Comparison of alternative approaches to trypsin protein digestion for reproducible and efficient peptide mapping analysis of monoclonal antibodies
Aplikace | 2018 | Thermo Fisher ScientificInstrumentace
Monoklonální protilátky představují klíčovou skupinu bioterapeutik s vysokou specificitou a dlouhým poločasem v těle. Peptidové mapování je zlatý standard pro charakterizaci kritických atributů v praxi. Spolehlivá a rychlá příprava vzorků zajišťuje konzistentní výsledky a efektivitu v preklinickém výzkumu i rutině.
Cílem studie bylo porovnat čtyři přístupy k trypsinové digesci pro peptidové mapování monoklonálních protilátek: klasickou in solution metodu s tepelnou denaturací, literární rychlý protokol, Thermo Scientific SMART Digest kit a jeho magnetickou verzi. Hodnocena byla reprodukovatelnost, pokrytí sekvence a úroveň indukovaných posttranslačních modifikací.
Vzorky pro peptidové mapování byly připraveny podle čtyř protokolů: in solution digesce s 16hodinovou inkubací, alternativní rychlý protokol s 30minutovou digescí, SMART Digest kit s 45minutovou digescí při 70 °C a automatizovaná magnetická verze s KingFisher Duo Prime. Redukce a alkylace disulfidů probíhaly standardně před nebo po digesci.
Všechny metody dosáhly 100% pokrytí sekvence pro adalimumab i NISTmAb s výjimkou mírně nižšího pokrytí adalimumabu v některých protokolech. SMART Digest a Magnetic SMART Digest umožnily výrazné zkrácení digesčního času na 45 minut při nízkých úrovních deamidace (<6 %) a oxidace (<4 %). In solution metoda vykazovala nejvyšší míru arteficiálních modifikací a vyšší variabilitu mezi operátory. Magnetická verze dále optimalizovala reprodukovatelnost díky minimalizaci manuálního zásahu.
Rychlá a snadno automatizovatelná příprava vzorků zvyšuje produktivitu a spolehlivost v prostředí QC. Metoda s imuobilizovaným trypsinem minimalizuje uměle indukované modifikace a je aplikovatelná v biotechnologickém výzkumu, výrobě i při validaci analytických procesů.
Další vývoj směřuje k plné integraci s robotickými platformami, rozšíření oproti dalším enzymům a pokročilým technikám MS pro podrobnější analýzu modifikací. Paralelní a vícekanálové workflow podpoří hromadnou kontrolu kvality.
SMART Digest a Magnetic SMART Digest kit nabízejí rychlou, robustní a reprodukovatelnou alternativu ke standardním protokolům digesce. Termostabilní imobilizovaný trypsin a neutrální pH výrazně snižují arteficiální modifikace a zkracují čas přípravy.
LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS, LC/Orbitrap
ZaměřeníFarmaceutická analýza, Proteomika
VýrobceThermo Fisher Scientific
Souhrn
Význam tématu
Monoklonální protilátky představují klíčovou skupinu bioterapeutik s vysokou specificitou a dlouhým poločasem v těle. Peptidové mapování je zlatý standard pro charakterizaci kritických atributů v praxi. Spolehlivá a rychlá příprava vzorků zajišťuje konzistentní výsledky a efektivitu v preklinickém výzkumu i rutině.
Cíle a přehled studie / článku
Cílem studie bylo porovnat čtyři přístupy k trypsinové digesci pro peptidové mapování monoklonálních protilátek: klasickou in solution metodu s tepelnou denaturací, literární rychlý protokol, Thermo Scientific SMART Digest kit a jeho magnetickou verzi. Hodnocena byla reprodukovatelnost, pokrytí sekvence a úroveň indukovaných posttranslačních modifikací.
Použitá metodika a instrumentace
Vzorky pro peptidové mapování byly připraveny podle čtyř protokolů: in solution digesce s 16hodinovou inkubací, alternativní rychlý protokol s 30minutovou digescí, SMART Digest kit s 45minutovou digescí při 70 °C a automatizovaná magnetická verze s KingFisher Duo Prime. Redukce a alkylace disulfidů probíhaly standardně před nebo po digesci.
Použitá instrumentace
- Kapalinová chromatografie Vanquish Flex Binary UHPLC
- Hmotnostní spektrometr Q Exactive Plus hybrid kvadrupól-Orbitrap
- Automatizační systém KingFisher Duo Prime
- Sofware Xcalibur a BioPharma Finder
- Acclaim VANQUISH C18 kolony
Hlavní výsledky a diskuse
Všechny metody dosáhly 100% pokrytí sekvence pro adalimumab i NISTmAb s výjimkou mírně nižšího pokrytí adalimumabu v některých protokolech. SMART Digest a Magnetic SMART Digest umožnily výrazné zkrácení digesčního času na 45 minut při nízkých úrovních deamidace (<6 %) a oxidace (<4 %). In solution metoda vykazovala nejvyšší míru arteficiálních modifikací a vyšší variabilitu mezi operátory. Magnetická verze dále optimalizovala reprodukovatelnost díky minimalizaci manuálního zásahu.
Přínosy a praktické využití metody
Rychlá a snadno automatizovatelná příprava vzorků zvyšuje produktivitu a spolehlivost v prostředí QC. Metoda s imuobilizovaným trypsinem minimalizuje uměle indukované modifikace a je aplikovatelná v biotechnologickém výzkumu, výrobě i při validaci analytických procesů.
Budoucí trendy a možnosti využití
Další vývoj směřuje k plné integraci s robotickými platformami, rozšíření oproti dalším enzymům a pokročilým technikám MS pro podrobnější analýzu modifikací. Paralelní a vícekanálové workflow podpoří hromadnou kontrolu kvality.
Závěr
SMART Digest a Magnetic SMART Digest kit nabízejí rychlou, robustní a reprodukovatelnou alternativu ke standardním protokolům digesce. Termostabilní imobilizovaný trypsin a neutrální pH výrazně snižují arteficiální modifikace a zkracují čas přípravy.
Reference
- Chames P et al. British Journal of Pharmacology 2009, 157(2):220-233.
- Ecker DM et al. mAbs 2015, 7(1):9-14.
- Beck A et al. Analytical Chemistry 2013, 85(2):715-736.
- Ren D et al. Analytical Biochemistry 2009, 392(1):12-21.
- Rogers RS et al. mAbs 2015, 7(5):881-890.
- Thermo Fisher Scientific. Application Note 21682, 2017.
- NIST Monoclonal Antibody RM 8671, 2017.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
SMART Digest Peptide Mapping and Quantitation Compendium
2018|Thermo Fisher Scientific|Příručky
Table of Contents Introduction Faster and More Sensitive Protein Characterization and Quantitation Easier Digestion Faster Digestion Highly Reproducible Digestion Automation of Digestion Improving Sensitivity and Speed SMART Digest Peptide Mapping and Quantitation Compendium Peptide Mapping Peptide Quantitation Product and Method…
Klíčová slova
mapping, mappingpeptide, peptidedigestion, digestionsmart, smartmodifications, modificationsdigest, digestposttranslational, posttranslationalchain, chainheavy, heavytrypsin, trypsinmonoclonal, monoclonalantibodies, antibodiesthroughput, throughputautomated, automatedprotein
An automated high-throughput workflow for peptide mapping to monitor post-translational modifications (PTMs) of monoclonal antibodies
2018|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
APPLICATION NOTE 21835 An automated high-throughput workflow for peptide mapping to monitor post-translational modifications (PTMs) of monoclonal antibodies Authors Silvia Millán-Martín, Craig Jakes, Giorgio Oliviero, Sara Carillo, Jonathan Bones Characterisation and Comparability Laboratory, NIBRT – The National Institute for Bioprocessing…
Klíčová slova
chain, chainheavy, heavyeeqynstyr, eeqynstyrtkpreeqynstyr, tkpreeqynstyrmnslqsndtaiyycar, mnslqsndtaiyycarlight, lightcetuximab, cetuximabkingfisher, kingfisherwqqgnvfscsvmhealhnhytqk, wqqgnvfscsvmhealhnhytqksmart, smartdigest, digestduo, duoprime, primemagnetic, magneticsrwqqgnvfscsvmhealhnhytqk
Investigating process-related post-translational modifications in NISTmAb RM 8671 using high-throughput peptide mapping analysis
2018|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
APPLICATION NOTE 21781 Investigating process-related post-translational modifications in NISTmAb RM 8671 using high-throughput peptide mapping analysis Authors Silvia Millán, Craig Jakes, Noemí Dorival, Sara Carillo, Jonathan Bones Characterisation and Comparability Laboratory, NIBRT – The National Institute for Bioprocessing Research and…
Klíčová slova
eeqynstyr, eeqynstyrtkpreeqynstyr, tkpreeqynstyrpeptide, peptidesmart, smartdigestion, digestionsequence, sequencemodifications, modificationsrelative, relativemapping, mappingscientific, scientificdigest, digestterminal, terminaloptima, optimaptms, ptmsabundance
SMART Digest compared to classic in-solution digestion of rituximab for in-depth peptide mapping characterization
2016|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
APPLICATION NOTE Authors: Martin Samonig1, Alexander Schwahn2, Ken Cook3, Mike Oliver4, and Remco Swart1 Thermo Fisher Scientific, Germering, Germany; 2Thermo Fisher Scientific, Basel, Switzerland; 3Thermo Fisher Scientific, Hemel Hempstead, United Kingdom; 4 Thermo Fisher Scientific, Runcorn, United Kingdom 1 Key…
Klíčová slova
smart, smartdigest, digestdigestion, digestiondeamidation, deamidationurea, ureamodifications, modificationscarbamylation, carbamylationpeptide, peptiderituximab, rituximabmodification, modificationabundance, abundancerelative, relativeheat, heatscientific, scientificthermo