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【AAV】DLS+SEC+DSC多种技术结合,助力AAV基因递送载体的表征

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DLS+SEC+DSC多种技术结吇/span>

助力AAV基因递送载体的表征



部分Covid-19疫苗通过引入mRNA来触发对SARS-CoV-2冠状病毒刺突蛋白的免疫反应。递送mRNA的载体之一有腺相关病毒(AAVs)。有很多生物物理的技术可以为候选疫苗的研究和开发提供新的见解。比如光散射技术可用于测量病毒衣壳的浓度,比ELISA方法更迅速;色谱技术可用于测量空壳率;完整衣壳可在微量热技术中显示出不同的特征、/strong>



1

DLS 动态光散射技?/strong>


DLS可用于样品关键生物物理参数的测量,或用于筛分优质、稳定的的样品和那些受污染、有聚体的样品。通过Zetasizer Ultra纳米分析仪的多角度动态光散射技术(MADLS),不仅可以在几分钟内测量样品的流体动力学直径和粒径分布(包括聚集体),还可以测量每个群体的颗粒浓度。此外,仪器新的自适应相关算法提高了测量精度、重现性,以及对异物或大的聚集体的包容度、/p>

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?. Zetasizer Ultra纳米粒度仪和DLS测量粒径分布的案侊/span>


使用MADLS技?/strong>

进行AAV载体大小和浓度测野/strong>


本文用Zetasizer Ultra分析?个AAV样品。浓度结果与基于衣壳ELISA的病毒滴度测定的结果进行对比、/p>


采用多角度动态光散射(MADLS)技术测?个AAV样品的颗粒大小分布,重复测量3次,结果如下。显示有少量样品团聚。标准品(A)发生的团聚比AAV样品(B和C)更多一些。同时分别测得了AAV单体和团聚体的颗粒浓度,结果见图D-F。表1中对比了MADLS方法和衣壳ELISA法测得的浓度结果。AAV样品的RSD<15%,ATCC AAV2参考标准品的RSD 45%、/p>


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?. 颗粒大小分布?次重复测量结果:图A-ATCC AAV2标品,图B-AAV样品1,图C-AAV样品2。图D-F的颗粒浓度结果一一对应图A-C中的样品、/span>


采用AAV衣壳ELISA方法进行测量


酶联免疫吸附试验 (ELISA) 是病毒滴度或衣壳浓度的标准测量方法。我们将MADLS浓度数据与已有的衣壳ELISA方法测量的数据进行比较。单分散rAAV样品(RSD 13-15%)与ELISA方法测量的rAAV衣壳滴度几乎没有差异、/p>


这些结果表明了完 rAAV 衣壳的无标记分析方法与其他常见滴度测定方法是互补的。发生团聚的多分散rAAV样品的RSD高达45%。我们认为这是因为多分散样品的尺寸精度较低、/p>


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?. 衣壳ELISA测得的浓度数据和MADLS测定的颗粒浓度数据,3个样品分别是ATCC AAV2参考标准品,样?,样?。浓度数据单位是颗粒数量/ml。n表示3次重复测量中观察到该峰的次数。n/a表示未观察到该峰、/span>


2

SEC尺寸排阻色谱技?/strong>


多检测器尺寸排阻色谱(SEC)可用于多种rAAV属性的测量,如衣壳滴度、绝对分子量、聚集体、寡聚体、片段分布和空壳率、/p>


市售rAAV5样品(Virovek,US)含有空衣壳和完整衣壳的混合物。完整衣壳rAAV样品Mw?.49x106g/mol,蛋白质含量86%,ssDNA Mw 6.13x105g/mol,完整衣壳AAV占比78.1%,总滴?.48x1013(单体和聚集体)。空rAAVs Mw小一些,3.84x106g/mol,总滴?.91x1013(单体和聚集体)。当空衣壳和完整衣壳以已知比例添加时,测得的空壳率与预测结果高度相关,R2高达0.99、/p>


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?. OMNISEC系统和示例色谱谱。示例中样品为空rAAV单体、二聚体、高聚体和片段的混合物。针对单体峰进行空壳率分析、/strong>


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?. OMNISEC空壳率分析结果。预估值(表格第三列)来自添加的空衣壳和完整衣壳比率,调整?00%。基于Mw得到完整衣壳占比 78.1%。计算值(表格第四列)基于单体峰的Mw值得到、/span>


3

DSC 差示扫描量热技?/strong>


差示扫描量热仪(DSC)可用于测量蛋白质、核酸和病毒衣壳的热变性和热稳定性。该技术测量溶液中分子热诱导的结构变化的焓变(ΔH)和结构转变温度(Tm)。该测量方式直接、溶液相和非标记,不需要额外的荧光标记或抗体捕获、/p>


空衣壳和完整衣壳rAAV5样品(Virovek, US)的PEAQ-DSC结果显示有多个转变温度(Tm),与衣壳分解(Tm1)和ssDNA熔融(Tm2)有关。此外,完整rAAVs?0度时显示出弱的热特征,而空壳rAAVs没有,这表示热诱导事件的发生可能与衣壳脱壳相关的完整rAAVs里的结构重组有关、/p>


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?. MicroCal PEAQ-DSC自动系统和完整rAAV的DSC热图谱示例。图谱显示了明显的热转变温度(Tm)分别是89°?4°。红星号标注出早期的热转变发生在50°、/strong>



总结


1 衣壳ELISA方法和MADLS方法测得的颗粒浓度结果的RSD?5%。有团聚颗粒时RSD?5%、/strong>


2 多检测器SEC色谱仪可用于测量空衣壳和完整rAAVs的纯度、寡聚分布和空壳率、/strong>


3 使用DSC表征衣壳分解和ssDNA熔融时空衣壳和完整rAAVs的不同热转变和热稳定性行为、/strong>



马尔文帕纳科 2022-09-20 | 阅读?030
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