引言
Introduction
在抗击艾滋病(Acquired Immune Deficiency Syndrome, AIDS)的科研战场上,深入理解人类免疫缺陷病毒(Human Immunodeficiency Virus, HIV)的结构及其表面蛋白——Env三聚体的功能至关重要。Env三聚体作为病毒入侵宿主细胞的关键“钥匙”,不仅是疫苗设计的核心靶标,也是药物研发与基础研究的焦点。实现其高效、高纯度的制备是推动相关研究进展的基石。
2024年初,强生集团下属杨森公司在《Vaccines》发表了《Absolute quantitation of binding antibodies from clinical samples》的研究论文(点击文末阅读原文查询文章),文章采用赛分科技Unix-C SEC-300体积排阻色谱柱,将体积排阻色谱法(Size Exclusion Chromatography, SEC)与多角度光散射(Multi-Angle Light Scattering, MALS)相结合(SEC-MALS),提供了高精度、高灵敏度的定量分析手段,实现三聚体与六聚体的分离与鉴别,能够帮助研究人员深入了解Env三聚体的结构特性、稳定性和生物活性,对疫苗研发、结构生物学研究以及药物筛选等方面具有重大意义。
背景介绍
在HIV-1的感染过程中,首先是Env蛋白与靶细胞的细胞膜发生融合,此过程主要由gp120和gp41亚单位介导。文章选用的gp140三聚体为去除胞内区和跨膜区的截短型Env蛋白,保留了完整的gp120和gp41膜外区,包含HIV-1全部的广谱中和表位。
然而,这种具有融合能力的三聚体Env结构复杂、稳定性差而对纯化过程中的物理化学条件敏感。为获取其稳定聚体构象,研究人员选用了赛分科技Unix-C SEC-300色谱柱,通过SEC-MALS的方式,对样品的分子量、浓度和聚集状态进行检测,有助于优化纯化条件,确保最终产品达到预期的质量标准。
文章概述
抗体反应的精准定量对于疫苗的研发至关重要。精准定量往往依赖于标准化参考物质的运用,以便精确测定生物样本中抗体的相对数量。传统生物样品中抗原特异性抗体的鉴定和定量方法采用了多种技术。然而,HIV-1病毒超高的基因组变异性赋予了Env蛋白高度的序列多样性,同时Env蛋白也具有丰富多变的糖基化修饰,这些因素使得利用传统方法研发艾滋病疫苗研发遭遇了巨大困难。
文章提供了一种基于HPLC‑SEC的HIV Env蛋白三聚体检测方法。所述检测方法可快速准确地对蛋白聚体部分进行定量检测,通过SEC-MALS可以确认其浓度和质量,有助于确定独立于试验的临床获益基准,而无需使用国际标准,并可推广应用于其他治疗性蛋白实验,研究领域潜力巨大。
产物检测
用SEC方法对gp140蛋白进行纯化,将含有三聚体的部分合并保存,以供进一步分析。采用高效液相色谱(High-Performance Liquid Chromatography,HPLC)系统和microDAWN仪器,结合microT-rEX折射率探测器,通过SEC-MALS的方法检测其纯度与质量。选择赛分科技体积排阻色谱柱Unix-C SEC-300(4.6mm×150mm,1.8μm,300Å)型号,并结合保护柱,共上样10μg。结果如下:
图1.不同类别Env蛋白聚体SEC分离结果
图1是HIV-1 Env蛋白分支B和分支C抗原的SEC层析图谱,纯化的蛋白质显示出基本上均匀的三聚体含量,一些分支B菌株偶尔会出现六聚体。如图1所示,利用赛分科技Unix-C SEC-300(4.6mm×150mm,1.8μm,300Å)体积排阻色谱柱,可实现聚体的分离鉴别。
实验结论
文章设计了一种体积排阻色谱法与多角度光散射相结合的方法(SEC-MALS),其中采用Unix-C SEC-300体积排阻色谱柱可以实现HIV-1 Env蛋白三聚体和六聚体的分离鉴别,能够满足实验要求,助力Env蛋白相关分子机制的探究。
产品介绍
赛分科技SEC系列色谱柱,采用特有的表面修饰技术,分离速度快,分辨率高,通用性好,批次重现性强,适用于质控QC放行,也是分析型SEC值得信赖的产品。
图2.赛分科技SEC固定相表面修饰工艺
“-C”系列产品,采用赛分科技独有的固定相修饰工艺(见图2),硅胶表面键合一层“平躺”的单分子层,最大程度减少非特异性相互作用。适用于疏水性较强的样品,可以减少有机相的使用,“-C”系列产品安全、环保,让您的实验无后顾之忧。
延展阅读
体积排阻色谱法适用于从小规模实验室研究到大规模工业生产的广泛需求。赛分科技SEC系列产品具有柱容量大、操作简单、易于自动化的特点,能够稳定、连续地处理大量样品,满足治疗性蛋白在疫苗研制、临床试验乃至商业化生产中的高通量需求。
链接:点击以下文章再次阅读,了解SEC操作指南,为您的实验保驾护航。
《色谱柱保养小贴士:SEC/IEX色谱柱清洁指南》
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