プロテイン A 樹脂は、モノクローナル抗体およびポリクローナル抗体の精製に最も一般的に使用されるアフィニティー クロマトグラフィー樹脂の 1 つになりました。 この記事では、プロテイン A 樹脂の概要、その仕組み、利用可能なさまざまな種類、および抗体精製におけるその用途について説明します。

プロテインA樹脂とは何ですか?

プロテイン A 樹脂は、アガロースや架橋デキストランなどの不活性支持体に固定化されたプロテイン A 分子で構成されています。 プロテイン A は、黄色ブドウ球菌に含まれる 42 kDa の細胞壁タンパク質で、ヒト、マウス、ウサギなどのいくつかの哺乳動物種の免疫グロブリン G (IgG) 抗体の Fc 領域に対して強力かつ特異的な親和性を持っています。この親和性により、プロテイン A 樹脂は、血清、腹水、細胞培養上清などのさまざまなサンプルから IgG 抗体を捕捉および精製するための優れたクロマトグラフィー マトリックスとして機能します。

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プロテインAクロマトグラフィーの仕組み

プロテイン A クロマトグラフィーの基礎となるメカニズムは、プロテイン A と IgG 抗体の Fc 領域間の相互作用に基づいています。 プロテイン A には、それぞれ IgG 分子の Fc 領域と相互作用できる 5 つの相同 IgG 結合ドメインがあります。 クロマトグラフィー中、IgG 抗体を含むサンプルがプロテイン A カラムを通過すると、IgG の Fc 領域が樹脂ビーズに固定化されたプロテイン A リガンドに特異的かつ強力に結合します。 非 IgG 夾雑物は結合せずにカラムを通過します。 次に、pH を変更するか、非 IgG タンパク質との競合溶出を使用して、IgG 分子がカラムから溶出されます。 この高い特異性と親和性の相互作用により、無傷の抗体を最大 95% の純度で極めて効率的に精製できます。

プロテイン A 樹脂の種類

リガンド、マトリックス、性能特性が異なるいくつかのタイプのプロテイン A 樹脂が市販されています。

– アガロースベース: 架橋アガロースビーズに結合したプロテイン A で構成される最も初期のタイプの 1 つ。 非常に堅牢ですが、高い結合能力がありません。

– グループ特異的樹脂: デキストラン、アクリルアミド、または多糖マトリックスに特異的に結合したプロテイン A リガンドにより、より高い動的結合容量が得られます。

– 高流動樹脂: 流量の増加とスケールアップ用途向けに最適化されたマトリックス。

– プレパックカラムフォーマット: 標準化された精製ワークフロー向けに、さまざまなサイズのすぐに使用できるプレパックプロテイン A カラム。

– マルチモーダル樹脂: 追加の抗体変異体を捕捉するための Capto Adher や MabSelect SuRe などの追加のリガンドに共有結合します。

プロテインA樹脂の用途

プロテイン A クロマトグラフィーは、堅牢なテクノロジーと優れた抗体回収率により、さまざまな生産プラットフォームからのモノクローナル抗体およびポリクローナル抗体の精製に最適な方法となっています。

– トランスジェニック植物または動物植物からの精製: 植物または卵から採取された IgG は、バッチまたはクロマトグラフィー モードでプロテイン A 樹脂を使用して精製されます。

– ハイブリドーマ細胞培養物からの精製: モノクローナル抗体を分泌するハイブリドーマ細胞培養物からの上清をプロテイン A カラムにロードします。

– 血清および腹水サンプルからの精製: プロテイン A クロマトグラフィーは、マウスの腹水または血清を通じて産生されたモノクローナル抗体を単離するために一般的に使用されます。

– 治療用 IgG 抗体の精製: 産業規模では、プロテイン A クロマトグラフィーが、バイオ医薬品産業における哺乳動物細胞培養からの抗体精製の主力方法です。

– 下流分析のためのサンプル調製: プロテイン A 樹脂は、ELISA、ウェスタンブロッティングなどの技術で抗体サンプルを濃縮し、バッファー交換するために日常的に使用されます。

結論

要約すると、プロテイン A 樹脂クロマトグラフィーは、完全な抗体を単離するための高選択性、効率性、再現性の高い方法を提供することにより、抗体精製の状況に革命をもたらしました。 樹脂、培地、機器の技術向上と相まって、プロテイン A は研究、バイオプロセシング、および治療用途におけるモノクローナル抗体のアフィニティー精製のゴールドスタンダードとなっています。 新しいアフィニティー樹脂の開発により、プロテイン A クロマトグラフィーの性能レベルはさらに向上し続けるでしょう。