כאן, אנו מציגים פרוטוקול אלקטרופורזה מקיף של אזור נימי להערכת הטרוגניות פיזיקוכימית מהותית של נוגדנים חד-שבטיים כתכונה איכותית.
מאמר שיטה
* These authors contributed equally
כאן, אנו מציגים פרוטוקול אלקטרופורזה מקיף של אזור נימי להערכת הטרוגניות פיזיקוכימית מהותית של נוגדנים חד-שבטיים כתכונה איכותית.
חלבונים ביותרפיים, כגון נוגדנים חד-שבטיים (mAbs), הם חלופות אפשריות לטיפול במחלות כרוניות-ניווניות. הפעילות הביולוגית של חלבונים אלה תלויה בתכונותיהם הפיזיקוכימיות. השימוש בטכניקות בעלות ביצועים גבוהים כמו כרומטוגרפיה ואלקטרופורזה נימית תואר לניתוח הטרוגניות פיזיקוכימית של mAbs. כיום, טכניקת אלקטרופורזה של אזור נימי (CZE) מהווה את אחת הבדיקות הנחרצות והרגישות ביותר לניתוח ביומולקולות. חוץ מזה, ההפרדה המונעת אלקטרו ב-CZE נשלטת על ידי תכונות נרחבות של חומר ומציעה את היתרון של ניתוח חלבונים קרוב למצבם המקורי. עם זאת, היישום המוצלח של טכניקה זו לניתוח שגרתי תלוי בכישוריו של האנליסט בשלבים הקריטיים במהלך הכנת המדגם והמערכת. מטרת הדרכה זו היא לפרט את השלבים להצלחה בניתוח CZE של mAbs. יתר על כן, פרוטוקול זה יכול לשמש לפיתוח ושיפור מיומנויות של הצוות המעורב במעבדות כימיה אנליטית של חלבונים.
נוגדנים חד-שבטיים (מבז) הם חלבונים biotherapeutic עם הגדלת הריבית בשל יכולתם לפעול נגד מספר 1 כרונית ניוונית מחלות. כמו ביומולקולות אחרות, מהבז נוטה לעבור שינויי physicochemical כמה בכל שלבי מחזור החיים שלהם (כלומר, מן ביוסינתזה למוצר הסופי). כזה שינויים כוללים, אך אינם מוגבלים ל: deamidation, glycosylation, חמצון, cyclization, isomerization, צבירה פרוטאוליטים מחשוף 2. לפיכך, שיטות אנליטיות מסוגלת לפתור isoforms המהותי יש צורך לפקח ההטרוגניות מבז ויציבות כדי להקים מפרט איכות.
אלקטרופורזה נימים (CE) היא טכנולוגית הפרדה גבוהה ביצועים נשאה outinside של צינור התמזג-סיליקה צר (טווח מיקרומטר) מלא עם אלקטרוליט רקע (BGE). במועד היישום של שדה חשמלי (עד 30,000 V), טעונה מולקולההים נודד לעבר אלקטרודה עם מטען נגדי (כלומר, פרדה מונחה אלקטרו). השימוש במתח גבוה ב CE מאפשר ניתוחים מהירים התייעלות, אשר עדיפים על ג'ל אלקטרופורזה קלסית. אלקטרופורזה אזור נימים (CZE) היא טכניקה מבוססת לספירה בשימוש השיגרתי בתעשיית הביו-פרמצבטיקה להערכת איכות מוצר 3-9. בניגוד מצבים אחרים של לסה"נ (למשל, ג'ל אלקטרופורזה נימי, איזואלקטרית נימי התמקדות) או בשיטות מבוססות כרומטוגרפיה, CZE יכול להתנהל ללא שימוש denaturants או ממשקי-שלב מוצק, המאפשר ניתוח של בהטרוגניות הטבועה מבז קרוב למצב הטבעי שלהם 10 . הפרדת CZE של isoforms מב מתרחשת בתוך נימים התמזג-סיליקה מכוסות פולימר הידרופילי (נימים ניטראליות), והיא מבוססת על ניידות electrophoretic השונה שלהם, אשר נשלטת על ידי תשלום, המוני, גודל וצורה (או נפח הידרודינמית) 11. moieties מב מזוהה כאשרהם מגויסים ועוברים דרך חלון איתור, אשר חשו על ידי גלאי אולטרה סגול (UV) ספיגת ב 214 ננומטר 4.
היישום המוצלח של שיטה אנליטית זה יהיה תלוי תשומת לב ראויה פרטים לפני ובמהלך הניסוי. ממלא מקום אחר יגדיל את העלות והזמן לבצע את הניתוח, ובסופו של דבר מוביל כישלון ותסכול מתמידים.
כאן, אנו מציגים צעד-אחר-צעד מדריך כדי לבצע ניתוח מוצלח של ההטרוגניות מב ידי CZE דרך ההסבר המפורט של הכנת פתרונות ודוגמאות, הכנת מערכת לספירה, שיטות המכשירות להגדיר, רכישת הנתונים, עיבוד נתונים. לצורך הדרכה זו, אלפא גורם נמק אנטי סרטניים רקומביננטי אנושי מלא (אנטי-TNFα) מב משמש כמודל חלבון; עם זאת, פרוטוקול זה יכול להיות מותאם אישית בקלות על הניתוח של חלבונים אחרים בהתחשב שינויים קצרים. אdditionally, כמה המלצות כדי להקטין בעיות פוטנציאליות מוצעות. הקורא מוזמן לעקוב אחר הפרוטוקול המוצע בקפדנות, בהסתברות להצליח יגדל.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
1. הכנת פתרונות
לדוגמא כנה 2.
3. הכנת מערכת CE.

איור 1: מיקום ולמלא רמת בקבוקונים אוניברסלי במגשים הכניסה והיציאה חיץ. מלאו רמות: 1/1 = 1400 μL, 3/4 = 1300 μL ו 1/2 = 1000 μL. קיצורים: W = מים, HCl = 0.1 חומצה הידרוכלורית M. אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.
4. כלי שיטות קמות
| תכנית זמן שיטה אויר | |||||||
| זמן (דקות) | מִקרֶה | ערך | מֶשֶׁך | בקבוקון מפרצון | בקבוקון Outlet | סיכום | תגובות |
| - | לשטוף - לחץ | 2068 mbar | 1.0 דקות | BI: C1 | BO: C1 | קָדִימָה | HCl 0.1 M |
| - | לשטוף - לחץ | 2068 mbar | 2.0 דקות | BI: B1 | BO: C1 | קָדִימָה | מים |
| - | לשטוף - לחץ | 2068 mbar | 10.0 דקות | BI: E1 | BO: C1 | קָדִימָה | BGE |
| 0.00 | נפרד - מתח | 15.0 KV | 10.0 דקות | BI: D1 | BO: D1 | 0.17 Min רמפה, קוטביות נורמלית | נפרד |
| 10.00 | לשטוף - לחץ | 2758 mbar | 10.0 דקות | BI: E1 | BO: C1 | קָדִימָה | BGE |
| 20.01 | לַחֲכוֹת | - | 0.0 דקות | BI: A1 | BO: A1 | - | טיפים לשטוף |
| הפעלת תוכנית זמן השיטה | |||||||
| זמן (דקות) | מִקרֶה | ערך | מֶשֶׁך | בקבוקון מפרצון | סיכום | תגובות | |
| - | לשטוף - לחץ | 2068 mbar | 1.0 דקות | BI: C1 | BO: C1 | קדימה, כניסה / יציאה inc בקבוקון 6 | HCl 0.1 M |
| - | לשטוף - לחץ | 2068 mbar | 2.0 דקות | BI: B1 | BO: C1 | קדימה, כניסה / יציאה inc בקבוקון 6 | מַיִם |
| - | לשטוף - לחץ | 2068 mbar | 4.0 דקות | BI: E1 | BO: C1 | קדימה, כניסה / יציאה inc בקבוקון 6 | BGE |
| - | להזריק - לחץ | 34 mbar | 20.0 שניות | SI: A1 | BO: B1 | דרוס, קדימה | הזרקה לדוגמא |
| - | לַחֲכוֹת | - | 0.4 דקות | BI: A1 | BO: A1 | In / Out בקבוקון inc 6 | טיפים Wash |
| 0 | נפרד - מתח | 15.0 KV | 30.0 דקות | BI: D1 | BO: D1 | 0.17 Min הרמפה, קוטביות נורמלית, כניסה / יציאה בקבוקון inc 6 | הפרדה לדוגמא |
| 0.5 | Autozero | - | - | - | - | - | - |
| 30.01 | עצור נתונים | - | - | - | - | - | - |
| 30.02 | לשטוף - לחץ | 2068 mbar | 2.0 דקות | BI: B1 | BO: C1 | קדימה, כניסה / יציאה inc בקבוקון 6 | מַיִם |
| 32.03 | לַחֲכוֹת | - | 0.0 דקות | BI: A1 | BO: A1 | In / Out בקבוקון inc 6 | טיפים לשטוף |
| 32.04 | סוֹף | - | - | - | - | - | סוֹף |
| תכנית זמן שיטת כיבוי | |||||||
| זמן (דקות) | מִקרֶה | ערך | מֶשֶׁך | בקבוקון מפרצון | בקבוקון Outlet | סיכום | תגובות |
| - | לשטוף - לחץ | 2068 mbar | 1.0 דקות | BI: E6 | BO: E6 | קָדִימָה | HCl 0.1 M |
| - | לשטוף - לחץ | 2068 mbar | 6.0 דקות | BI: F6 | BO: F6 | קָדִימָה | מַיִם |
| - | מנורה - כבוי | - | - | - | - | - | - |
| - | לַחֲכוֹת | - | 0.0 דקות | BI: A1 | BO: A1 | - | טיפים לשטוף |
טבלה 1: אויר, פועל ותוכניות זמן הכיבוי.
5. קליטת נתונים ועיבוד
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
איור 2 מציג את פרופיל זרם חשמלי טיפוסי של אצטט ליתיום 200 מ"מ EACA, 30 מ"מ, BGE pH 4.8 עם מדגם אנטי TNFα מב מדולל טריס חיץ (50 מ"מ, ה- pH 8.0). כפי שניתן לשים לב, הזרם הוא יציב לאורך כל ניתוח יכול להתנדנד בין ערכים של 30 עד 35 מיקרו-אמפר. איור 3 מציג את CZE electropherogram של מדגם ריק שבו השיא זוהה תואם את התקן הפנימי היסטמין. צפוי עבור היסטמין להיות זמן נדידה של 3.7 עד 4.1 דקות. איור 4
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
במדריך זה, אנו מדגישים את החשיבות של שיטות נכונות בעת ביצוע CZE מנתח של מבז כדי להגדיל את ההסתברות להצליח. עם זאת, כאשר CZE משמש על בסיס שגרתי, מתעוררות בעיות בלתי נמנע 12.
לקבלת התוצאות הטובות ביותר, חשוב לעקוב אחר ההערות שנכללו ברחבי הפרוטוקול, כפי שהם יעזרו האנליסט להתגבר ולפתור צעדים קשים. שיקול מרכזי להשיג רזולוציה אופטימלית סט של תנאים שניתן הוא הכנה הנכון של פתרון BGE. תהליך זה מצריך שליטה קפדני...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
המחברים קרלוס א. אספינוזה-דה לה גרזה, רודולפו ד. סלזאר-פלורס, נסטור א. פרז, לואיס פ. פלורס-אורטיז ואמיליו מדינה-ריברו הם עובדים של Probiomed S.A. de C.V., המפתחת, מייצרת ומשווקת מוצרים ביוסימילרים. כל המחברים מעורבים בפיתוח מוצרים ביוסימילרים עבור פרוביומד.
המחברים מודים לווילי על הרשות שניתנה להשתמש במושגים של הפרסום הבא עבור הדרכה זו. Carlos E. Espinosa-de la Garza, Francisco C. Perdomo-Abúndez, Jesús Padilla-Calderón, Jaime M. Uribe-Wiechers, Néstor O. Pérez, Luis F. Flores-Ortiz, Emilio Medina-Rivero: ניתוח נוגדנים חד-שבטיים רקומביננטיים על ידי אלקטרופורזה של אזור נימי. אלקטרופורזה. 2013. 34. 1133-1140. זכויות יוצרים Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA. עבודה זו נתמכה על ידי CONACyT, מקסיקו, מענק 230551.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| חומצה אצטית קרחונית | Tecsiquim | AT0035-7 | |
| חומצה הידרוכלורית בדרגת ACS | J.T. Baker | 9535-05 | |
| היסטמין דיהידרוכלוריד | Fluka | 53300 | |
| (הידרוקסיפרופיל) מתיל צלולוז | Fluka | 09963 | |
| ליתיום אצטט | סיגמא-אולדריץ' | 517992 | |
| 6-חומצה אמינוקפרואית | סיגמא-אולדריץ' | A2504 | |
| eCAP Tris Buffer, 50.0 מ"מ, pH 8 | בקמן קולטר | 477427 | |
| PA 800 פלוס מערכת ניתוח פרמצבטי | בקמן קולטר | A66528 | |
| eCAP נימי ניטרלי | בקמן קולטר | 477441 | |
| בקבוקון, מיקרו, 200 ומיקרו; l | בקמן קולטר | 144709 | |
| מכסי בקבוקון אוניברסליים | בקמן קולטר | A62250 | |
| בקבוקונים אוניברסליים | כבל בקמן קולטר | A62251 | |
| , אופטיקה, מודול גלאי UV/Vis | Beckman Coulter | 144093 | |
| Beckman Coulter | |||
| , Blank | Beckman Coulter |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה
בקש הרשאה