Vai trò của sự ổn định cấu hình và sự ổn định keo trong quá trình kết tụ của yếu tố kích thích thuộc địa bạch cầu trung tính tái tổ hợp ở người

Protein Science - Tập 12 Số 5 - Trang 903-913 - 2003
Eva Y.1, Sampathkumar Krishnan2, Brent S. Kendrick3, Byeong S. Chang2, John F. Carpenter4, Theodore W. Randolph1
1Department of Chemical Engineering, Center for Pharmaceutical Biotechnology, University of Colorado, Boulder, Colorado 80309-0242, USA
2Amgen Inc., Amgen Center, Thousand Oaks, California 91320 USA
3Amgen, Inc., Longmont, Colorado 80503, USA
4Department of Pharmaceutical Sciences, School of Pharmacy, University of Colorado Health Sciences Center, Denver, Colorado 80262, USA

Tóm tắt

Tóm tắtChúng tôi đã nghiên cứu sự kết tụ không tự nhiên của yếu tố kích thích thuộc địa bạch cầu trung tính tái tổ hợp ở người (rhGCSF) trong các điều kiện dung dịch mà rhGCSF tự nhiên vừa ổn định về cấu hình so với trạng thái không gấp gọn vừa có nồng độ thấp hơn giới hạn hòa tan của nó. Quá trình kết tụ của rhGCSF đầu tiên liên quan đến việc ảnh hưởng đến cấu trúc tự nhiên của nó để hình thành một trạng thái chuyển tiếp mở rộng về mặt cấu trúc, sau đó là quá trình lắp ráp để hình thành một tập hợp không thể đảo ngược. Rào cản năng lượng của hai bước này được phản ánh trong các giá trị năng lượng tự do thực nghiệm của sự không gấp gọn (ΔGunf) và hệ số virial thứ hai thẩm thấu (B22), tương ứng. Dưới các điều kiện dung dịch mà sự ổn định cấu hình của rhGCSF chiếm ưu thế (tức là, ΔGunf lớn và B22 âm), bước đầu tiên là bước giới hạn tỷ lệ, và việc tăng cường ΔGunf (ví dụ, bằng cách thêm saccarozơ) làm giảm sự kết tụ. Trong các dung dịch mà sự ổn định keo cao (tức là, giá trị B22 lớn và dương), bước thứ hai là bước giới hạn tỷ lệ, và các điều kiện dung dịch (ví dụ, pH thấp và độ dẫn điện thấp) làm tăng sự tương tác đẩy giữa các phân tử protein có hiệu quả trong việc giảm sự kết tụ. Sự kết tụ của rhGCSF do đó được kiểm soát bởi cả sự ổn định cấu hình và sự ổn định keo, và tùy thuộc vào các điều kiện dung dịch, một trong hai thứ có thể là bước giới hạn tỷ lệ.

Từ khóa

#yếu tố kích thích bạch cầu trung tính #kết tụ protein #sự ổn định cấu hình #sự ổn định keo #năng lượng tự do

Tài liệu tham khảo

Atkins P., 1994, Physical chemistry, 1031

B.I. Corporation, 1993, Instrument manual for BI‐ZP software, version 4.0 & higher and BI‐9025AT & BI‐2025AT signal processors, version 1.1.b

10.1002/1097-0134(20001001)41:1<123::AID-PROT140>3.0.CO;2-Q

10.1006/abbi.2000.2054

10.1016/S0006-3495(99)77424-2

10.1016/S1359-0278(98)00002-9

10.1107/S0907444994001216

10.1016/S0076-6879(97)76052-X

10.1016/S0022-0248(98)00842-2

10.1016/S0022-0248(98)00831-8

10.1021/jp984035l

10.1201/9781315274287

10.1073/pnas.90.11.5167

Israelachvili J., 1992, Intermolecular and surface forces, 450

10.1038/379219a0

10.1073/pnas.94.22.11917

10.1073/pnas.95.24.14142

10.1006/abio.2001.5411

10.1074/jbc.M007766200

10.1111/j.1399-3011.1997.tb01472.x

10.1021/bi012006m

10.1110/ps.4700102

Lehninger A.L., 1993, Principles of biochemistry

10.1006/abbi.1998.1022

10.1023/A:1015929109894

McQuarrie D.A., 1976, Statistical mechanics, 641

10.1007/BF01025250

10.1016/S0006-3495(98)77691-X

10.1016/0076-6879(86)31045-0

10.1016/0167-7799(90)90146-O

10.1002/1097-0134(2000)41:4 <1::AID-PROT10>3.0.CO;2-2

10.1016/0021-9797(92)90424-K

10.1016/S0006-3495(00)76753-1

10.1006/jmbi.2000.3851

10.1103/PhysRevLett.76.150

10.1063/1.480328

10.1006/jmbi.2001.4845

Sousa R., 1995, Use of glycerol, polyols, and other protein structure stabilizing agents in protein crystallization, Acta Crystallogr., 51, 271

10.1063/1.1467343

10.1107/S0907444902012775

Timasheff S.N., 1992, Stability of protein pharmaceuticals, part B: In vivo pathways of degradation and strategies for protein stabilization, 265

10.1016/S0006-3495(98)77713-6

10.1073/pnas.131194798

Thông tin
Thông tin xuất bản

Protein Science

Tập 12 Số 5

903-913

Thông tin tác giả