用核磁共振揭示蛋白质的谱

单克隆抗体(MAbs)可以被生产出来识别几乎任何抗原，包括人体内所有细胞表面和可溶性受体。因此，它们的开发是药学研究中最活跃的领域之一，因为我们寻求利用这些分子的巨大潜力。

准确地描述蛋白质疗法(如单克隆抗体)的高阶结构(HOS)是至关重要的，因为它们的结构与功能高度相关。此外，居者有其屋计划在不同批次的制造过程中或根据所使用的制造工艺而有所不同，这意味着监察居者有其屋计划对质量控制也很重要。

通常，科学家使用二维核磁共振(NMR)光谱学来描述蛋白质的3D结构或“指纹”。但是单克隆抗体是如此大的大分子，用这种方法产生的光谱有多次重叠，很难解释。此外，糖基化也可以改变蛋白质的HOS，但通常，描述糖基化需要进一步的步骤，如酶降解蛋白质和液相色谱-质谱。

在2015年的一项研究中，Leszek Poppe领导的研究人员表明，一种名为PROFILE(蛋白质指纹线形状增强)的1D NMR技术可以简化、加快和增加MAb表征的细节。

研究小组首先研究了六批名为α型红细胞生成素的糖蛋白治疗药物，这种糖蛋白是由两种不同的工艺(rhEPO-A和rhEPO-B)生产的。研究人员分析了蛋白质的原生折叠状态以反映HOS，也分析了蛋白质的热展开状态(反映蛋白质中氨基酸的序列)。

使用Brukerbob电竞安全吗 Avance光谱仪，结合Bruker三共振冷冻探针和自动样品转换器，研究人员使用PROFILE方法进行相似性分析。研究小组发现，原生的rhEPO-A和rHEPO-B以及热展开的rhEPO-A和rHEPO-B彼此之间的差异几乎是一样的。这说明rhEPO-A和rhEPO-B之间的差异是结构变化，而不是由居屋计划造成的。

但当研究人员使用这种方法分析抗体IgG1时，他们发现了截然相反的结果。在这里，他们对抗体的糖基化和去糖基化形式进行了相似分析，在其原生状态和未展开状态下。这表明原生蛋白质的糖基化和去糖基化形式之间存在显著差异，而未折叠蛋白质的糖基化和去糖基化形式之间没有显著差异。研究人员说，对这些发现的唯一解释是，IgG1的去糖基化导致了蛋白质的HOS的显著变化。

该团队还表明，PROFILE技术比2D NMR更具选择性。使用IgG1和IgG2抗体，他们发现PROFILE可以检测到两种蛋白质的HOS之间68%的差异，而2D NMR只能检测到42%的差异。PROFILE方法在区分IgG1分子样本中低浓度的IgG2分子时也比2D方法更有效。

研究人员将他们的研究结果发表在分析化学，认为PROFILE比二维方法能提供更多有关居屋计划的资料。他们指出，与2D NMR相比，它还有其他优势，比如它不需要对样本进行同位素标记或切割，并且可以提供更快的采集时间。他们总结说，这种方法应该在生物药物开发和质量控制方面有多种用途。

参考文献

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