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Design and Study of PEG Linkers That Enable Robust Characterization of PEGylated Proteins
ACS Pharmacology & Translational Science ( IF 4.9 ) Pub Date : 2021-06-20 , DOI: 10.1021/acsptsci.1c00112 Anumita Saha-Shah 1 , Shuwen Sun 2 , John Kong 3 , Wendy Zhong 3 , Benjamin F Mann 3
ACS Pharmacology & Translational Science ( IF 4.9 ) Pub Date : 2021-06-20 , DOI: 10.1021/acsptsci.1c00112 Anumita Saha-Shah 1 , Shuwen Sun 2 , John Kong 3 , Wendy Zhong 3 , Benjamin F Mann 3
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Several PEGylated therapeutic proteins are approved drugs, and more are under development. However, the synthesis and characterization of these bioconjugates, especially heterogeneous mixtures of PEGylated proteins, are challenging. The present study focuses on the development of PEG linkers that can be installed through biocatalytic route and render much simpler and insightful analytical characterization of PEG–protein conjugates. This linker enables traditional peptide mapping assay to determine protein sequence coverage, natural PTMs, and PEG attachment sites. Novel PEG linkers are cleavable during traditional sample preparation, leaving behind reporter amino acids to allow the determination of PEG attachment sites by peptide mapping. Products of transglutaminase-catalyzed bioconjugation of 5K PEG to Interferon α-2b were analyzed, and K31, K134, and K164 were identified as the PEGylation sites; the former two being newly determined sites demonstrates the sensitivity of the approach. In another instance, conjugation sites on Interleukin-2-PEG conjugation were found to be K31, K47, K48, and K75.
中文翻译：
能够对 PEG 化蛋白质进行可靠表征的 PEG 接头的设计和研究
几种聚乙二醇化治疗蛋白已获批准，还有更多正在开发中。然而，这些生物偶联物的合成和表征，尤其是聚乙二醇化蛋白质的异质混合物，具有挑战性。本研究的重点是开发可通过生物催化途径安装的 PEG 接头，并提供更简单和更深入的 PEG-蛋白质缀合物分析表征。该接头使传统的肽图分析能够确定蛋白质序列覆盖率、天然 PTM 和 PEG 附着位点。新型 PEG 接头在传统样品制备过程中是可切割的，留下报告氨基酸以允许通过肽图测定 PEG 附着位点。分析了转谷氨酰胺酶催化的 5K PEG 与干扰素 α-2b 的生物偶联产物，以及 K31、K134、和 K164 被鉴定为聚乙二醇化位点；前两个是新确定的地点，证明了这种方法的敏感性。在另一个例子中，发现白细胞介素-2-PEG 缀合上的缀合位点是 K31、K47、K48 和 K75。
更新日期：2021-08-13
中文翻译：
能够对 PEG 化蛋白质进行可靠表征的 PEG 接头的设计和研究
几种聚乙二醇化治疗蛋白已获批准，还有更多正在开发中。然而，这些生物偶联物的合成和表征，尤其是聚乙二醇化蛋白质的异质混合物，具有挑战性。本研究的重点是开发可通过生物催化途径安装的 PEG 接头，并提供更简单和更深入的 PEG-蛋白质缀合物分析表征。该接头使传统的肽图分析能够确定蛋白质序列覆盖率、天然 PTM 和 PEG 附着位点。新型 PEG 接头在传统样品制备过程中是可切割的，留下报告氨基酸以允许通过肽图测定 PEG 附着位点。分析了转谷氨酰胺酶催化的 5K PEG 与干扰素 α-2b 的生物偶联产物，以及 K31、K134、和 K164 被鉴定为聚乙二醇化位点；前两个是新确定的地点，证明了这种方法的敏感性。在另一个例子中，发现白细胞介素-2-PEG 缀合上的缀合位点是 K31、K47、K48 和 K75。
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