KR20210155955A - 항체의 항원 결합 부위에 결합하는 펩타이드, 이를 이용한 약물 복합체, 바이오센서 및 분석 방법 - Google Patents

항체의 항원 결합 부위에 결합하는 펩타이드, 이를 이용한 약물 복합체, 바이오센서 및 분석 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 항체의 항원 결합 부위에 결합하는 펩타이드 이를 이용한 약물 복합체, 바이오 센서 및 분석 방법에 관한 것이다. 항체의 프레임워크 영역(framework region; FR)들 중 적어도 일부 상기 프레임워크 영역에 가역적으로 특이적 결합하는 항체 결합부와 상기 항체와 특이적으로 반응하는 타겟 항원이 상기 항체에 결합하는 경우, 상기 항체 결합부를 상기 프레임워크 영역으로부터 분리되도록 상기 항체 결합부의 상기 프레임워크 영역에 대한 결합력을 조절하는 결합력 조절부를 포함한다.

Description

항체의 항원 결합 부위에 결합하는 펩타이드, 이를 이용한 약물 복합체, 바이오센서 및 분석 방법{Peptides binding to antibodies, drug complex, biosensor and analyzing method using the same}
본 발명은 임뮤노어세이(immunoassay) 기술에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 항체의 항원 결합 부위에 결합하는 펩타이드, 이를 이용한 약물 복합체, 바이오센서 및 분석 방법에 관한 것이다.
바이오 기술 분야에서 다양한 면역진단검사 또는 환경모니터링과 같은 바이오 검사를 위하여 임뮤노어세이가 사용되고 있다. 상기 임뮤노어세이는 항원-항체 반응이 갖는 고도의 특이성을 이용하여 항원 또는 항체를 검출하거나 정량하는 방법으로서 면역검정법이라고도 하고, 항원이나 항체 중 어느 한쪽 또는 양쪽을 여러 가지 방법으로 표지한 다음 시료와 반응시킨 후, 시료에 항체 또는 항원이 있으면 항원-항체 반응물이 생기므로 표지한 생성물을 측정함으로써 항체 또는 항원을 정성적으로 또는 정량적으로 측정하는 것이 가능하며, 다른 분석 방법에 비해 높은 민감도를 갖는 이점이 있다.
상기 임뮤노어세이는 암 마커, 감염성 질환, 갑상선 기능, 빈혈, 알레르기, 임신, 약물 남용 또는 통풍 진단과 같은 다양한 진단에 이용될 수 있다. 상기 임뮤노어세이를 다양한 종류의 항원의 진단 또는 분석에 이용하기 위해서는 항원들 각각에 대하여 특이적인 반응성을 갖는 항체를 준비해야 한다.
그러나, 이러한 방법은 최근 빠른 속도로 다양화되고 있는 현대화된 질병들 또는 다수의 돌연변이종을 갖는 바이러스들을 감지하는 데에는 한계점이 있다. 특히, 상기 바이러스의 경우, 상기 바이러스와 특이적 결합성을 갖는 항체를 찾는 것이 불가능한 경우도 다수 있다.
또한, 상기 항원-항체 반응을 이용하는 경우, 상기 항체를 표지 물질과 결합시키는 추가적인 단계가 요구될 수 있다. 상기 표지 물질과 상기 항체의 결합성이 떨어지는 경우, 임뮤노어세이 분석 정확도 또는 신뢰도가 저하될 수 있다. 전술한 것과 같이 다양한 항체에 대하여 결합할 수 있는 다양한 종류의 표지 물질을 각각 개발해야 하는 문제도 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 결합 가능한 항체의 종류를 증대시키고, 항원-항체 반응에서 향상된 정확도로 항원의 식별 및 정량 분석이 가능한 펩타이드를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 상기 펩타이드에 생물 활성 화합물이 결합된 것으로, 결합 가능한 다양한 항체의 종류에 대해 치료 또는 진단 제제인 약물 복합체를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 상기 펩타이드를 이용하여 항원의 식별 및 정량 분석이 가능한 바이오 센서를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 상기 펩타이드를 이용하여 분석 대상 항원에 대한 민감도가 향상되어 분석의 신뢰도 및 정확도가 향상되고, 분석을 위한 처리 단계들이 간소화되어 분석의 신속성 및 사용 용이성이 향상된 one-step 분석 방법을 제공하는 것이다.
상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 펩타이드는 항체의 프레임워크 영역(framework region; FR)들 중 적어도 일 부 상기 프레임워크 영역에 가역적으로 특이적 결합하는 항체 결합부 또는 상기 항체와 특이적으로 반응하는 타겟 항원이 상기 항체에 결합하는 경우, 상기 항체 결합부를 상기 프레임워크 영역으로부터 분리되도록 상기 항체 결합부의 상기 프레임워크 영역에 대한 결합력을 조절하는 결합력 조절부를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 결합력 조절부는 상기 펩타이드 내에서 상기 항체 결합부의 위치나 상기 펩타이드의 입체적 형상을 변조하여 상기 항체에 대한 상기 항체 결합부의 결합력을 조절할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 상기 항체 결합부는 -Y-, -Q-, -P-, -L-, -I-, -W- 및 -F- 중 하나 이상의 아미노산 서열을 포함할 수 있으며, 상기 결합력 조절부는 -S-Y-W-I-H-W-V-K-, -R-P-G-Q-G-L-E-, -I-G-E-, -V-Y-, -C-A-R-E-P-T-G-T-G-, -Y-F-D-V-, -G-K-, -T-Y-L-E-W-Y-, -K-P-G-Q-S-, -K-, L-I-Y-K-, -C-F-Q-G-S-H-V-P- 및 -T-K-의 아미노산 서열 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 상기 펩타이드는 상기 항체 결합부와 상기 결합력 조절부를 단위 구조체로 포함하여 상기 항체 결합부와 상기 결합력 조절부가 교번하여 연속적으로 결합될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 펩타이드는 서열번호 1 내지 서열번호 4의 아미노산 서열 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 또 다른 실시예에서 상기 펩타이드는 6개 내지 30개의 아미노산 잔기를 포함하는 아미노산 서열을 가질 수 있다.
일 실시예에서, 상기 펩타이드는 자연적 또는 인위적으로 표지된 표지 물질이 표지될 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 펩타이드는 상기 항체의 3차원 구조에 의하여 상기 프레임워크 영역에 결합될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 상기 펩타이드는 상기 항체가 결합된 상태에서 상기 항체와 상기 타겟 항원의 결합이 가능할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 상기 펩타이드는 상기 항체와 상기 타겟 항원의 결합에 영향을 끼치지 않을 수 있다. 또 다른 실시예에서, 상기 타겟 항원에 대한 상기 펩타이드의 결합력은 상기 항체와 상기 타겟 항원의 결합력보다 더 큰 결합력을 가질 수 있다.
일 실시예에서, 상기 펩타이드는 상기 프레임워크 영역의 전체 또는 일 부분에 결합될 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 프레임워크 영역은 상기 항체의 FR1의 일부 영역 또는 전체 영역, FR2의 일부 영역 또는 전체 영역, FR3의 일부 영역 또는 전체 영역, FR4의 일부 영역 또는 전체 영역 또는 상기 영역 들의 적어도 2 이상의 영역들의 조합을 포함할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 상기 펩타이드는 상기 프레임워크 영역들 중 제 1 프레임워크 영역에 결합된 제 1 펩타이드 및 상기 제 1 프레임워크 영역과 다른 제 2 프레임워크 영역에 결합된 제 2 펩타이드를 포함하며, 상기 제 1 펩타이드와 상기 제 2 펩타이드가 서로 결합될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 상기 제 1 펩타이드는 서열번호 2를 갖는 펩타이드이고, 상기 제 2 펩타이드는 서열번호 3을 갖는 펩타이드를 포함하고, 상기 제 1 펩타이드의 3번째 잔기 Y 및 18번째 잔기 W와 상기 제 2 펩타이드의 6번째 잔기 Y 및 8번째 잔기 Q는 사이드 체인(side chain) 기능기를 통해 상호 결합하며, 상기 제 1 펩타이드의 13번째 잔기 1와 상기 제 2 펩타이드의 14번째 잔기 P 및 16번째 잔기 L는 펩타이드 결합의 극성 부위와 상호 결합할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 상기 제 1 펩타이드는 서열번호 1를 갖는 펩타이드이고, 상기 제 2 펩타이드는 서열번호 4를 갖는 펩타이드를 포함하고, 상기 제 1 펩타이드의 9번째 잔기 Q와 제 2 펩타이드의 3번째 잔기 Y는 사이드 체인(side chain) 기능기를 통해 상호 결합하고, 상기 제 1 펩타이드의 17번째 잔기 W와 상기 제 2 펩타이드의 12번째 잔기 F는 펩타이드 결합의 극성 부위와 상호 결합할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 약물 복합체는, 항체의 프레임워크 영역들 중 적어도 일부 상기 프레임워크 영역에 가역적으로 특이적 결합하는 항체 결합부와 상기 항체와 특이적으로 반응하는 타겟 항원이 상기 항체에 결합하는 경우, 상기 항체 결합부를 상기 프레임워크 영역으로부터 분리되도록 상기 항체 결합부의 상기 프레임워크 영역에 대한 결합력을 조절하는 결합력 조절부를 포함하는 펩타이드를 포함하는 것으로, 상기 펩타이드는 자연적 또는 인위적으로 표지된 것일 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 펩타이드에 대한 상기 표지 물질의 몰 화학량비가 1:1 내지 1:2일 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 센서는, 항체의 프레임워크 영역들 중 적어도 일부 상기 프레임워크 영역에 가역적으로 특이적 결합하는 항체 결합부 또는 상기 항체와 특이적으로 반응하는 타겟 항원이 상기 항체에 결합하는 경우, 상기 항체 결합부를 상기 프레임워크 영역으로부터 분리되도록 상기 항체 결합부의 상기 프레임워크 영역에 대한 결합력을 조절하는 결합력 조절부를 포함하는 펩타이드를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 펩타이드는 자연적 또는 인위적으로 표지될 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 펩타이드를 이용한 분석 방법은, 항체의 프레임워크 영역들 중 적어도 일부 상기 프레임워크 영역에 가역적으로 특이적 결합하는 항체 결합부 또는 상기 항체와 특이적으로 반응하는 타겟 항원이 상기 항체에 결합하는 경우, 상기 항체 결합부를 상기 프레임워크 영역으로부터 분리되도록 상기 항체 결합부의 상기 프레임워크 영역에 대한 결합력을 조절하는 결합력 조절부를 포함하는 펩타이드를 제공하여, 상기 항체의 프레임워크 영역(framework region; FR)의 적어도 일부분에 상기 펩타이드를 가역적으로 결합시키는 전처리 단계, 상기 전처리 단계의 결과물 내에 상기 타겟 항원을 포함하는지 여부의 판단이 필요한 피분석물을 제공하는 단계 또는 상기 프레임워크 영역에 결합된 잔량의 펩타이드 또는 상기 프레임워크 영역으로부터 분리된 펩타이드 중 적어도 어느 하나를 정량하여 상기 피분석물 내에 상기 타겟 항원을 식별 또는 정량 분석하는 분석 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 항체는 기판, 비드(bead), 고분자 구조체 또는 이들의 조합인 지지체에 고정될 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 항체는 고정되지 않고, 용액에 용해된 상태일 수 있다. 또 다른 실시예에서, 상기 분석 단계는 상기 결합된 잔량의 펩타이드 및 상기 분리된 펩타이드를 모두 식별 또는 정량할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 상기 분석 단계는 상기 타겟 항원을 식별 또는 정량할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 상기 전처리 단계에서 상기 항체에 결합된 펩타이드를 식별 또는 정량할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 상기 펩타이드는 표지되고, 상기 분석 단계에서 상기 타겟 항원의 분석은 상기 표지 반응을 측정하여 이루어지는 펩타이드를 이용할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 상기 전처리 단계는 상기 항체에 상기 펩타이드를 제공하여 상기 항체와 상기 펩타이드의 제 1 결합체 및 상기 항체와 결합되지 않은 펩타이드를 포함하는 혼합 용액을 얻는 단계 또는 상기 혼합 용액으로부터 상기 항체와 결합되지 않은 펩타이드를 제거하는 단계를 포함할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 상기 분석 단계는 상기 항체로부터 분리된 펩타이드와 상기 항체와 상기 타겟 항원의 제 2 결합체를 분리하는 단계 또는 상기 분리된 펩타이드를 식별 또는 정량하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 펩타이드는, 결합력을 조절하는 서열을 포함하여, 여러 종류의 항체에서 동일 또는 유사한 아미노산 서열을 갖는 항체의 프레임워크 영역(framework region; FR)의 적어도 일부분에 가역적으로 결합하는 것으로써, 여러 종류의 항체에 결합이 가능하여 상기 여러 종류의 항체의 식별 또는 정량과 같은 분석에 이용할 수 있고, 적용 범위가 확장되는 이점이 있다. 또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 약물 복합체는, 상기 펩타이드에 직접 또는 링커를 통해 생물 활성 화합물이 연결될 수 있어, 결합 가능한 여러 종류의 항체에 대해 치료 또는 진단 제제로 활용할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 바이오 센서는, 상기 펩타이드를 이용하여 다양한 항체에 결합하며, 항원-항체 반응에서 타겟 항원의 식별 및 정량 분석이 가능한 이점이 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 펩타이드를 이용한 분석 방법은, 전술한 차이점을 갖는 펩타이드를 타겟 항원과 특이적으로 반응하는 항체에 결합시키고, 상기 항체에 상기 타겟 항원을 결합시켜 결합된 상기 펩타이드를 상기 프레임워크 영역으로부터 분리시킴으로써, 분석 대상물을 세척하거나, 항체에 표지 물질을 결합하는 추가적인 단계를 생략하여 분석의 신속성과, 사용 용이성이 향상된 임뮤노어세이가 가능할 수 있다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 펩타이드의 구성을 나타낸 도면이고, 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 펩타이드를 나타낸 도면이다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 펩타이드의 항체에 결합을 나타낸 도면이고, 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 펩타이드의 항체에 결합을 나타낸 도면이다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 중 쇄에 결합된 펩타이드를 나타낸 도면이고, 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 경 쇄에 결합된 펩타이드를 나타낸 도면이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 다른 서로 다른 프레임워크 영역에 결합되는 펩타이드들 간에 결합성을 측정한 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 펩타이드를 이용한 분석 방법의 순서도를 나타낸 도면이다.
도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 타겟 항원의 분석 결과를 나타낸 그래프이다.
도 7는 본 발명의 일 실시예에 따른 펩타이드를 이용한 분석 방법의 순서도를 나타낸 도면이다.
도 8a 내지 도8c는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 타겟 항원의 분석 결과를 나타낸 그래프이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.
도면에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 또한, 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 “및/또는”은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것이 아니다. 또한, 본 명세서에서 단수로 기재되어 있다 하더라도, 문맥상 다수를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 “포함한다(comprise)” 및/또는 “포함하는(comprising)”이란 용어는 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.
본 명세서에서 기판 또는 다른 층 “상에(on)” 형성된 층에 대한 언급은 상기 기판 또는 다른 층의 바로 위에 형성된 층을 지칭하거나, 상기 기판 또는 다른 층 상에 형성된 중간 층 또는 중간 층들 상에 형성된 층을 지칭할 수도 있다. 또한, 당해 기술 분야에서 숙련된 자들에게 있어서, 다른 형상에 “인접하여(adjacent)” 배치된 구조 또는 형상은 상기 인접하는 형상에 중첩되거나 하부에 배치되는 부분을 가질 수도 있다.
본 명세서에서, “아래로(below)”, “위로(above)”, “상부의(upper)”, “하부의(lower)”, “수평의(horizontal)” 또는 “수직의(vertical)”와 같은 상대적 용어들은, 도면들 상에 도시된 바와 같이, 일 구성 부재, 층 또는 영역들이 다른 구성 부재, 층 또는 영역과 갖는 관계를 기술하기 위하여 사용될 수 있다. 이들 용어들은 도면들에 표시된 방향뿐만 아니라 소자의 다른 방향들도 포괄하는 것임을 이해하여야 한다.
이하에서, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들(및 중간 구조들)을 개략적으로 도시하는 단면도들을 참조하여 설명될 것이다. 이들 도면들에 있어서, 예를 들면, 부재들의 크기와 형상은 설명의 편의와 명확성을 위하여 과장될 수 있으며, 실제 구현시, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 된다. 또한, 도면의 부재들의 참조 부호는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부재를 지칭한다.
본 명세서에서 사용되는 용어 "펩타이드"는, 아미노산 중합체 쇄로, 제 1 아미노산의 아미노기와 상기 제 1 아미노산에 인접하는 제 2 아미노산의 카복시기가 물 분자를 잃으면서 축합하여 중합되는 아마이드이다. 본 명세서에 설명되는 모든 펩티드 서열은 관례에 따라서 왼쪽으로 N-말단 끝과 오른쪽으로 C-말단 끝을 가지는 것으로 기재된다. 또한, 본 발명에서 펩타이드는 천연 또는 합성 단백질, 단백질 단편, 단백질 서열의 펩타이드 유사체를 포함할 수 있다. 또한, 본 발명에서 용어 "펩타이드(peptide)"는 "단백질(protein)" 및 "폴리펩타이드(polypeptide)"라는 용어와 호환적으로 사용될 수 있으며, 이는 여러 개의 아미노산이 펩타이드 결합에 의해 연결된 화합물로 아미노산 잔기들의 개수가 10 개 이상 50 개 이하인 분자 구조체를 지칭할 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 용어 "항체"는 2개의 중 쇄와 2개의 경 쇄로 구성된 기본적인 4-폴리펩티드쇄로 구성된 것을 지칭하며, 상기 쇄들은 서로 이황화 결합에 의해 안정화되며 항원에 특이적으로 결합하는 능력을 가진 당단백질로서 항원 결합 부분을 포함하는 임의의 분자 구조체를 포함한다. 본 명세서에서, 상기 항체라는 용어는 isotype, hollotype 및 idotype 항체 개념에 따른 분류에 무관하게 항체를 모두 포함한다. 특히, 상기 항체라는 용어는 isotype 항체 개념에 따른 IgG, IgA, IgM, IgD 및 IgE과 같은 항체를 모두 포함한다. 상기 항체는 혈청의 기본 구성요소일 수 있으며, 상기 항체들, 면역글로불린 분자들 또는 이의 단편들의 집합체일 수 있고, 항체 또는 면역글로불린의 단일 분자일 수 있다. 상기 항체 분자는 항원 또는 상기 항원의 에피토프와 같은 특이적인 항원 결정기에 결합되거나 상기 항원 결정기와 반응함으로써 항원에 항체가 결합하면 그 항체를 NK(natural killer) 세포가 인식하여 제거하는 항체의존성 세포 매개성 세포 독성(antibody-dependent cellular cytotoxicity:ADCC)과 같은 면역학적 이펙터 메커니즘을 유도할 수 있다. 상기 항체는 단일특이적(monospecific)일 수 있으며, 상기 항체들의 조성물은 동일한 항체들로 구성되어 모노클로날일 수 있고, 동일한 항원의 다른 에피토프들 또는 다른 항원들의 에피토프들과 반응하는 다른 종류의 항체들을 포함하여 폴리클로날일 수 있다. 각 항체는 상기 항체의 대응하는 항원에 대한 특이적인 결합을 가능케 해주는 독특한 구조를 가질 수 있다.
상기 항체는 인간 항체, 비인간 항체 또는 인간화된 비인간 항체일 수 있다. 상기 인간 항체는 인간에 의해 생산된 항체에 대응하고/하거나 본원에서 개시된 바와 같은 인간 항체를 제조하기 위한 임의의 기술을 이용해서 제조된 아미노산 서열을 보유하는 항체일 수 있다. 상기 인간 항체는 파지-디스플레이 라이브러리, human hybridoma 기법을 포함하는 당해 기술 분야에 공지된 다양한 기술을 이용해서 생성될 수 있다. 상기 비인간 항체는 다양한 종의 공급원, 예를 들면, 설치류, 토끼, 소, 양, 돼지, 개와 같은 인간을 제외한 포유 동물이나 조류로부터 획득된 항체일 수 있다. 상기 비인간 항체의 "인간화된" 형태는 비인간 면역글로불린으로부터 유래하는 최소 서열을 함유하는 키메라 항체이다. 일 실시예에서, 상기 인간 항체는 수용자의 초가변 영역으로부터의 잔기가 목적 특이성, 친화도 및/또는 수용력을 갖는 전술된 비인간 항체의 초가변 영역으로 대체된 인간 면역글로불린이다. 일부의 경우, 인간 면역글로불린의 프레임워크 잔기들은 상응하는 비-인간 잔기들에 의해 대체될 수 있다. 또한, 상기 인간화 항체는 수령체 항체 또는 공여체 항체에서 발견되지 않는 잔기를 포함할 수 있다. 이들 변형은 항체 성능, 예컨대 결합 친화도를 추가 정련하기 위해 제조될 수 있다.
상기 항체는 항체, 항체 유도체 또는 이의 단편이 포함될 수 있고, 항체에 관한 상세한 설명은 본 발명의 항체 선별 방법에도 적용된다. 항체는 상기 단편들 중 폴리펩타이드와 같은 항체의 등가물 또는 항체 동족체들은 Fc 영역, 면역글로불린 결합 도메인, 결합 도메인을 모방하는 펩타이드, Fc 영역에 상동성인 영역 또는 적어도 이의 일부를 포함한다. 또한, 항체는 다른 폴리펩타이드에 융합된 면역글로불린 결합 도메인을 포함하는 키메라 분자 또는 그의 등가물을 포함할 수 있다. 상기 항체들은 온전한(intact) 면역글로불린 분자일 수 있고, 상기 항체의 구성 부분들 및 상기 구성 부분들 중 적어도 일부를 포함할 수 있다. 예를 들어, Fab, Fab', F(ab')2, Fc 및 Fv, VHH 및 N-글리칸 구조 및 파라토프와 같은 구성 부분을 포함할 수 있다. 상기 Fab(fragment antibody binding)은 항원 결합 부위를 포함하는 항체의 항원 결합 단편이고, 상기 Fc(fragment crystallizable)는 항원과 결합하지 못하지만 결정을 형성하는 나머지 부분에 해당한다. 상기 Fv(fragment variable)는 항원과 직접적으로 결합하는 항체의 가변부위로 중 쇄 가변 부위(heavy chain variable domain:VH)와 경 쇄 가변 부위(light chain variable domain:LH)로 구성되어 있다. 상기 VHH는 경 쇄가 없는 단일 도메인 분자로, 나노바디(nanobody)라고도 불리는 단일 가변 도메인(single variable domain)으로써, 천연 발생 단일 도메인 분자는 낙타, 단봉낙타, 알파카 및 과나코와 같은 낙타류와 상어로부터 유래 또는 수득될 수 있고, 항체 분자를 재조합하여 확보할 수 있다.
상기 항체에 있어서, 상기 중 쇄 또는 경 쇄는 각각 가변 영역(variable region) 및 불변 영역(constant region)을 포함할 수 있다. 상기 가변 영역은 항원에 대한 특이성을 갖고 있으며, 항체마다 서로 다르고, 상기 불변 영역은 동일한 기능을 하며 항체마다 동일하다. 상기 중 쇄와 경 쇄의 가변 영역이 합쳐져 항원 결합 부위(antigen binding site)를 형성하고, 상기 가변 영역이 항원과 직접적인 결합을 일으킨다. 상기 중 쇄 불변 영역은 3개의 도메인, CH1, CH2 및 CH3을 포함한다. 상기 경 쇄 불변 영역은 도메인, CL을 포함한다.
상기 불변 영역은, 일반적으로 단백질에 선택적으로 결합하여 생물학적 활성을 조절하는 소분자인 이펙터(effector) 세포와 같은 면역계의 다양한 세포 및 대식세포(macrophage)와 중성구(neutrophil)에 의한 항원의 식세포 작용 촉진의 옵소닌화(opsonization) 촉진 및 IgM과 대부분의 IgG의 보체의 활성, 항체의존성 세포 매개성 세포 독성(antibody-dependent cellular cytotoxicity:ADCC)과 같은 전형적인 보체 시스템의 구성요소를 포함하는 숙주 조직 또는 인자에 대한 면역글로불린의 결합을 매개할 수 있다.
상기 가변 영역은, 초가변 영역(hypervariable region; HVR) 즉, 상보성 결정 영역(complementarily determining region; CDR, 또는 idiotope라 지칭됨) 및 상기 상보성 결정 영역을 지지하는 프레임워크 영역(framework region; FR)을 포함할 수 있다. 상기 상보성 결정 영역(CDR)은 항체마다 상이한 아미노산 서열을 가져 각각의 항원과 특이적으로 결합할 수 있다. 항원의 상기 CDR과 결합하는 부위를 epitope라 지칭한다.
상기 FR은 상기 CDR 영역 잔기 이외의 불변 도메인 잔기를 지칭한다. 상기 FR은 항체 간에 거의 같은 아미노산 서열을 갖는 것으로 알려져 있다.상기 프레임워크 영역은 일반적으로 4개의 FR 도메인, 즉 FR1, FR2, FR3 및 FR4로 이루어지는 것으로 상기 CDR 이외의 영역으로, 3개의 상기 CDR를 연결하는 발판 역할을 하여 상기 CDR의 구조적 안정성에 기여하고 나아가 항체의 구조를 지지한다. 상기한 CDR, FR를 포함하여 IgG 항체에서 항원결합부위의 구분을 idiotype이라 지칭할 수 있으며, 이러한 항체결합부위에 결합하는 항체를 anti-idiotype이라 구분한다. 또한, idiotype 항체의 idiotope에 대응하는 anti-idiotype 항체의 부분은 paratope라 지칭될 수 있다.
따라서, 상기 CDR 및 상기 FR 서열은 일반적으로 중 쇄의 가변 영역(VH) 또는 경 쇄의 가변 영역(VL)에서 하기 순서로 나타날 수 있다: FR1-H1(L1)-FR2-H2(L2)-FR3-H3(L3)-FR4. 이하, 본 발명의 다양한 실시예들에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 펩타이드(100)의 기본 구성을 나타낸 도면이고, 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 표지 물질(200)이 결합된 펩타이드(100)를 나타낸 도면이다.
도 1a를 참조하면, 본 발명의 펩타이드(100)는 당업계에 공지된 방법, 예를 들면, 화학적 합성, 아미노산 전구체를 사용한 고체상 기술 및 자동화된 펩타이드 합성기에 의한 합성 또는 재조합 수단에 의해 생산될 수 있다. 전술한 펩타이드 합성 방법들은 비제한적 예시이며, 공지된 다양한 종류의 펩타이드 합성 방법들이 적용될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 펩타이드(100)는 항체 결합부(antibody binding portion, 101)와 항체 결합부(101)에 결합된 결합력 조절부(bonding strength regulating portion, 102)를 기본 단위 구성으로서 포함한다. 도 1a에는, 항체 결합부(101)와 결합력 조절부(102)가 서로 연결된 '항체 결합부(101)-결합력 조절부(102)'를 기본 구성의 단일체를 예시하고 있지만, 이는 예시적인 것으로, 예를 들어, -항체 결합부(101)-결합력 조절부(102)-항체 결합부(101)-, -항체 결합부(101)-결합력 조절부(102)-항체 결합부(101)-결합력 조절부(102)-와 같이, 항체 결합부(101)-결합력 조절부(102)를 단위 구조체로 포함하여 항체 결합부(101)와 결합력 조절부(102)-가 연속적으로 결합되어 확장된 중합체 쇄를 구현할 수 있다.
항체 결합부(101)는 서로 다른 다양한 종들의 항체를 인식하여 결합할 수 있는 펩타이드(100)의 아미노산 서열을 포함할 수 있다. 항체 결합부(101)는 다양한 종류의 항체에서 동일 또는 유사한 아미노산 서열을 갖는 항체의 중 쇄 또는 경 쇄의 항원 결합 부위 내에 포함되는 가변 영역의 프레임워크 영역(도 2a의 FR 참조)의 적어도 일부분에 특이적으로 또는 선택적으로 결합하였다가 다시 분리 가능한, 즉 가역적으로 결합할 수 있다. 이러한 특성은 예를 들면, 후술하는 펩타이드(100)의 구조적 특성에 따라 일어날 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 펩타이드(100)의 전체 또는 일부가 항체의 프레임워크 영역의 적어도 일부분에 가역적으로 결합하는 경우를 포함하는 것이다. 이러한, 항체 결합부(101)는 항체의 프레임워크 영역(FR)에 결합되기 때문에, 다양한 항체에 적용 가능한 이점이 있다. 또한, 펩타이드(100)는 항체가 항원과 선택적인 결합을 일으키는 idiotope, 즉 CDR 부위가 아닌 이들 CDR 부위 사이에 존재하는 FR 부위에 선택적인 결합을 하기 때문에, 특정 항원과의 결합을 방해하는데 사용되는 anti-idiotype 항체와 달리 항원 결합 특이성에 상관없이 다양한 항체, 특히 IgG 항체에 결합되는 특성을 갖는다.
결합력 조절부(102)는 펩타이드(100)와 항체의 결합력이 강할수록 항체에 대한 항원의 결합을 방해할 수 있기 때문에, 면역 분석을 위한 항원-항체간 결합계수에 영향을 끼치지 않도록, 펩타이드(100)와 항체 사이의 결합력을 조절한다. 일 실시예에서, 결합력 조절부(102)는 후술하는 것과 같이 적용되는 종들의 항체에 따라 서로 구별되는 아미노산의 서열을 가질 수 있다. 결합력 조절부(102)의 아미노산 서열의 상이성에 의해 항체들마다 결합되는 펩타이드(100)의 결합력이 조절될 수 있다. 그에 따라, 항원-항체 반응에서 후술하는 것과 같이 항체의 종류에 따라 상기 항체에 결합하는 펩타이드(100)의 결합력이 달라질 수 있다. 결합력 조절부(102)에 의해 펩타이드(100)의 항체 결합부(101)와 상기 항체간 결합력을 조절할 수 있기 때문에, 항체(10)의 다양한 종류에 대응하여 특정 조건에서 항체 결합부(101)가 항체(10)의 프레임워크 영역(FR)으로부터 쉽게 분리되어 펩타이드(100)가 항체(10)로부터 분리될 수 있도록 설계될 수 있다. 예를 들면, 항체 결합부(101)가 항체(10)의 프레임워크 영역(FR)에 결합되어 있을 때, 타겟 항원이 항체의 항원 결합 부위를 인식하여 특이적으로 결합할 때, 항체(10)의 프레임워크 영역(FR)으로부터 항체 결합부(101)가 쉽게 분리되어 상기 타겟 항원이 항체에 쉽게 결합될 수 있도록 한다. 그에 따라, 항체 결합부(101)- 결합력 조절부(101)의 단위 구조를 갖는 본 발명의 실시예에 따른 펩타이드(100)는 항체-항원 반응에서, 항체에 대한 결합과 분리라는 특이적 동작을 수행하는 스위칭 특성을 가지며, 본 명세서에서는 이러한 펩타이드를 스위칭 펩타이드라고 지칭한다.
전술한 것과 같이, 본 발명의 스위칭 펩타이드는 소정 항체에 결합되어 있다가 타겟 항원이 항체에 결합되면, 항체로부터 분리되고, 분리된 펩타이드를 검출함으로써, 항원의 특정과 정량을 가능하게 한다. 상기 항원의 특정과 정량은 공지의 방법이 이용될 수 있다. 즉, 상기 스위칭 펩타이드는 항체(10)의 항원 결합 부위에 결합해야 하며, 항체(10)의 항원 결합 부위에만 결합해야 하며, 항원이 항체에 결합시에만 분리가 된다. 본 발명의 실시예에 따른 펩타이드(100)의 항체 결합부(101)가 넓은 범위의 다양한 항체들에 대해 다소 비특이적으로 결합되지만, 결합력 조절부(102)에 의해, 항체에 타겟 항원이 결합될 때, 펩타이드 전체가 항체로부터 쉽게 분리되도록 함으로써, 펩타이드가 상기 타겟 항원에 대한 특이적 반응, 즉, 항체로부터의 분리 반응을 하도록 할 수 있으며, 분리된 펩타이드를 이용하여, 상기 항원이 적정 및/또는 정량될 수 있다. 또한, 특정 항원과의 결합을 방해하는데 사용되는 anti-idiotype 항체와 달리 항원 결합 특이성에 상관없이 비제한적 항체에 결합하는 특성을 가질 수 있다. 나아가, 상기 스위칭 펩타이드의 이러한 특성을 이용하여, 진단 제제뿐만 아니라, 치료 제제 및 바이오 센서로의 응용이 도출될 수 있다. 전술한 것과 같이, 펩타이드(100)와 항체의 결합은, 특정 항원의 항체에 대한 결합에 영향을 미치지 않도록 상기 항체에 대한 펩타이드(100)의 결합력은 상기 항체와 특정 항원의 사이의 결합력보다 더 작도록 설계될 수 있다. 그러나, 본 발명이 이에 한정된 것은 아니며, 항체에 결합하는 항원의 결합력의 세기보다 상기 항체에 결합하는 펩타이드의 결합력을 더 크게 하여, 항원과 항체 사이의 결합 반응을 조절할 수 있다. 이는, 진단 분야에서 항원과 항체 사이의 반응 세기 조절이 필요한 경우 응용될 수 있다.
또한, 결합력 조절부(102)는 특정 항체가 아닌 다양한 항체에 결합 및 분리될 수 있어, 변종 바이러스와 같은 알려지지 않은 항원의 항체에 대한 결합 시에도, 펩타이드(100)의 결합력이 조절되어 항체로부터 펩타이드(100)의 분리가 용이하게 되므로, 후술하는 항체의 식별과 정량의 신속성과 정확성이 향상될 수 있다. 본 발명의 실시예들은, 펩타이드(100)의 결합 및 분리의 스위칭 동작을 이용하여, 비특이적 반응이 많아 세척 공정이 필요하고, 제어가 어려운 종래의 항원-항체 반응에서, 상기 세척 공정의 단계를 생략하면서도 신속하고 정확하게 one-step으로 항원의 정량 및 분석을 가능하게 하는 이점이 있다.
일 실시예에서, 항체 결합부(101)는 아미노산 서열 -Y-, -Q-, -P-, -L-, -I-, -W- 및 -F-(이하, 항체 결합부 아미노산 서열이라 지칭함) 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 결합력 조절부(102)는 아미노산 서열 -S-Y-W-I-H-W-V-K-, -R-P-G-Q-G-L-E-, -I-G-E-, -V-Y-, -C-A-R-E-P-T-G-T-G-, -Y-F-D-V-, -G-K-, -T-Y-L-E-W-Y-, -K-P-G-Q-S-, -K-, L-I-Y-K-, -C-F-Q-G-S-H-V-P- 및 -T-K- 와 같이 아미노산 잔기 또는 서열(이하, 결합력 조절부 아미노산 서열) 중 하나 이상을 포함할 수 있으며, 이에 제한되지 않는다. 펩타이드(100)는 전술한 바와 같이, 항체 결합부(101)와 결합력 조절부(102)를 하나 이상의 단위 구조체로 포함하여 항체 결합부(101)와 상기 결합력 조절부(102)가 연속적으로 결합되어 확장된 서열들의 결합에 의해 표현될 수 있다. 따라서, 결합력 조절부(102)는 펩타이드(100) 내에서 항체 결합부(101)의 위치를 변조하여 항체(10)에 대한 항체 결합부(101)의 결합력을 조절할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 스위칭 펩타이드는 상기 항체 결합부 아미노산 서열 중 어느 하나로부터 선택된 항체 결합부(101)와 상기 결합력 조절부 아미노산 서열 중 어느 하나로부터 선택된 선택된 결합력 조절부(102)가 적어도 1회 이상 교번하여 반복되는 아미노산 서열을 포함할 수 있다. 예를 들면, -T-Y-L-E-W-Q-K-W-, -V-Y-Y-, -V-Y-Y-G-K-, -K-P-G-Q-S-I-, -G-K-W-K-L-, -Y-F-D-V-W-G-K-, -F-C-F-Q-G-S-H-V-P-Q-, -R-P-G-Q-G-L-E-F-V-Y-, -S-Y-W-I-H-W-V-K-Q-T-K-F-, W-I-G-E-Y-V-Y-Q-Y-F-D-V-P- 와 같이 물리적 및 화학적으로 가능한 여하의 서열로서, 상기 항체 결합부 아미노산 서열과 상기 결합력 조절 아미노산 서열이 적어도 1회 이상 교번하여 반복되는 것을 포함할 수 있고, 이에 한정되는 것은 아니다. 다른 실시예에서, 스위칭 펩타이드(100) 중 항체 결합부(101)와 결합력 조절부(102)를 하나의 단위 구조체로 포함하여 연속적으로 결합 및 확장된 아미노산 잔기의 수는 결합하는 항체의 프레임워크 영역(도 2에 도시, FR)의 아미노산 잔기의 수를 비교하여, 동일하거나, 또는 많을 수 있으며, 이에 국한 되는 것은 아니므로, 적은 경우를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 상기 연장된 아미노산 서열의 수는 6개 내지 30개일 수 있고, 이에 한정되는 것은 아니다.
바람직하게는, 스위칭 펩타이드는, S-Y-W-I-H-W-V-K-Q-R-P-G-Q-G-L-E-W-I-G-E(이하, 아미노산 서열 H1이라 함), V-Y-Y-C-A-R-E-P-T-G-T-G-I-Y-F-D-V-W-G-K(이하, 아이노산 서열 H2이라 함), T-Y-L-E-W-Y-P-Q-K-P-G-Q-S-P-K-L-L-I-Y-K(이하, 아미노산 서열 L1이라 함) 및 V-Y-Y-C-F-Q-G-S-H-V-P-F-T-K(이하, 아미노산 서열 L2라 함) 중 어느 하나일 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 전술한 아미노산 서열은 하기 표 1를 참조할 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 표 1에 기재된 H1은 서열번호 1을, H2는 서열번호 2, L1은 서열번호 3 및 L2는 서열번호 4라 지칭한다. 또한, 하기 표 1의 상기 서열번호 1 내지 상기 서열번호 4의 펩타이드에서, 밑줄이 추가된 폰트는 항체 결합부(101)를 지칭하고, 밑줄이 추가되지 않은 폰트는 결합력 조절부(102)를 지칭하는 것이다.
NAME Sequence(N → C)
H1 S-Y-W-I-H-W-V-K-Q-R-P-G-Q-G-L-E-W-I-G-E
H2 V-Y-Y-C-A-R-E-P-T-G-T-G-I-Y-F-D-V-W-G-K
L1 T-Y-L-E-W-Y-P-Q-K-P-G-Q-S-P-K-L-L-I-Y-K
L2 V-Y-Y-C-F-Q-G-S-H-V-P-F-T-K- - - - - -
일 실시예에서. 펩타이드(100)에는 생물시료의 검출, 질병의 진단 및 치료 등을 위해 생물 활성 화합물 또는 이와 유사체가 직접 또는 링커를 통해 연결될 수 있다.
상기 생물 활성 화합물은 치료제제 또는 진단/검출제제일 수 있다. 구체적으로, 상기 생물 활성 화합물로서 사용되는 항체는 치료용 항체일 수 있다. 치료용 항체는 현재 약 30 종이 FDA의 승인을 받았으며 생체 내 존재하는 IgG와 성질이 거의 흡사하여 정성이 매우 높다. 치료용 항체는 광범위한 질병 치료제로, 예를 들면, 이식거부반응, 암, 자가면역질환과 염증, 심장질환 및 전염성 감염 등으로 사용되고 있다. 특히 프레임워크 영역 함유 분자가 치료용 항체인 경우, 상기 치료용 항체는 질병이 생긴 조직에 특이적으로 존재하는 수용체 단백질 혹은 항원단백질을 인식하여 결합하기 때문에 그 특이성이 매우 높다. 따라서 치료용 항체에 상기 생물 활성 화합물로서 분자 영상 프로브나 약물전달체를 결합시키면 약물 병용 효과와 함께 치료과정을 모니터링할 수 있는 테라그노시스(theragnosis) 제제로 전환할 수 있다. 또한 단순한 표적화 항체에도 분자 영상 프로브나 약물전달체를 결합시킴으로써 진단, 치료, 혹은 진단과 치료를 동시에 진행하는 테라그노시스 제제를 개발할 수 있다.
상기 치료제제의 비제한적 예로는 항체, 항체 단편, 약물, 독소, 핵산가수분해효소, 호르몬, 면역조절제, 킬레이터, 붕소화합물, 광활성(photoactive)제제 또는 염료 및 방사성동위원소를 포함한다. 또한, 상기 진단제제/검출제제의 비제한적인 예로는 방사성동위원소, 염료, 조영제, 형광 물질 또는 분자 및 자기 공명 영상화(MRI)에의 증가제(상자성 이온)을 포함한다. 예를 들어, 본 발명에서 표지 물질(도 1b의 200 참조)을 통해 치료제제 또는 진단제제/검출제제로 이용할 수 있다. 표지 물질(도 1b의 200 참조)에 대해서 후술하도록 한다.
도 1b를 참조하면, 일 실시예에서, 펩타이드(100)은 화학적, 전기적, 자기적 또는 광학적 표지 반응을 나타내는 인위적 또는 자연적으로 표지된 표지 물질(200)로 표지될 수 있다. 표지 물질(200)이 펩타이드(100)에서 표지 반응을 하며, 펩타이드(100)이 항체에 결합 및 분리되어 전술한 치료제제 또는 진단제제/검출제제로 이용될 수 있다.
상기 화학적 표지 반응의 경우, 올리고히스티딘 서열-태그, 염료 등에 의한 화학적 태깅(tagging)을 포함할 수 있다. 상기 전기적 표지 반응의 경우, 발현 기질의 산화-환원 반응에 의하여 발생한 전자의 전류 신호 반응을 포함할 수 있다. 상기 자기적 표지 반응의 경우, 방사능 표지된 특이적 결합 구성원, 구체적으로 항체 분자에 킬레이트화 그룹을 통한 다수의 상자성 이온이 부하될 수 있다. 킬레이트화 그룹으로 EDTA, 포피린, 폴리아민 크라운 에테르 및 폴리옥심이 포함될 수 있고, 상자성 이온의 예로 가돌리늄, 철, 망간, 레늄, 유로퓸, 란탄, 홀뮴 및 에르븀을 포함할 수 있다. 상기 상자성 이온이 부하되어, 방사능 표지된 특이적 결합 구성원, 특히 항체 및 항체의 단편을 통해 항체의 식별 및 위치 확인이 가능하다. 상기 광학적 표지 반응의 경우, 발광, 발색, 탁도, 형광, 자기력 또는 전기저항 반응을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 표지 물질(200)은 펩타이드(100)의 적어도 어느 일부에 결합될 수 있다. 표지 물질(200)은 발색 물질, 발광 물질, 형광 물질, 자성 물질, 금속 물질, 고체상 유기 합성 물질 또는 이들의 조합할 수 있다. 상기 발색 물질에 대한 일 실시예로, 표지 물질(200)은 홀스래디쉬 퍼옥시다아제(Horseradish peroxidase; HRP)이고, 기질은 과산화수소와 같은 과산화물 및/또는 3,3',5,5'-테트라 메틸 벤지딘(Tetramethylbenzidine; TMB)일 수 있다. 또는, 표지 물질(200)은 알칼라인 포스파타아제(Alkaline phosphatase; AP)일 수 있고, 상기 기질은 브로모클로로인돌일 포스페이트(BCIP), 니트로 블루 테트라졸리움(NBT), 나프톨-ASB1-포스페이트(naphthol-AS-B1-phosphate) 및 ECF(enhanced chemifluorescence)와 같은 물질이 이용될 수 있으며, 이는 상기 표지 물질(200)이 상기 기질을 분해하여 광학 반응, 화학 반응 또는 전기 반응을 나타내는 효소 역할을 할 수 있는 것이다. 상기 형광 물질에 대한 일 실시예로, Applied Biosystems 사의 HEXTM, TAMRA, lumiprobe 사의 Cy5 또는 술포로다민 101 산 클로라이드(술포로다민 101 산 클로라이드; Texas Red)일 수 있으며, 바람직하게는 FAM 형광 또는 TAMRA 형광일 수 있다. 이는 비제한적인 예시이며, 펩타이드(100)을 분석하기 위한 다양한 종류의 공지 기술들이 참조될 수 있다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 펩타이드(100a)의 결합을 나타낸 도면이고, 도 2b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 펩타이드(100b)의 결합을 나타낸 도면이다.
도 2a를 참조하면, 일 실시예에서, 펩타이드(100a)는 항체(10)의 프레임워크 영역(FR)의 적어도 일부분에 가역적으로 결합할 수 있다. 항체(10)는 비제한적 예로서, 면역글로불린 M(IgM), 면역글로불린 D(IgD), 면역글로불린 G(IgG), 면역글로불린 A(IgA) 또는 면역글로불린 E(IgE)일 수 있다. 프레임워크 영역(FR)은 타겟 항원(20) 및/또는 항체(10)의 종류가 상이하더라도 동일하거나, 상당히 유사한 아미노산 서열을 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 프레임워크 영역(FR)은 초가변 영역과 달리, 항체(10)의 종류에 따라 변하지 않는 불변 영역으로서, 항체이 종류에 상관 없이, 펩타이드(100a)가 항체(10)에 결합이 가능하여 상기 여러 종류의 항체의 식별 또는 정량과 같은 분석에 이용할 수 있으며, 그 결과 분석 가능한 항원의 범위가 확장되는 이점이 있다. 일 실시예에서, 펩타이드(100a)는 프레임워크 영역(FR)을 통해 항체(10)의 항원 결합 부위에만 결합될 수 있다. 그 결과, 항체(10)에 항원이 결합될 때에만, 펩타이드(100a)가 항체로부터 분리될 수 있다.
일 실시예에서, 펩타이드(100a~100f)가 결합되는 프레임워크 영역(FR)은 항체(10)의 FR1, FR2, FR3, FR4 또는 이들의 조합일 수 있다. 예를 들면, 펩타이드(100a)는 FR1, FR2, FR3 또는 FR4에 결합할 수 있다. 도 2a는 펩타이드(100a)가 FR3에 결합된 것을 도시하고 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
일 실시예에서, 펩타이드(100a)의 항체 결합부(도1의 101 참조)는 항체(10)의 3차원 구조에 의하여 프레임워크 영역(FR)에 결합될 수 있다. 펩타이드(100a)는 프레임워크 영역(FR)에 적절히 결합될 수 있는 구조를 갖도록 설계될 수 있다. 펩타이드(100a)의 상기 항체 결합부와 프레임워크 영역(FR)은 전술한 것과 같이, 항원이 항체의 항원 결합 부위에 특이적으로 결합하면, 상기 항체 결합부가 프레임워크 영역(PR)으로부터 분리될 수 있도록, 정전기 상호작용, 수소 결합, 이온 결합, 반데르발스 힘, 소수성 상호작용 또는 이들의 조합에 의하여 결합될 수 있다
펩타이드(100a)가 프레임워크 영역(FR)에 결합된 항체(10)가 타겟 항원(20)과 결합되는 경우, 타겟 항원(20)의 입체 장애(steric hindrance) 효과에 의하여 펩타이드(100a)가 프레임워크 영역(FR)으로부터 분리될 수 있다. 항체(10)와 특이적으로 반응하는 타겟 항원(20)이 항체(10)에 결합되어, 항체(10)의 프레임워크 영역(FR)에 결합된 펩타이드(100a)가 프레임워크 영역(FR)으로부터 분리되면, 타겟 항원(20)이 항체(10)와 결합되면 타겟 항원(20) 또는 펩타이드(100a)와 결합되지 않은 상태의 항체(10)의 농도가 감소할 수 있고, 상기 농도의 감소에 따라 항체(10)와 펩타이드(100a)의 결합 반응의 평형을 유지하기 위하여 펩타이드(100a)가 결합된 항체(10)의 농도도 감소할 수 있다. 전술한 펩타이드(100a)의 분리 과정에 대한 설명은 현 시점에서 설명 가능한 내용이며, 이는 비제한적 예시로서, 항체(10)에 타겟 항원(20)이 결합하는 경우 다양한 요인에 의하여 펩타이드(100a)와 프레임워크 영역(FR)의 결합이 약화되거나 파괴될 수 있으며, 전술한 예시들은 본원 발명을 한정하지 않는다.
일 실시예에서, 펩타이드(100a)와 항체(10)가 결합된 상태에서 상기 항체(10)와 타겟 항원(20)의 결합이 가능할 수 있다. 예를 들면, 항체(10)의 프레임워크 영역(FR)의 적어도 일 부분에 펩티드(100a)가 결합되어 있는 상태에서, 타겟 항원(20)은 항체(10)와 결합할 수 있으며, 펩타이드(100a)에 의해 항체(10)와 타겟 항원(20)의 결합이 방해받지 않을 수 있다. 바람직하게는, 항체(10)에 결합된 펩타이드(100a)는 항체(10)와 타겟 항원(20)의 결합에 영향을 미치지 않을 수 있다. 일 실시예에서, 타겟 항원(20)은 항체(10)의 초가변 영역에 접촉하여 결합되어 프레임워크 영역(FR)에 결합되는 펩티드(100a)로부터 영향을 받지 않을 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 펩타이드(100a)는 항체(10)와 타겟 항원(20)의 결합을 저해하지 않아 펩타이드(100a)와 타겟 항원(20)의 결합이 가능함으로써, 타겟 항원(20)의 검출 또는 분석이 가능할 수 있다. 다른 실시예에서, 타겟 항원(20)에 대한 펩타이드(100a)의 결합력은 항체(10)와 타겟 항원(20)의 결합력보다 더 큰 결합력을 가질 수 있다. 이는 진단 분야에서, 항체에 결합하는 항원의 세기를 더 세게 결합하도록 하여 항원-항체 반응을 조절, 즉 진단 분야에서 반응 세기 조절에 필요하기 때문이다.
일 실시예에서 펩타이드(100a)는 인간 항체, 비인간 항체, 인간화된 비인간 항체 또는 이들의 조합과 결합 가능할 수 있다. 예를 들면, 동일 또는 유사 아미노산 서열을 갖는 펩타이드(100a)는 인간 항체의 프레임워크 영역(FR)에 결합 가능하고, 비인간 항체의 프레임워크 영역(FR)에도 결합 가능할 수 있다. 또는, 동일한 아미노산 서열을 갖는 펩타이드(100a)는 인간 항체, 비인간 항체 및 인간화된 비인간 항체 모두에 결합 가능할 수 있다. 이는, 프레임워크 영역(FR)의 아미노산 서열은 항체의 종류, 즉, 항체의 발현 종이 달라지더라도 상보성 결정 영역에 비하여 변화가 적어 유사하게 유지되기 때문이다. 본 발명의 실시예에 따르면, 다양한 종으로부터 유래된 항체(10)와 결합이 가능하여 가용 범위가 확장된 펩타이드(100a)가 제공될 수 있다.
도 2b를 참조하면, 일 실시예에서, 펩타이드(100b)는 프레임워크 영역(FR)의 일 부분에 결합될 수 있다. 도 2a에서 펩타이드(100a)가 FR1, FR2, FR3 또는 FR4 전체에 결합된 것을 도시하고 있으나, 도 2b에서 펩타이드(100b)는 FR1, FR2, FR3 또는 FR4의 일 부분에 결합될 수도 있다. 예를 들면, 펩타이드(100b)는 FR1 도메인의 30% 내지 70%에 해당하는 도메인에 결합될 수 있다. 또는, 50% 내지 60%에 해당하는 도메인에 결합될 수 있다. 프레임워크 영역(FR) 전체뿐만 아니라, 일 부분에도 결합될 수 있어, 분리되지 않은 펩타이드(100)와 분리된 펩타이드(100)간에 정량 분석 시 신뢰도를 높인다.
일 실시예에서, 펩타이드(100b)는 FR1, FR2, FR3, FR4, FR1의 일부분, FR2의 일부분, FR3의 일부분, FR4의 일부분 또는 이들의 조합에 결합될 수 있다. 예를 들면, 펩타이드(100b)는 FR1의 일부분 및 FR2의 전체에 동시에 결합하거나, FR1의 일부분 및 FR2의 일부분에 결합할 수 있다.
일 실시예에서, 전체 펩타이드(100b) 중 일 부분만이 프레임워크 영역(FR)에 결합될 수 있다. 예를 들어, 펩타이드(100b)는 입체 형상을 갖고, 상기 입체 형상의 적어도 하나 이상의 지점에서 펩타이드(100b)가 프레임워크 영역(FR)과 결합될 수 있다. 상기 펩타이드(100b)는 상기 프레임워크 영역(FR)과 결합되어 항체(10)의 입체 구조의 빈 공간에 삽입되거나, 항체(10)의 외부에 체결되거나, 항체(10)의 상보성 결정 영역(CDR) 사이에 삽입될 수도 있다. 또한, 상기 상보성 결정 영역(CDR)이 고리 형태인 경우, 상기 펩타이드(100b)는 적어도 하나 이상의 고리들 사이에 배치될 수 있다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 중 쇄에 결합된 펩타이드(100c 및 100d)를 나타낸 도면이고, 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 경 쇄에 결합된 펩타이드(100e 및 100f)이다.
도 3a를 참조하면, 일 실시예에서, 펩타이드(100c)는 중 쇄의 프레임 워크 영역(FR)에 결합될 수 있다. 전술한 것과 같이, 중 쇄의 프레임워크 영역(FR')은 FR1', FR2', FR3', FR4' 또는 이들의 조합일 수 있다. 예를 들면, 펩타이드(100c)는 중 쇄의 FR1 도메인(FR1')에 결합될 수 있다. 또는, 펩타이드(100d)는 중 쇄의 FR2 도메인(FR2')에 결합할 수 있다. 다른 실시예에서, 중 쇄의 FR1 도메인(FR1')에 결합하는 펩타이드(100c)와 중 쇄의 FR2의 도메인(FR2')에 결합하는 펩타이드(100d)의 아미노산 서열은 상이할 수 있다.
도 3b를 참조하면, 일 실시예에서, 펩티드(100d)는 경 쇄의 프레임워크 영역(FR'')에 결합될 수 있다. 전술한 것과 같이, 펩티드(100d)가 결합되는 경 쇄의 프레임워크 영역(FR'')도 중 쇄와 마찬가지로, FR1, FR2, FR3, FR4 또는 이들의 조합일 수 있다. 예를 들면, 펩티드(100d)는 경 쇄의 FR1 도메인(FR1'')에 결합될 수 있다. 또는, 펩티드(100d)는 경 쇄의 FR2 도메인(FR2'')에 결합할 수 있다. 다른 실시예에서, 경 쇄의 FR1(FR1'')에 결합하는 펩티드(100d)와 경 쇄의 FR2(FR2'')에 결합하는 펩티드(100d)의 아미노산 서열은 상이할 수 있다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 서로 다른 프레임워크 영역(FR)에 결합되는 펩타이드(100)들의 결합성을 측정한 그래프이다.
일 실시예에서, FR1, FR2, FR3 또는 FR4 중 어느 하나에 결합하는 펩타이드(100a~100f)는 상기 FR1, FR2, FR3 또는 FR4 중 다른 하나에 결합하는 펩타이드(100a~100f)와 결합될 수 있다. 예를 들면, 중 쇄의 FR1에 결합하는 펩타이드(100)는 중 쇄의 FR2에 결합하는 펩타이드(100)와 결합할 수 있다. 또는 중 쇄의 FR1에 결합하는 펩타이드(100c)는 경 쇄의 FR1에 결합하는 펩타이드(100e) 또는 경 쇄의 FR2에 결합하는 펩타이드(100)와 결합할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 일 실시예에서, 서로 다른 프레임워크 영역(FR)에 결합하는 펩타이드(100f) 사이에 결합성을 가짐으로써, 항체(10)의 식별 또는 정량에 이용할 수 있고, 항체(10)와의 결합력이 상이한 펩타이드들(100a~100f)을 상호간에 비교하여 정확한 분석 결과를 얻을 수 있는 이점이 있다.
도 4a를 참조하면, 일 실시예에서, 고체 지지체(도 5의 30) 상에 Applied Biosystems 사의 FAMTM으로 형광 표지된 서열번호 2의 아미노산 서열을 갖는 펩타이드(H2)를 공유 결합으로 지지체(30) 상에 고정하고, tetramethylrhodamine-5-maleimide(TAMRA)로 형광 표지된 서열번호 3의 아미노산 서열을 갖는 펩타이드(L1)를 제공하였다. 이후, 파란색 광을 처리하는 경우, 상기 서열번호 2 펩타이드(H2)와 상기 서열번호 3 펩타이드(L2)가 결합되지 않는 경우, 상기 FAM이 상기 파란색 광을 흡수하여 녹색 광을 발생시킨다. 상기 서열번호 2 펩타이드(H2)와 상기 서열번호 3 펩타이드(L1)가 결합하는 경우, 상기 TAMRA가 상기 녹색 광을 흡수하여 주황색 광을 발생시킨다. 이에 따라, 상기 주황색 광을 FRET(Fluorescene Resonance Energy Transfer)으로 측정하여 서열번호 2 펩타이드(H2)와 서열번호 3 펩타이드(L1)의 결합여부를 확인할 수 있다. 구체적으로, 상기 서열번호 3 펩타이드(L1)의 농도가 높아질수록 상기 주황색 광의 세기가 증가하는 것을 알 수 있다. 이에 따라, 상기 서열번호 3 펩타이드(L1)는 상기 서열번호 2 펩타이드(H2)와 결합하는 것을 알 수 있다. 특히, H2의 Y(서열: 3), I(서열: 13) 및 W(서열: 18)와 L1의 Y(서열: 6), Q(서열: 8), P(서열: 14) 및 L(서열: 16)이 항체 결합부(101)로 수소 결합을 통해 결합할 수 있다. 구체적으로, H2의 Y(서열: 3) 및 W(서열: 18)와 L1의 Y(서열: 6) 및 Q(서열: 8)의 아미노산 서열은 side chain 기능기를 통해 상호 작용하고, H2의 I(서열: 13)와 L1의 P(서열: 14) 및 L(서열: 16)는 펩타이드 결합의 극성 부위와 상호 작용을 일으킬 수 있다.
도 4b를 참조하면, FAM으로 형광 표지된 서열번호 1의 아미노산 서열을 갖는 펩타이드(H1)를 공유 결합으로 지지체(30) 상에 고정하고, TAMRA로 형광 표지된 서열번호 4의 아미노산 서열을 갖는 펩타이드(L2)를 제공하였다. 상기 서열번호 1 펩타이드(H1)와 상기 서열번호 4 펩타이드(L2)의 결합 여부를 측정하는 방법은 도 4a에 관한 개시 사항들을 참조할 수 있다. 상기 서열번호 1 펩타이드(H1)의 농도가 증가할수록 상기 주황색 광의 세기가 증가하는 것을 알 수 있다. 이에 따라, 상기 서열번호 1 펩타이드(H1)는 상기 서열번호 4 펩타이드(L2)와 결합하는 것을 알 수 있다. 특히, H1의 Q(서열: 9) 및 W(서열: 17)와 L2의 Y(서열: 3) 및 F(서열: 12)이 항체 결합부(101)로 수소 결합을 통해 결합할 수 있다. 구체적으로, H1의 Q(서열: 9)와 L2의 Y(서열: 3)의 아미노산 서열은 side chain 기능기를 통해 상호 작용하고, H1의 W(서열: 17)와 L2의 F(서열: 12)는 펩타이드 결합의 극성 부위와 상호 작용을 일으킬 수 있다.
일 실시예에서, 펩타이드(100)에 직접 또는 링커를 통해 생물 활성 화합물 또는 유사체가 결합된 약물 복합체를 제공한다. 상기 약물 복합체는 전술한 상기 생물 활성 화합물이 직접 또는 링커를 통해 펩타이드(100)에 연결될 수 있으며, 이때, 사용되는 링커는 종류에 제한없이 사용할 수 있으며 예를 들어 비오틴(biotin) 등을 포함할 수 있다. 상기 링커의 사용으로 제조되는 약물 복합체의 유연성 및/또는 수용성을 향상시킬 수 있다. 상기 생물 활성 화합물은 전술한 치료제제 또는 진단제제일 수 있어, 다양한 종류의 항원을 진단 또는 치료할 수 있다. 다른 실시예에서, 약물 복합체는 항체에 결합된 펩타이드(100)에 대한 생물 활성 화합물의 몰 화학량 비가 1:1 이상으로 일정한 것이 특징인 균일한 약물 복합체일 수 있다.
일 실시예에서, 생물 활성 화합물이 결합된 펩타이드를 구비하며, 후술한 진단 방법을 활용한 바이오센서를 제공한다.
상기 바이오센서를 이용하여 생물시료를 검출 및/또는 분석하는 방법은 펩타이드(100)을 도 5, 도 7a, 도 8a에서 후술한 방법으로 활용할 수 있으며, 구체적으로, 본 발명의 바이오센서에 생물시료, 바람직하게는 환자로부터 채취한 혈액 또는 체액 등과 반응시켜 검출할 수 있다. 상기 검출을 위해 전술한 바와 같이 표지 물질(200)이 펩타이드(100)에 추가로 구비될 수 있다.
상기 검출 대상이 되는 항원은 면역분석 방법에 의하여 검출 가능한 모든 생체활성물질로 특별한 제한이 없으며, 예를 들면, 자가항체, 리간드, 천연 추출물, 펩타이드, 단백질, 금속 이온, 합성 약물, 천연 약물, 대사체, 유전체, 바이러스 및 바이러스에 의한 생성 물질 및 박테리아 및 바이러스에 의한 생성 물질로 이루어진 군에서 선택된 것일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 펩타이드(100)를 이용한 분석 방법의 순서도를 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 일 실시예에 따른 분석 방법은, 타겟 항원(20)과 특이적으로 반응하는 항체(10)에 펩타이드(100)를 제공하여 항체(10)의 프레임워크 영역(FR)의 적어도 일부분에 가역적으로 결합시키는 전처리 단계(S100)를 포함할 수 있다. 펩타이드(100)에 관한 상세한 설명은 모순되지 않는 범위 내에서 도 1a 내지 도 4의 개시 사항을 참조할 수 있다. 일 실시예에서, 항체(10)는 지지체(30)에 고정되어 준비될 수 있다. 지지체(30)는 기판, 비드(bead) 또는 고분자 구조체일 수 있다. 지지체(30)으로 사용될 수 있는 기질은 바이오칩에 사용될 수 있는 것이라면 한정되지 않는다. 바람직하게는 별도의 처리를 하여 표면이 개질되거나 개질되지 않은 금, 세라믹, 유리, 고분자, 실리콘, 변형된 실리콘 및 금속일 수 있다. 구체적으로 상기 고분자는 테트라플루오로에틸렌(tetrafluoroethylene), 폴리스티렌(polystyrene) 또는 폴리프로필렌(polypropylene)일 수 있으며, 상기 기판 상에 처리하여 표면을 개질시킬 수 있는 물질은 고분자, 플라스틱, 수지, 탄수화물, 실리카, 실리카 유도물질, 탄소, 금속 무기 유리 및 막과 같은 물질일 수 있다. 지지체(30)는 상기 지지체(30) 역할뿐만 아니라, 고정된 항체와 시료와의 반응을 위한 장소를 제공한다. 상기 지지체의 규격 및 그 위에 항체가 고정되는 위치, 크기 및 모양은 분석의 목적, 점적 기기(spotting machine) 및 스캐너 등의 분석기기에 따라 변화될 수 있다.
도 5는 항체(10)가 고체 지지체(30)를 이용하여 기판 상에 고정된 것을 도시하고 있으나, 이에 제한되지 않고, 항체(10)는 비드에 고정되어 용액 내에 배치되거나(도 7a 참조), 항체는 고정되지 않고, 용액 내에 혼합 상태로 제공될 수도 있다(도 8a 참조). 즉, immunosorbent 타입의 임뮤노어세이와 homogeneous 타입의 임뮤노어세이에 적용이 가능하다. 본 명세서에서, 펩타이드(100)의 "양"은 펩타이드(100)의 "농도"와 상호 호환되어 사용될 수 있고, 펩타이드(100)의 양이 "많다" 또는 "적다"는 기재는 펩타이드(100)의 농도가 "높다" 또는 "낮다"는 것으로 이해될 수 있다.
일 실시예에서, 전처리 단계(S100)에서 항체(10)에 결합된 펩타이드(110)를 정량할 수 있다. 예를 들면, 항체(10)는 기판에 고정되어 있고, 펩타이드(100)는 상기 펩타이드(100)에 표지 물질(200)이 결합되어 표지 반응을 나타내고, 상기 기판 하면에서 상기 펩타이드(100)의 상기 표지 반응의 강도를 측정할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 항체(10)에 타겟 항원(20)이 결합되기 전, 상기 항체(10)에 결합된 펩타이드(110)를 정량함으로써, 항체(10)에 결합된 펩타이드(110)의 양을 초기값으로 이용하여, 정확도 높은 타겟 항원(20)의 식별 또는 정량이 가능한 이점이 있다. 표지 물질(200) 및 표지 반응에 관한 상세한 설명은 전술한 개시 사항을 참조할 수 있다.
이후, 항체(10)에 타겟 항원(20)을 결합시켜 결합된 펩타이드(110)를 프레임워크 영역(FR)로부터 분리시키는 항원 처리 단계(S200)가 수행될 수 있다. 상기 항원 처리 단계(S200)를 수행하기 위해 피분석물을 제공할 수 있다. 상기 피분석물 내에는 타겟 항원(20)이 포함되거나, 포함되지 않을 수 있으며, 상기 피분석물 내에 상기 타겟 항원(20)이 포함되어 항체(10)에 타겟 항원(20)이 제공되는 경우, 상기 타겟 항원(20)의 상기 항체(10)와의 특이적 반응성에 의하여, 상기 항체(10)와 결합된 펩타이드(110) 중 적어도 어느 일부는 상기 프레임워크 영역(FR)로부터 분리되어 상기 항체(10)가 포함된 용액 상으로 유리될 수 있다. 이는 타겟 항원(20)의 농도가 높을수록, 항체(10)에 결합된 펩타이드(110) 중 항체(10)로부터 분리되는 펩타이드(100)의 비율이 증가할 수 있다.
이후, 항원 처리 단계 이후에 프레임워크 영역(FR)에 결합된 잔량의 펩타이드(120), 또는 프레임워크(FR)로부터 분리된 펩타이드(130) 중 적어도 어느 하나를 정량하여 타겟 항원(20)을 분석하는 분석 단계(S300)가 수행될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 항체(10)에 피분석물을 제공한 후 세척 단계를 수행하지 않고 피분석물 내의 타겟 항원(20)을 펩타이드(100, 120, 130)를 통해 분석할 수 있어, 신속한 분석이 가능하며, 세척을 위한 부가적인 장비가 요구되지 않고 추가적으로 항체 자체를 표지 시키는 단계를 포함하지 않아 one-step의 간소화가 가능하며, 적은 양을 사용하더라도 펩타이드(100)에 표지되는 물질로 항원의 결합으로 인한 항원-항체 반응을 확인할 수 있어 소형화가 가능하므로, 사용 용이성이 향상된 one-step 임뮤노어세이를 제공할 수 있다.
일 실시예에서, 프레임워크 영역(FR)에 결합된 잔량의 펩타이드(120)를 정량할 수 있다. 이 경우, 전처리 단계(S100)의 항체(10)에 결합된 펩타이드(110)의 양보다 분석 단계에서 측정된 프레임워크 영역(FR)에 결합된 잔량의 펩타이드(120)의 양이 감소된 경우, 상기 피분석물 내에 타겟 항원(20)이 포함되었다는 정보를 획득할 수 있다. 이는, 타겟 항원(20)이 항체(10)에 결합되어, 상기 펩타이드(110)이 분리되었기 때문이다.
또한, 전처리 단계(S100)의 항체(10)에 결합된 펩타이드(110)의 양에 대한 분석 단계에서 측정된 프레임워크 영역(FR)에 결합된 잔량의 펩타이드(120)의 양의 차이가 클수록 타겟 항원(20)의 양이 많다는 정보 또는 농도가 높다는 정보를 획득할 수 있다. 이에 따라, 본원 발명은 피분석물에 포함된 타겟 항원(20)의 양 또는 농도까지 식별 또는 정량할 수 있다(제 1 분석).
다른 실시예에서, 프레임워크 영역(FR)으로부터 분리된 펩타이드(130)을 정량할 수 있다. 이 경우, 프레임워크 영역(FR)으로부터 분리된 펩타이드(130)의 양이 임계 값 이상인 경우, 상기 피분석물에 타겟 항원(20)이 포함된 것일 수 있다(제 2 분석).
또 다른 실시예에서, 프레임워크 영역(FR)에 결합된 잔량의 펩타이드(120) 및 프레임워크 영역(FR)으로부터 분리된 펩타이드(130)를 모두 정량할 수 있다. 정량된 결과 분석(제 1 분석, 제 2 분석)에 관한 상세한 설명은 전술한 개시 사항들이 참조될 수 있다. 이에 따라, 전처리 단계(S100)에서 측정된 항체(10)에 결합된 펩타이드(110)의 양과 분석 단계(S300)에서 프레임워크 영역(FR)에 결합된 잔량의 펩타이드(120)의 양의 차이값(제 1 분석) 및 프레임워크(FR)로부터 분리된 펩타이드(130)의 양의 차이값(제 2 분석)을 이용하여 타겟 항원(20)의 정량을 위해 2가지 분석 방법이 활용될 수 있다. 상제 제 1 분석 및 제 2 분석을 통해 타겟 항원(20)의 정량 분석의 정확도 및 신뢰도가 향상된 one-step 임뮤노어세이를 제공할 수 있다. 상기 정량은 잔량의 펩타이드(120) 및/또는 분리된 펩타이드(130)에 결합된 표지 물질(200)의 전술한 표지 반응을 측정하여 판단할 수 있으며, 예를 들면, 상기 표지 반응의 형광의 양은 형광 공명 에너지 전이(fluorescence resonance energy transfer; FRET) 방법을 이용하여 측정할 수 있다.
도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 타겟 항원(20)의 분석 결과를 나타낸 그래프로, 도 6a는 항체(10)는 항-hCG 항체(10)이고, 타겟 항원(20)은 hCG 일 때, 도 6b는 항체(10)는 항-CRP 항체(10)이고, 타겟 항원(20)은 CRP 일 때, 도 6c는 항체(10)는 항-인플루엔자 B 항체(10)이고, 타겟 항원(20)은 인플루엔자 B 일 때 분석 결과를 나타낸 그래프이다.
도 6a 내지 도 6c를 참조하면, 펩타이드(100)는 서열번호 1 내지 서열번호 4의 아미노산 서열을 갖는 펩타이드를 이용하였다. 도 6a 내지 도 6c에서 그래프 A는 전처리 단계(S100)에서 항체(10)에 결합된 펩타이드(110)의 측정값, 그래프 B는 분석 단계(S300)에서 프레임워크 영역(FR)에 결합된 잔량의 펩타이드(120)의 측정값, 그래프 C는 프레임워크 영역(FR)으로부터 분리된 펩타이드(130)의 측정값일 수 있으며, 예시적으로, 펩타이드(100)에 결합된 표지 물질(200)이 나타내는 표지 반응의 세기를 측정하여 정량하였다. 상기 표지 반응은 형광 반응일 수 있다. 전술한 물질들은 비제한적인 예시이며, 본 발명을 한정하는 것은 아니다.
도 6a 내지 도 6c를 참조하면, 서열번호 1의 펩타이드(H1), 서열번호 2의 펩타이드(H2), 서열번호 3의 펩타이드(L1) 및 서열번호 4의 펩타이드(L2)에서 모두 항체(10)에 결합된 펩타이드(110)의 양(A)보다 프레임워크 영역(FR)에 결합된 잔량의 펩타이드(120)의 양(B)이 감소하였음을 알 수 있다. 또한, 프레임워크 영역(FR)으로부터 분리된 펩타이드(130)의 양(C)이 측정됨을 알 수 있다. 이 결과, 항체(10)에 결합된 펩타이드(110)의 양(A)에 대한 프레임워크 영역(FR)에 결합된 잔량의 펩타이드(120)의 양(B)의 감소량이 프레임워크 영역(FR)으로부터 분리된 펩타이드(130)의 양(C)보다 큰 것을 알 수 있습니다. 이는, 항체(10)에 결합된 펩타이드(110)의 양(A)은 지지체(30)의 면 상에서 관찰된 형광의 세기이나, 프레임워크 영역(FR)으로부터 분리된 펩타이드(130)의 양(C)은 용액 상에서 관찰된 형광의 세기이기 때문이다. 이에 따라, 타겟 항원(20)이 항체(10)에 결합되는 경우, 항체(10)에 결합된 펩타이드(110)는 프레임워크 영역(FR)으로부터 분리되어 용액상으로 유리됨을 알 수 있으며, 본 발명의 실시예에 따라, 전술한 바와 같이 전처리 단계(S100)에서 측정된 항체(10)에 결합된 펩타이드(110)의 양과 분석 단계(S300)에서 프레임워크 영역(FR)에 결합된 잔량의 펩타이드(120)의 양의 차이 값에 의한 타겟 항원(20)의 정량이 가능하고, 동시에, 프레임워크(FR)로부터 분리된 펩타이드(130)의 양을 이용한 타겟 항원(20)의 정량이 가능하여, 타겟 항원(20)의 분석을 2 트랙(2 track)으로 수행할 수 있어, 분석의 신속도, 정확도 및 신뢰도를 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
도 7a는 본 발명의 일 실시예에 따른 펩타이드(100)를 이용한 분석 방법의 순서도이고, 도 7b는 도 7a의 분석 방법에 따른 분석 그래프이다.
도 7a를 참조하면, 일 실시예에서, 전처리 단계(S100')에서 항체(10) 비드에 고정될 수 있다. 상기 비드는 비제한적인 예시로서, 글래스(glass) 비드, 마그네틱 비드 또는 고분자 비드일 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 항체(10)를 고정하기 위한 지지체(30)로 기판이 아닌 용액 중에 배치되거나 분산될 수 있는 비드를 사용함으로써, 상기 비드에 항체(10)를 균일하게 고정시키기 용이하고, 후에, 항원 처리 단계(S200')에서 항체(10)와 타겟 항원(20)이 혼합되어 항체(10)와 타겟 항원(20)의 결합도가 상승하는 이점이 있다. 또한, 상기 비드는 기판과 같은 고정된 지지체와 달리 용액 상에 분산 또는 배치될 수 있어, 타겟 항원(20) 분석을 위한 용액 상의 공정이 가능한 이점이 있어, 항체(10)를 고정시키는 단계가 생략될 수 있고, 타겟 항원(20)과 항체(10)가 높은 확률로 결합하여 분석의 정확도가 향상되는 이점이 있다.
이후, 항원 처리 단계(S200')에서, 도 5의 항원 처리 단계(S200)와 마찬가지로, 용액 내에 존재하는 항체(10)에 타겟 항원(20)을 결합시켜 상기 펩타이드(100)를 프레임워크 영역(FR)으로부터 분리시키는 단계가 수행될 수 있다. 프레임워크 영역(FR)으로부터 펩타이드(100)가 분리되는 것의 상세한 설명은 전술한 기재를 참조할 수 있다.
이후, 분석 단계(S300')에서, 항원 처리 단계 이후에 프레임워크 영역(FR)에 결합된 잔량의 펩타이드(120)와 프레임워크 영역(FR)으로부터 분리된 펩타이드(130)를 분리할 수 있다. 예를 들면, 비드, 비드에 고정된 항체(10) 및 항체(10)의 프레임워크 영역(FR)에 결합된 잔량의 펩타이드(120)의 결합체와 프레임워크 영역(FR)으로부터 분리된 펩타이드(130)를 분리할 수 있다. 상기 결합체의 밀도는 분리된 펩타이드(130)의 밀도보다 클 수 있다. 이때, 상기 결합체의 밀도는 분리된 펩타이드(130)의 밀도보다 크다는 점을 이용하여 상기 결합체를 분리할 수 있다. 이를 위해, 원심분리기를 이용하거나, 상기 결합체를 침전시킬 수 있다.
도 7b를 참조하면, 일 실시예에서, 전처리 단계(S100')에서 항-인플루엔자 B 항체(10)를 비드에 고정시키고, 항원 처리 하단계(S200')에서 피분석물은 10 ng/Ml 농도의 CRP를 포함하거나, 10 ng/Ml 농도의 인플루엔자 B를 포함할 수 있다. 좌측 그래프(A)는 서로 다른 타겟 항원(200)들 즉, CRP, 인플루엔자 B를 포함하는 피분석물들의 프레임워크 영역(FR)으로부터 분리된 펩타이드(130)를 정량한 그래프이고, 우측 그래프(B)는 프레임워크 영역(FR)에 결합된 잔량의 펩타이드(120)를 정량한 그래프이다. 전술한 물질들은 비제한적 예시로서, 본 발명을 제한하지 않는다.
일 실시예에서, 피분석물이 인플루엔자 B를 포함하는 경우에 비하여 피분석물이 CRP를 포함하는 경우, 분리된 펩타이드(130)의 양이 작고, 잔량의 펩타이드(120)의 양이 많은 것을 알 수 있다. 이는 피분석물이 인플루엔자 B인 경우, 상기 인플루엔자 B가 항-인플루엔자 B 항체(10)와 반응하여 펩타이드(100)가 항체(10)의 프레임워크 영역(FR)으로부터 해리되기 때문이다. 반면에, 피분석물이 CRP를 포함하는 경우에는 상기 CRP가 항-인플루엔자 B와 특이적으로 결합하지 않아 팹타이드(100)가 프레임워크 영역(FR)으로부터 해리되지 않는다.
일 실시예에서, 피분석물 내의 타겟 항원(20)의 농도가 높을수록 분리된 펩타이드(130)의 양이 많을 수 있다. 또한, 피분석물 내의 타겟 항원(20)의 농도가 높을수록 잔량의 펩타이드(120)의 양은 적을 수 있다. 도 7b를 참조하면, 피분석물들이 동일하게 타겟 항원(20)으로 인플루엔자 B를 포함하는 경우에, 상기 인플루엔자 B의 농도가 높을수록 분리된 펩타이드(130)의 양이 많은 것을 볼 수 있다. 예를 들면, 상기 피분석물에 포함된 상기 인플루엔자 B의 농도가 100 ng/mL인 경우에, 농도가 10 ng/mL인 경우에 비하여 분리된 펩타이드(130)의 양이 많을 수 있다. 이는 타겟 항원(20)의 농도가 높을수록 많은 양의 타겟 항원(20)들이 항체(10)와 특이적으로 반응하여, 더 많은 양의 펩타이드(100)가 프레임워크 영역(FR)으로부터 해리되기 때문이다. 본 발명의 실시예에 따르면, 분리된 펩타이드(130)의 양 및/또는 잔량의 펩타이드(120)의 양을 측정함으로써, 피분석물 내에 포함된 타겟 항원(20)을 식별할 수 있을 뿐만 아니라, 정량 또는 농도 측정까지 가능한 분석 방법이 제공될 수 있다.
도 8a는 본 발명의 일 실시예에 따른 펩타이드(100)를 이용한 분석 방법의 순서도이고, 도 8b는 도 8a의 분석 방법에 따른 분석 그래프이다.
도 8a를 참조하면, 전처리 단계(S100'')는 항체(10)에 펩타이드(100)을 제공하여 항체(10)와 펩타이드(100)의 제 1 결합체(b1) 및 항체(10)와 결합되지 않은 펩타이드(100)을 포함하는 혼합 용액을 얻는 단계(S110) 및 상기 혼합 용액으로부터 항체(10)와 결합되지 않은 펩타이드(100)를 제거하는 단계(S120)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 혼합 용액을 탈염 컬럼(desalting column)에 통과시켜 상기 탈염 컬럼을 먼저 통과하는 결합되지 않은 펩타이드를 제거하고, 상기 탈염 컬럼을 나중에 통과하는 제 1 결합체(b1)만을 획득할 수 있다. 전술한 방법은 예시적인 것으로, 상기 결합체와 펩타이드(100)를 분리하기 위한 다양한 공지 기술들이 참조될 수 있다.
이후, 항원 처리 단계(S200'')는, 항체(10)에 타겟 항원(20)을 결합시켜 제 1 결합체(b1)를 프레임워크 영역(FR)으로부터 분리시키는 단계가 수행될 수 있다. 상기 타겟 항원(20)이 상기 항체(10)에 제공되는 경우, 타겟 항원(20)의 항체(10)와의 특이적 반응성에 의하여, 상기 제 1 결합체(b1)에서 상기 항체(10)에 결합된 상기 펩타이드(100)이 프레임워크 영역(FR)으로 분리되어 용액 상으로 유리된다.
이후, 분석 단계(S300'')는, 항체(10)로부터 분리된 펩타이드(130)와 타겟 항원(20)이 결합된 항체(10)의 제 2 결합체(b2)를 분리하는 단계(S310) 및 분리된 펩타이드(130)를 정량하는 단계(S320)를 더 포함할 수 있다. 제 2 결합체(b2)와 분리된 펩타이드(130)는 예시적으로, 단백질-A 컬럼(40)을 이용하여 분리될 수 있다. 이후, 분리된 펩타이드(130)만을 선택적으로 획득하여 표지 반응을 통해 정량할 수 있다. 이때, 타겟 항원(20)의 농도가 높아짐에 따라 제 2 결합체(b2)와 분리된 펩타이드(130)의 양이 증가하여 용액의 형광량이 증가한다.
일 실시예에서, 분석 단계(S300'')는 타겟 항원(20)의 농도의 증가에 따른 분리된 펩타이드(130)의 양을 측정하여 항체(10)의 항원결합계수(Kd)를 측정할 수 있다. 상기 항원결합계수(Kd)는 항원과 항체의 결합 상호 작용의 세기를 나타내는 평형 해리 상수일 수 있다. 상기 항원결합계수(Kd)가 클수록 타겟 항원(20)과 항체(10)의 결합 친화도가 높을 수 있으며, 이는, 항원의 농도가 높아짐에 따라 분리된 펩타이드(130)이 형광 표지 반응하여 용액의 형광량이 증가하고, 이에 따른 농도별 측정을 통해 계산할 수 있다. 본 발명의 실시예를 따르면, 고체 지지체(30)에 항체(10)을 고정시키지 않고 용액 내에 포함된 항체(10)가 타겟 항원(20)을 결합할 때의 항원결합계수(Kd)를 측정하는 방법을 이용하는 것으로, 항체(10)를 고정시키는 단계가 생략될 수 있어, 측정의 신뢰도 및 정확도가 향상되는 이점이 있다. 따라서, 항체의 항원 결합 부위에 가역적으로 결합하는 펩타이드를 사용하여 용액내에서 항체가 항원과의 결합력(결합 계수 Kd)을 측정하는 분석 방법을 통해, one-step 임뮤노어세이가 가능한 키트의 개발도 가능하다.
도 8b를 참조하면, 일 실시예에서, 타겟 항원(20)은 HRP일 수 있고, 항체(10)는 항-HRP 항체(10)일 수 있다. 전술한 물질은 예시적인 것으로 본 발명을 한정하지 않는다. 일 실시예에서, 피분석물 내의 타겟 항원(20)의 농도를 증가시키면서 분리된 펩타이드(130)의 양을 측정하고, 분리된 펩타이드(130)의 양을 이용하여 항체(10)의 항원결합계수(Kd)를 계산하였다. 상기 항원결합계수(Kd)는 타겟 항원(20)인 HRP의 양이 증가할수록 용액의 형광량이 증가하였다. 본 발명의 실시예에서, 계산된 항원결합계수(Kd) 8.9 ⅹ 10-7 M으로 계산되었다.
일 실시예에서, 펩타이드(100)를 이용한 분석 방법은 면역 분석(immunoassay) 방식을 따라 수행될 수 있다. 예를 들면, 진단 키트는 루미넥스 분석, 단백질 마이크로어레이 분석, 엘리사(ELISA) 분석, 캡처-ELSA 분석, ELISPOT 분석, 방사선 면역 분석(RIA), 측방 흐름 면역 분석(lateral flow immunoassay: LFIA), 통과흐름 면역 분석(flow-through immunoassay: FTIA), 단백질 마이크로플루이딕(microfluidic) 면역 분석, 단백질 마크로플루이딕(microfluidic) 면역 분석, 단백질 모세관 전기영동 분석(capillary electrophoresis: CE), 전기 화학 바이오 센서, 방사 면역 침전 분석, 면역 침전 분석, 면역조직화학염색 분석, 오우크테로니(Ouchterlony) 면역 확산 분석, 억제 또는 경쟁 분석, 샌드위치 분석, 유세포 분석(flow cytometry), 면역 전기 영동 분석, 조직면역 염색 분석, 보체 고정 분석, FACS 분석, 단백질 칩 분석, 면역 형광 염색 분석 및 면역 친화성 정제 분석 방식에 따라 응용될 수도 있다. 전술한 분석 방식은 예시적일 뿐, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 면역분석용 키트들에 관하여 상용화된 분석 방법에 관한 설명이 적용될 수 있다. 상기 면역분석용 키트를 이용하여, 전술한 Kd 산정이 가능하며, Kd 산정을 통해 결합력 측정이 가능한 키트 개발에도 이용될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명이 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
10: 항체
20: 타겟 항원
30: 지지체
40: 단백질-A 컬럼
100, 100a, 100b, 100c, 100d, 100f: 펩타이드
101: 항체 결합부
102: 결합력 조절부
110: 결합된 펩타이드
120: 잔량의 펩타이드
130: 분리된 펩타이드
200: 표지 물질
FR: 프레임워크 영역
CDS: 상보성 결정 영역
<110> opttolane <120> Peptides binding to antibodies, drug complex, biosensor and analyzing method using the same <130> PN01369 <160> 4 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 20 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> peptide 1 <400> 1 Ser Tyr Trp Ile His Trp Val Lys Gln Arg Pro Gly Gln Gly Leu Glu 1 5 10 15 Trp Ile Gly Glu 20 <210> 2 <211> 20 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> peptide 2 <400> 2 Val Tyr Tyr Cys Ala Arg Glu Pro Thr Gly Thr Gly Ile Tyr Phe Asp 1 5 10 15 Val Trp Gly Lys 20 <210> 3 <211> 20 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> peptide 3 <400> 3 Thr Tyr Leu Glu Trp Tyr Pro Gln Lys Pro Gly Gln Ser Pro Lys Leu 1 5 10 15 Leu Ile Tyr Lys 20 <210> 4 <211> 14 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> peptide 4 <400> 4 Val Tyr Tyr Cys Phe Gln Gly Ser His Val Pro Phe Thr Lys 1 5 10

Claims (29)

  1. 항체의 프레임워크 영역(framework region; FR)들 중 적어도 일부 상기 프레임워크 영역에 가역적으로 특이적 결합하는 항체 결합부; 및
    상기 항체와 특이적으로 반응하는 타겟 항원이 상기 항체에 결합하는 경우, 상기 항체 결합부를 상기 프레임워크 영역으로부터 분리되도록 상기 항체 결합부의 상기 프레임워크 영역에 대한 결합력을 조절하는 결합력 조절부를 포함하는 펩타이드.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 항체 결합부는 -Y-, -Q-, -P-, -L-, -I-, -W- 및 -F-의 아미노산 서열 중 하나 이상의 아미노산 서열을 포함하는 펩타이드.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 결합력 조절부는 상기 펩타이드 내에서 상기 항체 결합부의 위치 또는 상기 펩타이드의 입체적 형상을 변조하여 상기 항체에 대한 상기 항체 결합부의 결합력을 조절하는 펩타이드.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 결합력 조절부는 -S-Y-W-I-H-W-V-K-, -R-P-G-Q-G-L-E-, -I-G-E-, -V-Y-, -C-A-R-E-P-T-G-T-G-, -Y-F-D-V-, -G-K-, -T-Y-L-E-W-Y-, -K-P-G-Q-S-, -K-, L-I-Y-K-, -C-F-Q-G-S-H-V-P- 및 -T-K-의 아미노산 서열 중 하나 이상을 포함하는 펩타이드.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 항체 결합부와 상기 결합력 조절부를 단위 구조체로 포함하여 상기 항체 결합부와 상기 결합력 조절부가 교번하여 연속적으로 결합된 펩타이드.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 펩타이드는,
    서열번호 1: S-Y-W-I-H-W-V-K-Q-R-P-G-Q-G-L-E-W-I-G-E,
    서열번호 2: V-Y-Y-C-A-R-E-P-T-G-T-G-I-Y-F-D-V-W-G-K,
    서열번호 3: T-Y-L-E-W-Y-P-Q-K-P-G-Q-S-P-K-L-L-I-Y-K, 및
    서열번호 4: V-Y-Y-C-F-Q-G-S-H-V-P-F-T-K의 아미노산 서열 중 어느 하나를 포함하는 펩타이드.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 펩타이드는 6개 내지 30개의 아미노산 잔기를 갖는 아미노산 서열을 가지는 펩타이드.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 펩타이드는 인위적 또는 자연적으로 표지된 펩타이드.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 펩타이드는 상기 항체의 3차원 구조에 의하여 상기 프레임워크 영역에 결합되는 펩타이드.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 펩타이드는 상기 항체가 결합된 상태에서 상기 항체와 상기 타겟 항원의 결합이 가능한 펩타이드.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 펩타이드는 상기 항체와 상기 타겟 항원의 결합에 영향을 미치지 않는 펩타이드.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 항체에 대한 상기 펩타이드의 결합력은 상기 항체와 상기 타겟 항원의 결합력보다 더 큰 결합력을 갖는 펩타이드.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 프레임워크 영역은 상기 항체의 FR1의 일부 영역 또는 전체 영역, FR2의 일부 영역 또는 전체 영역, FR3의 일부 영역 또는 전체 영역, FR4의 일부 영역 또는 전체 영역, 또는 상기 영역들의 적어도 2 이상의 영역들의 조합을 포함하는 펩타이드.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 펩타이드는, 상기 프레임워크 영역들 중 제 1 프레임워크 영역에 결합되는 제 1 펩타이드 및 상기 제 1 프레임워크 영역과 다른 제 2 프레임워크 영역에 결합되는 제 2 펩타이드를 포함하며,
    상기 제 1 펩타이드와 상기 제 2 펩타이드가 서로 결합되는 펩타이드.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 1 펩타이드는 서열번호 2를 갖는 펩타이드이고,
    상기 제 2 펩타이드는 서열번호 3을 갖는 펩타이드를 포함하고,
    상기 제 1 펩타이드의 3번째 잔기 Y 및 18번째 잔기 W와 상기 제 2 펩타이드의 6번째 잔기 Y 및 8번째 잔기 Q는 사이드 체인(side chain) 기능기를 통해 상호 결합하며,
    상기 제 1 펩타이드의 13번째 잔기 I와 상기 제 2 펩타이드의 14번째 잔기 P 및 16번째 잔기 L는 펩타이드 결합의 극성 부위와 상호 결합하는 펩타이드.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 1 펩타이드는 서열번호 1를 갖는 펩타이드이고,
    상기 제 2 펩타이드는 서열번호 4를 갖는 펩타이드를 포함하고,
    상기 제 1 펩타이드의 9번째 잔기 Q와 제 2 펩타이드의 3번째 잔기 Y는 사이드 체인(side chain) 기능기를 통해 상호 결합하며,
    상기 제 1 펩타이드의 17번째 잔기 W와 상기 제 2 펩타이드의 12번째 잔기 F는 펩타이드 결합의 극성 부위와 상호 결합하는 펩타이드.
  17. 항체의 프레임워크 영역(framework region; FR)들 중 적어도 일부 상기 프레임워크 영역에 가역적으로 특이적 결합하는 항체 결합부; 및
    상기 항체와 특이적으로 반응하는 타겟 항원이 상기 항체에 결합하는 경우, 상기 항체 결합부를 상기 프레임워크 영역으로부터 분리되도록 상기 항체 결합부의 상기 프레임워크 영역에 대한 결합력을 조절하는 결합력 조절부를 포함하는 펩타이드를 포함하는 것으로서,
    상기 펩타이드는 자연적 또는 인위적으로 표지된 약물 복합체.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 약물 복합체는 상기 펩타이드에 대한 상기 표지 물질의 몰 화학량 비가 1:1 내지 1:2인 약물 복합체.
  19. 항체의 프레임워크 영역(framework region; FR)들 중 적어도 일부 상기 프레임워크 영역에 가역적으로 특이적 결합하는 항체 결합부; 및
    상기 항체와 특이적으로 반응하는 타겟 항원이 상기 항체에 결합하는 경우, 상기 항체 결합부를 상기 프레임워크 영역으로부터 분리되도록 상기 항체 결합부의 상기 프레임워크 영역에 대한 결합력을 조절하는 결합력 조절부를 포함하는 펩타이드를 포함하는 바이오 센서.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 펩타이드는 자연적 또는 인위적으로 표지된 바이오 센서.
  21. 타겟 항원과 특이적으로 반응하는 항체에 제 1 항 기재의 펩타이드를 제공하여, 상기 항체의 프레임워크 영역(framework region; FR)의 적어도 일부분에 상기 펩타이드를 가역적으로 결합시키는 전처리 단계;
    상기 전처리 단계의 결과물 내에 상기 타겟 항원을 포함하는지 여부의 판단이 필요한 피분석물을 제공하는 단계; 및
    상기 프레임워크 영역에 결합된 잔량의 펩타이드 또는 상기 프레임워크 영역으로부터 분리된 펩타이드 중 적어도 어느 하나를 정량하여 상기 피분석물 내에 상기 타겟 항원을 식별 또는 정량 분석하는 분석 단계를 포함하는 펩타이드를 이용한 분석 방법.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 항체는 기판, 비드(bead), 고분자 구조체 또는 이들의 조합인 지지체에 고정된 분석 방법.
  23. 제 21 항에 있어서,
    상기 항체는 고정되지 않고, 용액에 용해된 상태인 분석 방법.
  24. 제 21 항에 있어서,
    상기 분석 단계에서,
    상기 결합된 잔량의 펩타이드 및 상기 분리된 펩타이드를 모두 식별 또는 정량하는 분석 방법.
  25. 제 21 항에 있어서,
    상기 분석 단계는 상기 타겟 항원을 식별 또는 정량하는 분석 방법.
  26. 제 21 항에 있어서,
    상기 전처리 단계에서,
    상기 항체에 결합된 펩타이드를 식별 또는 정량하는 분석 방법.
  27. 제 21 항에 있어서,
    상기 펩타이드는 표지되고,
    상기 분석 단계에서,
    상기 타겟 항원의 분석은 상기 표지 반응을 측정하여 이루어지는 펩타이드를 이용한 분석 방법.
  28. 제 21 항에 있어서,
    상기 전처리 단계는,
    상기 항체에 상기 펩타이드를 제공하여 상기 항체와 상기 펩타이드의 제 1 결합체 및 상기 항체와 결합되지 않은 펩타이드를 포함하는 혼합 용액을 얻는 단계; 및
    상기 혼합 용액으로부터 상기 항체와 결합되지 않은 펩타이드를 제거하는 단계를 포함하는 펩타이드를 이용한 분석 방법.
  29. 제 21 항에 있어서,
    상기 분석 단계는,
    상기 항체로부터 분리된 펩타이드와 상기 항체와 상기 타겟 항원의 제 2 결합체를 분리하는 단계; 및
    상기 분리된 펩타이드를 식별 또는 정량하는 단계를 더 포함하는 펩타이드를 이용한 분석 방법.
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