酵素ジスルフィド結合分析

ジスルフィド結合は、タンパク質における一般的な翻訳後修飾の一つであり、タンパク質生合成の過程で2つのシステイン（Cys）残基の硫黄原子間に形成されます。広範に存在することから、ジスルフィド結合の解析は、酵素の探索および同定において重要となる場合が少なくありません。

Creative Enzymesは、酵素構造の決定および解析における業界リーダーとして、先進的な技術プラットフォームとアッセイに基づき、酵素ジスルフィド結合解析のための包括的かつ有効なソリューションを提供しています。

酵素におけるジスルフィド結合の役割

他のタンパク質と比較して、ジスルフィド結合は酵素の適切なフォールディングにおいて特に重要であり、構造的役割と機能的役割の双方を担います。例えば、非天然型のジスルフィド結合を酵素に導入（エンジニアリング）することで安定性を向上させることが可能です。また、アロステリック・ジスルフィドとして知られる一部のジスルフィド結合は、酵素の有効な生物学的機能に関与しており、当該結合が開裂するとタンパク質活性の変化を引き起こします。したがって、ジスルフィド結合解析は、タンパク質安定性、構造—機能相関、ならびにジスルフィド結合により生じる酵素アイソフォームに関する研究において、重要な情報を提供します。

酵素ジスルフィド結合解析の意義

ジスルフィド結合アッセイは、研究者が酵素の構造および機能を理解するための重要なツールおよび手段を提供します。当社はジスルフィド結合解析に注力しており、最先端技術を多角的に活用することで、ジスルフィド結合研究の進展を継続的に推進しています。ジスルフィド結合の特性および機序を明らかにすることにより、研究者が酵素の生物学的機能をより深く理解できるよう支援するとともに、関連疾患研究および医薬品開発における新たな方向性と戦略の提示に貢献します。

ジスルフィド結合の解析技術

ジスルフィド結合は、主として以下の3種の技術により解析できます。

• 高分解能の三次元構造を得る結晶学的手法。
• 配列データに基づくアルゴリズム手法。
• 消化ペプチド混合物を対象に、実験手法とアルゴリズム手法を組み合わせて解析する手法。

典型的な研究では、NMR分光法、X線結晶構造解析、エドマン分解、対角紙電気泳動、ならびに液体クロマトグラフィー（LC）と質量分析（MS）を結合した手法など、多様な解析技術が用いられます。高純度試料の要件やスループットの低さといった他手法の制約と比較して、ボトムアップMSはジスルフィド結合解析で最も広く用いられている手法です。一般に、このボトムアップアプローチでは、大型生体分子を解析しやすい小断片へ消化し、イオン化技術、相補的なフラグメンテーション技術、ならびに分離のためのLCシステムを組み合わせて解析します。

Figure 1 典型的なジスルフィド結合（DSB）解析ワークフロー。
(Analytical and Bioanalytical Chemistry 2018)

Creative Enzymesは、各種由来の複数サンプルにおけるジスルフィド結合を解析可能な高感度HPLC-MS/MSプラットフォームを提供しています。加えて、配列情報に基づく先進的な機械学習戦略を開発しています。さらに、ジスルフィドアーティファクトの検証およびジスルフィドエンジニアリングに関するサービスも提供しています。主なサービスは以下のとおりです。

• 配列データに基づくアルゴリズム解析。
• HPLC-MS/MSプラットフォームによるジスルフィド結合解析。
• ジスルフィドアーティファクトの検証。
• ジスルフィドエンジニアリング。

ご関心をお持ちの方は、お気軽にお問い合わせください。