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구조 기반 모델링 플랫폼 및 서비스를 통한 지질 나노입자 개발 촉진

개요

지질 나노입자(LNP) 기술은 다양한 유형의 치료제의 기반이 되었습니다. LNP의 구조와 거동을 상세히 이해하면 수많은 치료제를 구현하고 최적화하는 데 도움이 될 것입니다. ‘ Schrödinger ’는 조성에 따른 LNP의 구조 및 거동 변화라는 과제를 해결하기 위해 LNP의 구조 기반 모델링을 가능하게 하는 계산 모델링 플랫폼을 제공합니다.

블레브 형성은 mRNA 발현 수준에 영향을 미치는 것으로 여겨지는 LNP 연구의 주요 분야입니다. Schrödinger 에서는 낮은 pH 조건에서 LNP 내에 분산되어 있던 mRNA(왼쪽)가 높은 pH 조건에서 블레브 내에 국소화되는 과정(오른쪽)을 시뮬레이션할 수 있습니다. 연한 파란색: 물; 진한 파란색: 양전하를 띤 이온화 가능한 지질; 녹색: 중성 이온화 가능한 지질; 주황색: PEG화 지질; 빨간색: mRNA.

주요 역량

조성1에 따른 LNP의 특성 분석

  • 내부 및 표면 구조
  • pH 의존성
  • 수분 함량
  • mRNA-지질 상호작용

이온화 가능한지질의 겉보기 pKa 값 예측2

  • LNP 성능의 핵심 특성
  • 구조 기반
  • 제형에 따라 다름

수동형 LNP 표적화와 관련된 특성을 시뮬레이션한다

  • LNP 조성에 따른 LNP 표면의 특성
  • LNP 조성에 따른 내인성 단백질과의 결합

활성 LNP 표적화 기전 규명

  • 다음과 같은 주요 리간드-LNP 거동을 규명한다: 제조 과정 중 리간드 결합, LNP 표면への 결합 효율, PEG 층을 넘어 표적 물질에 대한 노출 등
  • 리간드와 표적 간의 결합 정도 정량화

번역 효율 향상을 뒷받침하기 위한 엔도좀 탈출 모델

  • 탈출 과정을 시뮬레이션한다
  • LNP 조성에 따른 mRNA 방출 경향 파악

참고 문헌

  1. Coarse-grained mRNA를 탑재한 지질 나노입자의 자기조립 시뮬레이션.

    Grzetic DJ, Hamilton NB, Shelley JC. Molecular Pharmaceutics. 2024 , 21, 4747-4753.

  2. 지질 나노입자 내 이온화 가능한 지질의 겉보기 pKa 값 계산.

    Hamilton NB, Arns S, Shelley M, Bechis I, Shelley JC. Molecular Pharmaceutics. 2025 , 22, 588-593.