BiopharmaLynx軟件在蛋白質(zhì)肽圖分析中的應(yīng)用

 

在新藥研發(fā)中，蛋白質(zhì)藥物正在占據(jù)越來(lái)越大的比重，而蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性又要求對(duì)蛋白質(zhì)藥物必須進(jìn)行全面的表征，以滿足新藥報(bào)批、工藝改進(jìn)和專利保護(hù)的要求。目前蛋白質(zhì)藥物的研發(fā)和表征還面臨很多挑戰(zhàn)，尤其是在重組蛋白的序列確證、微量雜質(zhì)蛋白的檢測(cè)和定量、不同批次間產(chǎn)品的比較和質(zhì)量控制等方面。質(zhì)譜在蛋白質(zhì)的表征方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，它不僅可以測(cè)定蛋白質(zhì)藥物的分子量和產(chǎn)品的異質(zhì)性，還可以通過(guò)肽圖分析確證蛋白質(zhì)分子的一級(jí)結(jié)構(gòu)，包括氨基酸序列、突變和修飾、二硫鍵定位等信息。

 

但如果沒(méi)有功能強(qiáng)大的軟件幫助，質(zhì)譜數(shù)據(jù)的分析、比較、注釋、有效信息的提取和分析報(bào)告的產(chǎn)生將是一個(gè)十分費(fèi)時(shí)耗力的復(fù)雜過(guò)程。如果進(jìn)行人工分析，即使是經(jīng)驗(yàn)豐富的分析人員也會(huì)感到很頭疼，而且在如此復(fù)雜的分析過(guò)程中很難保證不出差錯(cuò)，而一旦出現(xiàn)差錯(cuò)，不僅會(huì)嚴(yán)重影響研發(fā)的進(jìn)程，有些錯(cuò)誤的判斷還有可能導(dǎo)致整個(gè)項(xiàng)目的失敗。因此，分析軟件是必不可少的。理想的軟件不僅可以按照標(biāo)準(zhǔn)的流程，自動(dòng)地完成分析過(guò)程，還可以允許分析人員根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)對(duì)分析結(jié)果進(jìn)行檢查并修正錯(cuò)誤的結(jié)果。沃特世公司的BiopharmaLynxTM軟件就是這樣的理想工具，它不僅可以自動(dòng)地完成蛋白質(zhì)分子量和肽圖的分析，比較不同批次間的樣品并確認(rèn)有無(wú)差異，還具有以下特點(diǎn)：

 

一、肽圖分析覆蓋率高

肽圖分析可以確證蛋白質(zhì)分子的一級(jí)結(jié)構(gòu)，包括氨基酸序列、突變和修飾、二硫鍵定位等。由于酶解后的樣品中同時(shí)存在著蛋白質(zhì)的完全酶切肽段、不完全酶切肽段、非特異酶切肽段、修飾肽段和雜蛋白肽段，因此肽圖是非常復(fù)雜的。通過(guò)全信息串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)（MS^E），可以同時(shí)記錄樣品中所有的母離子及其碎片離子信息。在全面信息的基礎(chǔ)上，BiopharmaLynx軟件將可以自動(dòng)進(jìn)行保留時(shí)間的對(duì)齊、強(qiáng)度歸一化、痕量雜質(zhì)分析、序列確證等工作。圖1為BiopharmaLynx軟件對(duì)兩種干擾素產(chǎn)品肽圖分析的鑒定覆蓋率分析結(jié)果，及其序列對(duì)比界面。

 

二、BiopharmaLynx具有多種酶切功能

在計(jì)算理論肽圖時(shí)，BiopharmaLynx可以進(jìn)行多種方式的理論酶切，包括半酶切、多酶聯(lián)合酶切、非特異性酶切，以及自編輯酶切等。全面滿足實(shí)驗(yàn)中的各種酶切分析需求。

三、BiopharmaLynx具有多種翻譯后修飾可選

在計(jì)算理論肽圖時(shí)，BiopharmaLynx還可以考慮各種翻譯后修飾。在內(nèi)置90種常見(jiàn)修飾可供選擇外，分析人員還可自行編輯其需要的特殊修飾方式用于分析。

四、修飾的肽段在不同樣品間含量對(duì)比

BiopharmaLynx軟件可以比較不同樣品間某種肽段（包括突變肽段和特定修飾肽段）的含量差異，發(fā)現(xiàn)樣品間的細(xì)微差別，并用直觀的方式顯示出來(lái)。

五、BiopharmaLynx的樣品間肽圖對(duì)比

BiopharmaLynx軟件這可以自動(dòng)地將各個(gè)批次樣品的肽圖與參照樣品的肽圖進(jìn)行對(duì)比，幫助我們快速而敏銳地發(fā)現(xiàn)不同批次的樣品間有無(wú)細(xì)微差別。

六、二硫鍵的定位

二硫鍵對(duì)于蛋白質(zhì)高級(jí)結(jié)構(gòu)的形成和功能的維持具有重要的作用，二硫鍵的定位也是蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)分析的重要方面。但是二硫鍵的定位一直很耗時(shí)且非常具有挑戰(zhàn)性的事情，尤其是對(duì)于含有多對(duì)二硫鍵的蛋白質(zhì)，如免疫球蛋白等。沃特世公司的肽圖分析完整解決方案通過(guò)獨(dú)特的UPLC/MS^E數(shù)據(jù)采集方式和功能強(qiáng)大的BiopharmaLynx軟件，可以快速地自動(dòng)完成二硫鍵的定位分析（見(jiàn)圖6）。

在生物藥領(lǐng)域，BiopharmaLynx軟件作為液質(zhì)數(shù)據(jù)分析最為專業(yè)的軟件已經(jīng)被廣泛使用。目前，全球前十大生物藥企業(yè)都已成為沃特世生物制藥解決方案的使用者。

 

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