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抗体序列分析

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抗体序列分析相关的资讯

  • 岛津应用:蛋白质测序仪PPSQ-53A分析贝伐单抗N-末端氨基酸序列
    贝伐单抗是重组的人源化单克隆抗体。2004年2月26日获得FDA的批准,是美国第一个获得批准上市的抑制肿瘤血管生成的药。本文应用 SDS-PAGE(十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳)将贝伐单抗的重链和轻链进行分离,使用电转印方法将 SDS-PAGE膜上的样品转移到PPSQ使用的PVDF膜上,使用蛋白质测序仪PPSQ-53A对贝伐单抗进行N-末端氨基酸序列分析。实验结果显示测定的重链和轻链的N-末端氨骏序列与理论相符,验证了方法的准确性,表明此方法适合抗体药N-末端的氨基酸序列分析。本文可作为分析抗体药N-末端氨基酸序列分析时的参考。 了解详情,敬请点击《蛋白质测序仪PPSQ-53A分析贝伐单抗N-末端氨基酸序列》关于岛津 岛津企业管理(中国)有限公司是(株)岛津制作所于1999年100%出资,在中国设立的现地法人公司,在中国全境拥有13个分公司,事业规模不断扩大。其下设有北京、上海、广州、沈阳、成都分析中心,并拥有覆盖全国30个省的销售代理商网络以及60多个技术服务站,已构筑起为广大用户提供良好服务的完整体系。本公司以“为了人类和地球的健康”为经营理念,始终致力于为用户提供更加先进的产品和更加满意的服务,为中国社会的进步贡献力量。
  • 岛津推出《蛋白质测序仪PPSQ在生物药N-末端氨基酸序列分析的应用》方案
    —抗体药、蛋白质药、N-末端甲硫氨酸缺失或焦谷氨酸环化封闭等—? 目前,在制药领域,生物药得到越来越多的关注。生物药是利用DNA重组、细胞融合、细胞培养等生物技术开发出的蛋白质药物、抗体药物等。几乎所有蛋白质合成都起始于N-末端,其序列组成对于蛋白质整体的生物学功能有着重要的影响力,因此蛋白质的序列分析对于生物药效果非常关键。 2015版《中国药典》三部人用重组DNA技术产品总论对生物药的生产及质量控制方面,,针对其蛋白质结构提出技术要求,应测定目标产品的氨基酸序列,并与其基因序列推断的理论氨基酸序列进行比较。因此,N-末端氨基酸序列分析是很多已上市生物药的年检项目,如重组人促红素注射液(CHO细胞) 、重组人粒细胞刺激因子注射液等。此外,国际法规中也有对于生物药N-末端氨基酸序列测定的要求。药品注册的国际协调组织颁布的指导法规ICH-Q6B规定,生物药进行申报时,必须提供N-末端氨基酸序列信息。《欧洲药典》中规定,生物仿制药申报也必须提供N-末端序列。 Edman降解法是蛋白质N-末端测序的常用方法,岛津公司的蛋白质测序仪(Protein Sequencer)PPSQ以Edman降解法为基础,将蛋白质从N-末端顺次切断进行序列分析。此方法具有直接测定、可靠性高的优势。近期,岛津推出新型的蛋白质测序仪PPSQ 51A/53,配备SPD-M30A高灵敏度检测器、软件满足FDA 21 CFR Part 11数据完整性的要求。PPSQ 51A/53梯度系统更是在等度系统基础上,提高检测灵敏度,适合微量样品的氨基酸序列分析。我们应用岛津PPSQ 51A/53A开发了单克隆抗体药、重组蛋白药的N-末端氨基酸序列分析方法,另外,也开发了具有特殊结构的生物药N-末端氨基酸序列分析方法,如甲硫氨酸缺失、焦谷氨酸环化封闭等样品,编写了《蛋白质测序仪PPSQ在生物药N-末端氨基酸序列分析的应用》文集:包括经十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳分离轻链和重链,从而测定N-末端氨基酸序列的单克隆抗体药贝伐单抗和曲妥珠单抗等;含有特殊结构的如N-末端部分甲硫氨酸缺失的重组人粒细胞巨噬细胞刺激因子注射液原液、N-末端焦谷氨酸环化封闭类单克隆抗体帕尼单抗、含有二硫键的溶菌酶和催产素;用自制的脱盐装置分析具有高浓度盐的蛋白质药物重组人促红素原液(CHO细胞)和重组人粒细胞刺激因子注射液。关于岛津 岛津企业管理(中国)有限公司是(株)岛津制作所于1999年100%出资,在中国设立的现地法人公司,在中国全境拥有13个分公司,事业规模不断扩大。其下设有北京、上海、广州、沈阳、成都分析中心,并拥有覆盖全国30个省的销售代理商网络以及60多个技术服务站,已构筑起为广大用户提供良好服务的完整体系。本公司以“为了人类和地球的健康”为经营理念,始终致力于为用户提供更加先进的产品和更加满意的服务,为中国社会的进步贡献力量。
  • 基于质谱的内源性抗体从头测序的展望
    大家好,本周为大家分享一篇发表在mAbs上的综述,A perspective toward mass spectrometry-based de novo sequencing of endogenous antibodies1,通讯作者是来自荷兰乌得勒支大学Bijvoet生物分子研究中心的Albert J.R. Heck。  据估计,人体可以产生的抗体理论序列超过1015种,这些序列是独一无二但又高度相似的,这使得它们的表征和测序非常复杂。抗体的结构从功能上分为Fab段和Fc段,其中Fab负责与抗原结合,具有高度变异性,这种突变主要集中在Fab段的互补决定区(CDR),阐明这部分的序列对抗体的发现非常重要。 图1展示了用于抗体序列分析的三种组学策略。Bottom-up(BU)是最流行的测序方法,可以通过数据库匹配或完全的从头测序实现对抗体的序列分析,但主要用于高度纯化的重组抗体。第二种策略是通过将基于MS的技术与基因组学/转录组学相结合,例如全基因组测序或 BCR 测序,通过B细胞测序生成个性化序列数据库,将BU MS数据靶向该数据库搜索,是一个部分从头测序的流程。第三种策略是结合几种基于MS的de novo方法,如Top-down(TD)和Middle-down(MD),旨在直接从临床样本中确定选定抗体克隆的完整序列,而无需其他组学数据的帮助。  图1 基于MS的抗体测序的三种策略  通过BU方法进行的从头测序需要高度的序列覆盖,理想情况下,抗体中的每个序列位置都由多个重叠的肽段支持。通过缩短酶的孵育时间、微波辅助水解,或使用具有协同序列特异性的多种酶,可以产生较长的肽段或较多的重叠序列。图2所示的工作使用总共9种蛋白酶(包括特异性和非特异性)成功地从头测序抗 FLAG-M2小鼠mAb全长。通过覆盖整个CDR的高分肽获得了高置信度的CDR序列,所选择的6条肽段来自5种不同蛋白酶的消化。  图2 单克隆抗体Anti-FLAG M2的测序。  对于抗体这种具有高度变异性的蛋白质,通常无法获得完整和准确的序列数据库来进行匹配。相反,可以使用来自基因组或转录组实验的同源序列。抗体种编码每个区域的基因可作为种系序列获得,基于序列对齐或序列标签提取的容错片段匹配算法可以使用同源数据库对实验确定的序列进行评分。同源序列数据库还可以作为种系模板来辅助从头测序肽段的组装。  TD/MD策略虽存在对分子量较大蛋白的电离效率低、分辨率低等限制,但近年该领域的一些进展也报告了相对较高的序列覆盖率。Shaw 等人报道了使用现代仪器将完整的 mAb 在非变性状态下片段化(图3)。通过在单个串联 MS 实验中结合 ECD 和 HCD,获得了曲妥珠单抗 42% 的轻链序列覆盖率和 20% 的重链序列覆盖率。产生的碎片谱不仅包含多电荷主链碎片产物,还包含链间二硫键断裂产生的完整轻链。  图3 轻链 (a) 和重链 (b) 片段图显示了曲妥珠单抗上 ECD 和 HCD 组合产生的序列覆盖率。二硫键用虚线表示,CDR3 区域以黄色高亮显示。(c)为完整曲妥珠单抗的 25+ 电荷态的相应碎片谱,插图显示了轻链的 9+ 电荷态和各种碎片离子。红色和蓝色碎片离子标签分别对应轻链和重链。星号表示质量选择的母离子。  将抗体测序拓展到内源性抗体存在许多挑战。首先,血浆中单个克隆的中位浓度约为 1 µg/mL,比 mAb 低几个数量级,并且单个克隆的分离极具挑战性,使测序过程进一步复杂化 因为大多数软件工具专为组装单个抗体而设计,当数据代表几个相似的 Ig 序列时可能导致分析失败。此外,在复杂的内源性多克隆抗体混合物中,由于来自恒定区的序列信息被放大并抑制CDR的信号,因此通常无法检测到CDR区的关键序列。使用多组学方法,例如通过使用来自同一供体的基因组学或转录组学数据补充 BU MS 数据,可以绕过从头测序的一些具有挑战性的方面。  Guthals等人报道了一个例子,使用糖蛋白B抗原从患者的血清中纯化抗体后,进行了完整质量和BU MS分析(图4c)。通过半自动软件PolyExtend用完整质量来检索抗体混合物中最丰富的物种的平均质量,并以此来约束BU MS数据导出的序列结果。在最近的一项研究中,Bondt等人从败血症患者的血清中制备IgG1的Fab亚基,成功地在不经过抗原特异性捕获的条件下,通过MD/BU结合和ETD活化的MS方法,在一个供体的血清中直接对一个高丰度的抗体克隆进行从头测序(图4d)。首先,从IMGT数据库中选择高度匹配的轻链和重链种系模板。然后用采集的从头测序数据来迭代和改进这些模板,产生最终的成熟序列。值得注意的是,确定的序列包含的突变比BCR测序研究报告的突变率所预期的要多,这表明蛋白质水平测序和基因水平测序之间存在潜在的差异。  图4  尽管从抗体混合物中重新组装序列仍然是艰巨的任务,但一些研究团队最近已经设法获得了令人兴奋的数据。随着现有方法的众多进步,很可能只需把这些碎片拼凑在一起,创建一个基于MS的方法,以更常规地用于抗体发现。所有近期发表的这些策略概念的验证为更高效的下一代方法铺平了道路。
  • 抗体-药物偶联物自上而下质谱分析新进展
    大家好,本周为大家分享一篇文章,Added Value of Internal Fragments for Top-Down Mass Spectrometry of Intact Monoclonal Antibodies and Antibody−Drug Conjugates [1],文章的通讯作者是加州大学洛杉矶分校化学与生物化学系的Joseph A. Loo教授。  抗体-药物偶联物(Antibody - drug conjugates, ADC)是一种很有前景的治疗药物,它通过linker为抗体提供高效的细胞毒性有效载荷,以提高其抗肿瘤功效。将linker和有效载荷偶联到抗体上,给ADC带来了额外的异质性,增加了对其全面表征的挑战。自上而下的质谱(TD-MS)技术近年来在单克隆抗体的表征中得到了广泛的应用,与自下而上质谱(BU-MS)和中下质谱(MD-MS)相比,TD-MS具有最简单的样品制备流程和保留单克隆抗体内源性修饰的优势。然而,对于抗体大小的蛋白质和具有显著二硫键组成的蛋白质,TD-MS的断裂效率较低,获得的序列和药物偶联位点信息有限。  为了增加TD-MS的序列信息含量,一种策略是将不包含蛋白质序列N端和C端的内部片段纳入数据分析工作流程中,这种方法已被证明有助于二硫化完整蛋白的TD-MS表征。在这篇文章中,作者发现在TD-MS中分配内部片段将mAb序列覆盖率提高到75%以上,并允许确定链内二硫键连接和各种N-糖基化类型。对于治疗性非特异性赖氨酸连接ADC,几乎60%的假定药物偶联位点被识别。  内部片段可以在不破坏二硫键的情况下进入结构紧密、碎片化效率高度受限的区域,因此有可能大大增强完整单克隆抗体的序列信息。作者对完整的NIST单抗的5个最丰富的电荷态采用了ECD和HCD两种碎片化方法,并将每个电荷态的两种碎片化方法的TD-MS结果结合分析。内部片段的纳入提高了二硫键约束区域的序列覆盖,例如,轻链Cys133和Cys193之间的二硫约束序列几乎完全由内部片段覆盖(图2A),重链的Cys147-Cys203和Cys264-Cys324序列区也是如此(图2B),而这些区域是末端片段难以触及的。CDR的覆盖率从53%增加到60%,这表明纳入内部片段可以更深入地了解这一关键区域。总体来说,轻链的序列覆盖率从54%提高到83%,重链从28%提高到72%,合并后整个NIST单抗的序列覆盖率从36%增加到76%(图1)。重链比轻链的覆盖率提高更为显著,这表明随着蛋白质分子量增大,分配内部片段变得更有价值。  图1. 考虑(A)轻链、(B)重链和(C)全单抗内部片段前后不同序列区域的序列覆盖率,包括非二硫约束序列(Free)、二硫约束序列(SS-constrained)、全序列(Full)和CDR序列(CDR)  图2. (A)轻链和(B)重链的NIST mAb序列覆盖图谱。蛋白质骨架上的蓝色、红色和绿色切割分别代表b/y、c/z和by/cz片段。序列上方的实线表示末端片段序列覆盖率,序列下方的实线表示内部片段序列覆盖率。紫色虚线表示链内二硫键,浅灰色表示受二硫键约束的序列区域,橙色表示互补决定区域(cdr)。  HCD能够在不破坏二硫键的同时仅碎裂蛋白质主干,因此作者在完整的NIST单抗上应用HCD来生成含有完整二硫键的片段,以确定二硫键连接。在每个形成链内二硫键的半胱氨酸上应用-1H的修饰,以表明它们的完整性。对于轻链,52个末端片段和12个内部片段穿过S - S键I, 17个末端片段穿过S - S键II, 6个末端片段穿过两个二硫键,清楚地显示了这两个二硫键的连接模式(图3A)。靠近重链两端的两个二硫键,S - S键I和S - S键IV,被89个末端片段和9个内部片段穿过 而中间的两个二硫键,S−S键II和S−S键III,只有24个内部片段穿过,没有末端片段穿过(图3B,C)。这些结果证明了NIST单抗重链的链内S - S连通性,重要的是,中间的两个S - S键模式只能由内部片段确定。除了确定链内S - S连通性外,分配内部片段也有助于鉴定N糖基化。当纳入内部片段时,额外分配了25个含有G0F的片段,42个含有G1F的片段和34个含有G2F的片段,这表明分析内部片段对N-糖基化鉴定的能力。  图3. (A)轻链、(B)重链、(C)仅含完整NIST单抗内部片段的重链,在每个形成链内二硫键的半胱氨酸上施加一个氢损失后,通过HCD TD-MS生成片段位置图。  内部片段可以确定赖氨酸连接ADC的药物偶联位点。作者采用了类似的方法,将ECD和HCD应用于先前已充分表征的非特异性赖氨酸连接ADC。ADC的TDMS在轻链上仅产生8个与DM1结合的末端片段(图4A)。分配内部片段显著提高了DM1偶联位点的测定。ADC的TD-MS在轻链上产生61个1- dm1结合和15个2 - dm1结合的内部片段,定位了3个偶联位点(K106, K114, K133),并将鉴定的两个偶联位点缩小到4个赖氨酸残基(K153, K160, K170, K175)(图4A)。对于重链也观察到类似的结果。综上所述,对于完整的ADC,仅用末端片段确认了16个偶联位点,而在包含内部片段后,这一数字增加到52个,覆盖了约58%的抗体所有假定的偶联位点。  图4. 由ECD和HCD TDMS生成的完整IgG1-DM1 ADC (A)轻链和(B)重链片段位置图。黑色垂直虚线表示赖氨酸的位置。  在这项工作中,作者首次报道了在完整的NIST单抗和异质赖氨酸连接ADC的TD-MS表征中分析内部片段的好处。内部片段的包含末端片段难以达到的二硫键约束区域,显著增加了完整单克隆抗体的序列覆盖率。重要的PTM信息,包括二硫键模式和N糖基化,可以通过包含内部片段获得。最重要的是,内部片段可以帮助确定高度异质赖氨酸连接ADC的药物偶联位点。  撰稿:夏淑君  编辑:李惠琳  文章引用:Added Value of Internal Fragments for Top-Down Mass Spectrometry of Intact Monoclonal Antibodies and Antibody-Drug Conjugates
  • 基于三代测序的抗原抗体分析、RNAi药物研发的“专精特新”小巨人:中方基因
    二代的高通量测序,目前被广泛应用于生命科学、医学临床研究等范畴。经过十多年实际应用,科技工作者认为,因为二代高通量测序 " 片段短 "(150bp-300bp),在分析的过程中,还需再对零碎的基因片段进行 " 拼图 "。随着测序技术的发展,第三代测序技术,又称单分子测序技术,其平均检测长度可达几千、上万个碱基,能够较好的分析展现基因图谱。如 PacBio 的第三代测序,其测序的精度可达 99.9%。相比于第二代测序,第三代测序仪是后起之秀,使用者相对不多。一方面是因为以往的第三代测序仪的通量较难做到第二代测序一样的高通量水平,更重要的则是因为对于测序产出的数据,其分析系统还有待发展和完善。针对第三代测序分析的进一步开发应用, 动脉网近期采访到一家专注基因检测分析及基因药物开发的 " 专精特新 " 企业——中方基因。江苏中方基因生物医药科技有限公司 ( 以下简称:中方基因 ) 创立于 2017 年 4 月,由在全球率先设计和发表小核酸干扰(RNAi)和绿荧光蛋白(EGFP)基因共表达载体来研究 RNAi 对靶基因降解调控的戴方平博士,组织创立。戴方平拥有德国弗莱堡大学医学博士学位,且在该大学医学院拥有近 15 年研究经历,现任中国上海复旦大学遗传所、上海同济大学附属医院,纳米及应用国家工程研究中心等担任客座或兼职教授。在戴方平教授的带领下,中方基因的研发团队汇聚了计算机、生物、医学等专业的骨干学者,并与复旦大学、上海交大、中科院上海药物研究所和上海同济大学等知名高校或科研院所建立起深度合作关系。" 看懂 " 三代测序结果," 找出 " 新生抗原和抗体," 发现 " 抗病毒 RNAi 药物公司团队人数不多,但中方基因目前在基因检测领域取得的成就,不容小觑。首先,中方基因配备有 PacBio 三代测序仪、集群服务器,以及训练有素的专业工作团队,是负责中国人类标准物质转录子组三代测序和数据分析自动化平台建设的单位。中方基因也早在 2019 年就推出颇具竞争性的科研服务:1. 分析病毒在人肿瘤细胞基因组中的异常插入和整合状态 (与同济大学协作,有论文于 2022 年 9 月发表 Translational Research 杂志) 2.针对实体肿瘤新生抗原的检测,作为鲜有将三代测序技术与二代测序相结合应用到这一新兴检测服务的企业,在国际上也具有绝对的竞争优势。中方基因能够针对新鲜肿瘤组织和癌旁组织 / 血液,利用 PacBio 三代测序设备和二代测序 Illumina 设备,配合自主研发的个体化癌抗原智能识别系统进行癌症新生抗原分析,并且可视化分析,这是极少数掌握该技术的公司之一。中方基因与同行的武汉菲沙基因公司及高校合作,已经完成了单细胞转录子 (包括抗体、受体) 三代高通量长读长测序数据自动化分析系统的建设。结合前文对第三代测序目前面临的分析应用上的滞后, 不难看出,中方基因努力解决了第三代测序结果分析难度大的问题,发挥了第三代测序 " 测得长 " 方面的强大优势。其自主打造的单细胞 mRNA 第三代长读长测序分析平台不仅能够做到对新生抗体全长重链和轻链自动匹配识别的努力,还能对肿瘤异常融合基因及对应的融合蛋白质进行分析,以及分析病毒在人基因组插入整合状态、我们细胞的抗体 / 受体 /MHC 特点等,从而服务于抗病毒、抗肿瘤的免疫治疗。不仅如此,中方基因还把测序大数据自动化分析平台应用到了病毒基因组的分析,并开展了 RNAi 药物的设计和药效的研究。 其实,中方基因与 RNAi 药物的故事可以追溯到更早,早在2005 年,戴方平教授一篇关于 "RNAi 定向诱导基因片段沉默" 的研究成果论文就已发布,相比 RNAi 在 2006 年诺贝尔奖中被众人知晓,还要早一年。因此,基于戴方平教授在 RNAi 领域的丰富经验,再加上如今测序分析自动化平台建设的加持,中方基因建立了抗病毒的 RNAi 设计及实验流程,探讨将基因检测分析与基因药物开发形成研发闭环。基于 RNAi 技术可能引发出的药物:抗新冠病毒雾化剂、抗 HPV 新药针对病毒,中方基因采用对病毒数据库大数据的对比分析。在对特定致病性病毒进行特点分析后,启动针对病毒设计 RNAi 药物,并通过自有的 RNAi 药物药效分析系统和纳米递质效率分析系统,在分子生物学、细胞生物学层面进行药效评估,旨在为后序开发出针对难治性病毒感染性疾病的治疗药物。目前,抗 COVID-19 病毒和抗 HPV 病毒等感染性疾病的 RNAi 药效研究是中方基因的主要研发方向之一。野生型致病性病毒有不同方式的传染性。从实验研究的细胞学水平,中方基因根据自有专利,在对针对传染性病毒进行 RNAi 的药效研究时,首先建立了仅需取病毒的基因片段在实验细胞转基因表达作为 RNAi 的靶基因作为研究模型,不存在面临因转录成病毒蛋白而产生感染风险,生物安全性高。中方基因对新冠病毒各种突变株基因组及 S 蛋白质基因进行了分析,精准选取 S 蛋白编码基因的关键保守区域作为打击靶点,自主完成了 RNAi 药物序列的设计。该 RNAi 药物的作用机理明确,靶点能够适用于目前已有的所有病毒突变,且 RNAi 药物化学合成快,对未知的潜在新突变也能尽快做出应对。目前,该药物在分子和细胞生物学水平均表现出较好的药效研究结果, 由中方基因戴方平教授团队的张韦唯等科研工作者撰写的论文发表于 2022 年发表在 "Nano Biomed Eng" 杂志上。并有 2 项国家发明专利受理。由中方基因自主研发的抗新冠病毒棘突 ( S ) 蛋白质基因的 RNAi 已经显示了其药效。如果通过进一步的动物实验及药物安全评价,该 RNAi 药物将以脂质体为载体,通过雾化的方式进入呼吸系统并直达肺部表面,不需进入血液循环,进而能够安全地清除感染细胞内的新冠病毒 S 蛋白质基因,抑制病毒的繁殖。可能发展为一款广谱性的抗新冠病毒的雾化剂药。除了新冠病毒感染我们人体,其他一些病毒也感染我们。如宫颈癌是一种女性妇科最常见的恶性肿瘤之一 , 几乎都是因为高危 HPV 病毒感染引起的。中方基因的另一款重磅在研 RNAi 药物针对的是 HPV 病毒。 团队根据 RNA 干扰技术原理。研发 RNAi 药物主要针对 HPV16、HPV18 等宫颈癌高危病毒的不同基因(E6、E7、L2、L1 等)的 mRNA,从而抑制 HPV 病毒在人体内的表达和增殖。目前,中方基因已经自主完成了对高危病毒 HPV16、HPV18 的 E6、E7、E1、E2、L2 和 L1 等基因的 RNAi 药物设计,以及 RNAi 药物递送物质的比较。再通过试验筛选,已经发现能有效降解 HPV16 和 HPV18 的多个基因 mRNA 的 RNAi 药效成分。后续针对 HPV5、HPV6、HPV11 等皮肤 HPV 病毒也已进入药物设计阶段。中方基因目前在研的 3 条管线均以获得阶段性成果,后续除相关论文发布与专利申请外,公司也已经与中科院上海药物研究所、上海交大纳米技术及应用国家工程研究中心、上海同济大学附属医院、南通市妇幼保健院等高校和医院协作,以稳步推进药物安评、及探讨后续的临床研究。不断创新,扩大合作,肿瘤分析可为长远战略在采访中,戴方平教授也表示,中方基因最期待的商业模式既是 " 创新 + 合作 ",这也是公司最理想的市场关系。通过对所处领域的不断深耕进行创新,由创新驱动的自身特色也将成为吸引合作的原动力。因此,不断创新也成为中方基因未来发展的关键词。目前,中方基因将继续拓展肿瘤基因测序分析技术与高校和科研院所的项目合作,后续也将拓展至 mRNA 的三代测序、抗原抗体检测分析、包括单细胞转录子三代测序分析的科研服务。RNAi 药物也将会是公司将会重点打造的方向,随着药物开发的深入,技术转让、合作生产、药品销售等都在其商业规划内。对于更长远的战略规划,戴方平教授认为还是应该放在肿瘤的分析。伴随我国免疫治疗、细胞治疗技术的发展,对肿瘤新生抗原、抗体、受体的关注度也会明显上升,再结合自身对于第三代测序技术的分析能力加强,相信未来行业将会呈现融合发展的态势, 造福患者!
  • 生物药岛津说-利用岛津Q-TOF质谱进行贝伐单抗生物类似药抗体表征分析
    Bevacizumab是重组人源化人血管内皮生长因子(VEGF)单克隆抗体,作为美国第一个获得批准上市的抑制肿瘤血管生成的药,可用于转移性结直肠癌以及非鳞状非小细胞肺癌治疗等。在中国,超过10家贝伐珠单抗生物类似药在研发上市过程中,面对生物类似药分析,充满技术挑战,贝伐单抗生物类似药表征是质量控制关键点之一,分析过程中,抗体肽图分析方法尤为关键,今天我们就聊一聊贝伐单抗生物类似药肽图分析技术方法。 肽图分析(peptide mapping)是研究抗体药物结构组成的重要技术之一,抗体通过酶切处理后,利用色谱结合岛津高分辨Q-TOF质谱LCMS-9030分析,不仅可以对蛋白质氨基酸序列进行分析,同时可以对于相应肽段的翻译化修饰(PTM)进行分析。通过岛津反相HPLC方法分离不同性质的肽段,后续肽段通过高分辨质谱进行一级和二级扫描,通过监测的母离子和子离子匹配相应的肽段氨基酸序列以及存在的修饰。肽图分析是抗体蛋白药物质量控制的重要手段,岛津高分辨质谱可以完成相关所有的分析检测项目。 分析仪器及色谱柱方案 01分析仪器 LCMS-9030四极杆飞行时间质谱仪使高速度、高灵敏度的四极杆质谱与TOF技术的紧密结合。融合岛津先进工程技艺的DNA,打造出速度与出色性能兼备的全新一代高分辨质谱仪,以优异表现轻松胜任定性和定量分析挑战。 LCMS-9030 02液相色谱柱 ● 反相肽段分析专用色谱柱● 寿命长,耐压高,出峰稳定Shim-pack GISS-HP,3um,150*3.0 mm 应用实例 以bevacizumab 生物类似药为例,进行peptide mapping分析,将抗体蛋白通过胰酶酶切后,通过反相色谱质谱分离后进入高分辨Q-TOF质谱进行一级全扫描和二级扫描,高分辨数据提取分析匹配相应的肽段序列,完整流程如下图所示。 图. 利用岛津LCMS-9030抗体测序基本流程以及举例 岛津分析bevacizumab 生物类似药序列分析,通过Shim-pack GISS-HP色谱柱(3um,150*3.0 mm),可以高效分离酶切后的轻重链肽段,最后用LC-MS 9030 进行一级和二级扫描,最佳参数色谱质谱参数如下表所示。 图. 利用岛津LCMS-9030抗体测序详细参数 通过软件分析高分辨数据,进而匹配生物类似药的重链和轻链序列,完成整个抗体的肽图分析。因篇幅有限,以重链肽段序列部分数据进行展示,匹配覆盖率100%,可以说明岛津LCMS-9030 Q-TOF质谱在抗体肽段分析方面具有强大的实力。部分序列分析结果见下图所示。 图.bevacizumab 生物类似药重链测序结果展示(部分展示) 结合前述案例,岛津建立高分辨质谱LCMS-9030针对抗体药物进行肽图分析完整策略,此外对于分子量分析、翻译化修饰、二硫键分析、糖基化分析,LCMS-9030可以完成所有相关抗体药物关键质量属性检测,为用户节能增效,创造最大价值。
  • 生物药仍是医疗领域“蓝海”,细胞分析技术助力抗体药特异性功能分析
    近年来,抗体药物的接连上市和重磅销售引发国内外抗体类生物治疗药物的研发热潮。抗体药物已经成为治疗肿瘤的明星产品。抗体类生物治疗药物的活性测定在质量控制中至关重要。活性测定是对药物的有效成分和含量以及药物效价的测定,是确保抗体类药物有效性的重要质控指标。相关的生物技术在药物研发质控中的应用对新型抗体药物的发展带来一系列突破。为帮助从事相关研究的用户梳理生物制药质量控制研究技术及方法,仪器信息网特别策划了“抗体药研发的生物活性鉴定及功能分析”相关专题(点击查看)并邀请赛默飞蛋白和细胞分析技术应用高级经理冯彦斌先生分享对于抗体药的看法。他在文中主要分析了国内抗体药物的市场潜力、研发进展以及抗体药研发相关生物活性鉴定和功能分析的先进技术。赛默飞蛋白和细胞分析技术应用高级经理 冯彦斌仪器信息网:您如何看待近年来的抗体药市场发展变化与前景? 冯彦斌:众所周知,近年来中国抗体药物市场规模增长异常迅猛,尽管目前中国总的抗体药物上市批准数量低于欧美,但增速方面已经接近欧美市场的两倍,蕴藏着巨大的潜力和空间。据统计,2018年我国抗体药物产业总体市场规模约183亿美元,预计2020-2025年平均年增长率为~15%,到2025年,我国抗体药的市场规模将超508亿美元。其主要的驱动因素有:1)肿瘤的发病和死亡率上升; 2)我国创新药优化的审评审批流程;3) 带量采购等政策驱动创新需求; 4)抗体药物逐渐被纳入医保目录。自2020年以来,国家药品监督管理局(NMPA)累计受理了超过200款国产抗体新药的临床试验申请。目前抗体药物研究最热门的靶点包括PD-1/PD-L1、TNF-α、VEGF、HER-2、CD20、EGFR 等。抗体药物最重要的应用领域为自身免疫类疾病和癌症(约65%的市场占比)。随着疾病机制的深入研究,抗体药物在哮喘、抗感染、血液病和心血管病领域的药物不断增加,并迅速拓展到其它相关领域。作为未来生物药的主力军,抗体药物创新研发则显得尤为重要。随着单抗生物类似药进入收获期,双特异性抗体、抗体偶联药物(ADC)、纳米抗体等药物市场也异军突起。创新型抗体加快了开发步伐,多种类型的抗体药物有望得到广泛的临床应用。从抗体创新药品种数量和国内产品临床申报数量上看,排名靠前的为恒瑞医药、复星医药、海正药业,而信达生物和康宁杰瑞产品数量超过了10个。创新类抗体药物基于其高特异性、低毒性、低转化周期等特征,将被更广泛地应用于各类疾病的治疗。未来几年,生物药仍是医疗领域的蓝海,也是人类健康的福音,未来发展前景良好。仪器信息网:近年来抗体制药的发展迅速,对于创新研发技术有何促进? 冯彦斌:越来越多的研究表明,抗体药物由于靶向性强、特异性高和毒副作用低等特点,近年来已成为生物药行业中发展最快的分支。截至今日,美国FDA陆续批准了多个个治疗性抗体药物,其中传统单克隆抗体和人源化单抗已成主流,双特异性抗体开始初具规模。但在抗体功能优化、新抗体研发,特别是抗体规模化生产,以及抗体药物如何创新等问题仍是我们面临的巨大挑战。随着分子生物学、结构生物学、生物信息学等技术的发展,人们对抗体结构中各功能区的认识进一步加深,现在已经能够通过修改各功能区的序列、结构来赋予抗体新的特性和功能,这是抗体药物创新的基础。近年来抗体偶联药物(ADC)的发展主要依赖于以下研究领域的进展:①靶抗原及其特异性抗体的临床有效性及安全性得到验证,如靶向Her2 抗原的Herceptin 等;②高效的细胞毒性药物,如:美登素(maytansinoid,DM)、单甲基奥利他汀E(auristatin,MMAE)等;③新的连接臂和交联方法的发展,连接臂是决定抗体偶联药物ADC 药物活性的主要因素之一,它们应该在血液循环中相对稳定,到达靶细胞时通过内化进入细胞内,在溶酶体的低pH 条件下或蛋白酶作用下释放小分子药物。交联方法也从利用赖氨酸的随机连接向利用半胱氨酸的定点交联发展。新型药物拓宽了药物的治疗窗,因此备受关注,成为当前抗体药物发展的热点。持续上升的关注热点和研发投入的加大,使得创新技术也不断涌现。双特异性抗体药物由于其更好的特异性和低毒性,也越来越多地被投入研发管线;新靶点的筛选也一直是抗体药发现的努力方向,但其有效性和安全性需要获得更多的临床数据来验证,同时也有学者提出反向筛选靶向抗原的策略,以期通过反向药理学发现更多的候选靶分子。随着研究的持续深入,更多企业也加强了抗体工程下游技术的优化与整合。如在优化细胞培养条件、改造细胞系、抗体药物的质量控制、细胞培养工艺流程的改进等方面进行了诸多改良和优化。另外,未来基因工程抗体的发展方向将主要集中在通过合理改造抗体序列结构来提高基因工程抗体的药学特性,例如增加抗体药物的稳定性和均一性;通过双特异、多特异抗体以及抗体偶联物技术,赋予基因工程抗体药物新的药效功能;通过Fc 片段改造和糖基化改造,调节原有的效应功能和生物分布特性;通过创造新形式的抗体样分子骨架来发展具有更适宜的生物分布与代谢特性、抗原结合特性、药动学特性的新的“抗体”药物。 仪器信息网:请谈一下相应生物活性鉴定和功能分析的重要性和重要环节是什么?又发挥着怎样的作用?冯彦斌:随着生物制药领域的一大热点,治疗性抗体在治疗肿瘤、自身免疫性疾病、炎症、感染性疾病及其他疾病中取得了重大进展,作为抗体药研发的重点和难点,除了抗体的获取即表达和纯化之外,建立高效、稳定、可信的抗体质量控制分析方法,以及其标准化和先进性是衡量抗体药物相关企业研发能力的重要标准之一。特别是目前研究较为热门的肿瘤特异性抗体功能分析,之前也有提及双特异性抗体甚至多特异性抗体,其最突出的优势就是靶向性强、特异性高和毒副作用低等,所以在其特异性功能分析方向我们也提供足以应对的核心武器。因此,需要关注治疗性抗体的功能研究,通过对特异性抗原结合、抗体介导的细胞毒性作用(ADCC)、补体介导的细胞毒性作用(CDC)、抗体介导的细胞吞噬作用(ADCP)等实验方法进行分析。如在杂交瘤体系构建过程中对于杂交瘤细胞培养、融合、筛选,就可以使用我们的EVOS智能活细胞成像系统对其进行包括增殖及细胞状态的长期成像监测。EVOS M7000 3D数字共聚焦活细胞成像分析系统(点击查看详细参数)对于药理药效、药代及药物安全性评价方面,高内涵筛选分析平台和Varioskan LUX多功能酶标仪,凭借其高效的全自动高通量多靶标筛选功能,以及其后续通过强大多参数数据分析软件多抗体药功能验证进行多维度评价和分析。CellInsight CX7 LZR 激光共聚焦高内涵筛选分析系统(点击查看详细参数)Varioskan LUX多功能酶标仪(点击查看详细参数)Attune NxT流式细胞仪则发挥着更为广泛的作用,通过结合特异性流式抗体对不同种类和亚群的免疫细胞进行鉴定和分析,从而评估机体的免疫功能状态;也可以对细胞的状态和功能进行监测,以实时评估细胞的功能状态和对肿瘤细胞的杀伤作用。Attune NxT流式细胞仪(点击查看详细参数)
  • 赛分科技推出抗体分析液相色谱方法包
    抗体是免疫系统中一类重要的蛋白质,它们通过特异性方式来结合抗原。这一特性使之在诊断、治疗、基础研究等方面具有巨大的价值。抗体由四条多肽链构成,两条重链和两条轻链,通过二硫键连接而成。它们通常被糖基化,其中羧基端区域高度保守,而氨基端区域在氨基酸序列上可变,从而产生抗体的特异性和多样性。 在一系列的酶切和化学处理下,抗体分子被裂解为各种片段,通过HPLC分离,结合电泳和质谱等手段,抗体的结构可被了解和鉴定。近日,赛分科技的科学家通过体积排阻色谱、离子交换色谱和反相色谱等多种技术实现抗体异构体、各种抗体碎片的高效分离,可对抗体结构进行可靠的鉴定和验证。此外,为抗体药物的质量控制也提供了有效的监控手段。一、结构研究体积排阻色谱法(Zenix&trade SEC) 抗体片段重链和轻链的分离抗体片段Fc和Fab的分离离子交换色谱法(Antibodix&trade WCX) 抗体片段Fc和Fab的离子交换色谱法分离反相色谱法(Bio-C8) Column: Bio-C8 4.6 x 100 (3 &mu m, 300 Å , 4.6 x 100 mm) Mobile Phase A: 0.11% TFA in water Mobile Phase B: 0.09% TFA in ACN Flow: 0.5 mL/min Temperature: 75 oC Detection: UV 280 nm抗体片段重链和轻链的反相色谱法分离二、抗体异构体分析 Column: Antibodix&trade WCX NP5 4.6 x 250 mm Mobile phases: A: 20 mM sodium acetate, pH 5.15, B: A + 1 M LiCl Flow rate: 0.8 mL/min Detection: UV 280 nm.单克隆抗体的稳定性分析 更多信息请参考:http://www.sepax-tech.com.cn/training/Antibody Solution Kit.pdf关于赛分科技 赛分科技有限公司(Sepax Technologies, Inc)总部位于美国特拉华州高新技术开发区,致力于开发和生产药物与生物大分子分离和纯化领域的技术和产品。赛分科技是集研发、生产和全球销售为一体的实业型企业。公司主要产品为液相色谱柱及耗材、固相萃取柱(SPE)及耗材、液相色谱填料以及分离纯化仪器设备。在液相色谱领域里,赛分科技已开发出了100多种不同型号的液相色谱材料,涵盖了反相、正相、超临界(SFC)、手性(Chiral)、离子交换、体积排阻、亲和、HILIC等各种类别,为世界范围内液相色谱产品最为完善的企业之一。 赛分科技的创新技术使之生产出具有最高分辨率及最高效的生物分离产品,包括体积排阻、离子交换、抗体分离、和糖类化合物分离色谱填料和色谱柱,可广泛地应用于单克隆抗体、各种蛋白、DNA、RNA、多肽、多糖和疫苗等生物样品的分析、分离和纯化。赛分科技先进的技术和完善的产品线已使赛分成为全球生物分离的领航者。 公司网站:www.sepax-tech.com.cn www.sepax-tech.com
  • 安捷伦:抗体药分析项目众多 单项检测中快而灵敏的方法受欢迎
    p style="line-height: 1.5em text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px "span style="color: rgb(0, 32, 96) font-family: 楷体,楷体_GB2312, SimKai "全球抗体药物市场增长强劲,被业内认为是生物制药产业中最为活跃的组成部分。与小分子化学药相比,抗体药进入体内靶向相关细胞,特异性好,副作用低,已成为未来生物医药领域发展的“潜力股”。 随着国家医药生物产业规划升级的推动,中国的抗体药将迎来新的发展机遇期。但是,因抗体药分子量较大,结构复杂,存在多种翻译修饰,生产工艺复杂,使得其研发与质控难度增大,建立抗体表征结构鉴定的一系列方法已成为首要的任务。/span/pp style="line-height: 1.5em text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px "span style="color: rgb(0, 32, 96) font-family: 楷体,楷体_GB2312, SimKai "为帮助抗体药相关研究人员及企业用户梳理抗体药物分析检测的仪器耗材、技术方法及相关进展,仪器信息网特别策划“抗体药分析检测技术”专题,并邀请安捷伦公司生物制药行业产品专员张曼玉分享了自己的观点。span style="color: rgb(0, 32, 96) font-family: 楷体,楷体_GB2312, SimKai "br//span/span/pp style="text-align: center "img width="380" height="374" title="张曼玉.png" style="width: 380px height: 374px max-height: 100% max-width: 100% " alt="张曼玉.png" src="https://img1.17img.cn/17img/images/202004/uepic/8b9f8269-bd0a-499b-a4af-ae45e455aa66.jpg" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "张曼玉 安捷伦公司/pp style="text-align: center line-height: 1.5em text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px "span style="color: rgb(0, 32, 96) font-family: 楷体,楷体_GB2312, SimKai "/span/pp style="line-height: 1.5em text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px "span style="color: rgb(255, 0, 0) "strong仪器信息网:请您介绍一下抗体药物分析的相关情况以及行业现状?/strong/span/pp style="line-height: 1.5em text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px "span style="color: rgb(79, 129, 189) "strong张曼玉:/strong/span治疗性抗体药物根据结构可分为单克隆抗体、双特异性抗体、抗体药物偶联物和抗体片段等,单抗是获批最多的抗体类型。从分析表征的角度来看,单抗是由四条多肽链通过二硫键连接形成的“Y”字型构象的蛋白质,同时具有生物学活性。单抗的分子量约为150 KDa,属于生物大分子,通常采用基因工程技术进行序列构建、通过细胞培养来进行生产。单抗生产过程中发生的翻译后修饰、聚集等化学物理变化使其具有高度的异质性,如大小异质性、电荷异质性、序列异质性以及结构异质性,生产和纯化的工艺影响着终产品的质量。分析检测和表征手段被用于其关键质量属性的监测,保障其安全性和有效性。/pp style="line-height: 1.5em text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px "span style="color: rgb(255, 0, 0) "strong仪器信息网:目前抗体药物及相关分析检测、表征手段有哪些?相关前沿进展及发展趋势如何?/strong/span/pp style="line-height: 1.5em text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px "span style="color: rgb(79, 129, 189) "strong张曼玉:/strong/span单抗药物的分析表征项目包括滴度分析、聚集体分析、电荷异质性、分子量检测、肽图、糖型、氨基酸组成分析、活性检测、以及宿主蛋白/DNA残留等,分别用于监控抗体的浓度、聚集体含量和酸碱峰比例;确认其氨基酸序列的正确表达,鉴定翻译后修饰并计算其相对含量;检测其生物学活性,及杂质含量。/pp style="line-height: 1.5em text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px "考虑到单抗的异质性,为了更好的对其进行监控,相关分析方法涵盖了不同的检测机理和不同的分子大小层面,检测项目相对较多。从色谱分离的角度来看,滴度分析属于亲和色谱,聚集体检测采用尺寸排阻色谱,电荷异质性分析采用离子交换色谱或毛细管等电聚焦,分子量和肽图检测采用反相色谱分离,而糖型分析则用到亲水作用色谱。活性检测包含基于细胞和转基因细胞的活性检测,以及表面等离子共振、均相时间分辨荧光、Alpha技术和荧光染料标记法等新技术的检测方法*。宿主细胞蛋白残留采用ELISA方法,DNA残留检测以实时荧光定量聚合酶链式反应(qPCR)为最优。从分子大小层面,包括完整分子、聚体、亚基、肽图和游离糖。针对抗体的单项检测,更快更灵敏的分析方法受到关注和欢迎,如快速的聚集体分析和游离糖分析方案;同时,业内也在探讨采用单一检测方法替代多个检测方法的可行性,以加快抗体检测的进度。(* 王兰,徐冈,等. 抗体类生物治疗药物活性测定方法. 中国生物工程杂志,2015,35(6):101—108)/pp style="line-height: 1.5em text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px "span style="color: rgb(255, 0, 0) "strong仪器信息网:请介绍贵公司在抗体药物分析检测方面有哪些仪器产品或产品组合?相比于同类产品,贵公司产品有哪些优势?/strong/span/pp style="line-height: 1.5em text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px "span style="color: rgb(79, 129, 189) "strong张曼玉:/strong/span 安捷伦作为实验室解决方案供应商,致力于提供平台化的完整解决方案,提供高效液相色谱(HPLC)、生物惰性液相色谱(Bioinert LC)、超高效液相色谱(UHPLC)、毛细管电泳仪(CE)及液相-飞行时间联用质谱(LC/QTOF)用于抗体的分析检测。/pp style="line-height: 1.5em text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px "液相色谱用于抗体的滴度分析、聚集体检测、电荷异质性、肽图和糖型分析,贯穿药物的研发和质控。安捷伦1260液相色谱是生物制药实验室的经典液相,性能稳定、皮实耐用;1290 UHPLC高效混合和耐压高的特点保障肽图和糖型分析的分离度和结果的重现性。采用四元泵系统搭配Buffer adviser软件能实现聚集体检测-尺寸排阻色谱方法和电荷异质性-离子交换色谱方法的快速开发。操作者只需配置3瓶母液,即可通过软件自动调配出不同pH值和盐浓度的梯度进行方法优化,得出最佳的分离条件,省去大量的缓冲盐配制工作,显著提高工作效率。/pp style="line-height: 1.5em text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px "尺寸排阻色谱和离子交换色谱都是在高盐体系下对非变性抗体进行的检测,分析系统与样品之前无特异性吸附,对提高分离效果、降低系统残留至关重要。安捷伦 1260 Infinity II 生物惰性液相色谱在样品流路中采用了无金属部件及溶剂输送无铁、无钢的设计,耐酸耐碱耐高盐,最大限度减少了不必要的表面相互作用,提高色谱分离度,适合高盐体系下生物大分子的分析。/pp style="text-align: center "a href="https://www.instrument.com.cn/netshow/SH100320/C252818.htm" target="_blank"img title="1260infinity.jpg" style="max-height: 100% max-width: 100% " alt="1260infinity.jpg" src="https://img1.17img.cn/17img/images/202004/uepic/3e38a6bc-98fd-4e1f-ba81-81f324b3f778.jpg"//a/pp style="text-align: center "a href="https://www.instrument.com.cn/netshow/SH100320/C252818.htm" target="_blank"Agilent 1260 Infinity II 液相色谱系统 /a/pp style="line-height: 1.5em text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px "毛细管电泳仪用于抗体研发质控中大小异质性、等电点和电荷异质性的检测,分别采用CE-SDS和CIEF等电聚焦模式。在大小异质性的检测中,安捷伦7100 CE具备高分辨和高速两种采样模式,分别满足高分离度和快速的需求。采用CE进行电荷异质性分析具有分析速度快、条件统一和分析方法开发简单的优点,与液相色谱基于表面电荷进行分离的离子交换方法互为补充。/pp style="text-align: center line-height: 1.5em text-indent: 0em margin-top: 10px margin-bottom: 10px " /pp style="text-align: center "a href="https://www.instrument.com.cn/netshow/SH100320/C99540.htm" target="_blank"img title="安捷伦毛细管电泳.jpg" style="max-height: 100% max-width: 100% " alt="安捷伦毛细管电泳.jpg" src="https://img1.17img.cn/17img/images/202004/uepic/049220ba-7a1f-40ff-8869-fc592eced7a8.jpg"//a/pp style="text-align: center "a href="https://www.instrument.com.cn/netshow/SH100320/C99540.htm" target="_blank"Agilent 7100 毛细管电泳系统/a/pp style="line-height: 1.5em text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px "液相-飞行时间联用质谱用于抗体药物研发过程中的分子量测定、氨基酸序列确定、翻译后修饰鉴定及二级结构分析。Agilent 6545XT AdvanceBio LC/QTOF 针对生物大分子而设计,通过改善高真空度提升了单抗的谱图质量和灵敏度;特色的一键式SWARM粒子群调技术进一步提升了抗体检测的灵敏度,并实现了氨基酸等小分子检测灵敏度的兼顾。优异的灵敏度使其得以进行完整蛋白层面的药物代谢的分析,以及与毛细管电泳联机用于电荷异质性分析。/pp style="text-align: center line-height: 1.5em text-indent: 0em margin-top: 10px margin-bottom: 10px " /pp style="text-align: center "a href="https://www.instrument.com.cn/netshow/SH100320/C242488.htm" target="_blank"/a/pp style="text-align: center"a href="https://www.instrument.com.cn/netshow/C265348.htm" target="_blank"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202004/uepic/ceafa485-6375-45d1-8bf6-aa2374aeb4ce.jpg" title="tx.jpg" alt="tx.jpg"//a/pp style="text-align: center "a href="https://www.instrument.com.cn/netshow/C265348.htm" target="_blank"Agilent 6545XT Q-TOF 液质联用系统/a/pp style="text-indent: 2em "了解更多请点击a href="https://www.instrument.com.cn/zt/ktywjc" target="_blank"span style="color: rgb(255, 0, 0) "strong“抗体药物分析检测技术”/strong/span/a专题。/pp style="text-align: center "br//pp style="text-align: center "a href="https://www.instrument.com.cn/zt/ktywjc" target="_blank"img width="550" height="138" title="抗体.png" style="width: 550px height: 138px max-height: 100% max-width: 100% " alt="抗体.png" src="https://img1.17img.cn/17img/images/202004/uepic/514512f4-a753-43ca-883c-f8744112e0d2.jpg" border="0" vspace="0"//a/pp style="text-align: center line-height: 1.5em text-indent: 0em margin-top: 10px margin-bottom: 10px " /p
  • 质谱法对新冠病毒和流感单克隆抗体进行模板辅助从头测序
    大家好,本周为大家分享一篇发表在Journal of Proteome Research上的文章,Template-Assisted De Novo Sequencing of SARS-CoV‑2 and Influenza Monoclonal Antibodies by Mass Spectrometry [1],文章的通讯作者是德克萨斯大学生物医学研究支持中心的Maria D. Person。抗体在对病毒和其他病原微生物的适应性免疫反应中起着重要作用。对病毒中和抗体的详细表征对于开发能够有效预防病毒疾病的新疫苗和单克隆抗体疗法至关重要。目前,仅从蛋白质中获得抗体的完整氨基酸序列仍然具有挑战性,且许多用于氨基酸从头测序的软件对计算、硬件及操作人员知识和经验的要求较高。另一种蛋白基因组学方法是使用来自DNA序列的数据库作为起点,以数据库序列和实验数据之间的最佳匹配作为模板。这种方法在分析抗体时特别有用,因为大部分抗体序列(不包括CDR3区域)通常与种系序列非常相似。此外,准确区分Ile和Leu在抗体CDR区测序时尤为重要,而大多数蛋白质从头测序软件都没有解决这个问题。Supernovo是从种系序列模板开始的测序程序之一,该模板可以利用ETD和EThcD片段数据来自动区分Ile/Leu。在这项研究中,作者利用SARS-CoV-1人类抗体来开发模板辅助从头测序的方案,对两株SARS-CoV-2人类单克隆抗体进行了测定,最终优化的方案使用四种蛋白酶、双片段化方法、优化补充激活归一化碰撞能量和Supernovo获得99%准确的氨基酸序列,并以该方案对25株流感人单抗进行了测序。一、模板辅助从头测序方法的建立Supernovo的工作原理是,首先将MS/MS数据与种系数据库中的序列进行匹配,在初始种系序列选择之后,使用通配符搜索来确定接合(J)区域,以与可变区和恒定区候选最佳结合,然后进行in silico重组以生成模板。接下来,限制的从头测序和Byonic通配符搜索通过在迭代过程中改变单个氨基酸来改进模板,实现实验数据最佳匹配。最初由种系序列确定的Ile和Leu残基通过蛋白酶切割特异性和w离子的存在进行修正。利用多种蛋白酶从基因组数据库中选择种系支架序列,并通过通配符搜索获得从头测序所需的各种肽。胰蛋白酶和糜蛋白酶是根据其不同的切割特异性选择的,并选择特异性较低的弹性蛋白酶和胃蛋白酶提供额外的切割位点。由于Supernovo利用来自特异性和非特异性裂解肽的所有信息来构建序列,因此具有许多重叠的裂解位点对于序列测定至关重要。作者首先用序列已知的重组单抗CR3022制定和优化方案。CR3022用胰蛋白酶、糜蛋白酶、弹性蛋白酶和胃蛋白酶酶切,用HCD和EThcD LC-MS/MS分析酶切溶液。实验显示使用EThcD可以在不针对选定的单个z离子的情况下全局碎裂肽混合物,并且产生足够的w离子来区分Ile/Leu。b、c、y、z和w离子的产率取决于SA-NCE, 35%的SA-NCE值产生了最高数量的高置信度Ile/Leu分配,并被选择用于最终方案。图1显示了两种含有Leu和Ile的重链肽,其中检测到w离子z-43(Leu)和z-29(Ile),从而允许Supernovo区分Ile和Leu。虽然在碎裂谱中可以检测到w离子,但使用单一SA-NCE值的宽带碎裂,其丰度较低,这是该方法的主要限制。将多重断裂能量相结合,可以提高对w离子的检测,而使用额外的蛋白酶增加切割位点的数量,有助于分离位置相近的Ile/Leu。图1 使用EThcD对Ile/Leu进行MS/MS分配图2显示了用胰蛋白酶、糜蛋白酶、胃蛋白酶和弹性蛋白酶酶切的重链Fab区域在HCD碎裂下的序列覆盖图。由于四种蛋白酶的不同切割特异性以及Supernovo对非特异性切割肽的匹配,可以观察到肽在许多氨基酸残基上的切割。除脯氨酸外,大多数残基的MS/MS中都观察到对应碎片离子。图3显示了DNA确定的参考CR3022序列(DNA sq)、通过将IMGT数据库中的序列片段与MS数据(SNO-gm)进行数据库匹配而识别的种系模板,以及通过对抗体可变区Fab的MS数据(SNO-MS)进行Supernovo分析而生成的最终从头序列之间的比较。所有CDR区域均实现100%正确的氨基酸序列(灰色高亮)覆盖,具有正确的Ile/Leu分配。Supernovo的错误分配(蓝色高亮)主要发生在HC和LC上的N-末端残基以及LC上的C-末端序列。与DNA衍生序列不匹配的外来N和 C-末端残基均与初始种系支架存在偏差,如图3中重链末端的洋红高亮所示。末端氨基酸具有较少的裂解和片段数据,并且可能具有混杂的修饰。半胱氨酸残基可导致附近氨基酸的错误分配,因为半胱氨酸硫的氧化修饰。总的来说,99%的单克隆抗体序列是通过这种方法正确测定的。结合HCD和EThcD数据,68个Ile/Leu中有67个被正确分配。图2 用胰蛋白酶(黑色)、糜蛋白酶(蓝色)、弹性蛋白酶(红色)和胃蛋白酶(黄色)酶切并用HCD裂解的CR3022重链Fab的肽覆盖图。图3 对CR3022 DNA衍生序列(DNA sq)、MS Supernovo种系模板(SNO-gm)和Fab区域的实验结果(SNO-MS)进行比对接着,作者使用两种具有DNA衍生序列的SARS-CoV-2抗体CM66和CM67来测试该方案的最终版本(即四蛋白酶酶切,HCD和EThcD活化,SA-NCE 35%)。表1总结了该方法对已知序列的三种抗体CR3022、CM66和CM67的测试结果。CDR区氨基酸在HC和LC中的分配均正确,只有两个Ile错误分配给Leu。在高通量方法中,产生足够强度的诊断性w离子仍然不一致,但当与蛋白水解切割偏好和种系模板结合使用时,该方法是有效的,至少提供97%的正确Ile/Leu分配。因此,四酶酶切双活化法被确定足以对抗体进行高度准确的序列测定。表1 受试单抗的氨基酸序列和Ile/Leu分配置信水平以及正确匹配的总结二、基于质谱的25种流感抗体分析产生高置信度序列作者用最终确定的方案分析了另外25种序列信息不确定的抗体,以评估该方法在更大规模的实验下是否能产生与SARS-CoV-1和2抗体相同水平的高置信度结果,并最终确定生成的序列是否可用于产生克隆和表达功能性抗体的基因。对于25株流感单克隆抗体,平均97%的序列和76%的Ile/Leu分配可在高置信度下确定。大多数置信度较低的氨基酸分配位于N端和C端,因此不太可能影响抗体结合。与半胱氨酸残基相邻的序列也有较高的中低置信度分配和偏离种系序列的发生率。在25株单克隆抗体中的24株中,两条链上三个CDR区域的所有残基都得到了高度可信的鉴定。由于该方法不总是在可检测水平上产生可区分的w离子,CDR区域具有一些中低置信度Ile/Leu分配。因此,当大规模应用于各种IgG抗体时,该方案提供了高置信度氨基酸序列。获得的流感单克隆抗体序列随后用于通过克隆和在HEK293细胞中表达产生抗体。三、流感病毒HA特异性人单克隆抗体的生物学活性及序列分析在克隆、表达和纯化后,通过ELISA评估原始25种流感病毒和相应重组表达的HA特异性单克隆抗体的生物活性。图4显示了25种单克隆抗体与原始和重组单克隆抗体的HA抗原的结合曲线。通过评估单克隆抗体对相应HA抗原的结合活性,证实了单克隆抗体对H1N1、H3N2和B型流感病毒HA的特异性。如图4所示,流感特异性单克隆抗体表现出与季节性和大流行性流感病毒株的重组HA(rHA)的差异结合,与原始抗体显示的结合活性相当。图4 原始MS测序(左曲线)和重组表达(右曲线)流感HA特异性单克隆抗体的ELISA结合曲线总的来说,作者通过对25个未知序列单克隆抗体进行测序,确认所采用的方法在不同单克隆抗体上产生的残基测定置信度与已知序列或商业来源的单克隆抗体相同。蛋白质组学方法可以用来检查基于DNA的方法,这些方法被认为更准确,或者可以用来清除样本处理和标记中的错误。通过ELISA结合试验观察并验证了CDR序列的多样性。这些分析证实,当克隆和重组表达时,质谱模板辅助从头测序产生的高置信度序列会产生与特异性流感病毒rHA抗原结合的重组单克隆抗体,从而对该方法进行生物学验证。撰稿:夏淑君 编辑:李惠琳文章引用: Template-Assisted De Novo Sequencing of SARS-CoV-2 and Influenza Monoclonal Antibodies by Mass Spectrometry.
  • MALDImini-1数字离子阱质谱仪分析化学修饰抗体的化学修饰位点
    21世纪初期,人类发现了抗体药物偶联物(ADC),该物质可作为一类新型抗癌药物,其抗体可与细胞毒性药物绑定结合。结合抗体的高底物特异性与低分子药物的药效,相比常规低分子药物,ADC有望成为更为有效的抗癌药物。通过人工手段将不同的化合物与蛋白质结合时(如ADC),化合物的结合程度以及结合位点将成为药物的重要的质量特性之一。通过人工结合低分子化合物与标准研究抗体,创建伪ADC,之后使用MALDImini-1紧凑型MALDI数字离子阱(DIT)质谱仪对其实施分析。 Me-荧光素-ABNO抗体修饰标准抗体质谱图对比(红色:未经修饰抗体,蓝色:经修饰抗体) MSn (n=2,3)质谱与Mascot MS/MS离子搜索结果重链和修饰位点的氨基酸序列(粗体:通过Mascot MS/MS离子搜索确认的肽氨基酸序列,红色:ME-荧光-ABNO的修饰位点) MALDImini-1基质辅助激光解吸/电离数字离子阱质谱 MALDImini-1数字离子阱(DIT)技术是岛津的原创技术,紧凑迷你的体积,即可实现MS多级的检测。宽范围的分子量范围提供更多新可能,适用于大量应用。抗体化学修饰位点、未知生物分子结构分析,蛋白质、多肽、翻译后修饰肽、脂质、糖链等。
  • 进展|糖型解析层面的抗体middle-down质谱分析
    大家好,本周为大家分享一篇发表在Analytical Chemistry上的文章,Internal Fragment Ions from Higher Energy Collision Dissociation Enable the Glycoform-Resolved Asn325 Deamidation Assessment of Antibodies by Middle-Down Mass Spectrometry。本文的通讯作者是罗氏集团的Tilman Schlothauer和Feng Yang。  治疗性单克隆抗体(mAb)分析中翻译后修饰(PTMs)的表征是一个主要的挑战,单个PTM通常采用bottom-up的方法进行分析,但PTM之间的关联性信息丢失 middle-down方法提供了分辨率、位点特异性和蛋白型异质性的良好平衡,其表征工作流程主要依赖于末端片段离子。内部片段离子的纳入提高了序列覆盖率和PTM分辨率,使其成为一种有前途的方法。先前,糖工程单克隆抗体的研究表明,一组有限的高甘露糖、乙酰氨基葡萄糖和糖基化蛋白型不同程度地影响了PTMs的敏感性质,如脱酰胺和氧化。Asn 325的脱酰胺是一种功能相关PTM,在传统bottom-up方法中由于其较短的肽段和较高的亲水性而经常被忽略,目前没有研究调查Asn 297糖型对Asn 325脱酰胺敏感性的影响。在这篇文章中,作者提出了一种纳入内部片段的middle-down工作流程,在糖型解析层面上评估mAb上Asn 325脱酰胺修饰。  图1. 糖型解析的Asn 325脱酰胺的middle-down分析流程。(A) IdeS酶切后的Fc/2序列,及相关的糖基化(Asn 297)和脱酰胺(Asn 325)位点。(B)工作流程示意图,包括样品制备、RP-LC亚基分离、MS1电荷态选择、四极杆糖型分离、MS2内部片段搜索,以及基于提取的单同位素质量离子色谱(未修饰与修饰)的定量策略。  图2. Asn 325脱酰胺鉴定中内部片段SNKAL的定性评价。未修饰(对照)、热应力样品(8w, 40°C)、HC Asn 325 Asp序列突变体的代表性MS2谱图叠加,以及修饰的内部片段离子SDKAL的模拟单同位素质量。*表示未修饰的SNKAL的+1同位素对修饰的SDKAL的单同位素具有足够的分辨率。  本研究使用标准IgG1单抗(G1m17, Km3)和突变体(HC Asn 325 Asp)。对于热应激,标准单抗在40°C的配方缓冲液中孵育2、4和8周。在IdeS酶切之前,将10%的突变单抗插入标准单抗中,生成加标样品。抗体经IdeS酶切、还原后,用标准RPLC流程分析(图1B) 针对Asn 325脱酰胺位点周围的内部片段离子的覆盖率,作者对HCD碰撞能量和捕获气体参数进行了优化。共分配了覆盖Asn 325的7个内部片段离子,根据片段强度和定量精度,与bottom-up分析确定的目标脱酰胺值相比,选择SNKAL作为Asn 325的代表性特征离子。SNKAL对无应力对照组的特异性通过包含Asp 325的序列突变体(N325D)得到证实,该突变体在未修饰的Asn 325的单同位素质量处没有片段离子(图2)。因此,排除了其他片段离子的中性丢失引起的歧义或重叠。Asn 325对照、Asp 325突变体和分离的糖型(G0F、G1F、G2F)的MS2具有高度可比性。修饰后的单同位素质量和未修饰的Asn 325的第一个同位素之间获得了足够的分辨率(图2)。  使用middle-down MS对所有糖型的相对脱酰胺评估与bottom-up分析确定的水平一致(图3)。与热应力持续时间无关,单个糖型(G0F、G1F和G2F)的middle-down脱酰胺评估没有显著差异(图4)。Asp 325突变体的插入实验证实了middle-down策略评估单个糖型脱酰胺水平差异的能力。由于未修饰的Asn 325单抗和Asp 325单抗之间的糖型相对丰度的差异,与总加标量(10%)相比,蛋白型(糖型% ×脱酰胺%)混合的比例不同。因此,在加标样品中,G0F的脱酰胺率低于10%,而由G1F和G2F的脱酰胺率高于10%(图4)。Middle-down脱酰胺评估的精度取决于糖型丰度和脱酰胺水平,单个样本的相对标准偏差范围为2.8%至16.4% (n = 9),样本间中位相对标准偏差为7.4% (n = 16)。总蛋白型丰度和相对标准偏差显示出明显的相关性,并证明了middle-down方法的敏感性,允许在0.2%的相对丰度下评估蛋白型。  图3. middle-down工作流程对Asn 325脱酰胺定量分析的能力评估。在2w、4w和8w热应力(40°C)下,应力样品bottom-up和middle-down(所有糖型)分析的相关性。数据点表示middle-down分析的技术重复的中位数(n = 9, 3天内重复3次)。误差条显示95%置信区间。CTRL显示n = 3时无应力样品的背景水平。  图4. Asn 325脱酰胺的糖型解析水平的middle-down分析。从2w, 4w和8w热应力样品和10% Asp 325加标样品中提取所有糖型和分离糖型(G0F, G1F, G2F)的相对脱酰胺结果。技术重复的中位数和95%置信区间为n = 9时[G2F在2w (n = 4)和4w (n = 8)时除外]。ns =不显著。*表示假定值范围(* 0.05, ** 0.01, **** 0.0001)。  本文引入了一种新的middle-down策略,通过利用HCD碎片的内部碎片离子来分析单克隆抗体Fc中的PTM动力学,将复杂性降低到Fc/2亚基水平,并保留了相关的蛋白质形态完整性,同时获得了bottom-up方法的分辨率和位点特异性,并成功地证明了IgG1抗体的Fc半乳糖基化变体不会影响热应激下Asn 325脱酰胺的程度。  撰稿:夏淑君  编辑:李惠琳  文章引用:Internal Fragment Ions from Higher Energy Collision Dissociation Enable the Glycoform-Resolved Asn325 Deamidation Assessment of Antibodies by Middle-Down Mass Spectrometry
  • 浙江省分析测试协会立项《大豆转基因序列检测 高通量全基因组测序法》等两项团体标准
    各相关单位:根据国家质检总局、国标委、民政部《团体标准管理规定》和《浙江省分析测试协会“浙江测试”团体标准管理办法》的有关规定,浙江省分析测试协会于2023年12月组织专家对《大豆转基因序列检测 高通量全基因组测序法》、《玉米转基因序列检测 高通量全基因组测序法》“浙江测试”团体标准进行立项论证,符合立项条件,现批准立项。请申报单位严格按照浙江省测试分析协会团体标准工作要求及专家意见,尽快组织相关单位进行标准编写,强化编制质量管理,确保按期完成编制任务。为使各立项标准的制定更具广泛性、更科学合理,欢迎与本标准有关的企业、科研机构、高等院校等相关单位加入标准的起草制定工作,有意参与标准起草制定工作的单位请与协会秘书处联系。联系方式:胡勇平 0571-85157210 zjtest@126.com协会地址:浙江省杭州市西湖区体育场路508号地矿科技大楼439/436 江省浙江省分析测试协会2023年12月8日计划公告-浙江省分析测试协会关于发布第十七批团体标准立项的公告.pdf
  • 西农产品质量安全服务协会立项《水产动物线粒体DNA序列遗传多样性分析操作规程》团体标准
    各有关单位:根据《广西农产品质量安全服务协会团体标准管理办法》的相关规定,协会组织专家对《水产动物线粒体DNA序列遗传多样性分析操作规程》团体标准进行讨论评审,符合立项条件,现批准立项。同时欢迎与本标准有关的高校、科研机构、技术机构及相关企业单位或个人加入本标准的起草制定工作,有意参与本团体起草制定工作的人员请与协会联系。联系人:高工电话:15177796006邮箱:664987261@qq.com广西农产品质量安全服务协会2023年4月20日
  • N端封闭蛋白序列分析进行时——台式MALDI-8020
    胰蛋白酶消化,质谱法轻松鉴定蛋白质,已经是非常成熟的工作流程。即使是刚接触MS的使用者也可以很快掌握。在质谱法鉴定蛋白的工作流程中,蛋白质鉴定是通过使用搜索引擎,例如 Mascot或Matrix Science进行简单的数据库搜索来实现的。然而,对于数据库中未列出的蛋白质鉴定需求,或需要进行蛋白质末端序列分析的这两种情况,通常采用更昂贵的高端仪器和更复杂的工作流程,需要熟练的操作员。此外,蛋白质测序仪也通常用作蛋白质末端序列分析的方法,但遇到 N 端封闭的蛋白质,去封闭是必要的。作为样品序列分析前的预处理,预处理效果取决于蛋白质类型,可能效果不佳,对操作人员有一定要求,需要一定程度的技能和经验,这些可能会限制其使用。 近年来,利用MALDI-TOF离子源(ISD:In-Source Decay)中发生的蛋白质碎裂离子,可以分析N末端被封闭或未在数据库中登记的蛋白质序列MS图谱。此外,ISD理论上不受每个样品质量的限制,因此无需胰蛋白酶消化即可直接对高质量蛋白质进行测序。结合电泳胶提取蛋白和岛津台式机MALDI-8020,通过N端封闭蛋白的分子量测定和序列分析的例子,让我们来了解下大蛋白分子直接测序技术MALDI-ISD。 将模型样品N 端被乙酰化的牛碳酸酐酶 (Sigma-Aldrich)溶解在缓冲溶液中进行电泳, 95 °C 下加热 5 分钟,然后在聚丙烯酰胺凝胶(ATTO 12.5 %,预制 e-PAGEL)上进行电泳。所得聚丙烯酰胺凝胶用考马斯亮蓝染色以检测蛋白质斑点。使用含有表面活性剂的提取缓冲溶液,我们从凝胶分离的碳酸酐酶的条带中提取蛋白质。使用氯仿/甲醇在提取缓冲溶液中沉淀蛋白质以去除表面活性剂和盐,并使用 MALDI-TOF 质谱仪进行测量。芥子酸用作 MALDI 基质用于蛋白质分子量测量,1,5-二氨基萘 (DAN) 用于 ISD 的序列分析。 图1、碳酸酐酶电泳图图2、从凝胶中提取的碳酸酐酶MS图(基质芥子酸) 接下来,从25 pmol凝胶蛋白条带中提取碳酸酐酶,与基质DAN混合,MALDI-8020线性模式进一步分析。结果如图3所示,主要检测到c离子(从蛋白质N段产生的片段)质量一致的峰。通过使用免费软件Mass++ TM和蛋白质氨基酸序列比对工具Basic Local Alignment Search Tool (BLAST),我们对从检测到的峰中获得的氨基酸序列进行了同源性搜索。 图3、MALDI-ISD鉴定结果 鉴定结果显示匹配结果最高的是碳酸酐酶。通过检测到的c离子片段质量和数据库中已有的碳酸酐酶氨基酸序列,我们可以推断出N段序列是SHHWGYGKH...,并且是N-乙酰化的。 MALDI-8020线性模式MALDI-ISD技术,无需复杂的工作流程,无需胰蛋白酶消化即可直接对高质量蛋白质(如本文所述m/z 29030示例)进行N端测序。 该方法在岛津应用专家与美国佛罗里达州立大学、日本爱媛大学高级研究支持中心生物医学分析部、利物浦大学生化与系统生物学系等共同发表的一篇文献中也有应用到。PEPPI-MS基于聚丙烯酰胺凝胶的预分馏,实现质谱法鉴定完整蛋白或蛋白复合物。凝胶分离回收14种人血清蛋白,提取后,用MALDI-8020的MALDI-ISD产生的产物离子鉴定人血清白蛋白N端氨基酸序列。 MALDI-8020是岛津MALDI家族一款体积小巧,性能卓越的特色产品。荣获2018 IBO工业设计大奖银奖。 主要特点:● 线性台式MALDI-TOF● 200Hz固态激光器,355nm波长● 进样速度快● TrueClean™ 自动源清洁功能。配备大口径离子光学系统,使仪器长期使用中源的污染风险降到最低。配备基于紫外激光器的源清洁功能,可自动快速实现源自清洁。● 静音(55dB)● 可视化工作状态 参考文献:岛津应用新闻 No.B83J. Proteome Res. 2020, 19, 3779−3791
  • 我国科学家开发高效基因组序列分析工具
    人类的疾病易感性和生理特征等常见性状的差异,往往由DNA序列变化造成,这些DNA片段缺失、增加、异位等变化被统称为遗传变异。全基因组关联研究(Genome-Wide Association Study,GWAS)是通过比对大量人群的遗传信息,利用统计学检测遗传变异和性状之间关联性的方法。西湖大学的研究团队开发了可用于百万级生物样本库的全基因组关联研究的分析工具,相关成果在《Nature Genetics》发表,题为:A generalized linear mixed model association tool for biobank-scale data。  随着近年来十万级、甚至百万级大型生物样本库的出现,目前的GWAS分析工具已不能满足数据分析的需求。该研究团队开发了一款高效的广义线性混合模型,克服了传统分析工具耗时长等缺点,并且对硬件的要求较低。研究人员通过对包含两百万人的模拟样本进行分析,发现这种工具预算效率最高时可达已有技术的36倍。利用这种工具分析英国生物样本库中的2989个疾病相关性状也验证了其稳健高效的特征,研究人员已将所有的关联分析结果共享到在线数据平台上以供生物医学类研究参考。  此项成果不仅为超大型生物样本库关联分析研究提供了有力工具,也为揭示人类复杂疾病遗传奥秘带来了新希望。  注:此研究成果摘自《Nature Genetics》,文章内容不代表本网站观点和立场。   论文链接:  https://www.nature.com/articles/s41588-021-00954-4
  • 抗体药物定量分析利器--nSMOL技术的正确打开方式
    p style="line-height: 1.75em text-indent: 2em text-align: justify "span style="font-family: 宋体, SimSun "说到抗体药物,主要是指单克隆抗体及其相关的大分子蛋白类生物药物。2019年全球药物销售排行榜的前15名中就有8个是单克隆抗体药物,其中艾伯维公司的阿达木单抗(修美乐)已连续8年蝉联榜首。/span/pp style="line-height: 1.75em text-indent: 2em text-align: justify "span style="font-family: 宋体, SimSun "单克隆抗体药物因具有更高的靶向性,可直达病变细胞,具有减少正常细胞受损,减少副作用等独特优势,一直是近几年来药物研发的热点。与小分子药物的原研药和仿制药情况一样,抗体药物在专利到期后,一般会迎来大批的生物类似药上市。包括目前国产已经上市的生物类似药:复宏汉霖的利妥昔单抗(汉利康),百奥泰生物的阿达木单抗(格立乐),海正药业的阿达木单抗(安健宁)和齐鲁制药的贝伐珠单抗(安可达)。其中的利妥昔单抗和贝伐珠单抗都是抗肿瘤生物类似药。另外我国还有将近400个在研的生物类似药。/span/pp style="line-height: 1.75em text-indent: 2em text-align: justify "span style="font-family: 宋体, SimSun "随着越来越多的单抗生物类似药的研发和上市,建立稳定可靠的生物基质样品中抗体药物生物检测方法对阐述其药代动力学,药效动力学及毒理学等方面的性质至关重要。尤其像在药物上市后临床使用阶段的治疗药物监测过程中,抗体药物的生物分析方法建立对临床合理用药具有重要的指导作用。/span/pp style="line-height: 1.75em text-indent: 2em text-align: justify "span style="font-family: 宋体, SimSun "2020年4月28日,由中国药理学会、中日友好医院发起,中国药理学会CTDM-GP项目组、中国药理学会治疗药物监测研究专业委员会、《中国医院用药评价与分析》杂志主办的“抗肿瘤生物类似药治疗药物监测专家共识线上发布会”成功召开。为广大临床药师和医师在临床真实世界如何开展抗肿瘤生物类似药治疗药物监测(TDM)提供技术指导,以强化抗肿瘤生物类似药在临床中的个体化用药策略,推动安全有效使用。/span/pp style="line-height: 1.75em text-indent: 2em text-align: justify "span style="font-family: 宋体, SimSun text-indent: 2em "《抗肿瘤生物类似药治疗药物监测药学专家共识(2020版)》中明确提到推荐建立液相色谱-质谱分析方法(LCMS)测定贝伐珠单抗、曲妥珠单抗和利妥昔单抗的血药浓度,并进一步评价血清、血浆与全血样本的测定差异性。其推荐程度最高等级“强”这一列中,专家比例高达74.65%。/span/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202008/uepic/4a7ece57-8cc7-457f-8e9c-9045c3933df9.jpg" title="21.png" alt="21.png"//pp/pp style="line-height: 1.75em text-indent: 2em text-align: justify "span style="font-family: 宋体, SimSun "针对抗肿瘤生物类似药物的生物分析方法开发,岛津除了可以提供LCMS分析仪器,更有基于纳米表面分子导向限制性酶解技术(nSMOL,nano-Surface and Molecular Orientation Limited Proteolysis)的定量试剂盒产品提供!/span/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202008/uepic/bb077e01-6f29-4dad-95f7-0447bfa6bf5c.jpg" title="22.png" alt="22.png"//pp/pp style="line-height: 1.75em text-indent: 2em text-align: justify "span style="font-family: 宋体, SimSun "nSMOL 技术可在近生理条件下,完成对抗体药物的选择性酶解,并获得与之相应的特征性肽段组分。其工作原理是利用抗体树脂对样品中单克隆抗体药物进行捕获,之后通过蛋白酶纳米颗粒对树脂上抗体成分进行限制性酶解,得到多肽片段。/spanspan style="font-family: 宋体, SimSun "该酶解主要针对抗体的 Fab 区域,Fab 区域外余下部分不受酶解作用且仍保留在原树脂上(如下图所示)。因此,nSMOL 技术不仅能够保证获得特异性的抗体序列片段,而且限制性酶解技术大大降低了样品的复杂性,缩短样品前处理时间,提高了检测灵敏度。/span/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202008/uepic/cbd0bbc9-2957-4f4b-a7d1-7429a7260e60.jpg" title="23.png" alt="23.png"//pp style="text-align: center"img style="" src="https://img1.17img.cn/17img/images/202008/uepic/8904d059-e668-47b7-8b86-2a3feab64929.jpg" title="24.png"//pp/pp/pp style="line-height: 1.75em text-indent: 2em text-align: justify "span style="font-family: 宋体, SimSun "针对抗肿瘤抗体药物,岛津公司开发了针对人血浆中曲妥珠单抗、贝伐珠单抗、利妥昔单抗等单克隆抗体药物,基于nSMOL技术的定量分析方法,研究成果已在多个国际期刊中发表。另外针对自身免疫性疾病治疗用抗体药物(英夫利昔单抗、阿达木单抗、尤特克单抗、依库珠单抗、戈利木单抗、依那西普、阿巴西普),岛津开发了基于nSMOL技术的同时定量检测方法。/span/pp style="line-height: 1.75em text-indent: 2em text-align: justify "span style="font-family: 宋体, SimSun "对于生物药LCMS定量方法的开发,岛津同样可以提供针对定量肽段定制13C,15N高品质稳定同位素标记的服务,以及针对高通量样品处理的96孔前处理填料板!/span/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202008/uepic/c5f44149-61ab-4727-a083-4b5f2a780e44.jpg" title="25.png" alt="25.png"//pp style="line-height: 1.75em text-indent: 2em text-align: justify "span style="font-family: 宋体, SimSun "/spanbr//pp style="line-height: 1.75em text-indent: 2em text-align: justify "span style="font-family: 宋体, SimSun "br//span/pp style="line-height: 1.75em text-indent: 2em text-align: right "span style="font-family: 宋体, SimSun "供稿人:岛津(上海)实验器材有限公司 市场部 周可鹏/span/pp/pp style="line-height: 1.75em text-indent: 2em text-align: justify "span style="font-family: 宋体, SimSun " /span/ppbr//p
  • Science子刊|“基于病毒进化共识序列,优化设计疫苗免疫原”广谱疫苗设计新策略
    新型冠状病毒引起的疫情仍在持续,如何研发一种既能对抗当下流行毒株、又能对抗未来可能出现的变异流行株的相对广谱的疫苗,是一个重要的科学问题。武汉大学病毒学国家重点实验室教授蓝柯、徐可课题组通过追踪新冠病毒刺突蛋白(S蛋白)的进化和突变规律,提出了“基于病毒进化共识序列,优化设计疫苗免疫原”的广谱疫苗设计新策略,该成果于2023年1月4日经同行评议,正式发表于学术期刊SCIENCE Translational Medicine(《科学转化医学》)。论文题目为“Vaccination with Span, an antigen guided by SARS-CoV-2 S protein evolution, protects against challenge with viral variants in mice”(《基于新冠病毒刺突蛋白进化设计的免疫原Span可保护小鼠免受病毒变异株攻击》)。武汉大学病毒学国家重点实验室博士后赵永亮,博士生倪文佳、梁斯萌、董良辉、向敏、牛丹萍,实验师蔡曾博士等为论文共同作者,蓝柯和徐可为共同通讯作者。该研究研发了一种覆盖“共性突变”的广谱疫苗免疫原Span(泛新冠病毒S抗原),可诱导产生针对阿尔法(Alpha)、贝塔(Beta)、伽马(Gamma)、伊塔(Eta)、卡帕(Kappa)、德尔塔(Delta)、拉姆达(Lambda)和奥密克戎(Omicron)及其亚系在内的广谱中和抗体,保护实验小鼠抵抗包括Omicron在内多种新冠病毒变异株的致死性攻击。图1.截至2022年12月SARS-CoV-2突变株出现的频率该研究首次报道了新冠病毒的进化路径,发现在人群中存活下来的病毒分离株中,新冠病毒刺突(Spike,S)蛋白的突变并非完全随机,而是沿着三条定向路径进化。其中一条路径是突变导致高细胞感染性的同时保持弱的免疫逃逸能力(如Delta株和Lambda株),第二条路径是突变导致低细胞感染性的同时获得强免疫逃逸能力(如Gamma株),第三条路径的变异株数量相对较少,它们的细胞感染性和免疫逃逸能力同时增强(如Beta株)(图2)。这说明在大多数情况下,S蛋白的突变对功能的调控需要协调,而不是简单的增强或减弱。图2.新冠病毒S蛋白的进化规律(包含11,650,487条序列)为了获得一个能够覆盖绝大多数变异株的广谱免疫原,研究团队分析了NCBI数据库中的2675条新冠病毒S蛋白序列,通过进化聚类(图3A),计算所有突变位点的发生频率(图3B),最终设计了一种覆盖共性突变的拟合新抗原(Span)(图3C)。结果表明,Span序列位于S蛋白系统发育树的中心位置(图3D)。图3.Span位于系统发育树中心位置Span在Delta和Omicron流行暴发前就已设计完成,但其覆盖了进化计算得到的共性突变,反应了S蛋白突变的趋同规律,因此与后来出现的Omicron聚类到一起,说明Span具有覆盖未来变异株的潜力(图3E)。进一步分析证明,研究团队得到的上述6个共性突变位点在后来爆发的Omicron亚系毒株中均保留,显示出很强的共性规律和预见性(图4)。上述共性突变位点和广谱疫苗抗原设计方案已于2022年8月5日获中国发明专利授权(专利名称:新型冠状病毒突变株S蛋白及其亚单位疫苗;专利号:ZL 2021 1 1181856.X)。图4.研究团队发现的6个共性突变位点(横向标记)在后来爆发的Omicron流行株(纵向标记)中均有很大程度的保留(红色表示该位点保留)与设计预期相符,研究团队发现Span免疫原相比于原型株免疫原(Swt)展现出明显的广谱中和优势:在免疫2针原型株S蛋白再加强免疫1针Span蛋白后,与免疫3针原型株S蛋白相比,Span诱导出针对WT、Beta、Delta、Omicron毒株及其亚系更高效的、广泛的中和抗体(图5A,图5B),并能100%保护小鼠免受Omicron毒株的致死性攻击(图5C)。这说明,Span作为加强针能提供广谱保护。即便是单纯的2针Span免疫,也可以提供跨谱系的交叉免疫保护,同时抵抗WT、Beta和Delta毒株的致死攻击。研究人员也观察到,原型株免疫原(Swt)是无法提供跨Beta毒株的有效交叉保护的。Span能高效诱导针对Delta和Omicron及其变异株的广谱中和抗体,表明该研究提出的免疫原设计策略具有前瞻性。因此,基于新冠的共性进化突变设计的泛新冠病毒S蛋白免疫原(Span)有望成为预防新冠病毒现有及未来潜在流行株的广谱候选疫苗(图6)。该研究工作对这一创新的广谱疫苗设计构想进行了概念性验证(Proof of Concept),取得了优异的效果。图5.Span疫苗免疫在小鼠体内提供了广谱性免疫保护作用图6.Span疫苗效果科普图(广谱疫苗免疫原(Span)如坚固的城堡抵御多种新冠病毒变异株)武汉生物制品所在抗原纯化过程中提供了技术支持。该工作依托武汉大学病毒学国家重点实验室、动物三级生物安全实验室/疫苗研究院、泰康生命医学中心完成,研究得到了国家自然科学基金、湖北省创新团队、武汉大学新冠肺炎专项研究基金、北京泰康溢彩公益基金会的资金资助。论文链接:https://www.science.org/doi/10.1126/scitranslmed.abo3332
  • 岛津赋能北京疫苗与抗体创新国际论坛
    在全球病毒感染性疾病此起彼伏的形势下,人们把疾病的预防提升到了一个新的高度,尤其是免疫疫苗、抗病毒疫苗、抗肿瘤疫苗已成为开发的热点。为了进一步推动我国疫苗抗体药物研究领域的发展,促进国际研发合作,第三届北京疫苗与抗体创新国际论坛于2021 年7月8-9日在北京亦庄生物医药园成功举办,岛津企业管理(中国)有限公司(以下简称“岛津”)受邀参加了此次大会,发表最新报告并分享疫苗抗体最新技术。此次论坛受到了中国生物器材网、分析测试百科网及仪器信息网等多家业内知名媒体的关注,论坛除主会场外共设置疫苗研发与评价、生物制药研发技术及生物制药研发技术三个专题。论坛首日主会场,岛津分析计测事业部市场部程汉兴发表了题目为《助力创新,岛津赋能中国疫苗与抗体行业发展方案》的报告。 岛津分析计测事业部市场部程汉兴 在报告中程汉兴首先介绍了岛津有关抗体药物以及疫苗相关工作,以抗体药物为例,围绕工艺监测和质量控制推动生物药高质量发展。岛津现有基于LC MS/MS方法的培养基和工艺监测方案可以通过离线和在线模式实现分析培养基以及细胞上清液中有机组分,监控培养基中的氨基酸,核苷酸等125种以上物质浓度变化,研究培养基中营养成分消耗变化,进而优化培养基配方及补料成分,保证抗体产品高质量生产。 从质量分析角度,在抗体以及抗体偶联药物(ADC)的表征分析实验中,可利用岛津生物兼容型液相以及高分辨飞行时间质谱,可以分析抗体的分子量,蛋白序列,二硫键以及糖型分析。如需要对抗体偶联药物关键参数DAR值进行研究,可使用针对ADC专门开发的SHIMSEN Ankylo HIC-Butyl色谱柱,可有效实现不同偶联药物抗体的分离,岛津将提供从色谱到耗材等整体解决方案。 在疫苗研究方面,程汉兴还介绍了岛津多年来与用户合作开发的多种类型疫苗解决方案。利用生物兼容型液相分析病毒疫苗抗原蛋白含量测定,使用LC-MS/MS用于百白破疫苗成品中多种抗原蛋白的定量以及TCT毒素分析。针对肺炎多糖结合疫苗,使用液相质谱快速定量糖醛酸等成分,效率大大提升。围绕mRNA疫苗相关的核酸定性分析,使用高分辨飞行时间质谱可以对核酸分子量及序列进行定性表征。 现场传真 大会期间,岛津设立相应展位与参会的专家学者进行交流,与嘉宾一同交流探讨岛津有关抗体药物以及疫苗相关方案,主要围绕工艺监测和质量控制以推动生物药高质量发展。
  • 首个完整无间隙人类基因组序列公布
    被誉为生命科学“登月计划”的人类基因组测序再次取得重大进展:国际科学团队端粒到端粒联盟(T2T)发表了第一个完整的、无间隙的人类基因组序列,首次揭示了高度相同的节段重复基因组区域及其在人类基因组中的变异。这是对标准人类参考基因组,即2013年发布的参考基因组序列(GRCh38)的“重大升级”。当地时间31日,《科学》杂志连发6篇论文报告这一成就。2001年2月12日,由6国科学家共同参与的国际人类基因组计划首次公布人类基因组图谱及初步分析结果;2003年4月15日,公布了人类基因组序列草图。然而由于技术限制,当初的人类基因组计划留下了大约8%的“空白”间隙。这部分很难被测序,由高度重复、复杂的DNA块组成,其中包含功能基因以及位于染色体中间和末端的着丝粒和端粒。新的无间隙版本被称为T2T-CHM13,由30.55亿个碱基对和19969个蛋白质编码基因组成。增加了近2亿个碱基对的新DNA序列,包括99个可能编码蛋白质的基因和其中近2000个需要进一步研究的候选基因。这些候选基因大多数是失活的,但其中115个仍然可能表达。团队还在人类基因组中发现了大约200万个额外的变异,其中622个出现在与医学相关的基因中。此外,新序列还纠正了GRCh38中的数千个结构错误。具体而言,新序列填补的空白包括人类5条染色体的整个短臂,并覆盖了基因组中一些最复杂的区域。其中包括在重要的染色体结构中及其周围发现的高度重复的DNA序列,如染色体末端的端粒和在细胞分裂过程中协调复制染色体分离的着丝粒。新序列还揭示了以前未被发现的节段重复,即在基因组中复制的长DNA片段,已知其在进化和疾病中发挥重要作用。新序列还在识别和解释遗传变异方面具有重要改进,并揭示了关于着丝粒周围区域的前所未见的细节。这一区域内的变异性可能为人类祖先如何进化提供新证据。研究人员称,这一完整的、无间隙的序列对于了解人类基因组变异的全谱和了解某些疾病的遗传贡献至关重要。研究人员表示,下一阶段的研究将对不同人的基因组进行测序,以充分掌握人类基因的多样性、作用以及我们与近亲、其它灵长类动物的关系。【总编辑圈点】基因组的某些区域,其实是一遍又一遍的重复,这些重复区域包括细胞分裂中一些极其关键的部分,也包括可能帮助物种适应的新基因。在过去,所有这些重复使得科学家无法以正确的顺序“组装碎片”——就像高难度的、几乎每一块都相同的拼图,而人们不知道其中哪一块该放在哪,就在基因组图谱上留下了巨大空白。现在的最新成果不再有任何隐藏或未知的部分,或者也可以说,一个全新的基因宝库正在全人类面前徐徐打开。
  • 最新!瑞明生物单细胞分析仪加入PerkinElmer生命科学产品序列
    今年1月1日起,江苏瑞明生物科技有限公司的实时单细胞多模态分析仪正式加入PerkinElmer生命科学产品序列!江苏瑞明 实时原位单细胞生化分析仪(点击索取报价参数)实时单细胞多模态分析仪功能概述单细胞研究对于理解细胞的组成、生理行为与功能的多样性具有重要意义,基因组、转录组、蛋白组、代谢组学等分析技术为单细胞研究提供了有力工具。实时单细胞多模态分析仪可以实时、连续、定量检测单个活细胞的小分子含量及酶活性。核心特点主要性能实时单细胞多指标检测:实时检测单个活细胞内小分子含量(如葡萄糖、乳酸、ATP、胆固醇、Ca2+、K+等)及酶活性 (葡萄糖苷酶、鞘磷脂酶、乳酸脱氢酶等),可匹配160余种商品化试剂盒;实时亚细胞原位检测:在亚细胞水平(胞质、胞核、胞膜)实时连续、原位检测;超微量提取、注射:单细胞水平提取细胞器(如溶酶体、线粒体)、胞质进行质谱或其它平台的联用分析;单细胞注射药物、代谢剂等,并进行药效评估;活体水平检测:活体水平实时检测生化指标(用药前后、中医药针灸刺激前后)的变化。技术原理电信号检测通过电探头对细胞释放的电活性物质进行检测,如过氧化氢、一氧化氮、多巴胺、超氧阴离子等物质。通过试剂盒的量化级联反应产生的过氧化氢等电活性物质,实现单细胞小分子含量或酶活性的检测。荧光信号检测光探头传输激发光激发预染色细胞,通过光学检测系统收集细胞发射的荧光信号,荧光信号强弱反映细胞预染色指标的含量,可实现细胞整体或亚细胞激发检测。通过单细胞超微量提取注射,向单个活细胞注射荧光检测试剂盒,光探头传输激发光激发细胞的生化反应产物而产生荧光,荧光信号强弱反映细胞内相应的小分子含量或酶活。经典应用肿瘤细胞代谢肿瘤细胞异质性研究,包括糖代谢、脂代谢、蛋白代谢相关的小分子和酶活分析;结合抑制实验,研究肿瘤细胞代谢过程中关键激活酶,为抗癌药物研发提供理论基础;通过抗癌新药直接刺激细胞或配合专用探头实现细胞内送药,评估其对单细胞内代谢参数指标的影响。代表文献1) Zheng XT, Yang HB, Li CM. Optical detection of single cell lactate release for cancer metabolic analysis. Anal Chem. 2010 Jun 15 82(12):5082-7. (DOI: 10.1021/ac100074n)2) Pan R, Xu M, Jiang D, Burgess JD, Chen HY. Nanokit for single-cell electrochemical analyses. Proc Natl Acad Sci USA. 2016 Oct 11 113(41):11436-11440. (DOI: 10.1073/pnas.1609618113)3) Zheng XT, Li CM. Single living cell detection of telomerase over-expression for cancer detection by an optical fiber nanobiosensor. Biosens Bioelectron. 2010 Feb 15 25(6):1548-52.. (DOI:10.1016/j.bios.2009.11.008)4) Zheng XT, Hu W, Wang H, Yang H, Zhou W, Li CM. Bifunctional electro-optical nanoprobe to real-time detect local biochemical processes in single cells. Biosens Bioelectron. 2011 Jul 15 26(11):4484-90.(DOI:10.1016/j.bios.2011.05.007)新药研究新药研究离不开细胞学实验,实时单细胞多模态分析仪在药物研究中的常见应用:药物的极性和分子量会影响其透过细胞膜的效率,如果药物的细胞膜透性较低或未知,可以单细胞内定点注射药物并实时检测药效相关指标(Ca2+和ROS等),可以反映药物发挥作用的潜在位置;为了理解药物作用机制,需要预先判断可能的转运体、药物靶点、及涉及到的关键代谢酶,然后通过实时单细胞多模态分析仪进行验证,由于是实时的,可以添加相关抑制剂或增强剂直接进行判断验证;用于单细胞亚细胞水平的定向给药及实时原位检测药物作用效果,提供亚细胞水平药物-细胞相互作用研究的重要工具,实现单细胞层面药物保护性研究和抑制性研究,可为药物载体的单细胞层面载药能力研究和亚细胞层面的定位提供选择性平台。代表文献1)Xin T Z , Peng C , Chang M L . Anticancer Efficacy and Subcellular Site of Action Investigated by Real‐Time Monitoring of Cellular Responses to Localized Drug Delivery in Single Cells[J]. Small, 2012, 8(17):2670-2674. (DOI: 10.1002/smll.201102636)2)Yuning Han, Bin Hu, Mingyu Wang, Yang Yang, Li Zhang, Juan Zhou*, Jinghua Chen*. pH-Sensitive Tumor-Targeted Hyperbranched System Based on Glycogen Nanoparticles for Liver Cancer Therapy, Applied Materials Today, 2020, 18, 100521.(DOI: 10.1016/j.apmt.2019.100521)神经领域应用单细胞胞质的超微量抽提,和质谱平台联用完成递质成分的分析;纳米级探头实现单个神经细胞或脑组织的小分子电化学检测。代表文献1)Molecular profiling of single axons and dendrites in living neurons using electrosyringe-assisted electrospray mass spectrometry[J]. Analyst, 2019, 144 2) Development of Au Disk Nanoelectrode Down to 3 nm in Radius for Detection of Dopamine Release from a Single Cell[J]. Analytical Chemistry, 2015, 87(11):5531.3)Electrochemically Probing Dynamics of Ascorbate during Cytotoxic Edema in Living Rat Brain[J]. Journal of the American Chemical Society, 2020, 142(45):19012-19016.活体研究中医药领域,可对特定穴位血清素(5-羟色胺)、一氧化氮、乙酰胆碱、抗坏血酸等关键指标的实时监测,可配合组织解剖学实验,研究不同组织类型的指标差异,辅助针灸机理研究;活体动物模型在体检测,辅助肿瘤疾病药物研究。代表文献1)Li, YT., Tang, LN., Ning, Y. et al. In vivo Monitoring of Serotonin by Nanomaterial Functionalized Acupuncture Needle. Sci Rep 6, 28018 (2016). (DOI: https://doi.org/10.1038/srep28018)2)Tang, L., Li, Y., Xie, H. et al. A sensitive acupuncture needle microsensor for real-time monitoring of nitric oxide in acupoints of rats. Sci Rep 7, 6446 (2017). (DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-017-06657-3)3)Tang, L., Du, D., Yang, F. et al. Preparation of Graphene-Modified Acupuncture Needle and Its Application in Detecting Neurotransmitters. Sci Rep 5, 11627 (2015). (DOI: https://doi.org/10.1038/srep11627)关于江苏瑞明(点击进入在线展位)江苏瑞明生物科技有限公司是一家集研发、生产与销售单细胞检测仪及其它高端生物化学检测设备的高科技企业。公司坐落于风景宜人的江苏省宜兴经济技术开发区光电子产业园。公司目前的主要产品为纳米光电生化检测仪,该设备采用世界首创且具有自主知识产权的技术,将精密光、电探测与纳米加工有机的结合为一体,实现了对单个活细胞在亚细胞水平的实时在线同时检测,填补了国内在此单细胞检测领域的空白。此设备在生命科学、医学、药理学或毒理学、农业、食品科学、生物能源等领域有着广泛的应用。公司目前主要产品有四大类,仪器设备、耗材、试剂和微流控及生物芯片。公司已有发明专利十几项,高新技术产品多项。(更多详情点击查看)
  • 实时单细胞多模态分析仪加入PerkinElmer生命科学产品序列
    今年1月1日起,江苏瑞明生物科技有限公司的实时单细胞多模态分析仪正式加入PerkinElmer生命科学产品序列!实时单细胞多模态分析仪功能概述单细胞研究对于理解细胞的组成、生理行为与功能的多样性具有重要意义,基因组、转录组、蛋白组、代谢组学等分析技术为单细胞研究提供了有力工具。实时单细胞多模态分析仪可以实时、连续、定量检测单个活细胞的小分子含量及酶活性。核心特点主要性能实时单细胞多指标检测:实时检测单个活细胞内小分子含量(如葡萄糖、乳酸、ATP、胆固醇、Ca2+、K+等)及酶活性 (葡萄糖苷酶、鞘磷脂酶、乳酸脱氢酶等),可匹配160余种商品化试剂盒;实时亚细胞原位检测:在亚细胞水平(胞质、胞核、胞膜)实时连续、原位检测;超微量提取、注射:单细胞水平提取细胞器(如溶酶体、线粒体)、胞质进行质谱或其它平台的联用分析;单细胞注射药物、代谢剂等,并进行药效评估;活体水平检测:活体水平实时检测生化指标(用药前后、中医药针灸刺激前后)的变化。技术原理电信号检测通过电探头对细胞释放的电活性物质进行检测,如过氧化氢、一氧化氮、多巴胺、超氧阴离子等物质。通过试剂盒的量化级联反应产生的过氧化氢等电活性物质,实现单细胞小分子含量或酶活性的检测。荧光信号检测光探头传输激发光激发预染色细胞,通过光学检测系统收集细胞发射的荧光信号,荧光信号强弱反映细胞预染色指标的含量,可实现细胞整体或亚细胞激发检测。通过单细胞超微量提取注射,向单个活细胞注射荧光检测试剂盒,光探头传输激发光激发细胞的生化反应产物而产生荧光,荧光信号强弱反映细胞内相应的小分子含量或酶活。经典应用肿瘤细胞代谢肿瘤细胞异质性研究,包括糖代谢、脂代谢、蛋白代谢相关的小分子和酶活分析;结合抑制实验,研究肿瘤细胞代谢过程中关键激活酶,为抗癌药物研发提供理论基础;通过抗癌新药直接刺激细胞或配合专用探头实现细胞内送药,评估其对单细胞内代谢参数指标的影响。代表文献1) Zheng XT, Yang HB, Li CM. Optical detection of single cell lactate release for cancer metabolic analysis. Anal Chem. 2010 Jun 15 82(12):5082-7. (DOI: 10.1021/ac100074n)2) Pan R, Xu M, Jiang D, Burgess JD, Chen HY. Nanokit for single-cell electrochemical analyses. Proc Natl Acad Sci USA. 2016 Oct 11 113(41):11436-11440. (DOI: 10.1073/pnas.1609618113)3) Zheng XT, Li CM. Single living cell detection of telomerase over-expression for cancer detection by an optical fiber nanobiosensor. Biosens Bioelectron. 2010 Feb 15 25(6):1548-52.. (DOI:10.1016/j.bios.2009.11.008)4) Zheng XT, Hu W, Wang H, Yang H, Zhou W, Li CM. Bifunctional electro-optical nanoprobe to real-time detect local biochemical processes in single cells. Biosens Bioelectron. 2011 Jul 15 26(11):4484-90.(DOI:10.1016/j.bios.2011.05.007)新药研究新药研究离不开细胞学实验,实时单细胞多模态分析仪在药物研究中的常见应用:药物的极性和分子量会影响其透过细胞膜的效率,如果药物的细胞膜透性较低或未知,可以单细胞内定点注射药物并实时检测药效相关指标(Ca2+和ROS等),可以反映药物发挥作用的潜在位置;为了理解药物作用机制,需要预先判断可能的转运体、药物靶点、及涉及到的关键代谢酶,然后通过实时单细胞多模态分析仪进行验证,由于是实时的,可以添加相关抑制剂或增强剂直接进行判断验证;用于单细胞亚细胞水平的定向给药及实时原位检测药物作用效果,提供亚细胞水平药物-细胞相互作用研究的重要工具,实现单细胞层面药物保护性研究和抑制性研究,可为药物载体的单细胞层面载药能力研究和亚细胞层面的定位提供选择性平台。代表文献1)Xin T Z , Peng C , Chang M L . Anticancer Efficacy and Subcellular Site of Action Investigated by Real‐Time Monitoring of Cellular Responses to Localized Drug Delivery in Single Cells[J]. Small, 2012, 8(17):2670-2674. (DOI: 10.1002/smll.201102636)2)Yuning Han, Bin Hu, Mingyu Wang, Yang Yang, Li Zhang, Juan Zhou*, Jinghua Chen*. pH-Sensitive Tumor-Targeted Hyperbranched System Based on Glycogen Nanoparticles for Liver Cancer Therapy, Applied Materials Today, 2020, 18, 100521.(DOI: 10.1016/j.apmt.2019.100521)神经领域应用单细胞胞质的超微量抽提,和质谱平台联用完成递质成分的分析;纳米级探头实现单个神经细胞或脑组织的小分子电化学检测。代表文献1)Molecular profiling of single axons and dendrites in living neurons using electrosyringe-assisted electrospray mass spectrometry[J]. Analyst, 2019, 144 2) Development of Au Disk Nanoelectrode Down to 3 nm in Radius for Detection of Dopamine Release from a Single Cell[J]. Analytical Chemistry, 2015, 87(11):5531.3)Electrochemically Probing Dynamics of Ascorbate during Cytotoxic Edema in Living Rat Brain[J]. Journal of the American Chemical Society, 2020, 142(45):19012-19016.活体研究中医药领域,可对特定穴位血清素(5-羟色胺)、一氧化氮、乙酰胆碱、抗坏血酸等关键指标的实时监测,可配合组织解剖学实验,研究不同组织类型的指标差异,辅助针灸机理研究;活体动物模型在体检测,辅助肿瘤疾病药物研究。代表文献1)Li, YT., Tang, LN., Ning, Y. et al. In vivo Monitoring of Serotonin by Nanomaterial Functionalized Acupuncture Needle. Sci Rep 6, 28018 (2016). (DOI: https://doi.org/10.1038/srep28018)2)Tang, L., Li, Y., Xie, H. et al. A sensitive acupuncture needle microsensor for real-time monitoring of nitric oxide in acupoints of rats. Sci Rep 7, 6446 (2017). (DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-017-06657-3)3)Tang, L., Du, D., Yang, F. et al. Preparation of Graphene-Modified Acupuncture Needle and Its Application in Detecting Neurotransmitters. Sci Rep 5, 11627 (2015). (DOI: https://doi.org/10.1038/srep11627)
  • 重组抗体的产生及优势有哪些?
    1890年冯˙贝林(von behring)发现了抗白喉毒素血清,发明了人工被动免疫,并提出了抗原和抗体的概念,在后续漫长的抗体研究中,人类相继发展出三代抗体制备技术:①第一代抗体:以抗原免疫高等脊椎动物制备的多克隆抗体;②第二代抗体:由杂交瘤技术产生的只针对某一种特定抗原决定簇的单克隆抗体;③第三代抗体:应用分子克隆技术、基因突变技术改造某种抗体的基因编码序列,生产出的性能更优越的抗体,也称为基因工程抗体或重组抗体。单抗的出现及其显着的优越性(特异性高、蛋白类天然产物等特性)使其在疾病的研究、诊断和治疗中得到广泛应用,但也受到人体的强烈排斥。第三代抗体的产生在一定程度上解决了由于鼠单抗的异源性导致的排斥反应。从最初的人-鼠嵌合抗体将人源化比例升到60~70%,到通过cdr嫁接技术产生的人源化比例更高的人源化抗体,再到由噬菌体展示技术获得的全人抗体,技术的发展不断提高着抗体的质量及人类对抗疾病的能力。除此之外,基因工程除了可获得全长抗体,还可获得抗体片段——小分子抗体,例如单链抗体、fab片段等。这些小分子抗体由于其独特的分子量小、组织渗透性强等特点,也被广泛应用于临床诊断及治疗。下面小编带大家看看这些重组抗体是怎么产生的:1.人-鼠嵌合抗体。用人抗体恒定区基因与小鼠单抗抗体可变区基因组合表达,形成人-鼠嵌合抗体,人源区域占比在60-70%。2.人源化抗体。因为嵌合抗体仍然有较大比例的鼠源性区域,在临床实践中仍会产生比较强烈的排斥反应。为了进一步降低鼠源性区域,产生了cdr嫁接技术(cdr grafting),该技术仅仅保留了鼠源单抗的可变区cdr区域,其他区域是人源的,得到的人源化抗体的人源化比例可高达80-90%。此处科普下cdr区域,它是抗体互补决定区(complementary determining regions,cdrs),是与抗原分子上的表位氨基酸相互作用的区域,也称高变区(hypervariable region,hvr)。后续科学家们又发展出表面重塑技术,即对鼠源抗体的可变区进行表面残基的修饰处理,以降低其免疫原性。3.全人抗体。人源化抗体虽然显着降低了异体排斥反应,然而并未完全消除,其潜在的安全隐患使得科学家不断进行探索。近年来人们将核糖体展示技术、噬菌体展示技术应用于抗体药物的研发,使得制备全人抗体成为可能。噬菌体抗体库筛选是利用噬菌体展示技术,将编码抗体可变区的基因片段与噬菌体表面蛋白的编码基因融合(插入信号肽与衣壳蛋白基因间),以融合蛋白的形式呈现在噬菌体的表面,利用特定蛋白/抗原进行筛选获得高亲和力可变区的抗体片段。当使用人源的免疫细胞(或组织)得到的人抗体可变区基因片段构建噬菌体库,然后利用特定抗原进行展示库的筛选,即可获得针对某抗原的人源抗体片段及对应基因序列,最后通过体外蛋白表达及筛选可得到包含人抗体重链和轻链的特异性全人抗体。4.小分子抗体通常我们所说的抗体是全长抗体,包括了轻链和重链全长,全长抗体分子分子量在150~196kda之间。这么大的分子量在实际运用中常遇到组织渗透性差、易降解等问题,为解决这些问题,科学家开发出分子量小、结合力强的抗体片段,如单链抗体、fab抗体等。4.1 单链抗体(single chain variable fragment,scfv)由抗体的重链可变区与轻链可变区连接而成,分子量仅全长抗体的1/6,具有很好的组织穿透性,在临床治疗中得到很好的应用。单链抗体由于保持了全长抗体轻链和重链的可变区,其抗原结合位点没有变化因此仍具有良好的结合特异性。另外,单链抗体的多肽接头可根据需要设计为其他位点如金属螯合位点、连接药物位点等,在临床应用中是一种强有力的工具。4.2 fab片段(antigen binding fragment,抗原结合片段)保留了抗原结合区域,分子量是抗体全长的1/3,具有较好的组织渗透性,同时因为其没有fc段故免疫原性低,常用作导向药物载体及显影等。4.3 多价抗体是能结合多个抗原的抗体,是联合基因工程技术和化学偶联技术制备的一种新型抗体。目前关注较多的“双特异性抗体”,能结合两种不同的抗原,在肿瘤免疫治疗中具有显着的优势。例如,能结合肿瘤细胞表面抗原和杀伤性t细胞表面抗原的双特异性单抗,可以促使这两种细胞彼此靠近,利于杀伤性t细胞杀伤肿瘤细胞,起到促进治疗的作用。
  • 安捷伦公司大力支持首届抗体工程高峰会暨抗体药物成果展
    安捷伦公司大力支持首届抗体工程高峰会暨抗体药物成果展(Antibody Engineering Summit & Antibody Therapeutics Exhibition) 随着生物医药市场的快速开发,探寻不同的抗体研发方法及需要应对的挑战变得日益重要和紧迫。对于蛋白治疗药物研发企业来说,从蛋白设计、抗体工程、生产工艺到技术应用,每一个环节都至关重要。2011年7月21-22日在上海银星皇冠假日酒店办的&ldquo 首届抗体工程高峰会暨抗体药物成果展&rdquo ,聚集了有关抗体研发、生产等全球领先企业高层,共同探讨抗体行业的研发进展和实际应用情况,并深入讨论了&ldquo 新医改&rdquo 环境下,抗体药物相关企业所面临的重大挑战、主要进展和应对方案、全球趋势、以及当前国内生产和应用市场分析等。 此次峰会围绕主题&mdash &mdash 国际抗体药物研发与合作,邀请到约100名来自抗体药物生产、抗体工程及新药研发、CRO、CMO、科研院校的国内外领先企业高层参会。 作为世界领先的生物医药行业分析解决方案供应商,安捷伦致力于帮助生物医药领域用户开发专业、安全、高质、高效的药物治疗产品,并且帮助用户以更快的速度,更低的成本将产品推向市场,经过近年来的先进技术及行业经验的不断积累,安捷伦目前可为广大生物医药领域用户提供广泛的完整应用方案,包括: 生理化学性质表征完整新生物成分(NBE)分析糖基化与磷酸化蛋白分析氨基酸分析肽谱分析产物相关的杂质分析工艺流程相关的污染物检测蛋白和抗体的质量保证/质量控制稳定性和剂型测试蛋白治疗药物的生产工艺优化等 7月21日进行的首日大会报告上,来自安捷伦公司的液质联用技术应用工程师陶定银博士进行了题为&ldquo 利用安捷伦HPLC、Chip-cube HPLC 及Q-TOF等仪器针对抗体药物的表征策略&rdquo 的精彩报告。报告中提到,单克隆抗体药物与抗原存在很强的相互作用且具有高特异性,目前在科研以及各种疾病治疗中备受关注。抗体药物在应用之前,需要进行一系列的表征,比如抗体药物的氨基酸序列、完整蛋白质、甲硫氨酸氧化、二硫键、以及糖基化等翻译后修饰。采用安捷伦的HPLC、Chip-cube HPLC 及Q-TOF等仪器方案可充分实现抗体药物的一系列表征。安捷伦开发的单克隆抗体-糖链分析芯片,可以快速高效的分析抗体药物的糖基化修饰,结果与LC-FLD方法相当。新颖的报告内容及创新的技术理念引发与会者强烈的关注和兴趣。更多安捷伦生物制药解决方案,请参考:http://www.chem.agilent.com/zh-cn/solutions/biopharma/pages/default.aspx 更多安捷伦生物制药分析解决方案在线讲座视频及应用材料,敬请联系我们:yunxia_shi3@non.agilent.com 订阅Access Agilent电子刊物,请登录: www.agilent.com/chem/accessagilent:cn 关于安捷伦科技 安捷伦科技公司(纽约证交所:A)是全球领先的测量公司,同时也是通信、电子、生命科学和化学分析领域的技术领导者。公司的18500 名员工为100 多个国家的客户提供服务。在2010 财政年度,安捷伦的业务净收入为54 亿美元。要了解安捷伦科技的信息,请访问:www.agilent.com.cn。
  • 浙江省分析测试协会发布 《水稻转基因序列检测 高通量全基因组测序法》 浙江测试团体标准
    根据国家标准化管理委员会、民政部《团体标准管理规定》和《浙江省分析测试协会“浙江测试”团体标准管理办法》的相关规定,《水稻转基因序列检测 高通量全基因组测序法》(标准编号:T/ZJATA 0018-2023)浙江测试团体标准经本协会批准,自2023年11月10日起实施。 特此公告。浙江省分析测试协会2023年10月10日浙江省分析测试协会关于发布《水稻转基因序列检测 高通量全基因组测序法》标准的公告.pdf
  • Flag标签蛋白检测抗体实验应用说明
    Flag标签蛋白检测抗体  远慕生物提供可用于WB,IF,IP应用的Flag抗体,特异性检测Flag标签融合蛋白,Flag标签抗体可识别在细胞内表达的Flag标记重组蛋白,包括Flag位于氨基末端、中段以及羧基末端的重组蛋白。  Flag标签系统利用一个短的亲水性八氨基酸肽( DYKDDDDK)融合到目标蛋白。Flag标签可位于蛋白质的C端或N端,该系统已广泛应用于细菌、酵母和哺乳动物细胞等多种细胞类型,相应的Flag标签抗体也被广泛应用。由于Flag标签系统的纯化条件是非变性的,因此可以纯化所有有活性的融合蛋白。Flag标签可以通过加入肠激酶处理去除,肠激酶专一识别该肽序列C末端的5个氨基酸残基。Flag抗体可以用于检测和Flag标签融合表达蛋白的表达、细胞内定位,以及纯化、定性或定量检测Flag融合表达蛋白等。  由于Flag标签蛋白检测抗体亲水特性,Flag标签往往位于融合蛋白的表面上,因此比较容易被抗体接近并识别。不同的Flag标签抗体与Flag标签 有不同的识别和结合特性。  Fig. 1. Flag标签蛋白IP实验,IP (1:200) - WB (1:5,000):未转染的293细胞裂解液(lane A), 转染了Flag标签蛋白的293细胞转染裂解液 (lane B), 使用小鼠IgG作为阴性对照免疫沉淀293细胞裂解液(lane C),使用Flag单克隆抗体(1B10)IP转染后的293细胞裂解液(lane D), 293细胞裂解液 中仅加入Protein G Beads (lane E).  Fig. 2. 使用Flag标签单克 隆抗体,通过免疫荧光实验(1:2000),分析转染的Flag 重组蛋白在293细胞中的定 位,二抗为IFKine? Red 驴抗 小鼠,蓝色为DAPI染色的细 胞核。
  • Genome Biology:新技术90分钟完成全基因组序列分析
    2015年2月1日 讯 /生物谷BIOON/-- 美国国家儿童医院(Nationwide Children' s Hospital)的研发人员最近在Genome Biology上发布了一个自主开发的分析软件。  第一个人类基因组测序完成耗时大约13年,耗费30亿美元,而现在技术测序技术的发展,使得即使是很小的研究小组都可以在几天之内完成基因组测序。但是从测序产生的巨大的数据分析得出真正能用于研究或者临床的信息一直是一个挑战。而彼得· 怀特博士和他带领的团队针对这个问题,利用新颖的计算技术,开发了一个名为"丘吉尔"(Churchill)的计算管道,表示"丘吉尔"可以在短短90分钟内完成全基因组样品的有效分析。  "丘吉尔"自动输入原始序列资料,通过一系列密集复杂和计算,最终分析出有临床或者科研意义的的遗传变异体。这个过程中的每一步,"丘吉尔"都有优化,以显著减少分析时间,但不损害数据的完整性,该分析是100%的可重复性。"丘吉尔"采用的平行化(parallelization)的算法克服了染色体带来的平行化限制,极大提升了数据输入的平衡性和分析中数据重新组合,去分,再校准和基因型分型的执行性。通过检查在数据分析过程中的计算资源的利用,相比其他两种分析管道-HugeSeq和GATK-Queue只能分别利用46%和30%的数据资源,"丘吉尔"的利用率达到了92%,并在多个服务器非常有效地进行缩放。"丘吉尔"输出结果,在与其他计算管道比较,被证明具有最高99.7%的灵敏度 最高99.99%的精读和99.66%最高整体诊断效率。  这种效率和能力,证明"丘吉尔"或能够进行人口规模的基因组分析。为了证明"丘吉尔"的能力,怀特博士和他的团队成功地分析了千人基因组项目所产生的第一阶段的原始数据(千人基因组项目是以生成世界各地的多个群体人类遗传变异的公众目录为目的的国际合作项目)。利用亚马逊网络服务(AWS)的云计算资源,"丘吉尔"仅用七天便完成1088个全基因组样本的分析,并确定了数以百万计的新的遗传变异。  "丘吉尔"的发布是测序技术一个极大的进步。它极大降低测序分析的成本,突破了当今测序分析计算的瓶颈,特别为现在大人口规模的基因组学的研究提供便利。
  • 270万!江西省医疗器械检测中心DNA序列分析仪采购
    江西合胜合招标咨询有限公司关于江西省医疗器械检测中心提升医疗器械检验检测能力建设项目第二批仪器设备采购项目01包(项目编号:HSH2021G107-01)电子化政府采购公开招标中标公告一、项目编号:HSH2021G107-01二、项目名称:江西省医疗器械检测中心提升医疗器械检验检测能力建设项目第二批仪器设备采购项目01包三、中标(成交)信息:供应商名称:江西南华赣新医药有限公司供应商联系人:陈文峰供应商联系电话:15180189846供应商地址:江西省南昌市经济技术开发区双港西大街 528 号北大资源智汇苑 8中标(成交)金额(元)\(%):2700000.00四、主要标的信息:名称品牌规格型号数量单价DNA序列分析仪llluminaMiniseq12700000.0五、评审专家名单:丁耀军,杨华平,马跃东,马雪兰,丰启明六、代理服务收费标准及金额:33700.00 元七、公告期限:自本公告发布之日起1个工作日。八、其他补充事宜:无九、凡对本次公告内容提出询问,请按以下方式联系:1.采购人信息名称:江西省医疗器械检测中心地址:南昌市青山湖区塘山镇南京东路181号附1号联系方式:0791-881576702.采购代理机构信息名称:江西合胜合招标咨询有限公司地址:江西省南昌市红谷滩新区凤凰洲绿地外滩公馆19栋911室联系方式:0791-839783763.项目联系方式项目联系人:聂亮、姜梅、范丹萍电话:0791-83978376
  • 【阿拉丁】连接子 - 抗体与药物结合的关键因素
    连接子 - 抗体与药物结合的关键因素抗体-药物偶联物(Antibody-drug conjugate, ADC)结合了抗体的高特异性和小分子药物的强细胞毒性。这种组合结合了抗体的独特和非常敏感的目标能力,可以区分健康组织和癌组织。它还具有细胞毒性药物的细胞杀伤能力,可能最大限度地减少剂量限制性毒性,同时最大限度地提高所需的治疗效果。ADC的主要优点是可以在体循环中作为药物使用,最终在靶肿瘤细胞中释放游离药物。在这一过程中,连接子在释放有效药物靶向肿瘤细胞,决定ADC的药代动力学特性、治疗指标和选择性,甚至整体成功方面发挥着关键作用。目前使用的连接子可分为可切割连接子和不可切割连接子两大类,它们之间的区别在于它们在细胞内是否会被降解。一、用于连接的可切割连接ADC连接子的主要类别是可切割连接子。可切割连接子被设计为对细胞外和细胞内环境差异(pH、氧化还原电位等)表现出化学不稳定性,或者可以被特定的溶酶体酶切割。在大多数情况下,这种连接子被设计成在键断裂后释放有效载荷分子。这种无迹可循的药物释放机制使研究人员能够根据已知的游离有效载荷的药理学参数估计共轭有效载荷的细胞毒性。2.1 可切割接头的类型可裂解接头腙是一种酸不稳定基团,当ADC被转运到核内体(pH 5.0-6.0)和溶酶体(pH约4.8)时,它被用作可切割的连接子,通过水解释放游离药物。组织蛋白酶B响应连接子组织蛋白酶B是一种溶酶体蛋白酶,在多种癌细胞中过表达,参与人类许多致癌过程。组织蛋白酶B的底物范围相对较广,但它优先识别某些序列,如苯丙氨酸-赖氨酸(Phe-Lys)和缬氨酸-瓜氨酸(Val-Cit)。这种序列的c端切割肽键。Val-Cit和Val-Ala连接物偶联p -氨基苄氧羰基(Val-Cit- pabc和Val-Ala- pabc)是adc最成功的可切割连接物。PABC片段使自由有效载荷分子以无迹方式释放。双硫键连接子谷胱甘肽敏感连接子是另一种常见的裂解连接子,其策略依赖于细胞质中较高浓度的还原分子(如谷胱甘肽)(1-10 mmol/L)。二硫键嵌入在连接子中,在循环中抵抗还原性裂解。然而,内化后,大量细胞内谷胱甘肽减少二硫键,释放自由有效载荷分子。为了进一步提高循环中的稳定性,通常在二硫键旁边安装一个甲基。焦磷酸二酯连接子该阴离子连接子具有比传统连接子更高的水溶性和优良的循环稳定性。此外,在内化后,焦磷酸二酯通过内核体-溶酶体途径快速裂解,释放未修饰的有效载荷分子。图1. 可切割连接子。(Kyoji Tsuchikama & Zhiqiang An. 2018)二、不可切割的连接子不可切割连接子由稳定的键组成,抵抗蛋白质水解降解,确保比可切割连接子更高的稳定性。不可切割连接子依赖于细胞质和溶酶体蛋白酶对ADC抗体成分的完全降解,并最终释放与降解抗体衍生的氨基酸残基连接的有效载荷分子。与可切割连接子相比,不可切割连接子的最大优点是其等离子体稳定性增强,与可切割连接子相比,这可能提供更大的治疗窗口。此外,与可切割的偶联物相比,它有望降低脱靶毒性,因为不可切割的adc可以提供更大的稳定性和耐受性。图2. 不可切割的连接子。不可切割连接的化学稳定性可以承受蛋白质水解降解。单抗的细胞质/溶酶体降解可以释放与降解的单抗衍生氨基酸残基相连的有效载荷分子。(Kyoji Tsuchikama & Zhiqiang An. 2018)三、总结结论保证游离药物在肿瘤细胞内的特异性释放是选择Linker的最终目的。该连接子对ADC的稳定性、毒性、PK特性和药效学等具有重要意义。每个环节都有其优点和缺点。在选择连接子时,必须考虑许多因素,包括单克隆抗体和细胞毒性药物中的现有基团、反应性基团和衍生功能基团。最后,需要通过个案分析确定如何优化选择合适的连接物、靶点和毒性分子,平衡ADC药物的有效性和毒性。表1. 连接子类型及优缺点比较参考文献1. Kyoji Tsuchikama & Zhiqiang An. Antibody-drug conjugates: recent advances in conjugation and linker chemistries. Protein & Cell. 2018 9:33-46.2. Jun Lu. Feng Jiang. Aiping Lu. and Ge Zhang. Linkers Having a Crucial Role in Antibody–Drug Conjugates. Int J Mol Sci. 2016 Apr 17(4):561.3. Monteiro Ide P, Madureira P, de Vasconscelos A, Pozza DH, de Mello RA. Targeting HER family in HER2-positive metastatic breast cancer: potential biomarkers and novel targeted therapies. Pharmacogenomics. 2015 16(3):257-71.阿拉丁提供相关产品,详情请见阿拉丁官网:Linkers - A Crucial Factor in Antibody–Drug Conjugates (aladdin-e.com)
  • Nature | 破解miRNA释放或滞留的序列密码
    外泌体和其他细胞外囊泡 (sEVs) 提供了一种特殊的细胞间交流方式。miRNA是高度保守的非编码小分子RNA。有的miRNA滞留细胞内,通过沉默目的mRNA来参与细胞自身重要生理功能的调控,而有的 miRNA能被分泌出去 ,包裹进具有脂质双层膜结构的外泌体里,被其他细胞吸收,从而介导不同细胞和组织间的信号交流和协调【1-3】。一直以来,外泌体/细胞外囊泡及其分泌的miRNA均被作为多种重要疾病的明星分子得到关注,这是因为它们不仅在疾病诊断和检测中具有重要意义,还可被外源性加工以治疗疾病 (图1)。图1. 细胞外miRNA的疾病治疗前景(摘自C. Ronald Kahn院士组2019年在Cell Metabolism的综述) 【1】尽管外泌体和miRNA的研究如火如荼,我们对决定miRNA是被释放到外泌体还是滞留细胞内的分子机制知之甚少,极大地阻碍了我们对miRNA的生物学功能的研究及疾病治疗的应用。2021年12月22日,来自美国哈佛大学医学院C. Ronald Kahn院士组 (美国国家科学院及美国医学科学院) 的研究人员在Nature杂志在线发表了题为MicroRNA sequence codes for small extracellular vesicle release and cellular retention 的研究论文,在此前同一课题组发表的另一篇研究miRNA在组织脏器间介导信号交流的Nature文章【2】的基础上,通过比较分析5种不同组织来源细胞系的细胞培养基,发现了决定miRNA被分泌到外泌体中或滞留胞内的特定序列,揭示了循环外泌体miRNA导向特定组织器官的重要机制。这一发现有助于我们更好地提高RNA治疗的精准性。为研究决定miRNA在细胞滞留 (cellular retention) 或从外泌体分泌的分子机制,研究人员从代表5种重要组织器官的小鼠细胞系中分离外泌体。这些细胞系包括3T3-L1细胞 (白色脂肪细胞)、棕色脂肪细胞、C2C12细胞 (骨骼肌细胞)、SVEC细胞 (内皮细胞) 及AML12细胞 (肝脏细胞)。通过提取外泌体中及相应细胞内的miRNA并进行下游检测,研究人员确定了不同类型细胞的miRNA特征,并发现外泌体来源的miRNA和各自细胞来源的miRNA具有显著不同的特征,约三分之一外泌体来源的miRNA具有细胞类型特异性的富集特征,可用于预测其器官组织来源。图2. 使用5种细胞系研究sEVs或细胞来源的miRNA特征通过比较细胞和外泌体内miRNA相对丰度,研究人员确定了miRNA在外泌体和细胞内的差异程度——部分miRNA表现出外泌体富集,而有些miRNA则表现出细胞内富集,即细胞滞留(retention)。进一步分类发现,43个miRNA主要存在于所有细胞类型的细胞内,而13个miRNA则存在于所有细胞类型的外泌体内,这一有趣发现提示,可能存在一种决定miRNA是细胞内滞留还是被分泌入外泌体的适用于所有细胞类型的通用机制。为揭示miRNA富集及分泌的机制,研究人员对表现出仅外泌体富集或仅细胞富集的miRNA进行了序列和结构分析,发现表现出外泌体高富集的miRNA序列具有更高的G+C含量及Gibbs自由能。随后对各个细胞类型深入序列分析,研究人员鉴定出了与外泌体富集显著程度相关的EXOmotifs (各细胞类型具有1-4种该序列,表现出更高的G+C含量),同时也鉴定出与细胞富集显著相关的CELLmotifs (各个细胞类型具有2-5种该序列,G+C含量较低)。部分序列反复出现在外泌体富集或细胞内富集的miRNA中(无论细胞种类),该序列具有四核苷酸特征,被研究人员命名为核心EXOmotifs或核心CELLmotifs。这些体外系统鉴定出的miRNA分类特征同样也可以在原代细胞系中得到重复。接下来,为研究调控外泌体分类的序列是否具有改变细胞和外泌体之间miRNA分布的充分性,研究人员引入或移除特定序列以进行突变研究 (图3)。将属于CELLmotifs的AGAAC引入只在外泌体富集的miR-431-5p后能引起该miR 在外泌体中的富集度降低约35%。对本身拥有AGAAC序列的miR-140-3p而言,在该Cellmotif被突变后,其外泌体的转运程度倍增。更显著的是,将miR-677-5p中存在的两个核心CELLmotifs同时突变,能引起该miR在外泌体中的富集程度增加14倍左右。同样类似的结果也可以在核心EXOmotifs突变中得到验证。这些实验结果在其他细胞系中也得到了验证。因此,研究人员鉴定出的这些核心EXOmotifs或核心CELLmotifs能参与miRNA保留或分泌,对其进行引入或移除操控能改变miRNA的分布。图3. 研究人员使用突变实验研究序列功能基于这一现象,研究人员做出假设,认为 EXOmotifs或CELLmotifs可能与特定miRNA结合蛋白相互作用。因此,研究人员开展可基于生物素的pulldown实验 (图4),将与miRNAs结合的蛋白进行LC-MS/MS蛋白组分析,鉴定出了67个差异表达蛋白。使用siRNA对其中两个蛋白Alyref和Fus进行敲减后,外泌体中含CGGGAG 的miRNA显著减少。因此认为,Alyref和Fus是参与了miRNA序列识别和外泌体转运的两个重要蛋白。研究人员随后也使用了Transwell系统引入特定EXOmotifs至miRNAs以提高其进入外泌体的几率,也验证了分泌后的miRNA能抑制受体细胞的靶基因。图4. 使用pulldown实验验证与特定EXOmotif或CELLmotif相互作用的miRNA结合蛋白本文通过对5种代谢关键的细胞系进行miRNA测序,发现了不同细胞系的外泌体能释放与原细胞系内存在的miRNA显著不同的miRNAs。测序分析发现miRN在外泌体的富集与EXOmotifs (外泌体分泌序列) 和CELLmotifs(细胞保留序列)的存在密切相关。这一发现提示机体存在控制miRNA外泌体富集、分泌和细胞滞留的复杂整合机制 (图5)。对这一机制的深入理解不仅能帮助我们提高调控靶基因表达的miRNA递送效率,还能更好地帮助我们利用将循环miRNA导入至特定组织脏器以治疗重大疾病。因此,本研究提供的调控miRNA在细胞内保留或分泌的机制具有重要的疾病治疗意义。图5. EXOmotifs和CELLmotifs介导的细胞类型特异性的miRNA在外泌体/sEV分泌和细胞保留的机制。哈佛大学医学院Joslin糖尿病中心的Ruben Garcia-Martin博士为本文第一作者,C. Ronald Kahn院士为本文通讯作者。C. Ronald Kahn教授为美国科学院、美国医学科学院、美国科学艺术学院院士,为糖尿病及胰岛素抵抗研究的世界领军人物,培养了100多位遍布世界各地的糖尿病、代谢疾病研究的科学家,其中重要弟子包括哈佛医学院前院长Jeffrey Flier在内的十余位哈佛教授以及担任多个重要研究机构的领军人物,如Eric Verdin (UCSF大学Buck研究所主席、CEO)、Jens Bruning (德国马普代谢研究所所长)等。C. Ronald Kahn教授曾荣获70余个重要国际学术奖项,包括素有“诺奖风向标”之称的沃尔夫医学奖、首届亥姆霍兹糖尿病终身成就奖、美国医师协会George M. Kober奖章,以及美国糖尿病学会(ADA)、美国英国内分泌协会、英国内分泌协会、欧洲糖尿病研究协会、美国临床内分泌医师协会等组织颁发的最高奖等。此外,还C. Ronald Kahn教授领导多个重要学术组织,曾担任美国临床研究学会主席、美国糖尿病学会President-Elect、美国科学院生物医学部门主席、美国国会任命的糖尿病研究工作小组主席、NIDDK战略规划工作组主席等。C. Ronald Kahn教授论文引用达16.5万次,H-index为210,连续多年入选科睿唯安的“高被引科学家”榜。课题组长期致力于多个重要组织脏器的胰岛素信号通路研究,如肝脏、肌肉、脂肪、大脑等,近年来尤其感兴趣利用iPSC研究代谢型疾病中的胰岛素抵抗以及应用miRNA研究不同重要组织间的信号交流,C. Ronald Kahn教授组现有1-2名博士后职位空缺,欢迎有iPSC及miRNA(以及神经代谢)研究背景的研究人员申请。原文链接:https://doi.org/10.1038/s41586-021-04234-3
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