Selektiivinen proteiiniadsorptio pinnoitettuihin mikropartikkeleihin - Denaturoidun proteiinin havainnointi

Abstract

Proteiinien denaturaatio ja aggregaatio tuottavat haasteita lääketeollisuudessa, sillä konformaation muutos proteiini- tai peptidilääkkeessä saattaa heikentää lääkkeen tehoa tai aiheuttaa sivuvaikutuksia potilaalle. Siksi onkin tärkeää löytää uusia menetelmiä denaturoituneiden ja aggregoituneiden proteiinien havainnoimiseksi. Proteiinin rakenteen avautuessa on sillä suurempi kontaktipinta, ja sen oletetaan muodostavan enemmän erilaisia vuorovaikutuksia verrattuna natiiviin proteiiniin. Denaturoitu proteiini adsorboituu tehokkaammin pintaan kuin natiivi muoto, mikä on hyvä lähtökohta uuden havainnointimenetelmän kehittämiselle. Tässä projektissa tutkittiin peptidiketjuilla pinnoitettuja ja kemiallisesti muokattuja mikropartikkeleita, joihin denaturoitu proteiini selektiivisesti adsorboituu. Karboksyloidun mikropartikkelin pintaa modifioitiin sekä hydrofobisella sykloheksyyliamiinilla että positiivisella N,N-dimetyyli-1,3-propaanidiamiinilla. Natiivin ja denaturoidun proteiinin adsorptiota tutkittiin trastutsumabi-proteiinin sitoutumisella mikropartikkeleihin mittaamalla sentrifugoidun näytteen supernatanttiin jäävän proteiinin konsentraatiota adsorption jälkeen käyttäen aikaerotteista luminesenssia. Natiivin ja denaturoidun proteiinin adsorptiotehokkuudessa saatiin positiivisella N,N- dimetyyli-1,3-propaanidiamiinilla modifioidulla mikropartikkelilla 6-kertainen ero. Trastutsumabi on hyvin positiivisesti varautunut pH 4:ssä, joten mikropartikkelin pinnalla positiivisesti varautuneet ryhmät hylkivät proteiinia.