非糖基化促红细胞生成素的聚乙二醇定点修饰及修饰产物性质

摘要

临床用重组人促红细胞生成素(rhEpo)是中国仓鼠卵巢细胞(Chinese hamster ovary cell, CHO)表达的糖蛋白, 糖基对稳定蛋白的结构和生物活性非常重要, 但CHO表达体系生产成本高、产量低. 以大肠杆菌表达的促红细胞生成素为非糖基化蛋白(rh-ngEpo), 对其进行聚乙二醇(PEG)修饰可以提高蛋白稳定性和体内循环半衰期. 本文采用分子量为20000的N-末端专一性的单甲氧基聚乙二醇-丙醛(mPEG-ALD)修饰rh-ngEpo, 对影响修饰反应的因素进行了考察. 结果表明, 在最佳反应条件下, 单修饰率可达55%. 修饰混合物经离子交换层析分离, 获得了纯度大于95%的单修饰产物, 其二、三级结构证明与原蛋白相似. 肽图分析结果表明, PEG绝大部分修饰在蛋白N-末端的氨基酸残基上. ELISA分析表明, 单修饰产物的体外活性虽然比修饰前减少30%, 但热稳定性得到显著增强, 在SD大鼠体内的药代动力学性质得到显著提高. 研究结果表明, PEG可以在一定程度上替代糖基的作用, PEG修饰的非糖基化Epo有望成为一种新型的促红细胞生成蛋白药物.