Durante o desenvolvimento de proteínas para uso como produtos biológicos, a estrutura primária (sequência de aminoácidos) é importante na definição da atividade proteica. Devido à natureza complexa das proteínas terapêuticas, é importante caracterizar a estrutura de ordem superior (HOS) da proteína para entender sua estabilidade, enovelamento, estrutura e atividade funcional.
A estrutura da proteína pode ser organizada em diferentes níveis:
- Estrutura de ordem primária
A sequência de aminoácidos na cadeia de polipeptídeos. A sequência primária de uma proteína define sua estrutura e função. - Estrutura de ordem secundária
Isso inclui as estruturas localizadas dentro da estrutura da proteína. Os tipos mais comuns de estruturas secundárias são a α-hélice e a folha β-pregueada, unidas por ligações de hidrogênio. - Estrutura da ordem terciária
A forma tridimensional de uma proteína. - Estrutura de ordem quaternária
Esta é a estrutura de um complexo de multiproteínas, como um dímero ou trímero.
As estruturas secundária, terciária e quaternária juntas, geralmente são denominadas como estrutura de ordem superior (HOS) de uma proteína. A HOS é responsável pelo enovelamento correto e pela forma tridimensional de um medicamento biológico. Isso pode ser afetado por diferentes formulações, que, por sua vez, podem afetar a atividade da proteína. O enovelamento e a forma da proteína impactam diretamente na funcionalidade da proteína terapêutica.
A estrutura de ordem superior é adequada para minha aplicação?
Uma estrutura de ordem superior incorreta também pode provocar problemas de segurança - se o enovelamento de uma forma geral e, portanto, a forma 3D de uma proteína estiver incorreta, epítopos imunogênicos podem ser expostos e a agregação das proteínas pode ocorrer. A caracterização da HOS é um componente crítico no desenvolvimento biológico e deve ser realizada em conjunto com a análise funcional e a caracterização da estrutura primária para permitir um entendimento completo da estrutura da proteína.
A HOS é caracterizada por diversas soluções biofísicas, inclusive algumas delas listadas abaixo estão presentes no nosso portfólio:
- Espectrometria de massas (MS)
- Dicroísmo Circular (CD)
- Espectroscopia Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR)
- Espectroscopia Raman
- Cristalografia de Raios X
- Ressonância Magnética Nuclear (NMR)
- CD com UV próximo
- HPLC por exclusão de tamanho e SEC-MALS
- Fluorescência
- Espalhamento de luz estático e dinâmico (SLS e DLS)
- Calorimetria diferencial de varredura (DSC)
- Ultracentrifugação analítica (AUC)
Com técnicas complementares e ortogonais, os dados do HOS podem ser usados para tomar decisões sobre quais produtos devem avançar no desenvolvimento, como formular os medicamentos, assim como para estudos de controle de qualidade e biocomparabilidade.
Quais soluções de estrutura de ordem superior (HOS) são oferecidos pela Malvern Panalytical?
Vários instrumentos em nosso portfólio de caracterização são utilizados na caracterização de produtos biológicos com HOS, incluindo: MicroCal PEAQ-DSC e MicroCal PEAQ-DSC automatizado, a série Zetasizer de instrumentos de espalhamento de luz, e OMNISEC para cromatografia de exclusão de tamanho (SEC), além do SEC-MALS.
