FACS ±â¹ÝÀÇ ÇÕ¼º Àΰ£ Ç×ü ÃÊ°í¼Ó ¹ß±¼ ½Ã½ºÅÛ ±¸Ãà
Çѱ¹°úÇбâ¼ú¿ø Á¤±âÁØ ±³¼ö
Rapid Isolation of Antibody from a Synthetic Human Antibody Library by Repeated Fluorescence-Activated Cell Sorting (FACS) / PLOS One [Accepted]
1. ¿¬±¸¹è°æ
ÀÎü ³»¿¡¼ Ç×ü´Â ¿ÜºÎ·ÎºÎÅÍ µé¾î¿À´Â Ç׿ø°ú °áÇÕÇÏ¿© Ç׿øÀÇ ÀÛ¿ëÀ» ¹æÇØÇϰųª, Ç׿øÀ» Á¦°ÅÇÏ´Â ¸é¿ª´Ü¹éÁúÀ̸ç, Ç×üÀÇ ÀÌ·¯ÇÑ ¼ºÁúÀ» ÀÌ¿ëÇÏ¸é ¸é¿ª¼¼Æ÷ ½ÅÈ£Àü´Þ ü°è¿¡ °ü¿©ÇÏ´Â ´Ü¹éÁú Ç׿ø, ¾Ï¼¼Æ÷ Ç¥¸é¿¡¼ ¹ßÇöµÇ´Â Ç¥ÁöÀÎÀÚ, ¶Ç´Â À¯ÇØ ¹ÙÀÌ·¯½º Ç¥¸éÀÇ Ç¥ÁöÀÎÀÚ µîÀ» Ç¥ÀûÀ¸·Î ÇÏ´Â ´ÜŬ·ÐÇ×ü¸¦ Á¦ÀÛÇÏ¿© Áúº´ÀÇ Ä¡·á ȤÀº Áø´Ü¿¡ ÀÌ¿ëÇÒ ¼ö ÀÖ´Ù [1, 2]. ¿øÇÏ´Â Ç׿øÀ» Ç¥ÀûÀ¸·Î ÇÏ´Â ´ÜŬ·ÐÇ×üÀÇ È¿°úÀûÀÎ °³¹ßÀ» À§ÇØ ¹ÚÅ׸®¿ÀÆÄÁö¸¦ ÀÌ¿ëÇÑ ÆÄÁö µð½ºÇ÷¹ÀÌ ½Ã½ºÅÛ, ´ëÀå±Õ ȤÀº È¿¸ðÀÇ ¼¼Æ÷ Ç¥¸é µð½ºÇ÷¹ÀÌ ½Ã½ºÅÛ, ±×¸®°í ¸®º¸¼Ø µð½ºÇ÷¹ÀÌ ½Ã½ºÅÛ µîµî ´Ù¾çÇÑ ´Ü¹éÁú°øÇÐ ±â¼úµéÀÌ °³¹ßµÇ¾î ÀÌ¿ëµÇ¾î ¿Ô´Ù [3, 4]. ÇÏÁö¸¸ ÇöÀç±îÁö °³¹ßµÈ ±â¼úµéÀÇ ´ëºÎºÐÀº ¶óÀ̺귯¸®·ÎºÎÅÍ ¿øÇÏ´Â Ç×ü¸¦ ¹ß±¼Çϱâ À§ÇØ ¶óÀ̺귯¸®ÀÇ ¹Ýº¹µÈ ½ºÅ©¸®´×À» ÇÊ¿ä·Î Çϱ⠶§¹®¿¡ Ç×ü ¹ß±¼¿¡´Â ÃÖ¼Ò ¼ö ÀÏ¿¡¼ ¼ö ÁÖ±îÁö ½Ã°£ÀÌ °É¸®°Ô µÇ°í, ¹ÙÀÌ·¯½º¸¦ ÅëÇØ ±Þ¼Óµµ·Î ¹øÁö´Â Àΰ£ ¶Ç´Â °¡Ãà Áúº´¿¡ ´ëÇؼ´Â Àû½Ã¿¡ ´ëó¸¦ Çϱ⿡ ¸Å¿ì ¾î·Æ´Ù´Â ´ÜÁ¡ÀÌ ÀÖ´Ù. ÀÌ¿¡ º» ¿¬±¸ÁøÀº Ç×ü ¶óÀ̺귯¸® ½ºÅ©¸®´×¿¡ ¼Ò¿äµÇ´Â ½Ã°£À» ´ÜÃàÇÏ°íÀÚ º» ¿¬±¸¸¦ ½ÃÀÛÇÏ°Ô µÇ¾ú´Ù [5].
2. ¿¬±¸°á°ú
±âÁ¸ ¹Ì»ý¹°À» ÅëÇÑ Ç×ü ¶óÀ̺귯¸® ½ºÅ©¸®´×Àº º¸Åë ´ÙÀ½°ú °°Àº ´Ü°è·Î ¼öÇàÀÌ µÈ´Ù (±×¸² 1). i) ¶óÀ̺귯¸® ¼¼Æ÷ÀÇ ¹è¾ç ´Ü°è; ii) Çü±¤¿°·á°¡ ºÙÀº ¸ñÇ¥ Ç׿ø°ú ¶óÀ̺귯¸® ¼¼Æ÷ÀÇ ¹ÝÀÀ ´Ü°è; iii) Çü±¤È°¼º ¼¼Æ÷ ºÐ·ù±â (FACS)¸¦ ÅëÇÑ ½ºÅ©¸®´× ´Ü°è; iv) ½ºÅ©¸®´×À» ÅëÇØ ºÐ·ùµÈ ¶óÀ̺귯¸® ¼¼Æ÷ÀÇ Àç»ý; v) ÃÖÁ¾ Ç×ü°¡ ¾ò¾îÁú ¶§±îÁö i ´Ü°èºÎÅÍ ¹Ýº¹[6].
±×¸² 1. Ç×ü ¶óÀ̺귯¸®ÀÇ »õ·Î¿î FACS ±â¹Ý ½ºÅ©¸®´× Àü·« ¸ð½Äµµ.
ÀÌ °úÁ¤ Áß¿¡¼ °¡Àå ¸¹Àº ½Ã°£ÀÌ ¼Ò¿äµÇ´Â °úÁ¤Àº iv ´Ü°èÀÇ ¶óÀ̺귯¸® ¼¼Æ÷ÀÇ Àç»ý °úÁ¤Àε¥, ÇöÀç ³Î¸® »ç¿ëµÇ´Â ´ëºÎºÐÀÇ ½ºÅ©¸®´× Àü·«¿¡¼´Â ÀϹÝÀûÀ¸·Î FACS ½ºÅ©¸®´× ÀÌÈÄ¿¡ ºÐ·ùµÈ ¼¼Æ÷¸¦ ´Ù½Ã Å°¿ì°Å³ª (ÃÖ¼Ò ÇÏ·ç ¼Ò¿ä), ºÐ·ùµÈ ¼¼Æ÷°¡ °¡Áø Ç×ü À¯ÀüÀÚ¸¦ ¾ò¾î¼ ´Ù½Ã Ŭ·Î´×ÇÏ´Â (ÃÖ¼Ò 3~4ÀÏ ¼Ò¿ä) ¹æ¹ýÀ¸·Î ¼öÇàÇϱ⠶§¹®ÀÌ´Ù. ÀÌ·¯ÇÑ ¹®Á¦¸¦ ÇØ°áÇÏ°íÀÚ º» ¿¬±¸ÁøÀº ºÐ·ùµÈ ¶óÀ̺귯¸® ¼¼Æ÷¸¦ Àç»ý °úÁ¤ ¾øÀÌ ¿¬¼ÓÇؼ FACS ½ºÅ©¸®´×À» ¹Ýº¹ÇÏ´Â Àü·«À¸·Î ´Ü ÇÏ·ç¿¡ ¸ðµç FACS ½ºÅ©¸®´× °úÁ¤À» ³¡³¾ ¼ö ÀÖµµ·Ï ½ÇÇèÀ» ¼öÇàÇÏ¿´°í (±×¸² 1), ±× °á°ú H1N1 ÀÎÇ÷翣ÀÚ ¹ÙÀÌ·¯½º, BÇü °£¿° ¹ÙÀÌ·¯½º ±×¸®°í ±¸Á¦¿ª ¹ÙÀÌ·¯½ºÀÇ Ç¥¸é Ç׿øµé¿¡ ´ëÇؼ È°¼ºÀÌ ¸Å¿ì ³ôÀº (KD=~¼ö½Ê nM) Ç×üµéÀ» °¢°¢ ´Ü ÇÏ·çÀÇ FACS ½ºÅ©¸®´×À» ÅëÇؼ ¹ß±¼ÇÒ ¼ö ÀÖ¾ú´Ù (±×¸² 2). ƯÈ÷ ±¸Á¦¿ª ¹ÙÀÌ·¯½º Ç¥¸é Ç׿øÀÎ VP1¿¡ ´ëÇؼ ¹ß±¼ÇÑ Ç×ü´Â ½ÇÁ¦ ±¸Á¦¿ª ¹ÙÀÌ·¯½º¿¡ ´ëÇؼµµ Å« È°¼ºÀ» º¸¿©ÁÖ¾ú´Ù (±×¸² 3).
±×¸² 2. H1N1 ÀÎÇ÷翣ÀÚ ¹ÙÀÌ·¯½ºÀÇ N1 Ç¥¸é Ç׿ø¿¡ ´ëÇÑ Ç×ü ½ºÅ©¸®´×. (A) FACS ½ºÅ©¸®´× µ¥ÀÌÅÍ. ¿À¸®Áö³Î ¶óÀ̺귯¸®, 1st sorted¶óÀ̺귯¸®, 2nd sorted¶óÀ̺귯¸®, 3rd sorted¶óÀ̺귯¸® ±×¸®°í 4th sorted¶óÀ̺귯¸®´Â »¡°£»ö, ÁÖȲ»ö, ÃÊ·Ï»ö, ÆĶõ»ö ±×¸®°í º¸¶ó»ö ¼±À¸·Î Ç¥½ÃµÇ¾ú´Ù. (B) ¸é¿ªÈíÂø¹ÝÀÀ°Ë»ç¸¦ ÅëÇÑ ÃÖÁ¾ÀûÀ¸·Î ºÐ·ùµÈ ¶óÀ̺귯¸®ÀÇ °³º° Ŭ·Ð ºÐ¼®. °ËÀº»ö ¸·´ë´Â Negative controlÀÇ BSA°¡ ÄÚÆÃµÈ well¿¡¼ÀÇ °ª, ȸ»ö ¸·´ë´Â GST¿¡ À¶ÇÕµÈ N1 Ç¥¸é Ç׿øÀÌ ÄÚÆÃµÈ well¿¡¼ÀÇ °ª. (C) Á¤Á¦µÈ Ç×ü¸¦ ÀÌ¿ëÇÑ ¸é¿ªÈíÂø¹ÝÀÀ°Ë»ç. µ¿±×¶ó¹Ì: S1, ³×¸ð: S5, ¼¼¸ð: S16. ÇÏ¾á µµÇüÀº Negative control BSA°¡ ÄÚÆÃµÈ well¿¡¼ÀÇ °ª. °ËÀº µµÇüÀº GST¿¡ À¶ÇÕµÈ N1 Ç¥¸é Ç׿øÀÌ ÄÚÆÃµÈ well¿¡¼ÀÇ °ª.
3. ¿¬±¸ÀÇ ¼º°ú ¹× ÀÇÀÇ
ÇöÀç±îÁö ÀÌ¿ëµÇ¾î ¿Â Ç×ü ¶óÀ̺귯¸® ½ºÅ©¸®´× °úÁ¤Àº ºÐ·ùµÈ ¶óÀ̺귯¸® ¼¼Æ÷ÀÇ Àç»ý ´Ü°è ¶§¹®¿¡ »ó´ëÀûÀ¸·Î ¿À·£ ½Ã°£ÀÌ °É·Á¼ Àü¿°¼ºÀÌ ¸Å¿ì °ÇÑ ¹ÙÀÌ·¯½º Áúº´¿¡ ´ëÇÑ Ä¡·á ȤÀº Áø´Ü Ç×ü¸¦ ¹ß±¼ÇÏ´Â µ¥¿¡ ºÒ¸®ÇÔÀÌ ÀÖ¾ú´Ù. ±×·¯³ª º» ¿¬±¸ÁøÀº À̹ø ¿¬±¸ °á°ú¸¦ ÅëÇØ ºÐ·ùµÈ ¶óÀ̺귯¸® ¼¼Æ÷ÀÇ Àç»ý ´Ü°è ¾øÀÌ ¿¬¼ÓµÈ FACS ½ºÅ©¸®´×À» ÅëÇØ ³ôÀº È°¼ºÀÇ Ç×ü ¹ß±¼ÀÌ °¡´ÉÇÔÀ» º¸¿´À¸¸ç, À̸¦ ÅëÇØ ¹ß±¼µÈ Ç×ü°¡ ½ÇÁ¦ ¹ÙÀÌ·¯½º¿¡ ´ëÇؼµµ Á¦´ë·Î ¿ªÇÒÀ» ÇÏ´Â °Í±îÁö Áõ¸íÇÏ¿´´Ù. º» ¿¬±¸¸¦ ÅëÇؼ ±¸ÃàµÈ ÃÊ°í¼Ó Ç×ü ¶óÀ̺귯¸® FACS ½ºÅ©¸®´× ¹æ¹ýÀº ¹ÙÀÌ·¯½º Áúº´ È®»ê°ú °°ÀÌ ½Ã±ÞÈ÷ Ç×ü°¡ ÇÊ¿äÇÑ ½ÃÁ¡¿¡ ±²ÀåÈ÷ À¯¿ëÇÑ Ç×ü °³¹ß Àü·«ÀÌ µÉ °ÍÀ¸·Î ¿¹»óÇÑ´Ù.
±×¸² 3. ºñÈ°¼ºµÈ ½ÇÁ¦ ±¸Á¦¿ª ¹ÙÀÌ·¯½º°¡ ÄÚÆÃµÈ kit¸¦ ÀÌ¿ëÇÑ ¸é¿ªÈíÂø¹ÝÀÀ°Ë»ç. µ¿±×¶ó¹Ì: SV7 (±¸Á¦¿ª ¹ÙÀÌ·¯½º Ç׿ø¿¡ ´ëÇؼ ½ºÅ©¸®´×ÇÏ¿© ¹ß±¼ÇÑ Ç×ü), ¼¼¸ð: Negative control Ç×ü.
Âü°í¹®Çå
1. Ç×üÀǾàÇ° °³¹ß ÇöȲ º¸°í¼. 2013 Çѱ¹ ¹ÙÀÌ¿À °æÁ¦ ¿¬±¸¼¾ÅÍ.
2. Beck A, Wurch T, Bailly C, Corvaia N. 2010. Strategies and challenges for the next generation of therapeutic antibodies. Nat Rev Immunol 10:345-352.
3. Boder ET, Wittrup KD (1997) Yeast surface display for screening combinatorial polypeptide libraries. Nat Biotechnol 15:553-557.
4. Fushs P, Breitling F, Dübel S, Seehaus T, Little M. 1991. Targeting recombinanat antibodies to the surface of E. coli: Fusion to a peptidoglycan associated lipoprotein. Biotechnology 9:1369-1372.
5. Yim SS, Bang HB, Kim YH, Lee YJ, Jeong GM, Jeong KJ. 2014. Rapid isolation of antibody from a synthetic human antibody library by repeated fluorescence-activated cell sorting (FACS). PLOS One [Accepted].
6. Hoogenboom HR. 2005. Selecting and screening recombinant antibody libraries. Nat Biotechnol 23:1105-1116.