LCMS
Další informace
WebinářeO násKontaktujte násPodmínky užití
LabRulez s.r.o. Všechna práva vyhrazena. Obsah dostupný pod licencí CC BY-SA 4.0 Uveďte původ-Zachovejte licenci.

Top-down characterization of native monoclonal antibodies obtained with electron capture dissociation on Q-TOF instruments

Postery | 2023 | Agilent Technologies | ASMSInstrumentace
LC/TOF, LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS
Zaměření
Farmaceutická analýza
Výrobce
Agilent Technologies

Souhrn

Význam tématu


Monoklonální protilátky představují klíčovou třídu biologických léčiv užívaných v terapii onemocnění od rakoviny po autoimunitní poruchy. Detailní charakterizace jejich struktury a posttranslačních modifikací je zásadní pro zajištění kvality, bezpečnosti a účinnosti těchto léků. Top-down hmotnostní spektrometrie s využitím elektronové zachycovací disociace (ECD) nabízí přímé rozlišení intactních proteoform a eliminuje nutnost složité přípravy vzorku, přičemž poskytuje cenné informace o sekvenci i strukturních vazbách protilátek.

Cíle a přehled studie


Cílem studie bylo ověřit schopnost top-down ECD analýzy natívních intactních monoklonálních protilátek (NIST mAb, SigmaMAb, Infliximab) na Q-TOF spektrometrech s instalovanou ExD buňkou a optimalizovat parametry suplementární kolizní aktivace pro zvýšení výtěžnosti fragmentů. Zaměřili jsme se zejména na lokalizaci komplementárních určujících oblastí (CDR), především CDR-3 v těžkém řetězci, a na stanovení sekvenční pokrytí lehkých řetězců.

Použitá metodika a instrumentace


Vzorky intactních protilátek byly po výměně pufru do 100 mM acetátu amonného zaváděny statickou nano­sprejovou metodou při koncentraci 1 mg/ml. Analýzy probíhaly na spektrometrech Agilent 6545 a 6545XT AdvanceBio LC/Q-TOF s modifikovanými ExD buňkami (e-MSion part of Agilent). Buňka ExD sestávala ze sedmi elektrostatických čoček, dvou magnetických prstenců a emitujícího vlákna, řízeného ExD Control softwarem. Suplementární kolizní energie byla variována od 0 do 200 V, optimálně 100 V. Kalibrace mass-scale proběhla pomocí Agilent tune mix, ladění ExD buňky s použitím Substance P a karbonanhydrázy. Data byly zpracovány v Agilent MassHunter Qualitative Analysis a ExDViewer.

Hlavní výsledky a diskuse


Studie ukázala výrazně vyšší intenzity ECD fragmentů (c- a z-typ) ve srovnání s CID fragmenty (b- a y-typ) napříč celým rozsahem kolizních energií. Intakt­ní těžké řetězce dosáhly 45–50% sekvenčního pokrytí, lehké řetězce 75–90%. U těžkých řetězců byla s vysokou spolehlivostí identifikována zejména CDR-3, zatímco u lehkých řetězců byly lokalizovány všechny tři CDR oblasti. Speciální ladicí profil ExD buňky umožnil selektivní štěpení disulfidických vazeb a uvolnění lehkých řetězců intactních protilátek ve vysokých nábojových stavech.
U SigmaMAb se při ladění pro zvýraznění lehkých řetězců projevila silná konkurence mezi ECD a CID postupy, kdy při vyšších kolizních energiích dominovaly CID fragmenty.

Přínosy a praktické využití metody


  • Rychlá a přímá analýza intactních protilátek bez nutnosti denaturace či štěpení na peptidy.
  • Vysoce efektivní lokalizace CDR oblastí, klíčových pro vazebnou specifitu a účinnost léčiv.
  • Schopnost detekce a lokalizace posttranslačních modifikací a disulfidických vazeb.
  • Potenciál pro nasazení v QA/QC laboratořích biotechnologických i farmaceutických společností.

Budoucí trendy a možnosti využití


Další vývoj bude směřovat k integraci techniky ECD s vyšší rozlišovací schopností hmotnostních analyzátorů, k optimalizaci ExD buněk pro vyšší fragmentační výtěžnost a k rozšíření na analýzu komplexních glykoform. Kombinace top-down a middle-down přístupů či online hyphenace s chromatografickými technikami otevře nové možnosti pro detailní charakterizaci protilátek a dalších biologických makromolekul.

Závěr


Top-down ECD analýza intactních monoklonálních protilátek na modifikovaných Q-TOF spektrometrech prokázala vysokou účinnost fragmentace a schopnost lokalizovat klíčové CDR regiony. Suplementární kolizní aktivace na úrovni ~100 V výrazně zlepšila uvolnění fragmentů a sekvenční pokrytí. Metoda nabízí cenný nástroj pro rychlou a detailní kontrolu kvality biologických léčiv.

Reference


  • Y. V. Vasil’ev, R. Franklin, M. C. Hare, A. Guthals, J. S. Beckman. Top-down characterization of native monoclonal antibodies obtained with electron capture dissociation on Q-TOF instruments. Poster TP 024, ASMS 2023.

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Toggle
Top-down Characterization of Intact Proteins via On-line Charge-stripping and Electron Capture Dissociation
Poster Reprint ASMS 2024 Poster number TP 150 Top-down Characterization of Intact Proteins via On-line Charge-stripping and Electron Capture Dissociation Yury. V. Vasil’ev, Michael C. Hare, Ruwan T. Kurulugama, Joseph C. Meeuwsen, Bill Russ Agilent Technologies, Inc., USA Introduction Top-down…
Klíčová slova
stripping, strippingcharge, chargeecd, ecdubiquitin, ubiquitinnative, nativestructures, structuresunfolded, unfoldediii, iiicapture, capturedenatured, denaturedajs, ajsexdviewer, exdviewerstates, statesprotein, proteindissociation
Top-Down Sequence Analysis of Intact Proteins Using an Agilent AdvanceBio 6545XT LC/Q-TOF with ExD
Application Note Biopharma Top-Down Sequence Analysis of Intact Proteins Using an Agilent AdvanceBio 6545XT LC/Q-TOF with ExD Authors Rachel Franklin and Mike Hare Agilent Technologies, Inc. Abstract Detailed proteoform characterization is crucial for understanding disease mode of action (MOA) and…
Klíčová slova
ecd, ecdions, ionssequence, sequencetop, topdown, downanhydrase, anhydrasecoverage, coveragecarbonic, carbonicfragmentation, fragmentationproteins, proteinscid, cidactivation, activationprotein, proteinfragment, fragmentcollisional
Top-Down CDR Sequencing of Native Intact mAbs Through Deconvolution of HC+LC Mixture Spectra
Poster Reprint ASMS 2024 Poster number ThP 025 Top-Down CDR Sequencing of Native Intact mAbs Through Deconvolution of HC+LC Mixture Spectra Lily E. Miller1; Stephanie Sturgeon2; Yury V. Vasilev2; Rachel Franklin2; Blake Hakkila2; Timothy Djang3; Alex Gavrilenko3; Jhenya Gavrilenko3; Panos…
Klíčová slova
matchmaking, matchmakingchain, chainion, ionintact, intactexdviewer, exdviewerfragmentation, fragmentationexd, exdcorrect, correctecd, ecdnative, nativeheavy, heavyunlikely, unlikelyregion, regiondisabled, disabledmatch
Combining Microdroplet Reactions with ExD Fragmentation for Fast Characterization of Proteins and Antibody Subunits
Poster Reprint ASMS 2024 Poster number MP 645 Combining Microdroplet Reactions with ExD Fragmentation for Fast Characterization of Proteins and Antibody Subunits Thomas E Walker1; Rachel Franklin2; Joseph Meeuwsen2; Jim Lau3 1Agilent Technologies, Lexington, MA 2Agilent Technologies, Corvallis, Oregon 3Agilent…
Klíčová slova
microdroplet, microdropletmab, mabecd, ecdexd, exdnist, nistreactions, reactionsreduction, reductionreaction, reactionfragmentation, fragmentationsubunits, subunitschain, chaincell, cellcharacterization, characterizationoffline, offlinelight
Další projekty
GCMS
ICPMS
Sledujte nás
Další informace
WebinářeO násKontaktujte násPodmínky užití
LabRulez s.r.o. Všechna práva vyhrazena. Obsah dostupný pod licencí CC BY-SA 4.0 Uveďte původ-Zachovejte licenci.