自動ペプチド合成装置

Gyros Protein Technologies社は、1985年に米国アリゾナ州のTuscon（ツーソン）にてProtein Technologies社として設立された自動ペプチド合成装置の老舗メーカーです。

設立から35年以上にわたり、柔軟性と頑健性に優れた新たなペプチド合成装置の開発を続け、ペプチド研究のエキスパートからビギナーまで世界中の研究者に長年愛用され続けています。

ペプチド医薬品やペプチドワクチンの研究開発はもちろん、ケミカルバイオロジーなどの基礎研究、イメージングプローブ開発、食品／化粧品ペプチドや畜産／水産飼料開発などの応用研究に至るまで、多くの研究領域で使用されています。

株式会社スクラムでは20年以上にわたり、自社ラボでのペプチド受託合成サービスを提供してきました。

それゆえに、これまで様々なペプチド合成装置を使用してきた、ある意味コアな合成装置ユーザーとしての経験を有しています。

はじめてペプチド合成装置の購入を検討される皆様が目的に適った合成装置をお選びいただけるために、下記にてペプチド合成の大変な点を2つだけお伝えいたします。

• 合成が上手くいかず、条件検討し再合成を必要とするペプチドが度々発生します。
• 合成することに注目しがちですが、精製の方が時間も労力、そしてコストもかかります。

はじめて購入される合成装置であればこそ、困難な状況をできるだけ解消できる装置を選んでいただきたく、チェックポイントを5つまとめました。皆様の参考となれば幸いです。

HPLC精製作業までを含めて目的ペプチドが得られない場合、合成条件を変更した再合成をする必要があります。

そのため様々な試薬を使用できることや特殊アミノ酸や特殊な試薬を装着できる十分なポートがあることはもとより、カップリング回数、加温条件、反応時間、撹拌方法などの条件を簡単に変更でき、いくつかの条件を1ランで試すことのできるパラレル合成装置が理想的です。

また、うまく合成できていない箇所を特定するために、Fmoc基の脱離をリアルタイムにモニタリングする機能を搭載した装置も有効です。

〜一般的な固相ペプチド合成の条件検討項目〜

• 最適なレジン（樹脂）の選択
• 最適な縮合剤（カップリング試薬）の選択
• 温度条件の選択（一般的に高温での反応は合成純度の向上をもたらすが、常にそうであるとは限らないので注意）
• 脱保護反応の回数と時間の最適化
• スカベンジャーの選択
• ダブルカップリング
• アセチル化などによるキャッピング
• シュードプロリン誘導体、ジペプチドビルディングブロック、添加剤、側鎖保護などによる副反応の回避

いかに精製の負荷を軽減できるか？ということが実験進捗に大きく影響を及ぼします。

精製の負荷を軽減するのに最も効果的なのは、質の良い合成により副反応物の少ない粗ペプチド（クルード）を得ることです。反応時間の短さをアピールする合成装置もありますが、いくら反応時間を短くしてもその効果は限定的です。

質の良い合成をするために合成装置に搭載していてほしい機能は、「加熱」と「窒素雰囲気下での合成」です。加熱することで反応性を高め、反応容器内を窒素で置換することで空気中の水蒸気や酸素など合成に好ましくない気体の影響を低減することができます。

このように加熱と窒素置換の機能があり、且ついくつかの条件を同時に試すことのできるパラレル合成装置がお勧めできます。

最終物となるペプチドにどこまでの純度を求めるかは、そのペプチドを何の実験に用いるかに依存します。実験目的ごとに求められるペプチド純度の一般的な指標は こちらをご参照ください。

スループットは研究内容と目的に応じて大きく異なります。スクリーニングやリード最適化、プロセス研究など必要とするスループットは異なってきます。

また、96種類/ランなどのハイスループットな合成は精製作業まで含めると費用対効果の面で効果的ではない場合も出てきます。

このような観点から、スループットの数はスクリーニング用途を除き、2〜10種類程度のパラレル合成ができれば、十分に効果的な運用が可能です。

一方でスクリーニングを想定される場合は、受託合成サービスの利用のほか、合成装置はスループットのみを重視し、（自動）精製プラットフォームの導入を検討するといった選択肢も出てきます。

必要とするペプチドの合成量は、ペプチドを使用するアッセイ方法により異なります。

In vitroの細胞アッセイや分子間相互作用実験では数mg、In vivoアッセイでは数十mg以上は確保したいところです。また、合成装置は機種ごとにペプチドの合成量が異なりますので、適切なサイズを選ぶことが大切です。

その際に、パラレル合成装置は合成量のスケールアップにも役立つ点は知っておくべきでしょう。

1種類のペプチドを複数の反応ベッセルでパラレルに合成すれば、結果的にそのペプチドの合成量を稼ぐことが可能になります。

ペプチド合成は有機溶媒や縮合剤をはじめ様々な化学物質を使用します。

とりわけレジンからの切り出し、側鎖保護機の脱保護では、高濃度のTFA（トリフルオロ酢酸）を使用するので作業には十分な注意が必要です。

合成装置によってはこの切り出し作業を装置内で安全に行えるものもございます。

また、装置にはメンテナンスがつきものですが、セルフメンテナンスが容易であることや、独立流路系とすることでクロスコンタミネーションを防止するとともに、修理期間を短縮する工夫を凝らした装置もございます。

Gyros Protein Technologiesのペプチド合成装置は、基礎研究から応用研究まで、新規ペプチドの合成を必要とする非常に多くのフィールドで使用されています。

• ペプチド医薬品の研究開発
• がんペプチドワクチン研究（ネオアンチゲンなど）
• 感染症ワクチン研究
• 診断薬応用
• ケミカルバイオロジー
• イメージングプローブ開発
• 食品・栄養学
• 化粧品応用　　など

目的の配列あるいは構造のペプチドの合成を成功するには、時には試行錯誤が必要になるときもあります。

ペプチド合成を初めて行う方にとって、それは難しい工程になるかもしれません。そんなとき、経験が豊富な第三者のサポートが頼りになります。

Gyros Protein Technologies社は、様々な種類のペプチドの合成を、世界のエキスパートの研究者とともに成功させてきた経験を持ち、お客様が求めるペプチドの合成を成功に導くべく手厚いサポートを行っております。

さらに、株式会社スクラムは長年にわたりカスタムペプチドの受託合成プロバイダーとして実績を積んでおり、経験豊富なラボスタッフが皆様のペプチド合成ワークを手助けさせていただくことができます。合成ワークはもちろん、そのあとの精製や凍結乾燥も含めたサポートを提供いたします。