パシル化は、インターフェロンα-2aの安定性、効力、および血漿半減期を向上させる：分子動力学シミュレーション

この研究では、医薬品タンパク質の効力と血漿半減期の向上におけるパシル化の有効性は、ペギル化などの従来の方法の代替手法として認定されています。Proline、Alanine、およびSerine（Pas）鎖は、免疫原性または毒性を欠いている間、生分解性の改善や血漿半減期の増強など、いくつかの利点を示しています。パシル化の背後にあるメカニズムを見つけるためにいくつかの実験的研究が行われていますが、医薬品タンパク質に対するPAS効果の詳細なメカニズムは、特に分子レベルではあいまいなままです。この研究では、分子動力学シミュレーション法を使用して、インターフェロンα-2A（IFN）とPAS鎖の相互作用を調査します。パシル化タンパク質の安定性、バイオアベイラビリティ、および生物活性を調査するための二次構造、根平凡な距離、溶媒アクセス可能な表面積を含むいくつかの重要なパラメーターが研究されています。結果は、IFNの立体構造がパシル化を通じて重大に影響されない一方で、タンパク質の安定性と生物活性の改善をもたらすことを示しています。したがって、パシル化は、見かけの体積を拡大することでバイオ医薬品タンパク質の血漿半減期を増加させるための適切な生物学的代替技術と見なすことができます。提案されたシミュレーションは、さまざまな将来の用途向けのパシル化された医薬品タンパク質の研究の基礎を提供する計算アプローチを表します。

In this study, the effectiveness of PASylation in enhancing the potency and plasma half-life of pharmaceutical proteins has been accredited as an alternative technique to the conventional methods such as PEGylation. Proline, alanine, and serine (PAS) chain has shown some advantages including biodegradability improvement and plasma half-life enhancement while lacking immunogenicity or toxicity. Although some experimental studies have been performed to find the mechanism behind PASylation, the detailed mechanism of PAS effects on the pharmaceutical proteins has remained obscure, especially at the molecular level. In this study, the interaction of interferon α-2a (IFN) and PAS chain is investigated using molecular dynamics simulation method. Several important parameters including secondary structure, root-mean-square distance, and solvent accessible surface area to investigate the stability, bioavailability, and bioactivity of the PASylated protein are studied. The results demonstrate that IFN conformation is not affected critically through PASylation while it results in improvement of the protein stability and bioactivity. Therefore, PASylation can be considered as a proper biological alternative technique to increase the plasma half-life of the biopharmaceutical proteins through enlarging apparent volume. The proposed simulation represents a computational approach that would provide a basis for the study of PASylated pharmaceutical proteins for different future applications.