BiopharmaLynx軟件在蛋白質肽圖分析中的應用
瀏覽次數:5132 發布日期:2012-5-9
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BiopharmaLynx軟件在蛋白質肽圖分析中的應用
周春喜
沃特世科技(上海)有限公司實驗中心
在新藥研發中,蛋白質藥物正在占據越來越大的比重,而蛋白質分子結構的復雜性又要求對蛋白質藥物必須進行全面的表征,以滿足新藥報批、工藝改進和專利保護的要求。目前蛋白質藥物的研發和表征還面臨很多挑戰,尤其是在重組蛋白的序列確證、微量雜質蛋白的檢測和定量、不同批次間產品的比較和質量控制等方面。質譜在蛋白質的表征方面發揮著至關重要的作用,它不僅可以測定蛋白質藥物的分子量和產品的異質性,還可以通過肽圖分析確證蛋白質分子的一級結構,包括氨基酸序列、突變和修飾、二硫鍵定位等信息。
但如果沒有功能強大的軟件幫助,質譜數據的分析、比較、注釋、有效信息的提取和分析報告的產生將是一個十分費時耗力的復雜過程。如果進行人工分析,即使是經驗豐富的分析人員也會感到很頭疼,而且在如此復雜的分析過程中很難保證不出差錯,而一旦出現差錯,不僅會嚴重影響研發的進程,有些錯誤的判斷還有可能導致整個項目的失敗。因此,分析軟件是必不可少的。理想的軟件不僅可以按照標準的流程,自動地完成分析過程,還可以允許分析人員根據經驗和知識對分析結果進行檢查并修正錯誤的結果。沃特世公司的BiopharmaLynxTM軟件就是這樣的理想工具,它不僅可以自動地完成蛋白質分子量和肽圖的分析,比較不同批次間的樣品并確認有無差異,還具有以下特點:
一、肽圖分析覆蓋率高
肽圖分析可以確證蛋白質分子的一級結構,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存在著蛋白質的完全酶切肽段、不完全酶切肽段、非特異酶切肽段、修飾肽段和雜蛋白肽段,因此肽圖是非常復雜的。通過全信息串聯質譜技術(MSE),可以同時記錄樣品中所有的母離子及其碎片離子信息。在全面信息的基礎上,BiopharmaLynx軟件將可以自動進行保留時間的對齊、強度歸一化、痕量雜質分析、序列確證等工作。圖1為BiopharmaLynx軟件對兩種干擾素產品肽圖分析的鑒定覆蓋率分析結果,及其序列對比界面。
二、BiopharmaLynx具有多種酶切功能
在計算理論肽圖時,BiopharmaLynx可以進行多種方式的理論酶切,包括半酶切、多酶聯合酶切、非特異性酶切,以及自編輯酶切等。全面滿足實驗中的各種酶切分析需求。
三、BiopharmaLynx具有多種翻譯后修飾可選
在計算理論肽圖時,BiopharmaLynx還可以考慮各種翻譯后修飾。在內置90種常見修飾可供選擇外,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,發現樣品間的細微差別,并用直觀的方式顯示出來。
五、BiopharmaLynx的樣品間肽圖對比
BiopharmaLynx軟件這可以自動地將各個批次樣品的肽圖與參照樣品的肽圖進行對比,幫助我們快速而敏銳地發現不同批次的樣品間有無細微差別。
六、二硫鍵的定位
二硫鍵對于蛋白質高級結構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結構分析的重要方面。但是二硫鍵的定位一直很耗時且非常具有挑戰性的事情,尤其是對于含有多對二硫鍵的蛋白質,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獨特的UPLC/MSE數據采集方式和功能強大的BiopharmaLynx軟件,可以快速地自動完成二硫鍵的定位分析(見圖6)。
在生物藥領域,BiopharmaLynx軟件作為液質數據分析最為專業的軟件已經被廣泛使用。目前,全球前十大生物藥企業都已成為沃特世生物制藥解決方案的使用者。
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作為一系列分離科學、實驗室信息管理、質譜分析和熱分析技術的開創者,沃特世技術的重大突破和實驗室解決方案為客戶的成功創造了持久的平臺。
2011年沃特世公司擁有18.5億美元的收入,它將繼續帶領全世界的客戶探索科學并取得卓越成就。