利用全自动系统对重组蛋白进行快速糖基化定性分析
2024年6月28日
此前已开发出一种用于蛋白质上糖链自动化快速分析的系统。本文介绍了针对广大用户优化的“糖基化定性分析”实验方案，适用于从事生物制药及其他糖缀合物材料中糖链结构分析的研究人员。
我们的研究范围是蛋白质糖基化。聚糖结构的变化会影响生物制药的稳定性和功能，并随宿主细胞种类及培养条件而发生改变。在某些生产条件下，可能会在一定程度上污染致敏性聚糖。
我们的目标是开发用于此类糖基定性的便捷工具，主要包括液相色谱和质谱技术。但对于简单的检测，基于凝集素的技术同样适用。
研究人员可使用多种具有不同特异性的凝集素，每种凝集素均可结合特定的糖链结构。因此，我们可以通过凝集素逐点印迹、凝集素ELISA以及凝集素微阵列等多种技术联合应用来推断糖链结构。糖基化修饰发生在人体内的功能蛋白中。
聚糖结构会随着疾病发生改变。如今，我们已将多种疾病特异性的糖基化修饰用作诊断生物标志物，例如 CA 19-9 和 AFP-L3。值得注意的是，基于凝集素的技术已被用于发现新的生物标志物候选分子。
为了验证它们，我们需要一个糖基化鉴定系统。糖基化鉴定是一项艰巨的工作。我们需要在短时间内分析数百甚至数千个数据。
然而，目前尚无系统能够满足这些需求。我们的分析方法是唯一具备全自动测量流程的方法，可大幅减少人力投入，并使我们能够高效地开展验证工作。
我们的研究旨在进一步改进快速检测仪器，特别是提升其定量测量能力。在此基础上，我们期望利用多凝集素系统检测糖基生物标志物组合，实现一种独特的诊断工具。因此，我们目前的研究重点是发现疾病特异性的糖组学生物标志物。
概述
本文介绍了一种糖类定性分析方案，重点在于蛋白质上糖链的自动化和快速分析。旨在为从事生物制药和糖缀合物材料中糖链结构分析的研究人员提供易于使用的工具。
关键研究组成部分
科学领域
- 生物制药
- 糖生物学
- 分析化学
背景
- 蛋白质糖基化影响生物制药的稳定性和功能。
- 聚糖结构可能因宿主细胞种类和培养条件而发生改变。
- 在特定条件下，致敏性聚糖可能污染产品。
- 已有基于凝集素的技术用于聚糖分析。
研究目的
- 建立糖基化鉴定系统，用于快速分析。
- 促进疾病特异性糖生物标志物的发现。
- 提升糖链分析中的定量检测能力。
使用的方法
- 凝集素印迹法
- 凝集素酶联免疫吸附测定
- 凝集素微阵列
- 自动化测量流程
主要结果
- 开发全自动糖基化鉴定系统。
- 减少糖链分析所需的人力投入。
- 利用凝集素技术鉴定新的生物标志物候选分子。
- 建立用于诊断的糖基化生物标志物组合 panel。
结论
- 该自动化系统显著提高了聚糖分析的效率。
- 它有助于验证疾病特异性的糖基化生物标志物。
- 未来的工作旨在优化定量测量工具。
常见问题
行业重要性概述
快速可靠的糖基化鉴定对生物制药研发至关重要&D，因为糖链异质性直接影响产品的稳定性、疗效和免疫原性。全自动凝集素介导的糖链分析系统可实现对重组蛋白糖基化的高通量、可重复评估，支持关键质量监控和生物标志物验证。该能力增强了预测可靠性，并在发现与开发的关键决策节点上加快决策进程。
生物制药中的战略应用&D
早期发现与靶点验证
- 可快速分析糖基化模式，阐明候选蛋白的结构与功能关系。
- 通过检测可能影响治疗效果或安全性的糖链变异，支持生物学风险评估。
- 提供候选分子早期糖型鉴定数据，助力项目组合的优先级筛选。
筛选与检测方法开发
- 为下游分析和功能检测制备经过验证的糖蛋白样品。
- 提供标准化的定量糖谱，以确保检测的可重复性和可比性。
- 可在多种生产条件下实现糖基化变异体的可扩展、高通量筛选。
转化与临床前研究
- 将聚糖谱分析与疾病相关的生物标志物发现和验证工作流程相结合。
- 通过在不同研究间实现一致的糖型确证，支持从发现到临床前验证的连续性。
- 通过确认与有效性和安全性终点相关的聚糖结构，降低转化风险。
流程与工作流整合
该自动化聚糖分析系统可整合到生物制药流程中，覆盖从早期发现到临床前研究的全过程，从而连接分析与转化研究的工作流程。
- Discovery Biology：提供高通量的糖结构-功能关系假设验证及通路分析。
- Screening：提供可重复、定量的糖链检测结果，支持检测方法开发和化合物评估。
- Analytics：生成标准化的点码输出和统计指标，实现不同条件下稳健的比较分析。
- Translational Research：支持与疾病相关的糖蛋白生物标志物的比对与验证。
- Enterprise Reuse：提供可扩展且用户友好的平台，适用于多种蛋白质和生物标志物项目。
运营与企业影响
- 科学价值：提高糖基化分析的预测可信度，降低机制上的模糊性。
- 操作价值：实现聚糖谱型分析的自动化与标准化，提升可重复性和通量。
- 战略价值：通过实现快速质量评估，加快“推进/终止”决策进程，提高资本使用效率。
- 项目组合影响：支持基于风险调整的生物治疗候选分子的优先排序与推进。
实施注意事项
- 需要具备糖科学和分析方法解读方面的专业知识。
- 需要接入自动化仪器设备及兼容的分析基础设施。
- 要求跨团队标准化，以实现数据可比性和工作流程整合。
- 可适用于多种重组蛋白系统，并可定制凝集素阵列。
- 长期储存及可重复性已通过验证 <10% 变异系数
