高級結構(Higher-Order Structure, HOS)):即抗體(如單抗、雙抗)和生物藥(如融合蛋白、重組蛋白)的三維空間構象,包括一級結構(氨基酸序列)、二級結構(α-螺旋、β-折疊等局部結構)、三級結構(如抗體的Fab/Fc結構域)、四級結構(多個亞基的組裝),直接影響藥物的功能。

構象變化(Conformational Change):指蛋白在不同環(huán)境條件下(溫度、pH、制劑配方等)或與配體結合時發(fā)生的三維結構動態(tài)調整,包括局部柔性變化、結構域位移和聚集或降解等,對藥物開發(fā)、生產(chǎn)工藝優(yōu)化等起著至關重要的作用。
抗體/生物藥高級結構解析及構象動態(tài)變化分析服務:通過HDX-MS技術精準表征抗體/蛋白質的氘代水平,解析其三維構象、柔性區(qū)域及結構域相互作用,為藥物穩(wěn)定性評估、工藝優(yōu)化及質量控制提供關鍵數(shù)據(jù)支持。

百蓁生物提供基于HDX-MS的一站式生物藥高級結構解析以及構象變化服務
實驗流程
應用場景
◆ 藥物開發(fā):分析候選藥物的構象穩(wěn)定性,篩選高穩(wěn)定性分子。
◆ 工藝優(yōu)化:監(jiān)測生產(chǎn)過程中蛋白高級結構變化,確保工藝一致性。
◆ 質量控制:評估長期儲存或運輸后的藥物構象完整性,保障產(chǎn)品有效性。
案例分享
2023年發(fā)表在Analytical Chemistry的一篇研究文章Characterization of Higher Order Structural Changes of a Thermally Stressed Monoclonal Antibody via Mass Spectrometry Footprinting and Other Biophysical Approaches,這篇文章通過整合氫氘交換質譜(HDX-MS)與多種生物物理技術研究了熱應力對單克隆抗體bevacizumab高階結構(HOS)的影響。研究中通過優(yōu)化酶切條件將bevacizumab的重鏈(HC)和輕鏈(LC)序列覆蓋度分別提升至93%和96%。交換時間點為 20 、 200 、 2000 和 14400s一式三份進行 HDX,以捕捉不同時間尺度的動力學現(xiàn)象。HDX-MS與多種技術聯(lián)用揭示抗體在熱應力下的局部構象變化和可能的聚集界面。

圖1. HDX揭示熱應激貝伐珠單抗 HOS 的局部變化(CDR 結構域用橙色框表示,PDB 結構不包含序列的區(qū)域用藍色框表示)