracellular signaling. IκBα complexes with the NF-κB proteins RelA / p65, p50 and c-Rel to regulate various signals. Treatment of TNF-α with cells increases the activity of IκB kinase (IKK), phosphorylating the 32nd serine and 36th serine of IκBα, resulting in the binding of IκBα and βTrCP proteins [ Brown, et al., Science 267: 1485, (1995)]. In order to verify the phosphorylation of IκBα and the formation of IκBα-βTrCP complex by TNF-α treatment, the following expression constructs were prepared (FIG. 13). An expression vector was constructed by fusing the IκBα gene and the mRFP gene, so that the IκBα-mRFP fusion protein was expressed. In addition, an expression vector obtained by fusing the IκBα gene, the ECFP gene, and the FKBP12 gene was prepared to express the IκBα-ECFP-FKBP12 fusion protein. EYFP-RelA fusion protein was expressed in cells by preparing expression vector fused with EYFP gene and RelA gene. mRFP-βTrCP fusion protein was also prepared by using an expression vector obtained by fusing each gene. Anti-phospho-IκBα antibody (Cell Signaling Technology) was biotinylated using EZ-Link NHS-PEO Solid Phase Biotinylation Kit (Pierce) and validated by Western blot.

1) 세포 신호 전달에 의한 단백질 인산화의 검증:1) Verification of protein phosphorylation by cell signaling:

스트렙타비딘 나노입자와 비오틴-SS-FITC, 비오틴-TATHA2 및 비오틴-anti-phopho-IκBα(Ser32) 항체를 4℃에서 1시간 동안 혼합하여 IκBα(Ser32)-MNPs 복합체를 수득하였다. IκBα-mRFP 발현 벡터가 도입된 HeLa 세포에 IκBα(Ser32)-MNPs 복합체를 실시예 1과 같은 방법으로 도입시킨 후, 10 ng/ml의 TNF-α를 5분간 처리하고, 공초점레이저현미경을 사용하여 자기장 하에서 및 자기장을 인가하지 않은 상태에서 살아있는 세포의 공초점 영상을 촬영했다(도 14와 15). IKK 저해제인 SC-514는 1 mM 농도로 처리하였다. TNF-α 처리에 의하여 인산화된 IκBα는 IκBα(Ser32)-MNPs 복합체와 결합하여 외부 인가된 자기력에 의해 위치 이동되는 것을 확인하였고, IKK 저해제인 SC-514를 처리하면 IκBα의 인산화가 이루어지지 않아, 위치 이동이 일어나지 않는 것을 검증하였다.Streptavidin nanoparticles were mixed with biotin-SS-FITC, biotin-TATHA2 and biotin-antiphophot-IκBα (Ser32) antibodies at 4 ° C for 1 hour to obtain IκBα (Ser32) -MNPs complexes. The IκBα (Ser32) -MNPs complex was introduced into HeLa cells into which the IκBα-mRFP expression vector was introduced in the same manner as in Example 1, treated with 10 ng / ml of TNF-α for 5 minutes, and subjected to confocal laser microscopy Confocal images of living cells were photographed under magnetic field and with no magnetic field applied (FIGS. 14 and 15). The IKK inhibitor SC-514 was treated at a concentration of 1 mM. IκBα phosphorylated by TNF-α treatment was found to bind to the IκBα (Ser32) -MNPs complex and to be displaced by externally applied magnetic force. The IKK inhibitor, SC-514, did not phosphorylate IκBα, It was verified that no position movement occurred.

2) 신호 전달에 의한 단백질 복합체의 형성을 확인하기 위하여 다음 실험을 수행하였다. 2) To confirm the formation of protein complex by signal transduction, the following experiment was performed.

HeLa 세포에 IκBα-ECFP-FKBP12 융합단백질 발현 벡터, EYFP-RelA 융합단백질 발현 벡터 및 mRFP-βTrCP 융합단백질 발현 벡터를 동시에 도입하여 상기 HeLa 세포를 형질전환하였고, FK506-MNPs 복합체를 실시예 2와 동일한 방법으로 수득하여 세포에 도입하였다. 10 ng/ml의 TNF-α를 5분간 처리하고, 공초점 레이저현미경을 사용하여 자기장 하에서 및 자기장을 인가하지 않은 상태에서 살아있는 세포의 공초점 영상을 촬영했다(도 16과 17). 신호 전달과 무관하게 복합체를 이루는 IκBα-ECFP-FKBP12 융합단백질과 EYFP-RelA 융합단백질은 외부 인가된 자기력에 의한 위치 이동을 일으킨 반면, 신호 전달에 의해 인산화된 IκBα와 결합하는 mRFP-βTrCP 융합단백질은 TNF-α를 처리한 경우에만 위치 이동하였다. IKK 저해제인 SC-514는 IκBα-ECFP-FKBP12 융합단백질과 EYFP-RelA 융합단백질의 결합은 방해하지 못하고, IκBα-ECFP-FKBP12 융합단백질과 mRFP-βTrCP 융합단백질의 결합만을 저해하였다.HeLa cells were transfected with IκBα-ECFP-FKBP12 fusion protein expression vector, EYFP-RelA fusion protein expression vector and mRFP-βTrCP fusion protein expression vector, and the FK506-MNPs complex was transformed into the same And introduced into cells. 10 ng / ml of TNF- [alpha] was treated for 5 minutes, and confocal images of living cells were taken under a magnetic field and a magnetic field using a confocal laser microscope (Figs. 16 and 17). The IκBα-ECFP-FKBP12 fusion protein and the EYFP-RelA fusion protein, which form a complex independent of signal transduction, cause localized migration by externally applied magnetic forces, whereas the mRFP-βTrCP fusion protein, which binds to IκBα phosphorylated by signaling TNF-α. The IKK inhibitor, SC-514, inhibited the binding of the IκBα-ECFP-FKBP12 fusion protein to the mRFP-βTrCP fusion protein without interfering with the binding of the IκBα-ECFP-FKBP12 fusion protein to the EYFP-RelA fusion protein.

실시예Example 6 6

상호작용 억제제 및 촉진제의 약제학적 탐색(Pharmacological Investigation of Interaction Inhibitors and Accelerators drugdrug screeningscreening ))

1) 상호작용 촉진제의 탐색:1) Search for interaction promoters:

실시예 4의 1)과 같은 방법으로 IκBα-mRFP 융합단백질 발현 벡터와 IκBα(Ser32)-MNPs 복합체를 HeLa 세포에 도입한 후, 상기 세포를 다양한 화합물과 성장 촉진 인자들을 처리하고, 외부 자기력을 인가하여 IκBα-mRFP 융합단백질의 위치 이동을 공초점현미경으로 관찰하였다. 세포에 처리한 생리활성물질 중 TNF-α, IL-2, LPS, Fas 등 만이 외부 자기력에 의한 IκBα-mRFP 융합단백질의 위치 이동을 일으키는 것을 확인하였다(도 15 및 도 17).IκBα-mRFP fusion protein expression vector and IκBα (Ser32) -MNPs complex were introduced into HeLa cells in the same manner as in Example 4-1), the cells were treated with various compounds and growth promoting factors, And the positional shift of IκBα-mRFP fusion protein was observed with a confocal microscope. It was confirmed that only TNF-α, IL-2, LPS, Fas, and the like among the physiologically active substances treated in the cells caused localization of IκBα-mRFP fusion protein by external magnetic force (FIGS. 15 and 17).

2) 2) FK506FK506 에 의한 상호작용 억제:Inhibition of Interaction by:

FK506-MNPs 복합체와 FKBP12-mRFP 발현 벡터를 실시예 3과 동일한 방법으로 세포에 도입한 후, 다양한 화합물을 처리하여 FKBP12-mRFP 융합단백질의 위치 이동을 관찰하였다. 처리된 화합물 중 FK506만이 경쟁적으로 FKBP12-mRFP 융합단백질의 위치 이동을 저해하는 것을 확인하였다(도 19).
The FK506-MNPs complex and the FKBP12-mRFP expression vector were introduced into cells in the same manner as in Example 3, and various compounds were treated to observe the movement of the FKBP12-mRFP fusion protein. Of the treated compounds, only FK506 competitively inhibited the translocation of the FKBP12-mRFP fusion protein (Fig. 19).

Claims (26)

i) 자기장에 따라 위치가 이동하는 자성물질(magnetic material)이 결합된 제1 생리활성물질(bioactive molecule)을 포함하는 제1구성물을 제공하는 단계;
ii) 탐색을 위한 표지물질(label)이 결합된 제2 생리활성물질을 포함하는 제2구성물을 제공하는 단계;
iii) 세포 내에서 상기 제1구성물과 제2구성물을 상호작용이 가능한 위치로 접근시키는 단계; 및
iv) 상기 세포에 자기장을 인가하고 위치(location) 또는 움직임(motion)이 변화된 표지를 측정하여 제1 생리활성물질과 제2 생리활성물질의 상호작용을 탐색하는 단계를 포함하며,
상기 자성물질의 입자 크기가 5 nm 내지 2,000 nm인, 물질의 상호작용을 탐색하는 방법.
(i) providing a first construct comprising a first bioactive molecule coupled with a magnetic material that moves according to a magnetic field;
ii) providing a second construct comprising a second physiologically active substance conjugated with a label for search;
iii) approaching the first construct and the second construct in a location where they can interact with each other within the cell; And
iv) measuring a marker having a change in location or motion by applying a magnetic field to the cell, and searching for an interaction between the first physiologically active substance and the second physiologically active substance,
Wherein the magnetic material has a particle size of from 5 nm to 2,000 nm.
삭제delete 제 1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 생리활성물질이 핵산, 뉴클레오타이드, 단백질, 펩타이드, 아미노산, 당, 지질(lipid), 화합물(chemical compound) 및 이들을 구성하는 요소로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 물질임을 특징으로 하는 방법.The method of claim 1, wherein the first and second physiologically active substances are at least one selected from the group consisting of a nucleic acid, a nucleotide, a protein, a peptide, an amino acid, a sugar, a lipid, a chemical compound, ≪ / RTI > 삭제delete 제 1항에 있어서, 자기장이 전자기장 또는 영구자기장임을 특징으로 하는 방법.The method of claim 1, wherein the magnetic field is an electromagnetic field or a permanent magnetic field. 제 1항에 있어서, 자기장의 세기를 변동시키면서 탐색함을 특징으로 하는 방법.The method according to claim 1, wherein the magnetic field intensity is varied while searching. 삭제delete 삭제delete 제 1항 또는 제 3항에 있어서, 상기 표지물질이 방사성 물질, 형광성 물질 또는 발광성 물질임을 특징으로 하는 방법.The method according to claim 1 or 3, wherein the labeling substance is a radioactive substance, a fluorescent substance or a luminescent substance. 제 9항에 있어서, 형광성 또는 발광성 물질이 그 자체로서 형광 또는 발광을 나타내거나, 제1구성물의 특정 물질 또는 다른 물질과의 결합에 의해 형광 또는 발광을 나타냄을 특징으로 하는 방법.The method according to claim 9, characterized in that the fluorescent or luminescent material itself exhibits fluorescence or luminescence, or fluorescence or luminescence is exhibited by the binding of the first constituent to a specific substance or to another substance. 제 9항에 있어서, 형광성 물질이 형광염료, 또는 테트라시스테인 형광성 모티프 (tetracystein motif), 또는 GFP, YFP, CFP 및 RFP를 포함하는 형광단백질, 또는 형광을 내는 나노입자임을 특징으로 하는 방법.10. The method of claim 9, wherein the fluorescent material is a fluorescent dye, or a tetracysteine motif, or a fluorescent protein comprising GFP, YFP, CFP and RFP, or a fluorescent nanoparticle. 제 1항 또는 제 3항에 있어서, 제1구성물에서 자성물질이 2개 이상의 특정 물질과 직접 또는 간접적으로 결합되거나 코팅됨을 특징으로 하는 방법.4. The method of claim 1 or 3, wherein the magnetic material in the first construct is directly or indirectly bonded or coated with two or more specific materials. 제 1항에 있어서, 제1구성물에서 자성물질과 제1 생리활성물질의 결합이 정전기적, 물리적, 화학적 또는 생물학적 결합임을 특징으로 하는 방법.The method of claim 1, wherein the binding of the magnetic material and the first physiologically active substance in the first construct is an electrostatic, physical, chemical or biological coupling. 제 1항 또는 제 3항에 있어서, 제2구성물에서 표지물질(label)이 제2 생리활성물질과 직접 또는 간접적으로 결합되거나 코팅 됨을 특징으로 하는 방법.4. The method according to any one of claims 1 to 3, wherein in the second composition, the label is directly or indirectly bonded or coated with the second physiologically active substance. 제 14항에 있어서, 제2구성물에서 표지물질과 제2 생리활성물질의 결합이 정전기적, 물리적, 화학적 또는 생물학적 결합임을 특징으로 하는 방법.15. The method of claim 14, wherein the binding of the labeling substance and the second physiologically active substance in the second construct is an electrostatic, physical, chemical or biological coupling. 제 1항 또는 제 3항에 있어서, 제1구성물에서 상기 자성물질과 제1 생리활성물질의 결합, 또는 제2구성물에서 상기 표지물질과 제2 생리활성물질의 결합에 항체(antibody), 단백질, 단백질 도메인, 단백질 모티프 및 펩타이드로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 탐침(probe)을 사용함을 특징으로 하는 방법.4. The method according to claim 1 or 3, wherein the binding of the magnetic substance and the first physiologically active substance in the first composition or the binding of the label substance and the second physiologically active substance in the second composition to the binding of the antibody, A protein domain, a protein motif, and a peptide. 제 1항 또는 제 3항에 있어서, 상기 세포가 진핵세포 또는 원핵세포임을 특징으로 하는 방법.4. The method according to claim 1 or 3, wherein the cell is a eukaryotic cell or a prokaryotic cell. 제 1항에 있어서, 상기 제1구성물 및 제2구성물의 세포내 전달이, 세포전달성 펩타이드(transducible peptide 또는 fusogenic peptide), 지질 유전자 전달체 (lipid 또는 liposome) 또는 이들의 결합체, 일렉트로포레이션(electroporation), 또는 마그네토펙션(magnetofection)에 의해 수행됨을 특징으로 하는 방법.2. The method of claim 1, wherein the intracellular delivery of the first and second constructs comprises a transduction peptide or a fusogenic peptide, a lipid or liposome or a combination thereof, electroporation ), Or magnetofection. ≪ Desc / Clms Page number 13 > 제 1항에 있어서, 상기 제1구성물과 제2구성물의 상호작용이 배양 용기내의 세포, 또는 마이크로어레이(microarray)된 세포 내에서 수행됨을 특징으로 하는 방법.2. The method of claim 1, wherein the interaction of the first construct with the second construct is performed in a cell in a culture container, or in a microarrayed cell. 제 6항에 있어서, 자기장의 세기를 변동시킬 때 위치 변화하거나 변화하지 않는 물질을 양성 또는 음성 대조구로서 비교 탐색함을 특징으로 하는 방법.The method according to claim 6, wherein the substance which does not change or change position when changing the intensity of the magnetic field is compared and compared as a positive or negative control. 제 1항 또는 제 3항의 방법에 따라 물질의 상호작용을 탐색한 후, 제1구성물 또는 제2구성물에 포함된 생리활성물질을 분리하고 동정하는 단계를 추가로 포함하여 표적물질을 검출하는 방법.A method for detecting a target substance, further comprising the step of searching for the interaction of the substance according to the method of claim 1 or 3, and then isolating and identifying the physiologically active substance contained in the first construct or the second construct. i) 자기장에 따라 위치 이동하는 자성물질과, 제1 생리활성물질을 포함하는 제1구성물을 제공하는 단계;
ii) 표지물질(label)이 결합된 제2 생리활성물질을 포함하는 제2구성물을 제공하는 단계;
iii) 탐색을 위한 물질을 포함하는 제3구성물을 제공하는 단계;
iv) 세포 내에서 상기 제1구성물, 제2구성물 및 제3구성물을 상호작용이 가능한 위치로 접근시키는 단계; 및
v) 상기 세포에 자기장을 인가하고 위치(location) 또는 움직임(motion)이 변화된 표지를 측정하여 물질의 상호작용을 탐색하는 단계를 포함하며,
상기 자성물질의 입자 크기가 5 nm 내지 2,000nm인, 물질의 상호작용을 탐색하는 방법.
i) providing a first constituent comprising a magnetic material and a first physiologically active substance, the magnetic material being displaceable according to a magnetic field;
ii) providing a second construct comprising a second physiologically active substance to which a label is bound;
iii) providing a third construct comprising a material for the search;
iv) accessing the first construct, the second construct, and the third construct in a cell where they can interact; And
v) applying a magnetic field to the cell and measuring the label of a change in location or motion to search for the interaction of the substance,
Wherein the magnetic material has a particle size of from 5 nm to 2,000 nm.
세포;
자기장에 따라 위치가 이동하는 자성물질과, 이러한 자성물질과 결합하는 제1 생리활성물질을 포함하는 제1구성물; 및
표지물질과, 이러한 표지물질과 결합하는 제2 생리활성물질을 포함하는 제2구성물을 포함하며,
상기 제1구성물과 제2구성물이 상호작용하도록 상기 제1구성물과 제2구성물을 상기 세포 내로 도입하고, 자기장을 인가할 때 상기 표지물질은 상기 제1 생리활성물질과 상기 제2 생리활성물질과의 상호작용에 따라 그 위치 또는 움직임이 변화되는 것을 특징으로 하며,
상기 자성물질의 입자 크기가 5 nm 내지 2,000nm인, 물질의 상호작용을 탐색하는 키트.
cell;
1. A magnetic resonance imaging apparatus comprising: a first component comprising a magnetic material whose position moves according to a magnetic field; and a first physiologically active substance which binds to the magnetic substance; And
A second construct comprising a labeling substance and a second physiologically active substance which binds to the labeling substance,
Introducing the first construct and the second construct into the cell such that the first construct and the second construct interact with each other, and when the magnetic field is applied, the labeling substance is in contact with the first physiologically active substance and the second physiologically active substance The position or movement of which is changed according to the interaction of the user,
Wherein the magnetic material has a particle size of from 5 nm to 2,000 nm.
세포;
자기장에 따라 위치가 이동하는 자성물질과, 이러한 자성물질과 결합하는 제1 생리활성물질을 포함하는 제1구성물;
표지물질과, 이러한 표지물질과 결합하는 제2 생리활성물질을 포함하는 제2구성물; 및
탐색을 위한 물질을 포함하는 제3구성물을 포함하며,
상기 제1구성물, 제2구성물 및 제3구성물이 상호작용하도록 상기 제1구성물, 제2구성물 및 제3구성물을 상기 세포 내로 도입하고, 자기장을 인가할 때 상기 표지물질은 상기 생리활성물질들의 상호작용에 따라 그 위치 또는 움직임이 변화되는 것을 특징으로 하며,
상기 자성물질의 입자 크기가 5 nm 내지 2,000nm인, 물질의 상호작용을 탐색하는 키트.
cell;
1. A magnetic resonance imaging apparatus comprising: a first component comprising a magnetic material whose position moves according to a magnetic field; and a first physiologically active substance which binds to the magnetic substance;
A second construct comprising a labeling substance and a second physiologically active substance binding to the labeling substance; And
A third construct comprising a substance for the search,
Introducing the first construct, the second construct, and the third construct into the cell such that the first construct, the second construct, and the third construct interact with each other, and when the magnetic field is applied, And the position or motion thereof is changed according to the action,
Wherein the magnetic material has a particle size of from 5 nm to 2,000 nm.
제 23항 또는 제 24항에 있어서, 상기 생리활성물질들의 상호작용에 따른 세포의 형태 또는 기능 변화를 탐색하는 수단을 추가로 포함하는 키트.The kit according to claim 23 or 24, further comprising means for searching for changes in the shape or function of the cells depending on the interaction of the physiologically active substances. 제 1항에 있어서, 상기 상호작용에 따른 세포의 형태 또는 기능 변화를 탐색하는 단계를 추가로 포함하는 방법.2. The method of claim 1, further comprising the step of searching for a change in cell morphology or function associated with said interaction.
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