[생명공학 실험] 항체 정제의 기본, Protein A/G 크로마토그래피

안녕하세요. 끄적이는 생명시간입니다:)

오늘은 친화성 크로마토그래피의 한 종류인 Protein A/G Chromatography에 대해 포스팅하고자 합니다.

 

제약, 바이오업계에서 가장 흔히 사용되는 물질 중 하나는

바로 항체, Fc fusion protein 등일 텐데요!

오늘은 이러한 단백질의 정제 방법에 대해서 알아보고자 합니다.

 

*끄적이는 생명시간은 PC버전을 기준으로 작성되었습니다*

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Protien A/G 크로마토그래피란?

Protein A 크로마토그래피와 Protein G 크로마토그래피는 흔하게 사용되는 친화성 크로마토그래피 중 하나입니다.

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사실 저는 학위 과정 중에는 Nickel 레진을 이용한 정제를 가장 많이 진행했었는데요,

바이오 업계에서는 아무래도 약물을 타깃으로 하기 때문에 면역 글로불린 기반의 물질 정제를 주로 하는 편입니다.

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Protein A/G 크로마토그래피는,

IgG classes, IgG classes의 단편(fragments), IgG subclasses에 특이적으로 결합하는

리간드(protein A/protein G)를 이용한 친화성 크로마토그래피입니다.

Polyclonal IgG type antibody (IgG 다클론 항체)와 monoclonal IgG type antibody (IgG 단클론 항체)의

Fc region에 높은 결합력을 가지고 있어 IgG 유형의 단백질 정제에 이용됩니다.

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출처: ROCKLAND

 

 

Protein A/Protein G와 면역글로불린 간의 결합력

protein A와 protein G에 대한 결합력에 은 IgG classe들의 차이에 따라 달라집니다.

이러한 차이 때문에, 타겟 단백질의 특성에 따라 선택하여 사용하게 됩니다.

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예를 들어, Human IgG3의 경우, protein A에는 결합하지 않지만 protein G에서는 결합력이 높기 때문에 정제 시, protein G 컬럼을 사용하게 됩니다.

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아래 표는 IgG classes에 따른 결합력의 차이를 보여줍니다.

출처: cytiva

타겟 단백질의 Fc 부분이 어떤 면역글로불린 종류를 썼느냐에 따라 사용할 레진이 달라지기 때문에 타깃 단백질의 Fc 부분을 확인해야 합니다.

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Protein A/Protein G 크로마토그래피 원리

Protein A/Protein G 크로마토그래피는 면역 글로불린 정제에 사용되기는 하지만 정확한 원리에 대해서는 알려져 있는 메커니즘이 없었습니다.

 

최근 들어, 여러가지 논문들에서 그 메커니즘을 해석하고자 하였는데요.

공통적으로는 IgG 분자 정제 시 사용되는 산성 조건에서 IgG 분자들의 구조적인 변화가 유도되고 그에 따라 리간드에서 해리되는 메커니즘을 통해 단백질 분리가 가능하다는 것입니다.

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출처: CD Bioparticles