Targeted Protein Degradation(TPD)은 PROTAC과 같은 bifunctional molecule을 이용하여 표적 단백질을 ubiquitin-proteasome system으로 유도하고 선택적으로 분해하는 새로운 치료제 개발 전략입니다.
Eurofins Discovery의 SPRINTer™ Protein Turnover Assay는 CRISPR technology와 Enzyme Fragment Complementation(EFC) 기술을 기반으로, 세포 내 endogenous target protein의 변화를 직접적이고 민감하게 정량할 수 있는 cell-based assay platform입니다.
단순한 endpoint 측정을 넘어 약물 처리에 따른 target protein degradation의 potency, efficacy 및 time-dependent kinetics를 평가할 수 있어 PROTAC을 비롯한 targeted protein degrader의 screening 및 characterization에 활용할 수 있습니다.
Assay Principle
SPRINTer™ Protein Turnover Assay에서는 CRISPR/Cas9 technology를 이용하여 target protein의 endogenous locus에 작은 Enzyme Donor(ED) tag를 knock-in합니다.
ED-tagged target protein은 detection reagent에 포함된 Enzyme Acceptor(EA)와 결합하여 활성 β-galactosidase enzyme을 형성하며, substrate와 반응하여 chemiluminescent signal을 생성합니다.
PROTAC과 같은 targeted degrader가 target protein과 E3 ligase를 근접시키면 ubiquitination 및 proteasomal degradation이 유도됩니다. 이에 따라 ED-tagged target protein의 양이 감소하고 EFC signal 역시 감소하므로, signal 변화를 통해 endogenous target protein의 degradation을 정량적으로 평가할 수 있습니다.
[Target Protein + Degrader → E3 Ligase Recruitment → Ubiquitination → Proteasomal Degradation → EFC Signal 감소]
Key Features
Endogenous protein level 직접 측정: CRISPR knock-in을 통해 endogenous target protein의 turnover를 평가합니다.
High Sensitivity & Rapid Detection: 높은 assay sensitivity를 기반으로 protein degradation의 초기 변화를 빠르게 검출할 수 있습니다.
Degradation Potency & Efficacy 평가: Dose-response 분석을 통해 degrader 간 potency 및 degradation efficacy를 비교할 수 있습니다.
Time-dependent Kinetics 분석: 다양한 incubation time에서 측정하여 target degradation kinetics를 비교할 수 있습니다.
Physiologically Relevant Cell Models: Disease-relevant cell background에서 endogenous protein degradation을 평가할 수 있습니다.
Screening Application: Homogeneous assay format으로 구성되어 medium-to-high throughput screening에 적용할 수 있습니다.
Case Study I. BRD4 Targeted PROTAC
Eurofins Discovery는 proof-of-concept study로 K-562 세포의 endogenous BRD4 및 downstream effector인 c-Myc에 ED tag를 도입한 SPRINTer™ cell model을 구축하고, 다양한 BRD4-targeted PROTAC의 protein degradation을 평가하였습니다.
MZ1, dBET1, ARV-825, JQ1-idasanutlin 등 서로 다른 PROTAC을 처리한 결과, BRD4 degradation은 약물 처리 5시간부터 검출되었으며 각 degrader의 potency와 efficacy를 비교할 수 있었습니다. 특히 5시간 처리 시 BRD4 degradation efficacy는 다음과 같은 차이를 나타냈습니다.
ARV-825 > MZ1 >> dBET1 > JQ1-idasanutlin
반면 BRD4의 downstream protein인 c-Myc은 BRD4보다 다소 느린 degradation kinetics를 나타냈으며, 24시간 처리 후 각 compound 간 차이가 보다 명확하게 관찰되었습니다. 이를 통해 SPRINTer™ assay는 target protein 자체의 degradation뿐 아니라, target modulation에 따른 downstream protein stability 변화를 평가하는 데에도 활용 가능성을 보여주었습니다.
Case Study II.Cell Model에 따른 Degrader Activity 비교
Targeted protein degradation의 효율은 target protein뿐 아니라 degrader가 recruitment하는 E3 ligase의 cellular expression level에도 영향을 받을 수 있습니다.
실제 BRD4-targeted PROTAC을 HCT116 및 K-562 cell model에서 비교한 결과, 서로 다른 E3 ligase를 이용하는 PROTAC의 potency 및 rank order가 cell model에 따라 달라졌습니다. 특히 MDM2를 recruitment하는 JQ1-idasanutlin은 HCT116에서 상대적으로 높은 efficacy를 나타냈으며, 두 cell model 간 MDM2 expression 차이가 이러한 degradation efficacy 차이에 영향을 줄 수 있음이 확인되었습니다.
따라서 SPRINTer™ Protein Turnover Assay를 이용하면 단순한 compound potency 비교뿐 아니라, cellular context에 따른 degrader activity의 차이도 평가할 수 있습니다.
이런 서비스 유형을 제공합니다
Item no.
Assay Name
86-0032P-2400-047
BRD4 Human Bromodomain-Containing Chromatin Reader in HCT-116 Cell Based Protein Turnover LeadHunter Assay - US
86-0032P-2400-042
BRD4 Human Bromodomain-Containing Chromatin Reader in K562 Cell Based Protein Turnover LeadHunter Assay - US
86-0032P-2436-042
BTK Human in K562 Cell Based Protein Turnover LeadHunter Assay - US
86-0032P-3000-047
c-Myc Human Transcription Factor in HCT-116 Cell Based Protein Turnover LeadHunter Assay - US
86-0032P-3000-042
c-Myc Human Transcription Factor in K562 Cell Based Protein Turnover LeadHunter Assay - US
86-0032P-3001-047
CDKN1A Human in HCT-116 Cell Based Protein Turnover LeadHunter Assay - US
그 외 타겟 및 세포주에 대한 Custom Assay Development 가능
서비스는 이런 절차로 진행됩니다
서비스상담
유선 및 방문상담
실험항목 및 조건 논의
계약
최초 견적서 전달
실험의뢰서(CSF) 작성
(필요시) 계약서 작성
시료 준비
실험 물질 전달
(택배 혹은 방문수령)
시료 발송
매주 FedEx 발송
Tracking no. 안내
Report due date 안내
결과제공
실험종료 안내
최종 보고서 전달
결과 검토 및 상담
결제 진행
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