پگیلاسیون آلبومین سرم انسانی و بررسی تاثیر تغییر وزن ملکولی پلیمر mPEG-Maleimide خطی بر شعاع هیدرودینامیک آلبومین پگیله شده و پروفایل بازداری آن در جداسازی با روش کرماتوگرافی تعویض یونی

Abstract

مقدمه: افزایش شعاع هیدرودینامیک پروتئین یکی از مهمترین مزایای پگیلاسیون (اتصال کوالانت پلی‌اتیلن گلیکول (PEG) به پروتئین) می‌باشد. در این مطالعه پگیلاسیون آلبومین سرم انسانی (HSA) بررسی شده است. وزن مولکولی HSA حدود kDa66.5 می‌باشد و دارای یک گروه تیول آزاد در Cys34 است که به عنوان سایت پگیلاسیون مورد هدف قرار گرفته است. اهداف: اهداف این مطالعه عبارتند از: مونوپگیله کردن HSA با پلیمرهای kDa5 ، kDa10 و kDa20 در محل اختصاصی، بهینه‌سازی جداسازی HSA پگیله‌شده توسط روش کروماتوگرافی تعویض یونی (IEX) و مطالعه تاثیر وزن مولکولی mPEG-maleimide خطی بر روی شعاع هیدرودینامیک HSA پگیله‌شده. روش‌کار: پگیلاسیون HSA در محل اختصاصی Cys34 توسط mPEG-maleimide خطی با وزن مولکولی kDa5، kDa10 و kDa20 انجام گرفت. HSA پگیله شده توسط فراکسیون‌گیری پیک‌های مربوطه‌ی حاصل از IEX و SEC (ژل فیلتراسیون کروماتوگرافی) جداسازی و خالص‌سازی شد. روش‌های IEX متعددی برای دستیابی به جداسازی با رزولوشن بالا آزمایش شدند. جهت تخمین خلوص و وزن مولکولی، فراکشن‌ها توسط SEC، IEX و sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel (SDS-PAGE) آنالیز شدند. شعاع هیدرودینامیک با استفاده از منحنی کالیبراسیون پروتئین‌های استاندارد و معادلات ارائه شده در مقالات پیشین محاسبه شد.

یافته‌ها: HSA با موفقیت در Cys34 پگیله شد. روش‌های کروماتوگرافی بهینه‌سازی شدند و جداسازی پروتئین پگیله‌شده به صورت کارآمد انجام گرفت. شعاع هیدرودینامیک HSA دست نخورده و پگیله شده با kDa5، kDa10 و kDa20 به ترتیب 33، 39، 48 و 57 آنگستروم به‌دست آمد. نتیجه‌گیری: علاوه بر توسعه روش IEX مناسب برای به‌دست آوردن HSA پگیله‌شده با خلوص بالا، بر اساس نتایج به دست آمده می‌توان نتیجه‌گیری کرد که در مقایسه با SEC، IEX روش بهتری برای خالص‌سازی HSA پگیله‌شده است. همچنین نتایج حاصله رابطه خطی بین وزن مولکولی PEG خطی و شعاع هیدرودینامیک HSA پگیله‌شده را نشان دادند.