【热点应用】加速生物药物的早期研发:突变体筛选
Hot
加速生物药物的早期研发:突变体筛选
#本文由马尔文帕纳科医药行业业务发展专家范洋晶供稿#
2023
在生物治 疗药物的早期研发阶段,有限的样品量往往会阻碍候选药物的筛选和优化,包括对其活性和稳定性的分析。现有的生物制剂稳定性的测量技术可以得到可靠的结果,但可能速度较慢,不适用于大批量样品的分析,而可以处理更多数量样品的测量技术可能会损失一些数据质量和信息或需要特殊定制的耗材。
所以,在生物药研发过程中,亟待一种技术可以解决这个矛盾,本文介绍的差示扫描荧光法(DSF,内在荧光法)应运而生,可以完 美解决传统分析技术所遇到的挑战。
差示扫描荧光法 (DSF,内在荧光法)是一种经济高效且易于使用的非标记生物物理技术,其原理是通过测量温度升高时荧光发射的相应变化来确定蛋白质的热变性转变温度(所谓的熔解温度,Tm值)。
新一代高通量差示扫描荧光仪 SUPR-DSF 利用内在荧光 (IF)技术,依赖于色氨酸固有荧光发射光谱波长的变化。SUPR-DSF 使用行业标准的 384 微孔板,在几小时内,而不是几天和几周,就可以对数千个样品的稳定性进行测量和比较。SUPR-DSF 结合了低样品用量和高通量两个优势,完美解决了传统技术所遇到的挑战。(后附产品手册下载链接)
图1 SUPR-DSF 仪器和标准 384 微孔板
图2内在荧光 DSF 原理:依赖于色氨酸固有荧光发射光谱的变化
01
测试方法实例
在生物药物早期发现中可以使用 SUPR-DSF 进行突变体的比较和筛选,本例对 16 个样品进行比较,其中包括 1 个野生型蛋白(WT)和 15 个单点突变体。
准备终浓度为 0.2 mg/mL的样品,以每孔 20 μL 的体积将其加入384微孔板,每个样品做三次重复,在微孔板上放置透光膜以防止蒸发。微孔板以 1°C/min 的速率进行扫描,扫描温度范围为 20°C - 100°C。使用标准方程对数据进行拟合,然后通过熔解温度 Tm 对稳定性进行排序。
02
测试结果
SUPR-DSF 生成了16个样品的高质量熔解曲线,并且,计算出的三次重复数据的熔解温度差异小于 0.2°C。如图3所示,与野生型WT(蓝色)相比,其中3个突变体(9、13和14)的熔解曲线左移,说明其蛋白稳定性降低;其余12个突变体的稳定性均有所提高,突变体1、8和12的稳定性提高最 大。
图3 15个突变体(橙色)与野生型(蓝色)的熔解曲线对比
图4展示了几个代表性样品的熔解曲线,可以发现一些蛋白质发生了单一热转变(WT蛋白与突变体7和8),而另一些蛋白质(突变体1和14)则清楚地显示出两次热转变,熔解曲线上有两个拐点。此外,包括突变体1在内的几个突变体在第 一次热转变时具有与突变体8非常相似的熔解曲线,但随后在更高的温度下进行了第二次热转变。
突变蛋白质从单一热转变到两次热转变的变性能力表明,进一步的修饰应该关注于蛋白质中较不稳定的区域。通过 SUPR-DSF 提供的数据,可以帮助研究者筛选出有前景的候选物进行深入研究。
图4 代表性样品的熔解曲线
上述实验中SUPR-DSF在1.5小时内产生了48个样品(16个突变体,3次重复)的高质量熔解曲线,但很容易扩展到384个样品(一块384孔板),在同样的扫描条件下完成384个样品的测试也仅需1.5小时。
结论
Conclusion
通过上述实验可以看出SUPR-DSF与目前稳定性研究的其他技术相比,具有非常显著的高通量优势。SUPR-DSF不仅记录了熔解温度 Tm,还可以给出:去折叠的起始温度 Tonset和范特霍夫焓变ΔHvH,从而更深入地了解样品之间的差异。
综上所述,新一代 SUPR-DSF具有高灵敏度、高通量和耗材通用性好等优势,使用10-20 μL样品在90分钟内即可给出384个样品的Tm、Tonset和ΔHvH等信息,确定不同样品之间的微小差异,避免候选药物的下游失败,从而大大节省了生物治 疗药物发现过程中的时间和成本。
参考文献
[1] Walters J, Milam SL and Clark AC. Practical Approachesto Protein Folding and Assembly: Spectroscopic Strategies in Thermodynamics andKinetics. Methods in Enzymology. 2009, 445: 1-39.
了解更多,点击下载
SUPR-DSF英文样本
微观世界大有可为
We're BIG on small!
Info
关于马尔文帕纳科
马尔文帕纳科的使命是通过对材料进行化学、物性和结构分析,打造出更胜一筹的客户导向型创新解决方案和服务,从而提高效率和产生可观的经济效益。通过利用包括人工智能和预测分析在内的最近技术发展,我们能够逐步实现这一目标。这将让各个行业和组织的科学家和工程师可解决一系列难题,如最 大 程 度地提高生产率、开发更高质量的产品,并缩短产品上市时间。
联系我们:
销售热线: +86 400 630 6902
售后热线: +86 400 820 6902
联系邮箱:info@malvern.com.cn
官方网址:www.malvernpanalytical.com.cn
全部评论(0条)
推荐阅读
-
- 【热点应用】加速生物药物的早期研发:突变体筛选
- 差示扫描荧光法 (DSF,内在荧光法)是一种经济高效且易于使用的非标记生物物理技术,其原理是通过测量温度升高时荧光发射的相应变化来确定蛋白质的热变性转变温度(所谓的熔解温度,Tm值)。
-
- 【直播预告】流池法在药物早期研发中的应用
- 在直播会议中, 会更深入讨论流池法的优势, 并分享其在药物早期研究中的应用,内容精彩,不容错过。会议日期:2023 年 3 月 9 日 (周四)
-
- 【联合网络研讨会】早期药物发现中的生物物理方法
- 早期的药物发现需要跨学科的研究方法,有机结合经验方法和理性设计。在不同的治 疗方式中,口服小分子药物是安全治 疗急性和慢性疾病的主要支柱。
-
- 创新性高通量SPR技术加速生物治疗药物发现
- 抗体表位特异性属于抗体固有的属性,通常无法进行设计,所以一个具有适当特性的抗体主要通过经验性表达筛选得到。
-
- 光散射技术在药物质量表征与制剂筛选的应用
- 线下会议
-
- 热点应用丨FTIR光谱在活性药物成分(API)的识别中的应用
- 在药物开发和生产中,准确、快速地鉴定有效药物成分(API)至关重要。过敏性鼻炎,也被称为花粉热,是一种普遍存
-
- Webinar 预告:分子标记物在临床诊断与药物筛选的应用
- 加速转化医学研究系列直播 分子标记物在临床诊断与药物筛选的应用 时间:2023 年 7 月 27 日 14:00-15:30
-
- 应用方案 | 靶向质谱成像助力药物早期发现药代动力学研究
- 应用方案 | 靶向质谱成像助力药物早期发现药代动力学研究
-
- 应用方案 | 靶向质谱成像助力药物早期发现药代动力学研究
- 应用方案 | 靶向质谱成像助力药物早期发现药代动力学研究
-
- 离子源:质谱仪器研发新热点
- 在本次会议中,有大量的报告是关于质谱技术在生命科学领域的应用。另外,还有一部分报告集中于质谱仪器的开发,尤其是新型质谱离子源的开发。
-
- 应用热点|扫描电镜在汽车行业的应用
- 金相分析是研究金属材料内部组织结构的重要方法,在失效分析、质量控制和研发过程中不可或缺。
①本文由仪器网入驻的作者或注册的会员撰写并发布,观点仅代表作者本人,不代表仪器网立场。若内容侵犯到您的合法权益,请及时告诉,我们立即通知作者,并马上删除。
②凡本网注明"来源:仪器网"的所有作品,版权均属于仪器网,转载时须经本网同意,并请注明仪器网(www.yiqi.com)。
③本网转载并注明来源的作品,目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点或证实其内容的真实性,不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。其他媒体、网站或个人从本网转载时,必须保留本网注明的作品来源,并自负版权等法律责任。
④若本站内容侵犯到您的合法权益,请及时告诉,我们马上修改或删除。邮箱:hezou_yiqi
参与评论
登录后参与评论