細胞ベース SPR Microscopy SPRm 220 Series

製品情報

細胞ベース SPR Microscopy SPRm 220 Series

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生きた細胞上の膜タンパク質を、そのネイティブな環境のまま。SPRm 220は、光学顕微鏡とSPRを一体化し、細胞表面で起こる分子間相互作用をリアルタイム・ラベルフリーで可視化しながら、結合速度・解離速度・親和性を解析します。

細胞ベース表面プラズモン共鳴顕微鏡 SPRm 220 Series

SPRm 220は、光学顕微鏡と表面プラズモン共鳴(SPR)を統合した、細胞ベースの分子間相互作用解析システムです。従来のSPRでは解析が難しかった膜タンパク質を、細胞から抽出・精製することなく、細胞膜上のネイティブな環境に近い状態で測定できます。明視野像とSPR像を同時に取得し、個々の細胞や選択した領域(ROI)ごとに、結合・解離のリアルタイム挙動と結合速度定数(ka)、解離速度定数(kd)、解離定数(KD)を評価できます。

「膜タンパク質を、細胞のまま測る。」 ラベルフリー × リアルタイム × イメージングで、細胞表面の結合を空間分解して解析。

SPRm 220 の主な特長

細胞上の膜タンパク質を直接解析

GPCR、イオンチャネル、受容体など、抽出・精製が難しい膜タンパク質を、細胞膜上の環境を維持したまま解析できます。精製タンパク質を固定化する従来型SPRとは異なるアプローチで、創薬候補化合物と膜標的の相互作用評価に有用です。

明視野顕微鏡像とSPR測定を一体化

同一装置で細胞の明視野像とSPR応答を取得します。細胞の位置・形態を確認しながら、どの細胞・どの領域で結合反応が起きているかを対応付けて解析できます。

個々の細胞・ROIごとのセンサーグラム

SPRmでは画像上の各領域からセンサーグラムを取得でき、単一細胞レベルの反応差や細胞集団の不均一性(heterogeneity)の評価が可能です。

リアルタイム・ラベルフリーで速度論解析

蛍光標識や放射性標識を用いずに、結合・解離をリアルタイムに追跡し、ka、kd、KDなどの速度論・親和性パラメータを算出できます。

小分子から抗体まで幅広い相互作用に対応

小分子、ペプチド、抗体、タンパク質などと、細胞表面の標的分子との相互作用研究に利用できます。

ウイルス・細菌・ナノ粒子研究にも応用

高い空間分解能を活かし、ウイルスや細菌、ナノ粒子の結合・動態や微小な応答の解析にも応用されています。

  • Objective data analysis
  • Statistical result
  • Binding interaction mapping

従来のSPRとSPRmの違い

比較項目 従来型 SPR SPR Microscopy(SPRm)
主な測定対象 精製・固定化した分子 細胞上の膜タンパク質を含む細胞ベース測定
空間情報 流路内の平均応答が中心 画像上の位置情報と結合応答を対応
細胞ごとの差 評価が難しい 個々の細胞・ROIごとの比較が可能
標識 不要 不要
測定 リアルタイム リアルタイム
主な出力 Sensorgram、ka、kd、KD 明視野像、SPR像、Binding map、Sensorgram、ka、kd、KD
特に有効な用途 精製タンパク質の相互作用解析 GPCR・膜受容体・細胞表面標的・細胞不均一性の研究

従来型SPRの置き換えではなく、測定対象を広げる技術

SPRmは、従来型SPRが得意とする精製タンパク質の高品質な相互作用解析を否定するものではありません。特に価値を発揮するのは、膜タンパク質の精製が難しい場合や、細胞膜上の状態を維持したまま相互作用を評価したい場合、さらに細胞ごとの応答差を見たい場合です。QDJでは、研究目的に応じて従来型SPRとSPRmを使い分ける提案が可能です。

測定原理

SPRmは、金薄膜を用いたSPR検出と光学顕微鏡観察を組み合わせます。センサーチップ上で細胞を培養または固定し、測定対象となる化合物・抗体・ペプチドなどを流します。分子が細胞表面の標的に結合すると、局所的な屈折率変化としてSPR信号が変化します。SPRmではこの変化を画像として取得し、明視野像を参照しながら細胞や任意領域をROIとして選択します。各ROIの時間変化からセンサーグラムを作成し、結合・解離速度や親和性を解析します。

代表的なアプリケーション

GPCR・膜受容体の創薬研究:細胞膜上に発現したGPCRなどを対象に、低分子・ペプチド・抗体との結合を評価。膜環境を保った状態で速度論を取得できます。
抗体・バイオ医薬品の結合評価:HER2、CD20などの細胞表面標的に対する抗体の結合・解離挙動を、細胞ベースで解析できます。
細胞集団の不均一性評価:複数細胞のROIを個別に解析し、同じ細胞集団内でも異なる結合挙動や応答分布を評価できます。
薬剤耐性・作用機序研究:受容体の発現だけでなく、実際にリガンドや抗体が機能的に結合できるかを速度論情報とともに評価する研究に利用できます。
ウイルス・細菌・ナノ粒子:微小な対象の結合やナノスケールの動態をSPRイメージングで検出し、感染・抗菌・DDSなどの研究へ応用できます。

SPRm 220で得られるデータ

  • 細胞の明視野画像
  • SPRイメージ / Binding activity map
  • ROI(個々の細胞・任意領域)ごとのSensorgram
  • Association rate constant:ka
  • Dissociation rate constant:kd
  • Equilibrium dissociation constant:KD
  • 細胞・領域ごとの応答分布、heterogeneity情報

機器仕様

形式 SPRm 220 Series
測定方式 Surface Plasmon Resonance Microscopy(SPR Microscopy)
光学観察 Bright-field microscopy + SPR imaging
測定対象 細胞表面の膜タンパク質、精製分子、ウイルス、細菌、ナノ粒子 等
解析パラメータ ka / kd / KD、Sensorgram、Binding activity map
流路数 最大6種類の自動バッファー切換
視野・空間分解能 明視野顕微鏡:1200 ×900 μm、SPR顕微鏡:780 ×585 μm
明視野顕微鏡:10倍、SPR顕微鏡:20倍
明視野顕微鏡:1 μm、SPR顕微鏡:1 μm
サンプル容量 1-1500 μL (容量はアプリケーションによる)
温度制御 15-40℃(周囲温度の10℃以下)
本体寸法・重量・電源 690(W) ×330(H) ×340(D) mm ・ 23Kg 110-230V ・ 50/60Hz
PC / ソフトウェア Windows OS / ImageSPR software (データ解析、カイネティクス解析)

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