单克隆抗体在生物医药和诊断试剂盒的研发中起着至关重要的作用。抗体的主要结构,尤其是CDR区的氨基酸序列,是抗体生物学功能的核心。准确快速地分析其完整序列对于鉴定抗体产物来说非常重要。一级抗体序列分析是抗体药物研发的基础。但是,由于抗体产物发生变异和修饰,一些抗体的序列信息不包含在可用的数据库中,或仿制药等研发阶段对抗体信息进行破译等。为了解决这个问题,研究学者开发了抗体从头测序这一技术。从头测序技术使用先进的数据处理算法进行序列分析,相对于依赖数据库的传统方法来说具有很大的优势。我们可以用从头测序方法准确分析抗体序列,而不需要用到数据库搜索。
目前,市场上有许多生物公司、机构都有自己的从头测序技术平台,以百泰派克生物科技有限公司的抗体从头测序平台为例,对其优势进行梳理:
结合目前世界上最先进的质谱仪Obitrap Fusion Lumos,和丰富的生物信息学分析经验,百泰派克建立了有自身特色的抗体从头测序平台。该平台适用于不同亚型抗体(例如IgG和IgM)以及不同类型的抗体(包括荧光偶联抗体,固定化抗体和不同物种的抗体)的序列分析。
抗体从头测序技术流程抗体从头测序技术的优势
抗体全序列覆盖
为了实现100%抗体序列鉴定,百泰派克选择了5种不同的蛋白酶进行酶切。 利用不同酶切肽段之间的互补性,可以实现抗体分子轻链和重链的100%全序列拼接。为了充分确保测序结果的准确性,百泰派克在序列分析过程中对抗体轻链的CDR序列进行至少10次鉴定。
先进的数据处理算法
百泰派克基于发表在Nature Biotechnology和专业蛋白组学杂志JPR上的文献,结合抗体序列分析软件PEAKS Mass Spectrometry Software,开发了自己的质谱原始数据计算方法,采用宽进窄出的原则,在不遗漏任何有效数据信息的同时,实现了抗体序列的精准鉴定。
高精度和准确性
百泰派克在测序过程中会使用高分辨率和高灵敏度的质谱仪Orbitrap Fusion Lumos。与老一代的质谱仪(例如Obitrap Elite、Q Exactive等)相比,Lumos在提高了一级、二级质谱扫描速度的同时保证肽段分子量的准确性。一级质谱扫描速度的提高,有助于同一个肽段可以更多次的被鉴定到,提高了结果的可信性;二级质谱扫描速度的提高可以更好的进行片段裂解,从而保证结果的准确性,并可以通过二级裂解片段的特征峰实现亮氨酸和异亮氨酸的准确判定。
可对多种不同类型的抗体进行测序
该平台可以有效地分析带有少量修饰的抗体,例如FITC,Biotin和Alexa。尽管较大的蛋白质修饰基团可能会影响测序的准确性,但只要保证蛋白质样品的浓度,它可以最大限度地降低此影响。
严谨的序列预测和严格的序列验证
百泰派克首先会对测序的结果进行序列预测,标明抗体的CDR区域,同时,还会根据测定的序列建立新的数据库,采用Sequence Confirmation的模式对采集到的质谱数据再次进行分析,只有完全匹配的结果才会被发送给客户。
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