在喷雾干燥和固体储存中通过使用"分子锁"稳定蛋白质 - - 利用细菌适应性用于工业应用

科学领域:

• 生物化学 生物化学
• 蛋白质工程是指蛋白质工程.
• 配方科学科学 配方科学

背景情况:

• 像治疗酶这样的大型生物分子的喷雾干燥面临着由于固态形成过程中的压力而导致的稳定性挑战.
• 目前的配方通常依赖于辅助剂,但需要使用其他稳定策略.
• 热友蛋白有时利用C端延伸来增强分子刚性和稳定性.

研究的目的:

• 为了研究一个独特的C端延伸在喷雾干燥过程中对一个大型酶,来自*Thermus thermophilus* (ALDH*Tt*) 的化脱酶的稳定作用.
• 探索一种无助剂的方法来稳定大型生物治疗药物,以应对干燥压力.
• 阐明C端延伸保护蛋白质结构和功能的机制.

主要方法:

• 设计一种具有C端延伸的热稳定性化脱酶 (ALDH*Tt*).
• 将工程ALDH*Tt*的稳定性和活性与在喷雾干燥后缺乏延伸的突变体进行比较.
• 使用实验设计方法优化无助剂酶的喷雾干燥过程.

主要成果:

• 在喷雾干燥过程中,C端延伸作用为"分子锁",保持ALDH四聚体的寡聚态状态.
• 删除延伸导致聚合和解离,降低了酶的稳定性.
• 与突变体相比,具有C端延伸的ALDH*Tt*在喷雾干燥后保持了约24%的活性,并在储存期间保持了高达16%的活性.
• 成功开发了一种无助剂的ALDH喷雾干燥工艺.

结论:

• 通过保持寡合体完整性,C端延伸可以有效地稳定像ALDH*Tt*这样的大酶,防止喷雾干燥压力.
• 这一策略提供了一个有前途的无助剂方法,用于将大型生物治疗药物作为稳定的干粉制成.
• 这些发现提供了关于在固态形成过程中保护寡合蛋白的见解,并扩大了喷雾干燥酶在生物催化剂中的应用.