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Sloning （スローニング）テクノロジー |
スローニング社はトリプル・ビルディング・ブロック方式（国際特許取得）による信頼度の極めて高い人工遺伝子合成法を開発し、その受託サービスを開始しました。
商品、Slonomics（スロノミックス）は二本鎖のDNAビルディング・ブロック（アンカー部分とスプリンカー部分）を
トリプル・ビルデイング・ブロック方式で積み上げることで遺伝子を人工的に合成する最新技術です。
商品、SlonoMax(スロノマックス）はSlonomics方式を世界で唯一の完全自動ロボット制御により作製した変異ライブラリーです。
Oligonucleotide as Raw Material： 二次構造オリゴヌクレオチドを原材料とします。
本テクノロジーにおいて、二次構造をもったオリゴヌクレオチドが、Slonomics合成プロセスでの材料として用いられます。以下に示す通り、それらの分子は'anchor'と'splinker'の二つの異なるグループに分類出来ます。anchorには
デザインされたDNA鎖の範囲を含む様々な配列をもち、またsplinkerにはanchorから様々な配列に移行する構成部分をもっています。合成プロセスにおいて、ある部位で切断するための認識部位が不可欠となります（プロセスの詳細説明を参照）。いかなる遺伝子配列の合成を可能とするには、異なるビルディング・ブロックの必要数は最大で4,160です。全てのビルディング・ブロックを合わせたものが、Sloning社で大量に保管されているライブラリーに相当します。
The Elongation： 合成プロセス（１）−伸長
合成プロセスの第一フェーズでは、ライゲーションと切断の繰り返し反応サイクルを介して、ターゲット分子の短いサブ-配列が組み合わせられます。概略図にある通り（下図）、splinkerが3bpずつ伸長されるサイクルが行われます。このプロセスを5回繰り返した後には、独立した15bpの限定された分子が得られます。この分子が伸長ブロックとしてみなされ、これがターゲット配列の一部分となります。
The Transposition： 合成プロセス（２）−連結
合成プロセスの第二フェーズでは、伸長ブロック（E-ブロック）はそれぞれ接合されていきます。概略図にある通り（下図）、切断とライゲーションを介して二箇所のE-ブロックが接合されます。anchorサイドとsplinkerサイドにあるそれぞれのE-ブロックの一箇所が切断される事により、伸長されたsplinker側のビルディング・ブロックは固層化されたanchor側のビルディング・ブロックに接合されます。
分子サイズがそれぞれのステップで二倍となるならば、15merのE-ブロックから始まった場合、そのサイクル（または時間 Tn）後には次のような遺伝子サイズ（bps）となります：30bps（T1）−60bps（T2）−120bps（T3）−240bps（T4）−480bps（T5）−960bps（T6）−1920bps
The Automation Concept： 全自動合成システム
弊社の合成は一連の反復的かつ標準化された反応ステップからなり（ピペッティング、混和、インキュベーション、洗浄）、そしてそれぞれのステップは並列に行えます。それぞれのステップを自動化するため全てのプロセスを標準化することができました。自動化されたシステムの中心ユニットは、様々な周辺装置（オリゴ保存装置、撹拌インキュベーター、洗浄装置、吸光度測定装置）を統合し、ロボット化した搬送プラットフォームです。全システムは、イン-ハウスで開発したソフトウェアによって制御されています。
One Gene - Individual Gene Variants： 異なる変異体の同時合成
タンパク質の機能解析には、野生型（wt）遺伝子に対する異なるバリアントが必要となります。Slonomics技術を利用する事により、親の遺伝子配列に基づいて、遺伝子バリアントを容易かつ並列的に合成できます。例えば、wt遺伝子によく似ているけれどもアミノ酸置換または欠損による変異を示したようなサブ-フラグメントが、一貫したプロセスを通して作り出されます。従って、遺伝子コンストラクトの中に複数の変異体を同時に導入する事ができます。全ての遺伝子バリアントは別々にサブクローン化し、100%の配列保証をもって顧客にお届けします。
Many Gene Variants - SlonoMax Mutant Library： 変異体ライブラリーの作成（スロノマックス）
改良された特性や新しい特性をもったタンパク質に結びつけていく進化分子工学（Directed Evolution）の戦略上、高品質な遺伝子バリアント・ライブラリーの存在が不可欠となります。あるタンパク質について知られている構造的かつ機能的な情報に基づいて、相補的な遺伝子による変異体ライブラリーを戦略的にデザインできます。
得られた遺伝子バリアントのミックスチャーは、適切なスクリーニング法にて評価する事ができます。
最も多くの制御されたアミノ酸置換の数を得るため、SlonoMax変異体ライブラリーを異なる様々な方法でデザインする事ができます。
Slonomax Mutant Libraies - Controlled Amino Acid Exchange： コントロールされたアミノ酸置換を
挿入
今日に至るまで、遺伝子ライブラリーの作製にはerror-prone PCR法のようなランダムな方法や、degenerateオリゴヌクレオチドによる直接的な方法が用いられてきました。これらの方法では、目的としないあるいは機能をもたないバリアント分子が高い割合で生じるのに加えて、バリアントが手に入らなかったり、ライブラリー内に目的のバリアントが不均一に出現したりする事がありました。
SlonoMax変異体ライブラリーでは、制御された頻度と分布になっている目的のバリアントで厳格に構成されています。合成プロセスの間にトリプレット・ビルディング・ブロック（anchors）のミックスチャーを加える事により、遺伝子配列内の特定部位にアミノ置換が挿入されます。その結果、その部位において、全てのコドン・トリプレットの比率を制御できる事になります。
SlonoMax変異体ライブラリーの特長を、以下のようにまとめる事が出来ます：
◎複数のアミノ酸置換をいかなる配列部位へ同時に挿入できます。
◎各部位での、目的のアミノ酸置換の頻度を制御できます。
◎最終的に得られたライブラリー内での各バリアント・タイプ（突然変異の配列部位の組み合わせを併せもつ）の出現を制御できます。
◎目的ではないバリアントは存在しません。
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