核糖核酸酶Onconase的稀释复性条件优化研究
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西北大学学报(自然科学网络版) 2004年11月,第2卷,第11期Science Journal of Northwest University Online Nov. 2004, V ol.2. No.11收稿日期:2004-06-03基金项目:国家自然科学基金资助项目(20175016)离子交换色谱对溶菌酶复性的色谱条件优化刘红妮,龚波林,耿信笃(西北大学 现代分离科学研究所/分离科学陕西省重点实验室,陕西 西安,710069)摘要:对离子交换色谱中影响溶菌酶(Lys )复性的各个因素逐一进行考察。
结果表明,当流动相中含有3.0 mol/L 脲、洗脱剂(NH 4)2SO 4、还原型/氧化型谷胱甘肽(GSH/GSSG )比例为5:1、流速2.0 mL/min 、pH 8.0、温度25 ℃时,在蛋白初浓度为20.0 mg/mL 时还原变性Lys 的活性回收率可达95.4%。
认为此方法对蛋白的复性效率优于稀释法。
关键词:蛋白复性;溶菌酶;离子交换色谱中图分类号:O652.63 文献标识码:A 文章编号:1000-274X(2004)0109-09蛋白质折叠是生物化学中的前沿课题。
它不仅涉及生命科学中生命是如何起源的重大理论问题,而且对于基因重组蛋白质的复性等应用也有十分重要的意义。
传统的蛋白质复性方法有稀释法、透析法。
近年来报道了一些新的复性方法,包括超滤法[1]、分子伴侣法[2]及人工分子伴侣[3,4]法、添加折叠促进剂法(如PEG [5]、L-精氨酸[6]、四氢糠醇[7]等帮助蛋白复性)及液相色谱法(LC )[8,9]。
其中,LC 法是近年来发展最快的复性方法之一,其优点在于利用蛋白质以单分子状态吸附于固定相上,避免或减小单个分子间的相互作用,从而达到了抑制聚集,提高活性回收率的目的。
同时,在复性过程中,复性的目标蛋白还可以与大部分杂蛋白进行分离,实现了蛋白复性与纯化同时进行的目的。
自1991年耿信笃等首次将高效疏水相互作用色谱(HIC )和尺寸排阻色谱(SEC )用于重组人干扰素-γ(rhIFN-γ)的复性及同时纯化[10,11]以来,国外科学家分别用离子交换色谱(IEC )[12]、排阻色谱法(SEC )[13,14]和亲合色谱法(AFC)[15]进行了蛋白折叠的研究,迄今已有百余篇论文发表,说明LC 用于蛋白质的复性已引起广泛注意。
L-精氨酸助溶菌酶复性过程动力学研究
范向东;孙在柏
【期刊名称】《化学与生物工程》
【年(卷),期】2010(027)010
【摘要】通过测定复性后酶活性和计算蛋白复性收率,研究了L-精氨酸助溶菌酶的最佳复性条件,利用蛋白质的复性和聚集反应竞争三态动力学模型描述了L-精氨酸助溶菌酶复性动力学,在溶菌酶浓度为100~500 μg·mL-1、L-精氨酸浓度为0~1.0 mol·L-1的条件下,分析了溶菌酶浓度及L-精氨酸浓度对复性动力学常数的影响.结果表明,L-精氨酸助溶菌酶复性符合三级聚集反应动力学,L-精氨酸的主要作用是抑制蛋白聚集体的生成速率,从而达到抑制蛋白沉淀、提高复性收率的效果.【总页数】5页(P50-54)
【作者】范向东;孙在柏
【作者单位】上海大学环境化学学院,环境污染与健康研究所,上海,200072;上海大学环境化学学院,环境污染与健康研究所,上海,200072
【正文语种】中文
【中图分类】O629.73;O643.1
【相关文献】
1.荧光相图法研究变性蛋白溶菌酶在脲和盐酸胍溶液中的复性过程 [J], 张潭;边六交;王世祥;郑晓晖
2.体积排阻色谱法研究变性溶菌酶分子复性过程中集聚体的形成 [J], 边六交;杨晓
燕;刘莉
3.脲或盐酸胍溶液中变性溶菌酶复性过程中集聚体的研究 [J], 边六交;杨晓燕;刘莉
4.非还原脲变性蛋白溶菌酶稀释复性过程中集聚现象的研究 [J], 边六交;梁长利;杨晓燕;刘莉
5.用蛋白电泳和高效凝胶排阻色谱法分析还原脲变性蛋白溶菌酶稀释复性过程的集聚体 [J], 梁长利;边六交
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核糖核酸酶Onconase的稀释复性条件优化研究郭红;徐殿胜;王庆诚【摘要】采用稀释复性方法从包涵体中复性得到有活力的Onconase蛋白,并与传统的醋酸沉淀复性方法进行了比较,考察了复性温度、尿素浓度、氧化型谷胱甘肽(GSSG)加入时间对复性效果的影响.结果表明,在最佳复性温度为4℃、采用最佳复性体系(先加GSSG的含2 mol·L-1尿素的稀释复性缓冲溶液)时,复性纯化后Onconase含量和回收率明显高于醋酸沉淀复性法.【期刊名称】《化学与生物工程》【年(卷),期】2013(030)010【总页数】4页(P57-60)【关键词】核糖核酸酶;包涵体;稀释复性;分离纯化【作者】郭红;徐殿胜;王庆诚【作者单位】华东理工大学生物反应器工程国家重点实验室,上海200237;华东理工大学生物反应器工程国家重点实验室,上海200237;上海南方模式生物研究中心,上海201210【正文语种】中文【中图分类】Q511核糖核酸酶是一类广泛存在于动植物体内的、具有水解作用的一类酶。
它通过剪切转录核糖核酸及对核糖核酸进行修饰和降解来达到抑制肿瘤细胞生长的目的[1]。
Onconase(豹蛙酶)是一种从北极豹蛙卵母细胞和早期胚胎中提取的核糖核酸酶,对人肺腺癌细胞、慢性粒细胞白血病细胞、黑色素瘤细胞及人体肺腺癌上皮细胞等都有细胞毒性作用[2,3],是一种具有很大开发潜力的蛋白质。
目前,国内多通过毕赤酵母和大肠杆菌发酵来制备Onconase。
作者在此先提纯大肠杆菌发酵获得的包涵体,再使包涵体复性得到有活力的Onconase蛋白。
由于氧化型谷胱甘肽(GSSG)对蛋白质中二硫键的重新形成起到很重要的作用,尿素对蛋白质的复性也有意想不到的效果,因此,在复性缓冲溶液[4]中加入一定量的GSSG和尿素,并考察了复性温度、尿素浓度、GSSG加入时间对复性效果的影响,以确定最优稀释复性条件,并与传统的醋酸沉淀复性法进行了对比。
某大学生物工程学院《普通生物化学》课程试卷(含答案)__________学年第___学期考试类型:(闭卷)考试考试时间:90 分钟年级专业_____________学号_____________ 姓名_____________1、判断题(140分,每题5分)1. 合成胆固醇的限速酶是HMG还原酶。
()[中山大学2018研]答案:错误解析:合成胆固醇的限速酶是HMGCoA还原酶。
2. 磷酸吡哆醛只作为转氨酸的辅酶。
()[山东大学2017研]答案:错误解析:磷酸吡哆醛不仅是氨基酸代谢中的转氨酶的辅酶,同时也是脱羧酶的辅酶。
3. ATP为GMP的合成提供能量,GTP为AMP的合成提供能量,缺乏ATP和GTP中的任何一种都会影响另一种的合成。
()答案:正确解析:4. 磷酸吡哆醛只作为转氨酶的辅酶。
()答案:错误解析:磷酸吡哆醛可作为转氨酶,氨基酸脱羧酶和δ氨基γ酮戊酸合成酶(ALA合酶)的辅酶分别参与转氨基作用,脱羧基作用和血红素合成反应。
5. 核苷酸从头合成途径的起始物都是PRPP。
()答案:错误解析:嘌呤核苷酸合成的起始物是PRPP;嘧啶核苷酸的合成一开始没有核糖参加。
6. 核苷中碱基和糖的连接一般是CN连接的糖苷键,不存在CC连接的糖苷键。
()[华东理工大学2007研]答案:错误解析:假尿嘧啶核苷中含有CC连接的糖苷键。
7. 真核细胞内的RNA都从DNA转录而来,是由一种RNA聚合酶合成的。
()答案:错误解析:真核细胞内的RNA不都是从DNA转录而来,有些是本身就有的。
8. rRNA基因的启动子序列在不同种属中变化很大,超过RNA pol Ⅱ识别的启动子序列。
()答案:正确解析:9. 人体内若缺乏维生素B6,维生素PP,维生素B12和叶酸,均会引起氨基酸代谢障碍。
()答案:正确解析:维生素B6是转氨酶辅酶磷酸吡哆醛的成分之一,维生素PP是L谷氨酸脱氢酶辅酶NAD+或NAPP+的成分之一,叶酸和维生素B12在一碳单位代谢中分别是一碳单位的载体和转甲基酶的辅酶,因此,缺乏时均会影响氨基酸代谢。
生物技术进展2021年㊀第11卷㊀第2期㊀214~222CurrentBiotechnology㊀ISSN2095 ̄2341研究论文Articles㊀收稿日期:2021 ̄01 ̄14ꎻ接受日期:2021 ̄01 ̄27㊀基金项目:上海市浦东新区科技发展基金(PKX2019 ̄S09)ꎮ㊀联系方式:张博慧E ̄mail:yaoyaozhd@163.comꎻ∗通信作者许俊彦E ̄mail:junyan.xu@dragonboatbio.com利用N糖苷酶F对单克隆抗体N糖酶解条件的优化张博慧ꎬ㊀贾戴辉ꎬ㊀程倩ꎬ㊀许俊彦∗ꎬ㊀邵喆ꎬ㊀黄应峰宝船生物医药科技(上海)有限公司药物分析部门ꎬ上海201203摘㊀要:为了优化利用N糖苷酶F(PNGaseF)酶解单克隆抗体中N糖的方法ꎬ应用本公司生产的单抗对PNGaseF酶的酶解条件进行优化ꎬ包括缓冲液pH㊁酶种类㊁仪器㊁酶解程度㊁变性缓冲液及酶加入量等ꎬ总结酶解条件对N糖谱结果的影响ꎮ结果显示ꎬ置换缓冲液至1ˑPBS中可以避免某些单抗在低pH酶解时G0F转化为G0F ̄GN并可改善峰型ꎻ快速PNGaseF和加入变性缓冲液能有效提高酶解效率ꎻUPLC和1.7μm粒径色谱柱能提高分离度ꎻ不完全酶解影响N糖含量结果ꎮ研究结果表明ꎬ采用优化的酶解条件可快速㊁有效的酶解单抗上的N糖ꎬ使N糖谱结果准确可靠ꎬ为细胞株筛选和单抗药物质量控制提供有效手段ꎮ关键词:单克隆抗体ꎻN糖ꎻPNGaseF酶DOI:10.19586/j.2095 ̄2341.2021.0005中图分类号:Q819ꎬR97㊀㊀㊀文献标识码:AOptimizationofHydrolysisConditionsofN ̄glycanfromMonoclonalAntibodiesbyPNGaseF㊀ZHANGBohuiꎬJIADaihuiꎬCHENGQianꎬXUJunyan∗ꎬSHAOZheꎬHUANGYingfengDrugAnalysisDepartmentꎬDragonboatBiopharmaceuticalCo.ꎬLtdꎬShanghai201203ꎬChinaAbstract:InordertodevelopandoptimizeamethodofhydrolyzingN ̄glycanfrommonoclonalantibodiesbyusingPNGaseFꎬaseriesofexperimentalconditionsꎬincludingbufferpHꎬenzymetypeꎬinstrumentsꎬdegreeofenzymatichydrolysisꎬdenaturingbuffersolutionandenzymedosagewereoptimizedbyusingseveralmonoclonalantibodies.Resultsshowedthatꎬbufferexchanginginto1ˑPBScouldavoidtheconversionofsomemAbsfromG0FtoG0F ̄GNatlowpHandimprovethepeakshape.RapidPNGaseFanddenaturebuffercouldeffectivelyimprovetheefficiencyofenzymatichydrolysis.CombinationofUPLCandchromatographiccolumnwith1.7μmparticlesizecouldimprovetheresolution.IncompleteenzymatichydrolysiscouldaffecttheresultsofN ̄glycancontent.ResultsindicatedthattheoptimizedhydrolyzingconditionsofPNGaseFcanquicklyandeffectivelyhydrolyzetheN ̄glycanfromthemonoclonalantibodyꎬwhichcanprovideaneffectivemethodforcontrollingN ̄glycancontentincelllinescreeningandqualitycontrolofmonoclonalantibodydrugs.Keywords:monoclonalantibodyꎻN ̄glycanꎻpeptideNglycosidaseF(PNGaseF)㊀㊀N糖基化修饰是单克隆抗体药物普遍存在的翻译后修饰现象ꎮ目前研究表明ꎬ糖基化修饰与单克隆抗体药物的功能㊁药物代谢㊁免疫原性等关系密切[1 ̄3]ꎬ如核心岩藻糖缺失能显著增强ADCC效应[4]ꎬ半乳糖能够增强CDC活性[5]ꎻ末端N ̄乙酰葡萄糖影响抗体药物半衰期[6 ̄7]ꎻ唾液酸化糖型具有抗炎症功能[8]ꎻα(1 ̄3)半乳糖和NGNA型唾液酸易引起免疫原性[9]等ꎮN糖对抗体结构也具有重要作用ꎬ能稳定CH2结构域ꎬ去糖抗体稳定性会变差ꎬ更易发生去折叠和聚集[10]ꎮN糖类型和含量受细胞株㊁培养条件㊁纯化和储存[11 ̄13]等过程的影响ꎬ因此在单抗药物细胞筛选㊁工艺优化㊁纯化㊁产品放行和稳定性考察中控制和监测N糖含量ꎬ保证单抗药物安全性㊁有效性等尤为重要ꎮ目前检测N糖的方法主要有亲水色谱-荧光法[14]㊁CE ̄LIF法[15 ̄16]和质谱法[17 ̄18]. All Rights Reserved.等ꎮ其中亲水色谱-荧光法是目前应用最为广泛的方法ꎬ该方法通常需要用糖苷酶水解糖蛋白上的N糖链ꎬ再用标记试剂进行衍生化ꎬ采用亲水色谱柱分离ꎬ荧光检测器检测ꎮ由于PNGaseF几乎能水解所有哺乳动物细胞产生的N糖ꎬ因此得到广泛应用[19]ꎮ传统的N糖谱检测方法一般耗时较长ꎬ目前快速N糖样品制备的试剂盒已经商品化ꎬ大幅提高了N糖的检测效率ꎬ但是通常价格昂贵ꎮ而应用快速PNGaseF酶与传统制备过程相组合成为提高检测效率和降低检测成本的一种选择ꎮ本研究基于亲水色谱-荧光法ꎬ针对PNGaseF水解条件进行了优化ꎬ发现和解决了酶解过程中易对结果产生影响的一些因素ꎬ建立了高效准确的N糖检测方法ꎬ以期为N糖的检测研究提供参考ꎮ1㊀材料与方法1.1㊀实验材料1.1.1㊀供试品㊀本研究所用mAb1㊁mAb2和mAb2 ̄F均为宝船生物医药科技(上海)有限公司生产的IgG1型单克隆抗体ꎮ1.1.2㊀试剂和耗材㊀N糖苷酶F(PNGaseF)㊁快速PNGaseF酶(rapidPNGaseF)及变性缓冲液(5ˑ)均购自NewEnglandBioLabs公司ꎻ无水乙醇㊁甲酸铵㊁乙酸㊁二甲基亚砜(DMSO)㊁2 ̄氨基苯甲酰胺(2 ̄AB)㊁氰基硼氢化钠㊁β ̄巯基乙醇等均购自Sigma公司ꎻ甲酸和乙腈购自Fisher公司ꎻPBSBuffer(1ˑ)购自上海生工ꎻ10kD超滤离心管购自Merck公司ꎻ100mmol L-1Tris ̄HCl(含1%SDSꎬpH9.0)溶液和非涂层-熔融石英毛细管购自Beckman公司ꎻ纯化柱(GlycoCleanTMSCartridges)购自Prozyme公司ꎻ色谱柱ACQUITYUPLCGlycanBEHAmideColumn(1.7μmꎬ2.1mmˑ150mm)购自Waters公司ꎻ色谱柱AdvanceBioGlycanMappingColumn(2.7μmꎬ4.6mmˑ150mm)购自Agilent公司ꎮ1.1.3㊀主要仪器设备㊀高效液相系统(HPLCꎬ1260)购自Agilent公司ꎻ超高效液相系统(UPLCꎬH ̄ClassPlus)购自美国Waters公司ꎻ液质联用系统(LC ̄MSꎬQExactive)和数据处理软件(BiopharmaFinder)均购自美国Thermo公司ꎻ毛细管电泳仪(CEꎬPA800Plus)购自Beckman公司ꎻ真空离心浓缩干燥仪(RVC2 ̄25)购自德国Christ公司ꎮ1.2㊀实验方法1.2.1㊀蛋白沉淀和N糖衍生化㊀向酶解后的样品中加入3倍体积的冰乙醇ꎬ-15~-25ħ放置约1hꎬ高速离心10minꎬ取上清干燥ꎮ加入10μL2 ̄AB衍生化试剂ꎬ65ħ避光孵育3hꎮ用纯化柱纯化后干燥ꎬ50%乙腈复溶ꎬ准备上机分析ꎮ1.2.2㊀HPLC色谱条件㊀仪器采用高效液相系统(Agilentꎬ1260)ꎻ色谱柱采用AdvanceBioGlycanMappingColumnꎻ流动相A为100mmol L-1甲酸铵(pH4.5)ꎬ流动相B为100%乙腈ꎻ进样量2μLꎻ流速0.5mL min-1ꎻ荧光检测器激发波长260nmꎬ发射波长430nmꎻ色谱柱温度55ħꎻ梯度洗脱ꎮ1.2.3㊀UPLC色谱条件㊀仪器采用超高效液相系统(WatersꎬH ̄classplus)ꎬ色谱柱采用ACQUITYUPLCGlycanBEHAmideColumnꎮ流动相A为100mmol L-1甲酸铵(pH4.5)ꎬ流动相B为100%乙腈ꎬ进样量2μLꎬ流速0.5mL min-1ꎬ荧光检测器激发波长330nmꎬ发射波长420nmꎬ色谱柱温度60ħꎬ梯度洗脱ꎮ1.2.4㊀质谱参数㊀应用液质联用系统(LC ̄MSꎬQExactive)的HESI正离子模式(HESI+)ꎬ离子源的温度和电压分别为320ħ和3.8kVꎬ离子传输管温度为200ħꎬ其他仪器参数设置均经过优化以获得最佳信号响应ꎻ母离子扫描范围700~3000m z-1ꎬ分离度15000ꎬ分析时长60minꎻ数据处理软件采用BiopharmaFinderꎮ1.2.5㊀还原毛细管凝胶电泳(RCE ̄SDS)㊀将蛋白沉淀用100mmol L-1Tris ̄HCl(含1%SDSꎬpH9.0)溶液复溶ꎬ加入β ̄巯基乙醇还原ꎮ仪器采用毛细管电泳仪(BeckmanꎬPA800plus)ꎬ毛细管采用非涂层-熔融石英毛细管ꎬPDA检测器ꎬ波长220nmꎬ电动进样(-5kV)20sꎬ电压分离(-15kV)40minꎮ2㊀结果与分析2.1㊀缓冲液pH对结果的影响分别将mAb1和mAb2样品调pH至4㊁5㊁6和7ꎬ取200μg进行PNGaseF酶解24hꎬ检测N糖含量ꎮ实验结果如表1和图1所示ꎬmAb2在不512张博慧ꎬ等:利用N糖苷酶F对单克隆抗体N糖酶解条件的优化. All Rights Reserved.同pH缓冲液酶解的N糖含量高度一致ꎬ说明pH对该样品N糖水解无影响ꎻ而mAb1中N糖含量随pH的变化出现明显差异ꎬ其中缓冲液pH为4时ꎬ峰2(p2)含量出现大幅度升高ꎬ相应的峰3(p3)含量明显下降ꎬpH6和7条件下N糖含量基本一致ꎮ表1㊀mAb1和mAb2在不同pH缓冲液中酶解的N糖含量Table1㊀N ̄glycancontentofmAb1andmAb2hydrolyzedindifferentpHbuffer样品名称pHN糖含量/%p1p2p3p4p5p6p7mAb142.023.457.66.23.41.60.453.74.276.65.14.22.20.463.91.379.84.84.32.20.473.91.080.24.74.42.30.4mAb24/7.446.05.324.18.24.85/7.645.85.423.98.24.86/7.645.75.424.08.24.97/7.445.75.424.08.24.9图1㊀mAb1和mAb2在不同pH缓冲液中酶解的N糖色谱图Fig.1㊀N ̄glycanchromatogramofmAb1andmAb2hydrolyzedindifferentpHbuffer612生物技术进展CurrentBiotechnology. All Rights Reserved.㊀㊀将mAb1不同pH酶解后的蛋白进行还原CE ̄SDS检测ꎬ结果(图2)显示含N糖重链(HC)基本已被酶解成非糖基化重链(NGHC)ꎬ说明不同pH缓冲液下PNGaseF酶解N糖24h后均酶解完全ꎬN糖含量的变化并非不完全酶解造成ꎮ利用液质联用鉴定各N糖的种类ꎬp2和p3分别为G0F ̄GN(A1F)和G0F(A2F)ꎮ通过比较不同时间(1㊁8和24h)酶解结果(表2)ꎬ发现缓冲液pH为4和5时ꎬp2和p3含量的变化随着酶解时间的增加而呈梯度变化ꎬpH4时尤为明显ꎻpH为6和7时ꎬ变化不明显ꎮ因此推测在某些单抗分子上ꎬG0F上的N ̄乙酰氨基葡萄糖在低pH条件下易从N糖链上脱落ꎬ使G0F形成G0F ̄GNꎬ从而引起G0F ̄GN和G0F含量的变化ꎮ因此在进行PNGaseF酶解时ꎬ应避免酶解体系中pH过低ꎮ图2㊀mAb1不同pH酶解蛋白RCE ̄SDS电泳图Fig.2㊀ReducedCE ̄SDSofdeglycoproteinfrommAb1hydrolyzedindifferentpHbuffer表2㊀mAb1在不同pH缓冲液中酶解不同时间的N糖含量Table2㊀N ̄glycancontentofmAb1hydrolyzedindifferentpHbufferatdifferenttimespH时间/hN糖含量/%p1p2p3p4p5p6p7Man4G0F ̄GNG0FMan5G1FaG1FbG2F419.31.070.78.04.51.90.883.47.373.05.84.32.00.4242.023.457.66.23.41.60.4514.50.878.66.04.62.20.483.82.378.55.24.42.30.4243.74.276.65.14.22.20.4614.50.779.15.74.52.20.483.91.080.44.94.42.40.3243.91.379.84.84.32.20.4714.40.779.75.44.52.20.483.90.880.44.84.42.40.3243.91.080.24.74.42.30.4712张博慧ꎬ等:利用N糖苷酶F对单克隆抗体N糖酶解条件的优化. All Rights Reserved.2.2㊀置换缓冲液的选择为避免样品缓冲液pH及成分对PNGaseF酶解的影响ꎬ用超滤离心管将样品换液至合适的溶液中再进行PNGaseF酶解ꎮ本研究选择了1ˑPBS溶液(pH7.4)和超纯水分别置换mAb1和mAb2的样品缓冲液ꎬ以未置换缓冲液(pH7)为对照ꎬPNGaseF酶解24hꎬ进行N糖谱检测ꎮN糖色谱图和含量分别见表3和图3ꎬ结果表明1ˑPBS溶液㊁超纯水和样品缓冲液(pH7)的N糖谱结果一致ꎮ因为蛋白在超纯水中稳定性较差ꎬ所以本研究选用1ˑPBS溶液(pH7.4)置换样品的缓冲液ꎮ表3㊀mAb1和mAb2在样品缓冲液㊁1ˑPBS和超纯水中的N糖含量Table3㊀N ̄glycancontentofmAb1andmAb2hydrolyzedinsamplebufferꎬ1ˑPBSandwater样品名称缓冲液N糖含量/%p1p2p3p4p5p6p7mAb1样品缓冲液(pH7)3.91.080.24.74.42.30.41ˑPBS3.90.880.44.84.42.40.3超纯水3.91.080.44.94.42.40.3mAb2样品缓冲液(pH7)/7.445.75.424.08.24.91ˑPBS/7.645.95.424.08.24.8超纯水/7.745.85.424.08.24.8图3㊀mAb1和mAb2在样品缓冲液㊁1ˑPBS和超纯水中的N糖色谱图Fig.3㊀N ̄glycanprofilesofmAb1andmAb2hydrolyzedinsamplebufferꎬ1ˑPBSandwater2.3㊀不同PNGaseF酶对N糖结果的影响直接取200μg样品ꎬ分别加入快速PNGaseF酶(rapidPNGaseF)和PNGaseF进行酶解ꎬN糖谱如图4所示ꎮ结果显示用rapidPNGaseF进行酶解时ꎬ若选择用UPLC和1.7μm粒径的ACQUITYUPLCGlycanBEHAmideColumn色谱柱ꎬ则由于分离度的提高ꎬmAb2的N糖色谱图(图4B)中G0F和G1Fa出现肩峰ꎬ而HPLC结果812生物技术进展CurrentBiotechnology. All Rights Reserved.A:mAb2未置换缓冲液HPLC检测ꎻB:mAb2未置换缓冲液UPLC检测ꎻC:mAb2置换缓冲液UPLC检测ꎮ图4㊀不同PNGaseF的N糖谱结果Fig.4㊀N ̄glycanprofilesofmAb2hydrolyzedbydifferentPNGaseF(图4A)由于分离度较差ꎬ此峰未得到有效分离ꎮ当将mAb2样品缓冲液置换至1ˑPBS中时(图4C)ꎬ该肩峰消失ꎮ综合2.1~2.3部分的研究结果可知ꎬ将样品置换缓冲液至合适的溶液中再进行PNGaseF酶解ꎬ对改善N糖谱峰形和结果准确度至关重要ꎬ本研究采用了1ˑPBS溶液ꎬ效果良好ꎮ另外ꎬ在置换缓冲液的基础上使用快速PNGaseF能将酶解时间缩短为数十分钟ꎬ有效提高了检测效率ꎮ选择UPLC能有效提高分辨率ꎮ2.4㊀蛋白变性对酶解效率的影响本研究发现ꎬ在非变性条件下利用快速PNGaseF酶解不同单抗所需酶解时间差异明显ꎬ从数分钟至数小时不等ꎮ为了有效提高酶解效率ꎬ选择所需酶解时间最长的mAb2 ̄F置换缓冲液至1ˑPBS中ꎬ加入变性缓冲液(5ˑ)和1μLrapidPNGaseF酶ꎬ50ħ孵育10min后进行N糖谱检测处理ꎬ将沉淀的蛋白进行还原CE ̄SDS检测ꎬ以未加变性缓冲液(5ˑ)样品为对照ꎮ由图5还原CE ̄SDS结果可知ꎬ相同的酶解时间条件下ꎬ蛋白变性后由于高级结构被破坏ꎬN糖充分暴露与酶接触ꎬ所以其酶解效果更好ꎮ2.5㊀酶解程度对N糖结果的影响在非变性条件下加入不同体积的rapidPNGaseF酶对mAb2 ̄F进行N糖谱检测处理ꎬ将沉淀的蛋白进行还原CE ̄SDS检测ꎬ以加入变性缓冲液(5ˑ)和1μLrapidPNGaseF酶的样品为对照ꎬ酶解条件均选择50ħ㊁10minꎮ由图6(左)912张博慧ꎬ等:利用N糖苷酶F对单克隆抗体N糖酶解条件的优化. All Rights Reserved.可知ꎬ在非变性条件下酶解相同时间ꎬ酶量的增加使非糖基化组分增多ꎬ但酶量增加至2μL时酶解效果仍较差ꎬ而变性条件下用1μLrapidPNGaseF酶解ꎬ糖基化组分基本被转换成非糖基化组分ꎮN糖水解的程度不同ꎬN糖含量(表4)明显成梯度变化ꎬ说明PNGaseF对不同类型的N糖水解效率不同ꎬ因此为了获得样品中真实的N糖含量水平ꎬ应将N糖尽量酶解完全ꎮ图5㊀mAb2 ̄F在变性和非变性条件下切糖后还原CE ̄SDS图谱Fig.5㊀RCE ̄SDSprofilesofmAb2 ̄Fdeglycatedinnatureanddenatureconditions表4㊀不同体积rapidPNGaseF酶解mAb2 ̄F的N糖含量Table4㊀N ̄glycancontentofmAb2 ̄FdeglycatedbydifferentrapidPNGaseFamountRapidPNGaseF/μLN糖含量/%G0Man5G1aG1bG20.543.418.418.45.52.61.048.012.920.16.42.92.054.57.921.27.33.11+变性55.27.520.08.03.13㊀讨论N糖检测结果的准确性受多种因素的影响ꎮ在缓冲液pH对PNGaseF酶解的影响研究中发现ꎬ低pH能使某些单抗在酶解过程中G0F逐渐转化为G0F ̄GNꎬ造成检测结果的严重偏差ꎬ这种情况通常出现在ProteinA亲和纯化后的样本ꎬ在低pH洗脱后直接进行酶解ꎬ若先将样品缓冲液pH调至中性或进行换液处理ꎬ能够避免pH的影响ꎮ对照mAb2置换和未置换样品缓冲液酶解结果ꎬ置换缓冲液能有效消除G0F和G1Fa的肩峰ꎬ消除样品缓冲液成分对检测结果的影响ꎮ另外ꎬ本研究对多种单抗的研究发现ꎬ酶解程度不同的N糖检测结果存在明显差异ꎬ说明N糖苷酶F对不同类型的N糖水解效率不同ꎬ这与已有文献报道[20]一致ꎮ因此为了获得样品中真实的N糖含量水平ꎬ应将N糖尽量酶解完全ꎮ酶解程度可采用将蛋白沉淀进行还原CE ̄SDS检测ꎬ观察非糖基化组分含量的变化情况ꎮ在细胞株筛选和工艺优化阶段ꎬ快速㊁准确的N糖检测结果能够有效推进开发进度ꎬ而该阶段022生物技术进展CurrentBiotechnology. All Rights Reserved.图6㊀不同体积rapidPNGaseF酶解mAb2 ̄F的RCE ̄SDS和N糖谱图Fig.6㊀N ̄glycanandRCE ̄SDSprofilesofmAb2 ̄FdeglycatedbydifferentrapidPNGaseFamount巨大的样本量又对成本控制提出更高的要求ꎬ因此建立一种高效㊁准确且低成本的N糖检测方法尤为重要ꎮ本研究确定了较为通用的PNGaseF酶对单克隆抗体的酶解条件ꎬ即为将样品置换缓冲液至1ˑPBSꎬ取适量样品加入变性缓冲液(5ˑ)和1μLRapidPNGaseF酶ꎬ50ħ孵育10minꎬ进行后续除蛋白㊁干燥等处理ꎬ快速PNGaseF酶和变性处理的应用ꎬ将酶解时间大幅缩短ꎬ提高了检测效率ꎻ同时采用传统的UPLC和ACQUITYUPLCGlycanBEHAmideColumn色谱柱ꎬ有效提高了分离度ꎬ并控制了检测成本ꎮ参㊀考㊀文㊀献[1]㊀FRIESSWꎬSEIDLAꎬSOERGELFꎬetal..N ̄glycosylationheterogeneityandtheinfluenceonstructureꎬfunctionandphar ̄macokineticsofmonoclonalantibodiesandFcfusionproteins[J].Eur.J.Pharm.Biopharm.ꎬ2016ꎬ100:94-100. [2]㊀刘晓宇.单克隆抗体糖基化修饰的研究现状和进展[J].中国生物制品学杂志ꎬ2020ꎬ33(2):216-221. 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All Rights Reserved.anceofglycoformsofacomplexglycoproteinpharmaceuticalcausedbyterminalN ̄acetylglucosamineissimilarinhumansandcynomolgusmonkeys[J].Glycobiologyꎬ2007ꎬ17:529-540.[7]㊀KECKRꎬNAYAKNꎬLERNERLꎬetal..CharacterizationofacomplexglycoproteinwhosevariablemetabolicclearanceinhumanisdependentonterminalN ̄acetylglucosaminecontent[J].Biologicalsꎬ2008ꎬ36:49-60.[8]㊀NIMMERJAHNFꎬRAVETCHJV.Theanti ̄inflammatoryac ̄tivityofIgG:theintravenousIgGparadox[J].J.Exp.Med.ꎬ2007ꎬ204:11-15.[9]㊀王冲ꎬ郭怀祖.不同细胞系表达的抗EGFR单抗糖基化结构对比分析[J].生物工程学报ꎬ2017ꎬ33(6):1018-1027. [10]㊀ZHENGKꎬBANTOGCꎬBAYERR.Theimpactofglycosyla ̄tiononmonoclonalantibodyconformationandstability[J].MAbsꎬ2011ꎬ3:568-576.[11]㊀KILDEGAARDHFꎬFANYZꎬSENJWꎬetal..Glycoprofil ̄ingeffectsofmediaadditivesonIgGproducedbyCHOcellsinfed ̄batchbioreactors[J].Biotechnol.Bioengin.ꎬ2016ꎬ113(2):359-366.[12]㊀BENJAMINDꎬNEHAMꎬMICHAELB.Alowredoxpotentialaffectsmonoclonalantibodyassemblyandglycosylationincellculture[J].J.Biotechnol.ꎬ2017ꎬ246:71-80.[13]㊀STEFANFꎬJOERGHꎬHANNS ̄CHRISTIANM.Glycationduringstorageandadministrationofmonoclonalantibodyformu ̄lations[J].Eur.J.Pharm.Biopharm.ꎬ2008ꎬ70:42-50. [14]㊀丛宇婷ꎬ胡良海.单克隆抗体药物糖基化修饰分析研究进展[J].色谱ꎬ2016ꎬ34(12):1186-1191.[15]㊀MELISSAHꎬYANGWꎬRICHARDR.CharacterizationofN ̄linkedglycosylationinamonoclonalantibodyproducedinNS0cellsusingcapillaryelectrophoresiswithlaser ̄inducedfluores ̄cencedetection[J].Pharmaceuticalsꎬ2013ꎬ6:393-406. [16]㊀GENNAROLAꎬSALAS ̄SOLANOO.On ̄lineCE ̄LIF ̄MStechnologyforthedirectcharacterizationofN ̄linkedglycansfromtherapeuticantibodies[J].Analyt.Chem.ꎬ2008ꎬ80:3838-3845.[17]㊀李媛ꎬ邱建华ꎬ陈家琪ꎬ等.液相色谱-质谱技术对利妥昔单抗及其类似药结构表征和相似性的研究[J].国际生物制品学杂志ꎬ2016ꎬ39(3):116-121.[18]㊀CHENXꎬFLYNNGC.AnalysisofN ̄glycansfromrecombinantimmunoglobulinGbyon ̄linereversed ̄phasehigh ̄performanceliquidchromatography/massspectrometry[J].An ̄alyt.Biochem.ꎬ2007ꎬ370:147-161.[19]㊀TARENTINOALꎬGÓMEZCMꎬPLUMMERTHJ.Deglyco ̄sylationofasparagine ̄linkedglycansbypeptide:N ̄glycosidaseF[J].Bio ̄chemistryꎬ1985ꎬ24:4665-4671.[20]㊀HUANGYNꎬRONO.KineticsofN ̄glycanreleasefromhumanimmunoglobulinG(IgG)byPNGaseF:allglycansarenotcreatedequal[J].J.Biomol.Techn.ꎬ2017ꎬ28:150-157.222生物技术进展CurrentBiotechnology. All Rights Reserved.。
某大学生物工程学院《普通生物化学》课程试卷(含答案)__________学年第___学期考试类型:(闭卷)考试考试时间:90 分钟年级专业_____________学号_____________ 姓名_____________1、判断题(140分,每题5分)1. 真核生物成熟mRNA的两端均带有游离的3′OH。
()答案:正确解析:成熟的mRNA两端都带有游离的3′OH,防止被降解。
2. 由1克粗酶制剂经纯化后得到10mg电泳纯的酶制剂,那么酶的比活较原来提高了100倍。
()答案:错误解析:因为不知道纯化前后的比活分别是多少,因此无法计算比活的提高倍数。
3. 参与蛋白质组成的氨基酸中Trp、Tyr和Phe在紫外区有光吸收,这是紫外吸收法定量蛋白质的依据。
()[中山大学2018研]答案:正确4. 多糖无还原性,也无旋光性。
()答案:正确解析:多糖属于非还原糖,不存在变旋现象,无甜味。
5. 自然界中的单糖绝大多数为D型糖,由于果糖是左旋的,因此它属于L型糖。
()[厦门大学2014研]答案:错误解析:旋光性与DL构型并无关系,DL构型是根据甘油醛的构型判断的。
6. 转录过程中RNA聚合酶需要引物。
()[中国科学院大学2013研]答案:错误解析:RNA聚合酶主要以双链DNA为模板,以4种核苷三磷酸作为活性前体,并以Mg2+Mn2+为辅助因子,催化RNA链的起始、延伸和终止,它不需要任何引物,催化生成的产物是与DNA模板链相互补的RNA。
7. 雄性激素在机体内可变为雌性激素。
()答案:正确8. 磷酸吡哆醛只作为转氨酶的辅酶。
()答案:错误解析:磷酸吡哆醛可作为转氨酶,氨基酸脱羧酶和δ氨基γ酮戊酸合成酶(ALA合酶)的辅酶分别参与转氨基作用,脱羧基作用和血红素合成反应。
9. 人体内色氨酸可以通过两步反应转化为5羟色胺。
()[浙江大学2018研]答案:正确解析:色氨酸经色氨酸羟化酶催化首先生成5羟色氨酸,再经5羟色氨酸脱羧酶催化成5羟色胺。
钱洗谦,乔乐克,张洪锋,等. 海洋细菌Sphingomonas sp. Q2产琼胶酶发酵条件优化、酶学性质及降解产物研究[J]. 食品工业科技,2023,44(18):139−146. doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2022090058QIAN Xiqian, QIAO Leke, ZHANG Hongfeng, et al. Optimization of Fermentation Conditions, Enzymatic Properties and Degradation Products of Agarase Produced by Marine Bacterium Sphingomonas sp. Q2[J]. Science and Technology of Food Industry, 2023, 44(18):139−146. (in Chinese with English abstract). doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2022090058· 生物工程 ·海洋细菌Sphingomonas sp. Q2产琼胶酶发酵条件优化、酶学性质及降解产物研究钱洗谦1,乔乐克2,张洪锋3,江晓路4,王 鹏1,张京良2,4, *(1.中国海洋大学食品科学与工程学院,山东青岛 266003;2.青岛海洋生物医药研究院,山东青岛 266100;3.青岛海莱美生物科技有限公司,山东青岛 266400;4.中国海洋大学医药学院,山东青岛 266003)摘 要:本研究旨在对从江蓠中筛选获得的Sphingomonas sp. Q2菌株产琼胶酶能力条件进行优化并对其酶学性质及降解产物进行研究。
通过响应面法对发酵条件进行优化,采用硫酸铵沉淀、离子交换层析和凝胶层析等方法对发酵所得酶液进行纯化并对纯化后的酶液进行酶学性质研究。
体外重折叠核糖核酸酶A及其荧光结构表征谭培生;罗曼;盛清;关怡新;姚善泾【期刊名称】《浙江大学学报(农业与生命科学版)》【年(卷),期】2006(032)005【摘要】核糖核酸酶A(RNase A)作为蛋白质体外重折叠研究的模型蛋白,考察了稀释复性过程中脲浓度、稀释倍数、氧化还原环境(GSH浓度和GSH/GSSG比例)、pH值、温度以及聚集抑制剂的添加对该酶活性回收率的影响.在变性蛋白浓度为100 μg·mL-1,复性液含有2 mol·L-1脲,GSH浓度2 mmol·L-1,GSH/GSSG比为4:1,pH8.0,并添加终浓0.1%的PEG,转速为150 r·min-1,温度37℃的条件下复性,RNase A的活力回收率可达70%以上.利用荧光分析法对RNase A复性过程的结构变化进行了表征,在此基础上对RNase A体外重折叠过程蛋白质分子的构象变化以及活性中心的形成过程进行了阐述.【总页数】6页(P483-488)【作者】谭培生;罗曼;盛清;关怡新;姚善泾【作者单位】浙江大学,化学工程与生物工程学系,浙江,杭州,310027;浙江大学,化学工程与生物工程学系,浙江,杭州,310027;浙江理工大学,生命科学学院,浙江,杭州,310018;浙江大学,化学工程与生物工程学系,浙江,杭州,310027;浙江大学,化学工程与生物工程学系,浙江,杭州,310027【正文语种】中文【中图分类】Q518.4【相关文献】1.感光受体外周蛋白结合蛋白对虫荧光素酶体外折叠的促进作用 [J], 刘成刚;朱美财;占志;王荫静;李文;刘亚宁2.用发光法测定DnaJ类分子伴侣MRJ对虫荧光素酶体外重折叠的促进作用 [J], 刘亚宁;朱美财;刘成刚;赵新华;陈涛3.椰子花粉过敏原profilin蛋白体外重折叠过程的光谱学研究 [J], 罗海梅;肖杰;邬玉兰;刘志刚;Jun Lu;徐宏4.感光受体外周蛋白结合蛋白对虫荧光素酶体外折叠的促进作用 [J], 刘成刚;朱美财;占志;王荫静;李文;刘亚宁5.B36-12 重组人可溶性Fas配基在大肠杆菌中的表达、纯化、重折叠和表征Sun KH等 [J], 龚家玮;胡又佳因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。