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卓越平臺 | 發(fā)掘蛋白可開發(fā)性的寶藏路徑:in-silico預(yù)測與表征驗證

發(fā)布日期:2023-06-19

藥物可開發(fā)性研究是一種風(fēng)險評估和風(fēng)險緩解措施,旨在將候選物高概率地開發(fā)成臨床醫(yī)學(xué)中可用的藥物。在此開發(fā)過程中,為了高效低成本篩選出低風(fēng)險候選分子進入CMC開發(fā)階段,可以利用多信息平臺In-silico預(yù)測分析,以極低的成本獲取靶蛋白結(jié)構(gòu)、物理、化學(xué)性質(zhì)和潛在風(fēng)險信息,設(shè)計針對性的表征實驗加以驗證,確保以合理的成本和時間線內(nèi)順利通過化學(xué)、生產(chǎn)和控制流程(CMC)。

本文將簡單展示行業(yè)內(nèi)通用可開發(fā)性策略,結(jié)合漢騰生物in-silico分析平臺,對創(chuàng)新蛋白分子可開發(fā)性評估中的具體工作梳理一些思路。

In-silico預(yù)測數(shù)據(jù)全流程支持藥物可開發(fā)性研究

In-silico使用分子信息學(xué)對候選分子的物理化學(xué)屬性、結(jié)構(gòu)、聚集傾向、翻譯后修飾、穩(wěn)定性和免疫原性的預(yù)測信息,能夠有效對候選藥物分子進行排序,篩選,定向優(yōu)化改造,提供潛在風(fēng)險的早期提示,幫助我們及時調(diào)整開發(fā)策略,如調(diào)整上下游工藝和制劑配方開發(fā),以解決潛在問題。



In-silico分析助力分子篩選和優(yōu)化

In-silico分析基本流程

基于序列分析和3D空間結(jié)構(gòu)測量,能夠獲得蛋白分子量、等電點、消光系數(shù)、二硫鍵、游離巰基、糖基化等信息,進一步對潛在風(fēng)險翻譯后修飾、分子完整性、聚集性、疏水性等屬性進行預(yù)測。3D可視化能夠加深對功能位點和作用機制的深刻理解,結(jié)合平臺經(jīng)驗,進行風(fēng)險識別和應(yīng)對策略評估,此外結(jié)構(gòu)和分子背景的全面科學(xué)理解,對上下游工藝,分析方法,制劑開發(fā)能提供有力參考。



漢騰生物in-silico分析流程



漢騰生物in-silico常用工具

表征驗證平臺
漢騰理化分析和生化分析平臺具備成熟的藥物可開發(fā)性研究策略和分析評估經(jīng)驗,利用in-silico對候選物的屬性預(yù)測,針對性設(shè)計關(guān)鍵表征分析實驗,能夠低成本、高效率以及高準(zhǔn)確度地對候選分子的可開發(fā)性潛力進行評估。


漢騰生物in-silico數(shù)據(jù)驗證方案

IgM 開發(fā)實例
IgM是人體第一道天然免疫屏障中關(guān)鍵的免疫球蛋白,能夠結(jié)合補體,殺菌,溶菌,中和病毒對抗病原體入侵。天然IgM分子量巨大,血清中以900KD大小的五聚體形式存在,具有重組表達(dá)量低,溶解度低,穩(wěn)定性差等歷史難題,但漢騰生物IgMax平臺成功克服以上困難,已協(xié)助多個客戶完成IND研究。

在此之前漢騰分析團隊對已對IgM的聚集體形式、二硫鍵、游離巰基、氨基酸序列、翻譯后修飾、N-糖基化位點、假病毒中和活性等進行in-silico預(yù)測和全面的表征驗證工作,獲得其五聚體含J鏈的構(gòu)型、98對二硫鍵、2個游離巰基、51個N-糖位點、各位點優(yōu)勢糖型和空間功能的全面屬性揭示。大大加快了IgM在生物制藥領(lǐng)域的應(yīng)用進度。


IgM模式圖




in-silico自由巰基的3D預(yù)測和表征驗證方案

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