Merck 線上研討會 – 如何利用全自動蛋白質電泳技術提升數據解析度？－以學術應用及宿主細胞蛋白（HCP）為例

研討會內容

日本國立癌症研究中心於2020年發表文獻中表示：

質譜法（Mass spectrometry）能夠全面鑑定磷酸化胜肽，單一個實驗就能產生數百萬個胜肽的磷酸化數據，質譜為癌症研究提供了大量有影響力的數據。然而，由於蛋白質被切割成胜肽，因此難以獲得不同磷酸化蛋白質的整體圖像，並且它們無法被重建為原始結構。根據我們的經驗，「自動化2D-PAGE」可用於蛋白質純化和樣品含量評估，它與其他方法的結合使用將為磷酸化蛋白質的研究提供獨特的機會。

而在生物製劑製造過程中，殘留的宿主細胞蛋白（Host Cell Protein, HCP）會引發患者的免疫原性反應並降低藥物療效。法規要求監控HCP並將其移除到可接受的低含量，以確保安全。日本藥典、歐洲藥典及美國藥典已發佈了用於生物藥產品製造的HCP檢測方法開發及驗證的指南。關於HCP抗體驗證，二維聚丙烯酰胺凝膠電泳（2D-PAGE）是必要的，以確保HCP覆蓋率的評估。包括2D-PAGE在內的凝膠電泳方法也被建議用於：「作為校正標準品的抗原」或「用於多株抗體生產的免疫原」之定性分析。

研討會議程

在本次研討會中，針對學術應用，我們將分享國際學術界利用全自動蛋白質電泳技術之發表文獻；針對生物製劑業，在日本約80%的製藥公司選擇使用全自動蛋白質電泳技術，我們將帶您認識此嶄新技術之優勢：

  1. 什麼是全自動蛋白質電泳技術？
  2. 如何提升學術應用之蛋白質數據解析度？以癌症研究、食品過敏原、蛋白結構分析為例
  3. 如何加速生物製劑中宿主細胞蛋白（Host Cell Protein, HCP）之偵測？
主講人介紹

Amy Lin

產品專員

台灣默克 生命科學事業體

研討會精彩回顧

A: There is no clear criteria. The guidance suggests to take the data to monitor. To check the impact from process/material change and to get back to the data when any issues happen later. Because of the recognized sensitivity limitations of 2D WB, the conventional acceptance criteria are that >50% of the total HCP should be reactive and that the antibody must recognize HCP in all four quadrants of a 2D PAGE gel.

Reference: https://www.biopharminternational.com/view/hcp-elisa-and-hcp-antibody-coverage-analysis-methods

A: 搭配Auto2D®全自動蛋白質電泳設備，有四種PAGE膠片濃度可供選擇，舉例：若使用12.5% PAGE Chip，則最低蛋白質分子量偵測極限為11kDa。（請見下圖）

A: 是的，舉例：在日本，約有80%的製藥公司正在使用Auto2D®全自動蛋白質電泳技術進行製藥相關研究，例如：HCP profiling或HCP antibody coverage rate evaluation。

A: 目前，我們在藥典的指南中並未看到其羅列特定細胞株的相關HCP種類；藥典亦無明確規範殘留HCP的總量，然而，目前通過上市許可之大多數的生物藥品，其所含之痕量級（trace level）HCP濃度均小於100 ppm。

A: 在2021年以前，此Auto2D®全自動蛋白質電泳設備僅在日本販售，這是Auto2D®技術目前的發表文獻大多來自日本學術界／產業界之原因。自2022年起，台灣與歐美同步可以販售此Auto2D®全自動蛋白質電泳設備，目前已有學術界及製藥產業在與台灣默克接洽中。

A: Auto2D®全自動蛋白質電泳設備能在1-2小時內完成蛋白質二維電泳，針對第一次測試的樣品，在一維IEF膠片可考慮選用最廣pH範圍的pH 3-10 IEF chip，在二維PAGE膠片可考慮選用最常用的10% PAGE chip，在機器的自動化步驟（Recipes）可考慮選用最標準的pH (#–#) M: Standard recipes, about 90 minutes流程*。（請見下圖）

*參考操作手冊第22頁起

A: Auto2D®全自動蛋白質電泳設備能在1-2小時內完成一張蛋白質二維數據圖，一次試驗可執行一片蛋白質二維膠片電泳，而一張膠片中可加入1-3種樣品（例如：不同螢光標記之樣品）。樣品的建議濃度取決於下游搭配的偵測方法學，如下所示：

The sample amount depends on the detection method. The recommended sample amounts are as follows.

  • CBB staining: 25 µg or more
  • Fluorescent staining: 25 µg or less
  • Silver Staining: 10 µg or less
  • Fluorescent pre-labeling: 3 µg or less

更多技術資訊請參考Auto2D® 2-D Gel Electrophoresis Device Frequently Asked Questions:

https://www.sigmaaldrich.com/TW/en/technical-documents/technical-article/protein-biology/gel-electrophoresis/auto2d-2-d-gel-electrophoresis-device-faq#immunoprecipitation

機器操作示範影片：https://youtu.be/l9gm4p4wzZU

A: Auto2D®全自動蛋白質電泳設備能幫助研究員達到高度的數據再現性，下圖為針對相同樣品，由三位操作員在不同日期分別使用此設備所獲得之蛋白質二維電泳數據圖，將三張數據圖疊合後，其蛋白質訊號點完全重疊，表示：實驗再現性極高，完全沒有批次操作間的誤差。

Auto2D 操作影片