聚乙二醇表面偶聯(lián)載脂蛋白作為合成血紅素清除劑

來(lái)自美國(guó)俄亥俄州立大學(xué)的研究人員在2020年的《Biomacromolecules》雜志上發(fā)表了題為“Polyethylene Glycol Surface Conjugated Apohemoglobin as a Synthetic Heme Scavenger”的文章。

原文摘要：載脂蛋白（apoHb）含有空的疏水性血紅素結(jié)合囊，其可與多種疏水性分子結(jié)合。所以，apoHb在藥物遞送、生物成像以及血紅素清除方面，是一種非常有前景的蛋白質(zhì)。但遺憾的是，apoHb的半衰期很短，在生理溫度下會(huì)發(fā)生沉淀。在本研究中，apoHb表面偶聯(lián)聚乙二醇（PEG），以提高apoHb的治療潛力。可放大的PEG修飾工藝可獲得>95%的蛋白質(zhì)收率，每個(gè)apoHb αβ二聚體上可連接~10-12個(gè)PEG。獲得PEG-apoHb平均分子量為~80-90kD，水動(dòng)力學(xué)直徑為11nm。PEG-apoHb可保持高血紅素結(jié)合親和性以及30-40%的血紅素結(jié)合活性。此外，血紅素結(jié)合和無(wú)血紅素結(jié)合的PEG-apoHb結(jié)合至結(jié)合珠蛋白，使PEG-apoHb潛在地靶向巨噬細(xì)胞和單核細(xì)胞。最后，PEG-apoHb在生理溫度下穩(wěn)定，沉淀極低。總結(jié)來(lái)說(shuō)，體外實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)，PEG-apoHb在溶血狀態(tài)下，是一種有效的血紅素清除劑。

文中，血紅蛋白制備、ApoHb生產(chǎn)以及ApoHb PEG修飾時(shí)，均使用KrosFlo® Research 2i 切向流過(guò)濾系統(tǒng)及中空纖維過(guò)濾組件。血紅蛋白制備時(shí)，使用TFF從人紅細(xì)胞中純化人血紅蛋白。然后，通過(guò)TFF，結(jié)合在酸性乙醇中血紅素提取，從人Hb中生產(chǎn)ApoHb，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，Hb原液（~20-25mg/mL）逐步加入含有HCl的乙醇:水溶液，獲得Hb混合液，然后以酸化乙醇溶液洗濾9體積，再以去離子水洗濾5體積。水性apoHb樣品以PBS洗濾5體積。最后，將apoHb濃縮至~40mg/mL，并于-80℃儲(chǔ)存。在進(jìn)行Hb的PEG修飾時(shí)，使用30kD mPES中空纖維膜，以TFF方式洗濾去除過(guò)量的mPEG-馬來(lái)酰亞胺-5000和2-亞氨基硫烷鹽酸鹽。

原文：I.S.Pires, C.Savla, A.F.Palmer, Polyethylene Glycol Surface Conjugated Apohemoglobin as a Synthetic Heme Scavenger. Biomacromolecules, 2020, DOI: 10.1021/acs.biomac.0c00141.
 

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