实验方法

重组羧肽酶B 的性质与抗体碱性峰检测

2016-08-11 10:21

羧肽酶 B (EC 3.4.17.2) 专一用于蛋白质 C-末端碱性氨基酸(赖氨酸、精氨酸、组氨酸)的水解;又称为肽酰-L-赖氨酸(L-精氨酸)水解酶;精蛋白酶。

分子量为 35kD,等电点为 6.0,最适 pH 为 7-9。羧肽酶 B 是抗体碱性峰检测的特异酶,通过比较酶切前和酶切后的图谱来计算抗体碱性变体的比例,对于抗体的发酵工艺和纯化工艺稳定性的控制都具有重要的意义。

而在抗体碱性峰的检测中,没有完全统一的标准,如酶解缓冲液酶的用量,酶解时的温度和时间等。而这些与酶的性质密切相关。

可以选择的羧肽酶 B 有两种,一种是动物胰腺提取的羧肽酶 B,一种是基因工程的重组羧肽酶 B,前者由于胰腺中含有各种蛋白酶,如胰蛋白酶、糜蛋白酶等,常常不能彻底去除,在酶切时会有非特异的酶切杂峰出现,影响结果判断。后者为基因工程生产的,成分单一,无杂酶,比活高,应用上更有优势。

羧肽酶 B 的结构

天然存在的羧肽酶 B 是由前羧肽酶原 B(preprocarboxypeptidase B,preproCPB)经酶解产生,后者 N-末端包含 108 个氨基酸(其中 13 个氨基酸为信号肽序列,95 个氨基酸组成前导肽部分)的多肽片段与 CPB 相连。

前羧肽酶原 B 在转运到内质网的过程中,信号肽被切掉,得到无酶活性的羧肽酶原 B(procarboxypeptiedase B, proCPB)并从细胞中分泌出来,最终在小肠中经胰蛋白酶在 Arg-95 处酶解,成为具蛋白酶活性的 CPB。

proCPB 的分子量为 46kD,由 401 个氨基酸组成;CPB 分子量为 35kD,由 306 个氨基酸组成。在CPB 中,前体的活化主要依赖胰蛋白酶在 Arg95 位的切割,半球形前导肽被切割后,它既不会抑制酶体,也不再与之结合,这使得酶体能迅速发挥功能,并对前导肽 C-端的 Arg 进行切割。

(上面暗红色部分代表前肽,下面蓝色部分代表羧肽酶 B,箭头所指为胰蛋白酶酶切激活位点)羧肽酶 B 的性质取重组羧肽酶 B 冻干粉。研究了重组羧肽酶 B 的最适 pH,最适温度,pH 稳定性及温度稳定性,对于 CPB 的使用起到指导作用。同时做了溶液的反复冻融稳定性,对于 CPB 酶液的储存和使用起到指导作用。

1、羧肽酶 B 的 pH 稳定性

将纯的重组羧肽酶 B 用纯水溶解为 10 mg/ml,之后用以下缓冲液稀释使酶液的终浓度为 1 mg/mL,pH 分别为 3.0、4.0、5.0、6.0、6.5、7.0、7.5、8.0、8.5、9.0、10.0、11.0、12.0, 25℃ 孵育 12 h 后测活。

2、羧肽酶 B 的最适 pH

测定 rCPB 纯酶液浓度为 1 mg/mL, 在不同 pH 条件下的催化速率,底物浓度为 0.1 mM/L,pH 分别为 3.0、4.0、5.0、6.0、6.5、7.0、7.5、7.65、8.0、8.5、9.0、10.0、11.0、12.0,pH3.0-5.0 用 50 mMNaAc-HAc 缓冲液配制,pH6.0-7.0 用 50 mMKPB 磷酸盐缓冲液配制,pH7.5-8.5 用 50 mM Tris-HCl 缓冲液配制,pH9.0-12.0用 50 mM Gly-NaOH 缓冲液配制。

3、羧肽酶 B 的温度稳定性

将 rCPB 酶液配成浓度为 1 mg/mL,置于 4℃、25℃、30℃、40℃、50℃、60℃ 条件下,每个温度三个平行,时间定为 15 min、30 min、1 h、2 h、4 h、8 h、20 h 分别取样测定其活性,以初始时酶活定为 100%,以残余酶活百分比表示测定结果。

4、羧肽酶 B 的最适催化温度

在不同温度下恒温水浴测活底物,使底物的温度分别为 4℃、25℃、30℃、40℃、50℃、60℃、70℃、80℃,取适量 rCPB 纯酶液,测定活力。以 254nm 吸光值 OD254 为纵坐标,时间为横坐标。

5、羧肽酶 B 酶液的反复冻融稳定性

将 rCPB 酶液反复冻融,测定每次冻融后的酶活,计算活力保留率,得到同一管 rCPB 反复冻融 10 次后的活力稳定性。

结果表明重组羧肽酶 B 反复冻融稳定性好。经过 10 次的反复冻融,几无活性损失。

抗体碱性峰检测

羧肽酶 B 的准备:用 1X PBS pH7.5, 溶解羧肽酶 B 至 1 g/L,分装后-20℃ 保存。

抗体:纯化后的单抗样品超滤至磷酸缓冲液(pH=7.5)中(1~2 g/L)。

酶用量:按样品:酶= 20:1-100:1,此处用量为 100:1。

孵育温度及时间:37℃ 反应 30 分钟。

检测:直接进样 HPLC 检测。

雅心生物多年来致力于重组蛋白酶的研究,可提供生物医药用酶及相应的申报用资料。测序级肽图用酶如重组胰蛋白酶、重组羧肽酶 B、V8 和重组糜蛋白酶等。

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