Octet(R) SF3　次世代SPR装置

Octet® SF3 SPR Simplifying Progress Powered and Prepared

Powered and Prepared どのような課題にも対応 抗体断片の特性評価、ワクチン研究、細胞全体の生物学的解析に 応し、グラジエントインジェクションの新技術であるOneStep®と 対する現在の世界的な需要に遅れを取ることなく対応するには、最 NeXtStep™を採用した、新しいOctet® SF3では、標準的なマル 初に設定した研究仮説を実用的な結果に導くための、持続的な技 チサイクルカイネティクスに比べてごく短時間で、カイネティクスと 術的進歩が必要不可欠です。これは特にタンパク質のラベルフリー 親和性に関する高品質なデータを取得できます。Octet® SF3は、 解析の分野に当てはまります。 ユーザーによってユーザーのために設計されたソフトウェアと組み 合わせることで、幅広い生体分子間相互作用の特性評価を迅速に 低分子と高分子のどちらにもきわめて高い感度を示すうえに、ベー 行う、堅牢かつハイスループットで省メンテナンス性のSPRソリュー スラインのノイズとドリフトが低く、大容量インジェクションにも対 ションを提供します。 2

堅牢で省メンテナンス性のSPR ハイスループットなSPR OneStep® インジェクション技術 競合アッセイ 最新の流路系と最適化された電 1回の無人アッセイで最大768サ OneStep® インジェクション技術 NeXtStep™インジェクション技 子設計により、装置の故障や閉 ンプルの完全な結合カイネティ を使用することで、複数の希釈 術を利用することで、単一濃度 塞の可能性を大幅に低減し、装 クスと親和性のデータを生成し 系列の調製が不要になり、アッ のアナライトから、複数の競合 置のダウンタイムが最小限に抑 ます。OneStep®インジェクショ セイの開発や作業が効率化しま 物質の存在下におけるアナライ えられ、信頼性の高い高品質な ン技術、72時間を超える無人 す。単純に単一濃度のアナライ トのフルカイネティクスと親和性 データが得られます。 運転時間、独自のサンプルレイ トを調製するだけで、カイネティ を決定できます。 アウトの組み合わせにより、1回 クスやアフィニティ解析のための のランで数百ものサンプルをハ 広範な濃度勾配を作り出すこと イスループットにデータを取得・ ができます。 解析することが可能です。 3

Octet® SF3：他に類を見ない イノベーションと設計の組み合わせ Octet® SF3 は、堅牢な工学設計による独自の技術的イノベーショ ンの組み合わせにより、システムの省メンテナンス性と高いサンプ ル処理能力を備え、低分子と高分子のどちらもきわめて正確に特 -主な特長： アナライトの希釈系列を必要とせず、表面再生のためのインジェ クション回数を削減し、アッセイ開発期間を大幅に短縮する独自 性評価を行えるため、あらゆるSPR使用頻度のユーザーに対して のOneStep®グラジエントインジェクション技術 により、カイネティ 最適なシステムになっています。 - クスと親和性を正確に測定 - 低分子と高分子のどちらのアッセイでも高感度にサンプルを測定 幅広いカイネティクス速度定数に対して精度が高く、高親和性相 - 互作用も測定可能 NeXtStep™グラジエントインジェクション技術により、競合アッセ イをきわめて正確に実施 5 3 6 1 4 2 4

1 バッファー容量の増加 2 最適化された流路系 バッファートレイに1 Lの容器を3本配置することができ、1本は水ライン、 Octet® SF3の流路系はあらゆる面において閉塞の潜在的な原因を最小 2本はバッファーラインとして使用可能です。2本のバッファーラインは個 限に抑える設計により、強力かつ堅牢で、省メンテナンスなシステムを実 別に作動するため、アッセイで2種類のランニングバッファーを使用するこ 現しています。システムへの吸着の脱離、洗浄、除染のプロトコルにより、 とができます。 システムの稼動時間を最大限に保ちます。 3 専用の水ライン 4 熱力学的測定と生理学的測定 Octet® SF3には専用の水ラインがあり、バッファーの沈殿や閉塞のリス Octet® SF3は幅広い温度における相互作用の解析が可能で、生理的温 クが低下します。 度における治療薬の結合カイネティクスと親和性を迅速に評価できます。 インラインバッファーデガッサーで気泡の形成を防止し、大容量（500 µL）のシリンジを併用することにより、解離速度定数の正確な算出が可 能です。 5 サンプル回収 6 ハイスループットなサンプル取得 結合したアナライトを回収することができ、他の分析法で同じアナライト OneStep®とハイスループットモードの併用で、独立した768サンプルを を評価可能です。 24時間以内に解析することができます。Octet® SF3は72時間以上の連 続稼働が可能なため、きわめてハイスループットなライブラリースクリー ニングにも最適です。 5

OneStep®グラジエントインジェクション技術 OneStep®グラジエントインジェクション技術は、Taylorの分散理 O- neStep® グラジエントインジェクション技術の特長： 論に基づき、移動するバッファーの流れの中に単一濃度のアナライ 正確性：マルチサイクルカイネティクスの速度定数とほぼ同一 トを拡散させ、3桁以上の濃度勾配を作り出すことで、単一濃度の - 処理速度：センサーチップ再生、サンプル調製、データ取得、カ アナライトから分子のカイネティクスと親和性を正確に測定すること - イネティクスと親和性の解析に必要な時間を大幅に短縮 を可能にします。 スループット：単一濃度のアナライトで各相互作用を評価できるた め、各サンプルプレートを最大限に利用可能 Octet® SF3で標準的なマルチサイクルカイネティクス（MCK）も 実施できますが、OneStep®インジェクションにより各アナライトの 希釈系列の調製は不要です。 A. B. 1 t 拡散 流れ start t1 t2 t3 0 tstop tstart t1 t2 t3 τ tstop 図1 注記：(A) OneStep®による注入ライン内のグラジエント形成と、 (B) フローセルで測定された各時間のアナライト濃度。青色はランニングバッファー、ピンク色はア ナライトを示す。グラジエント形成ならびにフローセルにおけるアナライト濃度との関係は、5つの時点における注入ラインのシミュレートスナップショット（t start ～ t stop）で示される。１回のインジェクションで全てのアナライト濃度系列を評価できることを示している。 6 C1/C0

A. 60 Ch 3 図2 50 注記：HER2（リガンド）に対するトラスツズマブ 40 Fab抗体（アナライト）。（A）マルチサイクルカイネ 30 ティクス（MCK、短時間/長時間、完全解離は非 20 表示） と（B ～ D）Octet®SF3 SPRプラットフォー 10 ムでの Octet®インジェクションによる測定の両手法 の結果を示す。トラスツズマブFab抗体のマルチサイ 0 クルカイネティクスの希釈系列は25 nM、8.3 nM、 0 100 200 300 400 500 2.78 nM、0.926 nM、 0.309 nM。 時間（秒） 標準的なマルチサイクルカイネティクスにより、5段 B. 階トラスツズマブ希釈系列を調整、データ取得、グ 100 Ch 1 ローバル解析を実行した結果、親和定数（KD）は 80 7.19pMと計算された。。 60 OneStep®グラジエントインジェクション技術を使用 40 した場合 、に、マルチサイクルカイネティクスアッセ イ用に調製したすべての濃度において、KD値に大き 20 な差異は認められなかった。たとえば、濃度が25 0 nM、8.3 nM、0.926 nMのトラスツズマブを使用 0 100 200 300 400 500 した結果、それぞれ9.85 pM（図2B）、8.49 pM（図 時間（秒） 2C）、8.60 pM（図2D）のKD値を達成できた。 結論 C. Ch 3 60 OneStep®グラジエントインジェクションを使用した 場合、 アナライトの濃度が1点でも、希釈系列による 50 マルチサイクルカイネティクスアッセイと同様の結果 40 が得られた。このことは、日常的な装置使用だけで 30 なく、ハイスループットなヒット同定スクリーニングに 20 ついても、 時間、コスト、労力の大幅な削減が実現 することを示している。 10 0 0 100 200 300 400 500 時間（秒） 18 D. 16 Ch 1 14 12 10 8 6 4 2 0 0 100 200 300 400 500 時間（秒） 7 レスポンス レスポンス レスポンス レスポンス （RU） （RU） （RU） （RU）

NeXtStep™グラジエントインジェクション技術 競合アッセイは、ヒットしたフラグメントをコントロール分子と競合 NeXtStep™によるグラジエントインジェクションでは、溶液A（ア させることにより活性部位バインダーを見いだすことができ、創薬 ナライトと競合分子）と溶液B（競合分子のみ）を使用し、競合分 においてきわめて有用です。NeXtStep™インジェクション技術では、 子濃度は常に一定に保たれます。両溶液はサンプル保持ラインに順 1回のインジェクションで競合分子の存在下におけるアナライトのふ 次拡散され、フローセルに達した時点で、溶液の順序を反転させま るまいを測定できる独自の機能を備えています。NeXtStep™を使 す。注入の初期は、ほぼ全体が溶液Bです（図3）。NeXtStep™に 用すれば、ランニングバッファー中に競合物質を入れる必要が無く、 よるインジェクションが進行しても競合分子の濃度は一定に保たれ、 1回のアッセイで複数のアナライトと競合分子の評価が可能です。フ アナライトの濃度はグラジエントがかかった上昇を示します（図4）。 ルカイネティクスプロファイル、親和性、部位特異的競合を、競合 分子の存在下における結合の変調として明確に識別することができ ます。 1.0 1.0 競合分子 0.8 0.8 0.8 0.6 溶液A 0.6 アナライト 0.4 溶液B 0.4 0.2 0.2 0 0 0 40 60 80 0 50 150 250 時間（秒） 時間（秒） 図3 図4 注記：フローセル通過時の各溶液の割合を時間経過でチャート化した図。インジェ 注記：競合分子の濃度はアッセイ中を通して一定。しかし、インジェクションが クション開始時の溶液はほぼ全体が溶液B（競合分子）だが、インジェクション 進行すると溶液Aが大きな割合を占めるようになるため、アナライトの濃度が徐々 が進行していくと徐々に溶液A（アナライトと競合分子）に置き換わり、注入の に上昇する。 最終段階ではほぼ全体が溶液Aになる。 8 アナライトの割合 アナライトの割合

A. B. C. ベンゼンスルホンアミドと 50 50 50 フロセミド ベンゼンスルホンアミド 40 40 フロセミド 40 フロセミド 30 30 30 ベンゼンスルホンアミド 20 20 20 10 10 10 0 0 0 0 100 200 300 0 100 200 300 0 100 200 300 時間（秒） 時間（秒） 時間（秒） 図5 注記：NeXtStep™によるグラジエントインジェクショ ンスルホンアミド（青）と(B)フロセミド（緑）の、 フロセミド（緑）、ベンゼンスルホンアミド（青）、フ ンを用いて、ビオチン標識されたII型炭酸脱水酵素 NeXtStep™による連続的なグラジエントインジェク ロセミドとベンゼンスルホンアミド（茶色）のセンサー に対するフロセミドとベンゼンスルホンアミドの結合 ションを行った。(C)続いて、濃度を一定に保った ベ グラムを比較すると、親和性の高いフロセミドの相互 における競合作用を特定した。 ンゼンスルホンアミドと（競合分子としての）フロセ 作用により、親和性の低いベンゼンスルホンアミドの ミドのNeXtStep™によるグラジエントインジェクショ 結合プロファイルが完全に阻害され、相加作用がな ビオチン標識されたII型炭酸脱水酵素をリガンドと ンを行い（茶色の線）、阻害されていないフロセミド いことが示された。もしそれぞれの分子がII型炭酸 するOctet® SPR SADHセンサーチップを調整し （緑）とベンゼンスルホンアミド（青）それぞれの 脱水酵素に独立して結合するのであればそれは相加 た。それぞれの競合分子の代わりに、同一のセン 結合プロファイルと比較した。 反応となるはずである。よってこれらの2分子は結合 サーチップ表面に、HBS-EP+とともに(A)ベンゼ ポケットが共通していると考えられる。 図6 Ch 1 FuFruorsoesmeimdeid aend HBS-EP+ 注記：結合への影響を調べるために、アナライトと競合分子の直接的な競合アッ セイとしてNeXtStep™によるグラジエントインジェクションアッセイを行うことも 15 可能である。 図6に示すとおり、競合分子の非存在下におけるカイネティクス応答を測定する 10 ために、HBS-EP+とともにフロセミドを注入した（緑）。続いて、競合分子とし てNeXtStep™によるメタンスルホンアミドのグラジエントインジェクションを行っ た結果、フロセミドの結合に明らかな変化が見られた（青）。 5 Methanesulfonamide NeXtStep™グラジエントインジェクション技術の主な特長は、複数の競合分子 をアッセイプレートから直接注入し、目的のアナライト分子との相互作用の可能 0 0 50 100 150 200 250 300 350 性を確認できるため、1回の無人運転により多数の競合アッセイを迅速に行える 時間（秒） ことにある。 9 レスポンス（RU） レスポンス（RU） レスポンス（RU） レスポンス（RU）

専用設計の ソフトウェアにより 装置の省メンテナンス性 と使いやすさを実現 Octet® SF3システムに記録された高品質データは、 Octet® SPR Analysisソフトウェアで簡便に解析すること 図7 ができます。 注記： Octet® SPR Discovery Software: ユーザーがメンテナンスにかける手 間を省略し、装置の稼働時間を最大化するための、装置のチューブ、プローブ、 アッセイの設定 フローセル、センサー表面の洗浄メニュー。 直感的なドラッグ＆ドロップ レイアウトにより、アッセイデザイン はかつてないほど容易になりました。Octet® SPR Discovery ソフトウェアにより、サンプルパラメーターの定義、共通または 個別サンプルフローレートの作成、注入量とレポートポイントの 追加を迅速に行うことができます。データの作成もこれまでにな く簡単になりました。 メソッド設定ページでは、定義済みの多数のメソッドから選択し て設定のガイドとして利用可能で、独自メソッドの作製、修正、 表示にも柔軟に対応します。 迅速なデータ解析 SPRベースの断片スクリーニングのデータ解析はかなり煩雑 で、1枚のプレートのスクリーニングに数日かかる場合もありま す。Octet® SPR Analysisソフトウェアは、非ヒットからのヒット の選択に統合アプローチを採用しており、スクリーニングの日別 図8 データや装置別データの正規化が可能であるため、スクリーニ 注記：Octet® SPR Discovery Software: 高品質データを簡単に作成するのに ング戦略全体を迅速に比較することができます。この統合により、 役立つ、あらゆるアッセイ対応の定義済みのメソッドプロトコール。 数時間から数日かかっていた後処理時間を数秒から数分に大幅 に短縮できます。 このソフトウェアにはカイネティクス、親和性、マストランスポー ト補正、マルチサイト結合といったモデルが組み込まれており、 必要に応じた相互作用へのフィッティングが可能です。一次スク リーニングデータですぐにKD解析が可能で、手間と時間がかか る、間違いの起こりやすい二次スクリーニングは不要です。 メンテナンス Octet® SF3のメンテナンスについては、ユーザーが行う必要の ある作業が最小限に抑えられており、システムのメンテナンスに かける時間が短縮され、データの生成に集中する時間を増やす ことができます。 図9 注記：Octet® SPR Discovery Software: 直感的に操作できる構成で、アナラ イトID、濃度、注入タイプ、共通の結合/解離時間などの変数が表示されるアッ セイメソッド設定ページ。 10

Octet® SF3注文情報 Octet® SF3 製品番号 Octet® SF3 SPR System Octet-SF3 Octet® SF3 SPR System Installation 84IAFF3 Octet® SF3仕様 ベースライン特性 屈折率レンジ 1.33～ 1.40 ベースラインノイズ 代表値 < 0.025 RU（RMS） ベースラインドリフト 代表値 < 0.3 RU/分 検出可能分子量 有機分子については下限なし 可変データレート 1、2、5、10、20、40 Hz 親和性レンジ fM～mM 作業レンジ 結合速度定数（ka) 102 ― 109 M-1 s-1 解離速度定数（kd) 10-6 ― 2.5 s-1 グローバル解析の親和定数（KD） 10-3 ― 10-12 M 濃度 サンプル濃度 >1 pM サンプル取得 無人稼働時間 72時間超、既定の稼動時間制限なし サンプル容量 任意のサンプルラック2個と試薬ラック2個 サンプルラックオプション 96バイアル、ディープウェル、PCRフォーマット、384ウェルマイクロプレート、 カスタム可能な高容量 システムとサンプルの温度制御 4～ 40° C（最大：周囲温度より15℃下まで） バッファーライン選択 3種類のラインの自動切り替え インラインバッファーデガッサー あり フローセルと注入部 フローチャンネル数 3 フローパス 1、1–2、1–2–3、3、3–2、3–2–1 フローチャンネル容量 <90nL チャンネル間デッドボリューム <20nL 注入量 2～ 700 µL フローレート 0.1～ 200 µL/分 注入の上昇時間と下降時間 <0.75秒 @ 25 µL/分 グラジエント注入 OneStep®（ハイスループットモードでの使用を含む）、NeXtStep™ 同時注入 あり ソフトウェア Octet® SPR Analysis Hit Selection あり 寸法 幅×高さ×奥行き 61 cm × 61 cm × 51 cm 重量 66 kg 11

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