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經(jīng)過小貝上一期的推送，相信大家已經(jīng)了解到了離心技術(shù)尤其是超速離心技術(shù)在新冠疫苗研發(fā)中的重要性。大家可能有所不知，我們熟悉的超速離心技術(shù)還有一位“孿生兄弟”——分析型超速離心技術(shù)（Analytical Ultracentrigation，AUC）。1925年瑞典科學家Svedberg發(fā)明這一技術(shù)，并于第二年制造出第一臺分析型超速離心機。經(jīng)過近百年的應用與發(fā)展，目前分析型超速離心技術(shù)已廣泛應用于生命科學與生物制藥領(lǐng)域（想進一步了解這一技術(shù)的朋友請移步→ AUC技術(shù)簡介）。

隨著新冠疫情逐漸平穩(wěn)，新冠戰(zhàn)役已經(jīng)進入了下半程——新冠疫苗與藥物的研發(fā)，其中AUC充分發(fā)揮其“可直接檢測溶液中樣品狀態(tài)”等優(yōu)勢，在小分子藥物篩選、分子機制的研究以及抗體與疫苗的質(zhì)控中均發(fā)揮了重要作用。

@站酷海洛

AUC助力新冠病毒蛋白結(jié)構(gòu)解析

蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)很大程度上決定了它的性質(zhì)與功能，了解新冠病毒S蛋白聚集狀態(tài)、三維結(jié)構(gòu)以及其與其他蛋白的相互作用，將為新藥研發(fā)人員對小分子藥物的設(shè)計與篩選、單克隆抗體與疫苗的研發(fā)提供重要幫助。廈門大學研究團隊使用分析型超速離心技術(shù)（AUC）表征了S蛋白不同狀態(tài)下的溶液中聚集狀態(tài)，證明S蛋白以三聚體形式存在于溶液中，并在此基礎(chǔ)上解析得到S蛋白三聚體的冷凍電鏡結(jié)構(gòu)，為小分子藥物篩選與疫苗研制提供了堅實的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。

AUC助力新冠治療藥物篩選

疫情發(fā)生以來，研究人員一直致力于尋找有效的病毒抑制劑。新冠病毒中的主要蛋白酶Mpro是一個非常重要的潛在藥物靶點，對于抑制病毒復制起著關(guān)鍵作用。德國科研團隊與中國長春吉大天元化學技術(shù)股份有限公司共同對這一蛋白酶結(jié)構(gòu)展開了研究，研究成果發(fā)表在頂級學術(shù)期刊《Science》雜志上。他們使用AUC檢測不同濃度下Mpro的聚集狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)其在溶液中存在單體-二聚體的平衡狀態(tài)。另外，他們解析得到了新冠病毒Mpro的二聚體晶體結(jié)構(gòu)，并依據(jù)其三維結(jié)構(gòu)開發(fā)了一種α-酮酰胺抑制劑作為SARS-CoV-2 Mpro的有效抑制劑，幫助推動相應治療方法的形成。

AUC技術(shù)表征抗體藥物

在新冠藥物的研究中，除了“老藥新用“、篩選抗病毒藥物的基本思路之外，單克隆抗體等大分子生物藥的研發(fā)也是應急攻關(guān)的熱點。相比于小分子藥物，單克隆抗體藥物機理清晰，特異性強，副作用較低。與此同時，如果抗體藥物質(zhì)量不佳注射到人體后將起不到相應的治療作用，這使抗體藥物的質(zhì)控顯得尤為重要。

目前君實生物、禮來、信達等多家生物制藥公司已加入新冠病毒抗體藥物研發(fā)大軍。在抗體藥物質(zhì)控中，Optima AUC分析型超速離心機提供了獨一無二的在溶液中檢測蛋白性質(zhì)的系統(tǒng)，可直接分析溶液中抗體的異質(zhì)性，不需要標準品與基質(zhì)，更準確表征真實生理狀態(tài)下的抗體藥物，加速藥物開發(fā)、制劑篩選與質(zhì)量控制。同時，分析型超速離心技術(shù)還可以用來檢測抗體偶聯(lián)藥物（ADC）的結(jié)合效率以及納米粒子藥物復合體的包裝和融合。

疫苗質(zhì)控中的AUC

除了篩選有效藥物之外，疫苗的研發(fā)也是為防控新冠疫情主攻的方向之一，我國也展開了滅活疫苗、核酸疫苗、重組疫苗等多條技術(shù)路線的研發(fā)。在疫苗的質(zhì)控中，AUC可以用于表征產(chǎn)品在最終溶液中的特性以及批次一致性。廈門大學研究團隊此前使用AUC技術(shù)檢測了VLP病毒樣顆粒HEV疫苗的體外組裝過程。另外利用AUC技術(shù)分析表征了HPV疫苗在溶液中狀態(tài)以及批次間一致性。

總而言之，無論是小分子藥物的篩選、抗體藥物的研發(fā)與質(zhì)控以及新冠疫苗的研究都少不了分析型超速離心機（AUC）的身影。除此之外，AUC還可用于病毒載體質(zhì)控、檢測蛋白間相互作用等研究中。

參考文獻：

1.Li T, Zheng Q, Yu H, et al. Characterization of the SARS-CoV-2 Spike in an Early Prefusion Conformation[J]. bioRxiv, 2020.

2.Zhang L, Lin D, Sun X, et al. Crystal structure of SARS-CoV-2 main protease provides a basis for design of improved α-ketoamide inhibitors[J]. Science, 2020, 368(6489): 409-412.

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*本產(chǎn)品僅用于科研，不用于臨床診斷。

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