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询价那些年中检院利用Biacore所发表的文章(下)
在上周Biacore的微信稿中，小编着重给大家介绍了中检院利用Biacore在新冠病毒相关研究中的成果，毕竟这也是近两年大家最关心的时事之一。其实中检院利用Biacore所做的研究工作远不止于此，接下来我们就继续分享在结构生物学领域，疫苗质控方法的建立，以及小分子药物中的研究成果。
揭示牛疱疹病毒识别受体能力弱的秘密
BHV-1通过病毒表面囊膜糖蛋白gD结合细胞表面受体nectin-1引起病毒感染，与同病毒亚科的其他疱疹病毒（如HSV-1、HSV-2和PRV等）相比，BHV-1的gD蛋白结合nectin-1的能力较弱。中国食品药品检定研究院李玉华团队与四川大学生物治疗国家重点实验室逯光文团队共同在Science Advances发表论文，阐明了I型牛疱疹病毒 gD蛋白识别受体nectin-1能力较弱的结构基础。
研究人员根据BHV-1的gD蛋白胞外域构建了三种蛋白gD342，gD301，gD274，其中gD301和gD274均为不同程度的截短蛋白（图1A）。并利用Biacore分别检测了其与受体nectin-1间的互作。结果显示截短后的gD301和gD274与nectin-1的结合速率明显提高了（图1CDE）。
图1 BHV-1的gD蛋白以较低的亲和力结合nectin-1受体
表1 Biacore检测BHV-1 gD蛋白与人/牛nectin-1受体的亲和力数值
如图2A所示，将gD蛋白结合nectin-1受体前后的结构进行详细比较之后，研究人员发现BHV-1 gD蛋白中心区域的G/α位置有明显的构象变化，并识别了其中两个关键性的氨基酸R188和Y190，其中gD蛋白上188位的精氨酸阻碍了与受体nectin-1的结合。Biacore检测结果表明将R188突变之后，两者间的亲和力显著提高了5倍（图2B，表1）。
图2 gD蛋白的两个突变体R188G (B) 和Y190G (C) 与nectin-1受体的结合
在这项研究工作中，研究人员通过解析BHV-1 gD蛋白和gD/nectin-1蛋白复合物的高分辨率晶体结构，结合Biacore亲和力的数据，揭示了BHV-1 gD识别nectin-1受体的分子机制，破译了影响BHV-1 gD结合nectin-1受体能力弱的结构基础，找到了gD蛋白上阻碍受体结合的关键氨基酸，并成功制备了与受体亲和力显著提高的gD突变体蛋白。这为基于BHV-1的溶瘤病毒载体的设计提供理论依据。
助力疫苗质控方法的开发
中国食品药品检定研究院王佑春研究员团队和厦门大学分子疫苗学与分子诊断学国家重点实验室李少伟教授团队得到了一种兔单克隆抗体 — H16.001，该抗体能够高亲和地结合HPV16衣壳蛋白（图3），并且具有强大的中和活性。从Biacore结果可以看到，该抗体的解离速率极慢，亲和力达到pM级别，这就对检测设备的检测范围提出了更高的要求。作为检测高亲和抗体的利器，Biacore亲和力测定范围可以达到fM级别，从而确保pM级的结合也能准确检测。
图3 Biacore表征筛选得到的抗体和HPV核衣壳蛋白的结合
除了以上这些应用之外，小编还发现在抗体药物的研发和质控方面，中检院的研究人员也借助Biacore开发了很多检测方法并且也发表了很多优秀的文章。他们将Biacore应用于独特型抗体（Anti-idiotype antibody, Anti-ID Abs）的研究，得到的独特型抗体可作为免疫原性分析的重要参照，也被广泛用于临床前研究和临床开发中抗体药物含量的测定。在质控新方法的探索方向，中检院单抗室利用Biacore特有的指纹图谱比对功能，精确、直观地呈现抗体偶联药物ADC与相应裸抗之间，以及不同批次的ADC产品之间的细微差异，并给出差异系数，从而精确定量不同批次产品的稳定性，为药物的批次放行开发出了一套稳定高效的方法。当然了，大家所熟知的Biacore在抗体药物与靶点以及相关Fc受体的亲和力测定，在他们很多项目的检测中均有大量应用。