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“天生反骨”的難表達(dá)蛋白質(zhì)如何攻略?漢騰生物DTEasy難表達(dá)蛋白平臺全面解決痛點!

發(fā)布日期:2023-11-28

俗話說,巧婦難為無米之炊。再精妙的技術(shù),缺乏“原材料”也舉步維艱。在生物制藥領(lǐng)域,難表達(dá)蛋白就是這樣一個“天生反骨的存在”,由于它的產(chǎn)量低,很多獨具潛力的分子止步于早研階段。漢騰生物開發(fā)了針對難表達(dá)蛋白(Difficult to express protein)的DTEasy工具箱全面解決難表達(dá)蛋白的痛點,助力生物制藥產(chǎn)業(yè)突破瓶頸,氣決泉達(dá)。


在生物制藥領(lǐng)域,表達(dá)和生產(chǎn)一些難表達(dá)的蛋白質(zhì),如部分單克隆抗體、細(xì)胞因子、血液因子、酶、膜蛋白以及復(fù)雜結(jié)構(gòu)改造抗體等,一直是個巨大的挑戰(zhàn)


難表達(dá)蛋白產(chǎn)量低的原因


1、難折疊、結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定或高疏水性


對于以下幾種類型:

  • 分子量過大、富含二硫鍵的蛋白復(fù)合物

  • 需要復(fù)雜糖基化修飾的蛋白

  • 膜蛋白、金屬蛋白、部分細(xì)胞因子等疏水性較高或需要特定配體來穩(wěn)定其結(jié)構(gòu)的蛋白

常常難以正確折疊或保持穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu),容易在細(xì)胞內(nèi)形成聚集物,引發(fā)蛋白降解及細(xì)胞凋亡。

單抗中也有部分亞類產(chǎn)量較低(低于1g/L),主要由于抗體的重鏈和輕鏈的種系或互補(bǔ)決定區(qū)的序列問題,導(dǎo)致復(fù)合物不能有效組裝,形成錯誤折疊或聚集。

2、細(xì)胞毒性


蛋白酶和凝血酶的毒性功能在過表達(dá)時引發(fā)細(xì)胞凋亡,導(dǎo)致難以重組表達(dá)。



由于難表達(dá)蛋白質(zhì)產(chǎn)量受限,很多獨具潛力的分子由于可開發(fā)性限制止步于早研階段,非??上?!


為解決生物制藥產(chǎn)業(yè)長期以來的“沉疴宿疾”,漢騰生物開發(fā)了DTEasy難表達(dá)蛋白平臺,通過集成并優(yōu)化表達(dá)過程中的各個關(guān)鍵階段,成功提高難表達(dá)蛋白的產(chǎn)量。


漢騰生物 DTEasy工具箱

復(fù)合策略系統(tǒng)解決難表達(dá)蛋白的痛點


漢騰生物開發(fā)了針對難表達(dá)蛋白(Difficult to express protein)的DTEasy工具箱,通過分子改良、專有載體、優(yōu)選宿主細(xì)胞系以及定制化工藝,全面提升難表達(dá)蛋白產(chǎn)量。


1

分子改良:

改造序列,提升蛋白穩(wěn)定性


基于序列分析和蛋白結(jié)構(gòu)預(yù)測,通過引入突變或優(yōu)化氨基酸序列,改善蛋白的三維結(jié)構(gòu),提高其熱穩(wěn)定性。


在項目中,我們通過序列風(fēng)險分析和點突變,成功將細(xì)胞池產(chǎn)量提高到原來的7.6倍,且未引起活性改變。




▲來源:漢騰生物內(nèi)部研究數(shù)據(jù)


2

專有載體:

優(yōu)化載體,提高蛋白合成效率


通過轉(zhuǎn)錄組差異表達(dá)分析,將與難表達(dá)蛋白產(chǎn)量正相關(guān)的順式作用元件插入到載體中,對不同類型重組蛋白有100%-400%產(chǎn)量提升。



▲來源:漢騰生物內(nèi)部研究數(shù)據(jù)


3

最佳宿主細(xì)胞系選擇:

挑選適配宿主,實現(xiàn)高效表達(dá)


漢騰獨家GlycoExpress人類髓系來源細(xì)胞系,專門用于表達(dá)困難的糖蛋白。在GPCR類、血液因子、復(fù)雜多聚物等重組蛋白表達(dá)中,具有更高的產(chǎn)量和與人類天然蛋白更相似的糖譜。




▲來源:漢騰生物內(nèi)部研究數(shù)據(jù)


4

定制化工藝:

專有添加劑,最高實現(xiàn)產(chǎn)量3倍提升


對于培養(yǎng)過程中對細(xì)胞產(chǎn)生一定壓力的蛋白,通過添加劑增加細(xì)胞耐受也可以提升表達(dá)量。DTEasy專有添加劑可只需在培養(yǎng)過程中簡單的單次添加,即可最高提升3倍表達(dá)量。



▲來源:漢騰生物內(nèi)部研究數(shù)據(jù)


綜上,漢騰DTEasy平臺通過分子設(shè)計、載體優(yōu)化、優(yōu)選宿主細(xì)胞系以及定制工藝,多管齊下,解決不同類型蛋白的難表達(dá)問題??蓭椭蛻翎尫鸥邇r值但傳統(tǒng)上難以表達(dá)的蛋白質(zhì)的生產(chǎn)潛力,加快開發(fā)進(jìn)度,提供設(shè)計選擇的靈活性,并最終擴(kuò)大患者獲得創(chuàng)新生物制品的機(jī)會。


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