エクトインおよびヒドロキシエクトウィンは、熱誘導凝集を阻害し、組換えヒトインターフェロンALFA2Bの熱安定性を高める

この研究は、熱応力上の水溶液中のrhifnα2bの凝集をエクトイン（エクトインおよびヒドロキシエクトイン）が減少させることができるかどうかを調査するためです。したがって、安定性に対する熱応力条件の効果は、サイズの除外性能液体クロマトグラフィー（SE-HPLC）、異なる分光測定、動的光散乱（DLS）、電気泳動、および微分走査カロリメトリー（DSC）を使用して調査されました。すべての実験は、リン酸ナトリウム緩衝液システム（100mm、PH7）で実施されました。タンパク質サンプル（100μg/mL）を、存在下または存在下（1、10、20、および100mm）のエクトインで14日間50°Cでインキュベートしました。要約すると、SE-HPLCおよび濁度測定で分析することにより、インキュベーション時間の異なる期間でのエクトイン濃度に関係なく、エクトリンの存在下で熱誘導凝集が減少しました。凝集に対するエクトインの阻害効果は、使用された他の手法によって示されました。最適なエクトイン濃度は凝集削減のために10mmであったため、10mmのエクトインを含むサンプルがさらなる評価のために選択されました。二次構造および立体構造の安定性は、それぞれ遠方の循環二色性と蛍光分光法によって測定されるように、エクトインの存在下で増加しました。DSCは、エクトインの存在下でインターフェロンのTMのわずかな増加を示しました。ヒドロキシエクトインは、エクトインよりも優れたタンパク質安定化特性を持っていました。結論として、この研究は、エクタインとヒドロキシエクトウィンが非常に効果的な賦形剤であり、低濃度でのRhifnα2bの熱誘導凝集を大幅に減らすことができることを示しています。

This study is to investigate whether ectoines (ectoine and hydroxyectoine) can reduce aggregation of rhIFNα2b in aqueous solutions on thermal stress. The effect of thermal stress condition on the stability was therefore investigated using size exclusion-high performance liquid chromatography (SE-HPLC), different spectroscopic measurements, dynamic light scattering (DLS), electrophoresis, and differential scanning calorimetry (DSC). All experiments were performed in a sodium phosphate buffer system (100mM, pH7). The protein samples (100μg/ml) were incubated at 50°C for 14days in the absence or presence (1, 10, 20, and 100mM) of ectoines. In summary, thermal-induced aggregation was reduced in the presence of ectoines, regardless of the ectoines concentration in different periods of incubation time by analyzing with SE-HPLC and turbidity measurement. The inhibitory effect of ectoines on the aggregation was shown by other techniques used. The optimal ectoines concentration was 10mM for aggregation reduction, so samples containing of 10mM of ectoines were selected for further evaluation. Secondary structural and conformational stability increased in presence of ectoines as measured by far-UV circular dichroism and fluorescence spectroscopy, respectively. DSC showed slight increase in Tm of interferon in the presence of ectoines. Hydroxyectoine had superior protein-stabilizing properties than ectoine. In conclusion, this study demonstrates that ectoine and hydroxyectoine are highly effective excipients which can significantly reduce the thermal-induced aggregation of rhIFNα2b at low concentration.