糖基化工程ppt課件(編輯修改稿)
2024-10-08 20:18 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 的正確折疊、細胞內(nèi)定位、生物活性、溶解度、抗原性、生物半壽期、蛋白酶敏感性等；分子間作用，如趨靶于溶酶體、趨靶于組織、細胞－細胞黏附和結(jié)合病原體等。歸根結(jié)底，是糖影響著蛋白質(zhì)的整體構(gòu)象，從而影響由構(gòu)象決定的所有功能。 糖基化對治療蛋白性質(zhì)的影響 治療蛋白革命性地改變了很多疾病的治療結(jié)果，但體內(nèi)活性低和快速的消除限制了其使用。糖工程是最近采用的一項新技術(shù)，通過改變與蛋白相連的糖類來改變蛋白質(zhì)的藥代動力學(xué)性質(zhì)。這一技術(shù)己運用于促紅細胞生成素，研制出一種促紅細胞生成素高糖基化類似物 DA （ darbepoetinalfa )，它含有 2個附加的 N一連接糖類。在血清中的半衰期增加了 3倍，與重組人紅細胞生成素比較，體內(nèi)活性增加，提高了蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性、可溶性，并且減少了免疫原性。 物理性質(zhì) 穩(wěn)定性是治療蛋白最重要的性質(zhì)，而糖基化在維持蛋白分子完蔡性上起著重要的作用。糖可以降低蛋白質(zhì)對蛋白水解作用的敏感性。例如纖連蛋白在去糖后對蛋白水解作用更加敏感 。糖基化的 β干擾素 與未糖基化的形式相比，對熱變性的敏感性降低 。糖也可使暴露于熱環(huán)境中的白細胞介素一 5（ IL5）的分子構(gòu)象穩(wěn)定。 糖對維持 rhEPO的分子穩(wěn)定性也起作用。去唾液酸的rhEPO和完全去糖基化的 rhEPO在體外經(jīng)熱處理生物學(xué)活性丟失很多，分別只有原來活性的 35%和 11%，而糖基化的 rhEPO活性沒有損失。未糖基化的 rhEPO在鹽酸胍、加熱和 pH變化時更容易聚集和沉淀而變性。然而，糖基化的 rhEPO卻表現(xiàn)為可逆性的折疊并且仍然可溶。糖基化還被發(fā)現(xiàn)可以保護rhEPO中的免受氧自由基的損傷。 唾液酸含有的糖類是高度親水的結(jié)構(gòu)，所以通過遮蔽疏水性殘基而提高了蛋白質(zhì)的溶解性。它們也可能影響蛋白質(zhì)的粘附性。例如粘蛋白是高度 O一連接糖基化的，因為它們有很高的唾液酸含量而呈現(xiàn)凝膠樣的性質(zhì)。當(dāng) 5個加成的 N一連接糖基化位點通過糖工程加到天然的瘦素序列中時，產(chǎn)生的糖基化瘦素的溶解性是天然瘦素的 15倍。 EPO的糖基化類似物的實驗直接證實了糖鏈的數(shù)目和體內(nèi)活性間的相關(guān)性。雖然糖鏈的連接位置也影響活性，糖鏈的數(shù)目卻起著更加重要的作用。就胞內(nèi)的信號而言， rhEPO和 DA的反應(yīng)動力學(xué)和反應(yīng)量相當(dāng)，說明加成的糖并沒有鈍化生物學(xué)效應(yīng)。與 rhEPO相比， DA有著相似的構(gòu)象和穩(wěn)定性。然而由于有過量的唾液酸，它的血漿半衰期顯著延長，因 而體內(nèi)活性大大增強。在小鼠中每周 3次的劑量情況下需要 3倍甚至更多的 rhEPO才能產(chǎn)生與 DA相似的促紅細胞生成的效果。 當(dāng)藥物每周僅注射一次的時候這種差別擴大到了 13倍。而單次注射時，需要 3040倍的 rhEPO才能產(chǎn)生與低劑量 DA相當(dāng)?shù)幕钚?。因此?DA對 rhEPO的相對活性隨著注射周期的延長而增加。這表明延長的血漿半衰期產(chǎn)生了更長的體內(nèi)效應(yīng)。 糖基化和高糖基化蛋白在體內(nèi)活性的增強是由于血漿半衰期或者循環(huán)駐留時間的延長。 DA存在的 2個加成糖鏈?zhǔn)蛊湓诖笫蠛凸分械难獫{半衰期與 rhEPO相比延長了 3倍。在初始使用 EPO的腹膜透析病人中，DA的平均終末半衰期大約比 rhEPO長 3倍， AUC大約比其大 2倍，從而使?jié)嵆式档?60 % o皮下注射與靜脈注射相比，半衰期延長 2倍。 糖基化的 IL3則聚集在細胞外基質(zhì)中，慢慢釋放到循環(huán)中。由于血漿半衰期提高了 2倍，單劑量注射的情況下，糖基化 IL3刺激骨髓中組氨酸羧化酶的活性比非糖基化的 IL3提高了 30%一 40 % 。糖基化 IL3的分布容積很高，因為糖基化增強了它與細胞外基
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