俗話說,巧婦難為無米之炊。再精妙的技術,缺乏“原材料”也舉步維艱。在生物制藥領域,難表達蛋白就是這樣一個“天生反骨的存在”,由于它的產量低,很多獨具潛力的分子止步于早研階段。漢騰生物開發(fā)了針對難表達蛋白(Difficult to express protein)的DTEasy工具箱,全面解決難表達蛋白的痛點,助力生物制藥產業(yè)突破瓶頸,氣決泉達。
在生物制藥領域,表達和生產一些難表達的蛋白質,如部分單克隆抗體、細胞因子、血液因子、酶、膜蛋白以及復雜結構改造抗體等,一直是個巨大的挑戰(zhàn)。
難表達蛋白產量低的原因
1、難折疊、結構不穩(wěn)定或高疏水性
對于以下幾種類型:
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分子量過大、富含二硫鍵的蛋白復合物
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需要復雜糖基化修飾的蛋白
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膜蛋白、金屬蛋白、部分細胞因子等疏水性較高或需要特定配體來穩(wěn)定其結構的蛋白
常常難以正確折疊或保持穩(wěn)態(tài)結構,容易在細胞內形成聚集物,引發(fā)蛋白降解及細胞凋亡。
單抗中也有部分亞類產量較低(低于1g/L),主要由于抗體的重鏈和輕鏈的種系或互補決定區(qū)的序列問題,導致復合物不能有效組裝,形成錯誤折疊或聚集。
2、細胞毒性
蛋白酶和凝血酶的毒性功能在過表達時引發(fā)細胞凋亡,導致難以重組表達。
由于難表達蛋白質產量受限,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,非常可惜!
為解決生物制藥產業(yè)長期以來的“沉疴宿疾”,漢騰生物開發(fā)了DTEasy難表達蛋白平臺,通過集成并優(yōu)化表達過程中的各個關鍵階段,成功提高難表達蛋白的產量。
漢騰生物 DTEasy工具箱
復合策略系統解決難表達蛋白的痛點
漢騰生物開發(fā)了針對難表達蛋白(Difficult to express protein)的DTEasy工具箱,通過分子改良、專有載體、優(yōu)選宿主細胞系以及定制化工藝,全面提升難表達蛋白產量。
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構預測,通過引入突變或優(yōu)化氨基酸序列,改善蛋白的三維結構,提高其熱穩(wěn)定性。
在項目中,我們通過序列風險分析和點突變,成功將細胞池產量提高到原來的7.6倍,且未引起活性改變。


▲來源:漢騰生物內部研究數據
2
專有載體:
優(yōu)化載體,提高蛋白合成效率
通過轉錄組差異表達分析,將與難表達蛋白產量正相關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%產量提升。

▲來源:漢騰生物內部研究數據
3
最佳宿主細胞系選擇:
挑選適配宿主,實現高效表達
漢騰獨家GlycoExpress人類髓系來源細胞系,專門用于表達困難的糖蛋白。在GPCR類、血液因子、復雜多聚物等重組蛋白表達中,具有更高的產量和與人類天然蛋白更相似的糖譜。


▲來源:漢騰生物內部研究數據
4
定制化工藝:
專有添加劑,最高實現產量3倍提升
對于培養(yǎng)過程中對細胞產生一定壓力的蛋白,通過添加劑增加細胞耐受也可以提升表達量。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倍表達量。

▲來源:漢騰生物內部研究數據
綜上,漢騰DTEasy平臺通過分子設計、載體優(yōu)化、優(yōu)選宿主細胞系以及定制工藝,多管齊下,解決不同類型蛋白的難表達問題??蓭椭蛻翎尫鸥邇r值但傳統上難以表達的蛋白質的生產潛力,加快開發(fā)進度,提供設計選擇的靈活性,并最終擴大患者獲得創(chuàng)新生物制品的機會。