Mass spectrometry-based methods to explore higher-order protein structure: Generating a fingerprint for biologics

Datum: 28 maart 2018

Locatie: Stadscampus, Promotiezaal van de Grauwzusters - Lange Sint-Annastraat 7 - 2000 Antwerpen (route: UAntwerpen, Stadscampus)

Tijdstip: 15 uur

Organisatie / co-organisatie: Departement Chemie

Promovendus: Sneha Chatterjee

Promotor: Frank Sobott, Geert Baggerman

Korte beschrijving: Doctoraatsverdediging Sneha Chatterjee - Faculteit Wetenschappen, Departement Chemie



Abstract

Therapeutische eiwitten zijn een belangrijke categorie van biofarmaceutische producten. Ze worden gebruikt in de behandeling van kanker, ontstekingen en besmettelijke ziekten. Vergeleken met medicijnen gebaseerd op kleine moleculen, hebben therapeutische eiwitten betere biofysische, farmacokinetische en farmacodynamische eigenschappen.          
Om eiwitten te karakteriseren willen we informatie verwerven over de primaire en hogere orde structuur, omdat de algemene eiwitstructuur en de eiwitfunctie afhangen van deze structurele aspecten. Eiwitten blijven niet in hun natieve toestand, maar kunnen conformationele veranderingen ondergaan en deze transities kunnen de functionele aspecten van het eiwit beïnvloeden. Door de karakterisatie van de eiwitstructuur en de resulterende eiwitfunctie, kan de veiligheid en kwaliteit van het eiwit geëvalueerd worden als biotherapeutische agens.     

Het probleem is echter dat er nog geen exacte protocol bestaat voor de volledige en gedetailleerde karakterisatie van deze grote biomoleculen, omwille van hun zeer flexibele en complexe structuur. Massaspectrometrie (MS) is een van de belangrijkste technieken voor de karakterisatie van eiwitten, omdat het gedetailleerde informatie kan geven over de primaire tot hogere orde structuur.   

Het doel is om een set van MS methoden te ontwikkelen om therapeutische eiwitten volledig te karakteriseren. Dit zal essentieel zijn voor de kwaliteitscontrole van deze eiwitten, omdat hun biologische efficiëntie, veiligheid en immunogeniciteit afhangen van hun structuur.        
In deze thesis wordt een set van MS-gebaseerde methoden gebruikt om eiwitten van biotherapeutisch belang zoals antilichamen, antilichaamfragmenten en Fc-fusie eiwitten. De natieve MS analyse van intacte eiwitten en eiwitcomplexen wordt besproken. De conformationele analyse van eiwitten met behulp van ionenmobiliteit-massaspectometrie (IM-MS) wordt uitgevoerd door de grootte en vorm van het eiwit op te volgen. Top-down elektronen transfer dissociatie (ETD) van antilichamen wordt besproken voor de analyse van de regio’s van het eiwit die blootgesteld aan het solvent. HDX-MS was gebruikt om de bindingslocatie in eiwitcomplexen te lokaliseren. De FPOP techniek werd toegepast op intacte antilichamen en de geoxideerde stalen werden gemeten met natieve IM-MS.

Het breed aanbod aan informatie voorzien door deze set van MS-gebaseerde methoden bewijst hoe krachtig deze technieken zijn en hoe ze kunnen helpen in het beter begrijpen van het hogere-orde eiwitstructuur.                  
 



Link: http://www.uantwerpen.be/wetenschappen