Lors du développement de protéines à utiliser comme produits biologiques, la structure primaire (séquence d'acides aminés) est importante pour définir l'activité des protéines. En raison de la nature complexe des protéines-médicaments, il est important de caractériser la structure d'ordres supérieurs (HOS) de la protéine pour comprendre sa stabilité, son repliement, sa structure et son activité fonctionnelle.
La structure des protéines peut être caractérisée en différents niveaux :
- Structure d'ordre primaire
La séquence des acides aminés dans la chaîne polypeptidique. La séquence primaire d'une protéine définit sa structure et sa fonction. - Structure d'ordre secondaire
Cela inclut les structures localisées au sein du squelette de la protéine. Les types de structures secondaires les plus courants sont l'hélice α et le feuillet β plissé, maintenus en place par les liaisons hydrogène. - Structure d'ordre tertiaire
La forme tridimensionnelle d'une protéine. - Structure d'ordre quaternaire
Il s'agit de la structure d'un complexe multi-protéique tel qu'un dimère ou un trimère.
Les structures secondaire, tertiaire et quaternaire sont souvent collectivement appelées structure d'ordres supérieurs (HOS) de la protéine. La HOS est responsable du repliement correct et de la forme tridimensionnelle d'un médicament biologique. Elle peut être affectée par différentes formulations, qui peuvent à leur tour affecter l'activité des protéines. Le repliement et la forme de la protéine ont un impact direct sur la fonctionnalité de la protéine-médicament.
La structure d'ordres supérieurs est-elle adaptée à mon application ?
Une structure d'ordres supérieurs incorrecte peut également poser des problèmes de sécurité. Si le repliement global et donc la forme tridimensionnelle d'une protéine sont incorrects, des épitopes immunogènes peuvent être exposés et une agrégation des protéines peut se produire. La caractérisation de la HOS est un composant essentiel du développement de produits biologiques et doit être réalisée en parallèle de l'analyse fonctionnelle et de la caractérisation de la structure primaire pour permettre une compréhension complète de la structure globale de la protéine.
La HOS est caractérisée par bon nombre de nos solutions biophysiques, notamment :
- Spectrométrie de masse (SM)
- Dichroïsme circulaire (DC)
- Spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (FTIR)
- Spectroscopie Raman
- Cristallographie aux rayons X
- Résonance magnétique nucléaire (RMN)
- CD dans l'UV
- HPLC d'exclusion de taille et SEC-MALS
- Fluorescence
- Diffusion statique et dynamique de la lumière (SLS et DLS)
- Calorimétrie différentielle à balayage (DSC)
- Ultracentrifugation analytique (AUC)
Grâce à des techniques complémentaires et orthogonales, les données de la HOS peuvent être utilisées pour prendre des décisions quant aux médicaments à développer, à la manière de formuler les médicaments et/ou être utilisées dans des études de contrôle de la qualité et de biocomparabilité.
Quelles solutions de structure d'ordres supérieurs (HOS) Malvern Panalytical propose-t-il ?
Plusieurs instruments de notre gamme pour la caractérisation sont utilisés dans la caractérisation de la HOS des produits biologiques, notamment : les systèmes automatisés MicroCal PEAQ DSC et PEAQ-DSC, la série Zetasizer d'instruments de diffusion de la lumière et l'OMNISEC pour la chromatographie d'exclusion de taille (SEC), y compris SEC-MALS.
