LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS, LC/Orbitrap
ZaměřeníFarmaceutická analýza
VýrobceThermo Fisher Scientific
Význam tématu
Metoda middle-down sekvenování monoklonálních protilátek je klíčová pro detailní mapování aminokyselinové sekvence, lokalizaci posttranslačních modifikací a validaci struktury v biotechnologickém výzkumu i průmyslové kontrole kvality. Analýza středně velkých fragmentů (~25 kDa) kombinuje výhody top-down a bottom-up přístupů, přičemž umožňuje detekci dlouhých sekvenčních iontů a minimalizuje počet analytických běhů.
Cíle a přehled studie / článku
Cílem předložené studie bylo ověřit potenciál ion-ion proton transfer reakcí (IIPT) následovaných různými režimy aktivace (ETD, CID, HCD) pro zvýšení pokrytí sekvence a pozorování dlouhých produktových iontů u podjednotek NIST standardní monoklonální protilátky. Studie zahrnovala pět experimentálních sad s ETD+IIPT a další s CID+IIPT a HCD+IIPT na modifikovaném Orbitrap Fusion Lumos MS přístroji.
Použitá metodika a instrumentace
Dělení a příprava vzorku:
- Digesto IdeS a denaturační redukce (Guanidine/DTT) pro získání podjednotek Fc/2, LC, Fd (~25 kDa).
- Reverzní chromatografie (RP-LC, 25 cm × 100 µm, 0,1 % FA ve vodě vs. ACN) s přetížením kolony pro zvýšení signálu.
- Orbitrap Fusion Lumos Tribrid MS s modifikovaným tranzportem ETD a druhým vstřikem pro IIPT činidlo (perfluoroperhydrophenanthrene).
- Duální buňka lineárního iontového pastiště s prodlouženou vysokotlakou sekcí.
- Akvizice MS2/MS3 profilových spekter, dekonvoluce v BioPharma Finder 3.0 a analýza v ProSight Lite.
Hlavní výsledky a diskuse
Experimenty 1–5 (MS/ETD/MS/IIPT) poskytly nejvíce dlouhých sekvenčních iontů pro všechny podjednotky. Agregovaná sekvenční pokrytí dosažená v ETD+IIPT experimentech se pohybovala významně nad výsledky bez IIPT. Naproti tomu CID+IIPT (exp. 6–7) dosáhlo pokrytí 19 % (Fd), 31 % (LC, Fc/2) a HCD+IIPT (exp. 8–9) pouhých 13–17 %.
Význam dlouhých iontů spočívá v jednoznačném mapování kontinuálních úseků sekvence a lepším rozlišení variant izoform a modifikací.
Přínosy a praktické využití metody
Implementace IIPT po ETD výrazně zlepšuje schopnost detekce velkých fragmentů, což ulehčuje validaci a kvantifikaci struktury protilátek v biotechnologických aplikacích. Tento přístup lze využít v QA/QC rutinních analýzách a při vývoji biosimilárních látek.
Budoucí trendy a možnosti využití
Očekává se rozšíření IIPT na UVPD produktové ionty pro další zvýšení pokrytí sekvence. Optimalizace okének m/z pro CID a HCD by mohla zlepšit výsledky i v těchto režimech. Dále je perspektivní integrace middle-down přístupů do automatizovaných pracovních postupů pro charakterizaci komplexních biopolymerů.
Závěr
Preliminární studie potvrdila, že přidání IIPT reakcí k ETD významně zvyšuje pozorování dlouhých sekvenčních iontů u mAb podjednotek ve srovnání s čistým ETD, CID nebo HCD. Tento přístup přináší nové možnosti pro detailní charakterizaci protilátek v biotechnologickém a farmaceutickém výzkumu.
Reference
- Houel S. et al. Middle-down analyses of monoclonal antibody on Orbitrap Fusion Lumos Tribrid. HUPO 2017.
- Anderson L. C. et al. Protein derivatization and sequential ion/ion reactions to enhance ETD. IJMS 2015.
- Mullen C. et al. Improved top-down sequence coverage by IIPT subsequent to ETD and UVPD. ASMS 2018.
- Sanders J., Holden D. et al. Reducing congestion in UVPD spectra using proton transfer. ASMS 2018.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.