溶劑環(huán)境對乙肝表面抗原 (HBsAg) 結(jié)構(gòu)的影響

原航，李巖，黃永東，羅堅，馬光輝，蘇志國

中國科學院過程工程研究所 生化工程國家重點實驗室，北京 100190

醫(yī)學與免疫生物技術(shù)

溶劑環(huán)境對乙肝表面抗原 (HBsAg) 結(jié)構(gòu)的影響

原航，李巖，黃永東，羅堅，馬光輝，蘇志國

中國科學院過程工程研究所 生化工程國家重點實驗室，北京 100190

HBsAg作為乙肝疫苗的主要成分，是一種病毒樣顆粒，由蛋白質(zhì)和脂類通過非共價鍵作用形成。HBsAg保持完整結(jié)構(gòu)對其功能非常重要，而目前未見對其在溶液中結(jié)構(gòu)變化的研究。考察了不同溶劑環(huán)境 (溫度、pH值、離子類型和鹽濃度) 對HBsAg結(jié)構(gòu)的影響。實驗發(fā)現(xiàn)，HBsAg在常溫下比較穩(wěn)定，但在溫度超過60℃時穩(wěn)定性明顯下降；pH值小于4.0時引起不可逆聚集，但在pH 5.0時的聚集部分可逆；不同離子對HBsAg的影響基本符合Hofmeister序列，不同之處是SO42?比F?更易引起HBsAg顆粒的聚集，在所考察的鹽中，(NH4)2SO4對HBsAg有著較大的影響，0.4 mol/L時就會引起HBsAg聚集，隨著濃度增加，聚集現(xiàn)象更加嚴重，所以在HBsAg的疏水層析中要謹慎使用 (NH4)2SO4。

HBsAg，結(jié)構(gòu)變化，溶劑環(huán)境，凝膠過濾高效液相色譜

Abstract:As a virus-like particle, hepatitis B surface antigen (HBsAg) was the primary component of hepatitis B vaccine. HBsAg was maintained by the non-covalent interaction of proteins and lipids. The intact structure of HBsAg particle was vital to its function.However, there was no report about the effects of solvent environment on HBsAg structure. In this paper, we studied the effects of temperature, pH, ionic type and salt concentration on HBsAg structure. The results showed that HBsAg was stable at normal temperature, but began to denature above 60oC. The aggregation of HBsAg at pH 3.0 and 4.0 was nearly irreversible, but partly reversible at pH 5.0. The influence of ionic type on HBsAg was generally in accordance with Hofmeister sequence, except that SO42?caused more aggregation than F?. HBsAg aggregates started to be visible in 0.4 mol/L (NH4)2SO4, and the extent of aggregation increased with the salt concentration. Therefore, caution must be taken when using (NH4)2SO4in the hydrophobic chromatography purification of HBsAg.

Keywords:HBsAg, structural change, solvent environment, gel filtration-high performance liquid chromatography

隨著蛋白質(zhì)大規(guī)模制備技術(shù)的不斷進步，目前很多種蛋白類藥物可實現(xiàn)規(guī)模化、高純度的制備，但是蛋白質(zhì)在純化和保存過程中容易發(fā)生結(jié)構(gòu)變化，從而導致失活，降低產(chǎn)品質(zhì)量，而且變性的蛋白質(zhì)不僅無用而且可能有害。因此，提高蛋白質(zhì)在生產(chǎn)和保存過程中的穩(wěn)定性是當前面臨的一個重大問題[1]。

維持蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的主要作用包括疏水相互作用、氫鍵、靜電力、范德華力和二硫鍵等，其中最主要的是疏水相互作用[1]。……