Открытый доступ Открытый доступ  Закрытый доступ Доступ платный или только для подписчиков

Применение масс-спектрометрии в биофармацевтике (обзор)

Максим Борисович Дегтерев, Рахим Рахманкулыевич Шукуров

Аннотация


В обзоре рассмотрено применение масс-спектрометрических техник для решения практических задач биофармацевтической отрасли. Приведены основные характеристики вариантов ионизации биологических макромолекул и используемых масс-анализаторов. Описаны top down и bottom up стратегии масс-спектрометрического изучения белков. Перечислены и проиллюстрированы примерами основные цели масс-спектрометрических исследований в биофармацевтической разработке. Приведены перспективы дальнейшего использования масс-спектрометрии в исследованиях терапевтических белков.


Ключевые слова


масс-спектрометрия, биофармацевтика, протеомика, антитело, top down, bottom up

Ссылки


Rabinow P. Making PCR: A Story of Biotechnology. — Chicago: University of Chicago Press, 1996.

URL: https://goo.gl/c63j37.

URL: https://goo.gl/XnkmC4.

K?roly V?key, Andr?s Telekes, and Akos Vertes. Medical applications of mass spectrometry. — Elsevier, 2008. 581 p.

John R Yates III / Nature Methods. 2011. Vol. 8, No. 8, 633 – 637.

URL: https://goo.gl/3rzik1.

Lars Konermann, Elias Ahadi, Antony D. Rodriguez, Siavash Vahidi / Analytical Chemistry. 2013. V. 85. P. 2 – 9.

Konstantin Chingin, Vladimir Frankevich, Roman M. Balabin, Konstantin Barylyuk, Huanwen Chen, Rui Wang, Renato Zenobi / Angew. Chem. 2010. 122. P. 2408 – 2411.

Лебедев А. Т., Артеменко К. А., Самгита Т. У., Основы масс-спектрометрии белков и пептидов. — М: Техносфера. 2012. 176 с.

URL: https://goo.gl/f7XscA.

Ehring H., Karas M., Hillenkamp F. / Org. Mass Spectrom. 1992. 27. P. 472 – 480.

Kr?ger R., Pfenninger A., Fournier I., Gluckmann M., Karas M. / Anal. Chem. 2001. 73. P. 5812 – 5821.

Karas M., Gluckmann M., Schafer J. / J. Mass Spectrom. 2000. 35. P. 1 – 12.

Wei Chao Changa, Ling Chu Lora Huanga, Yi-Sheng Wanga, Wen-Ping Penga, Huan Cheng Changb, Nien Yeen Hsuc, Wen Bin Yanga, Chung Hsuan Chena / Analytica Chimica Acta2007. 582. P. 1–9.

Viswanatham Katta, Mary Zhu, Jennifer Zhang / Abstracts of the ASMS 2008, Denver, USA.

Bernd O. Keller, Liang Li / J Am Soc Mass Spectrom. 2001. 12. P. 1055 – 1063.

Yong Yang, Sheng Zhang, Kevin Howe, David B. Wilson, Felix Moser, Diana Irwin, Theodore W. Thannhauser / J Biomol Tech. 2007. 18 (4). P. 226 – 237.

Accurate Mass Measurements with ESI-TOF Mass Spectrometers, URL: https://goo.gl/fSwJFN.

Theodora Katsila, Alexandros P. Siskos, Constantin Tamvakopoulos / Mass Spec Rev 2012. 31. P. 110 – 133.

Kaltashov I. A., Bobst C. E., Abzalimov R. R., Wang G., Baykal B., Wang S. / Biotechnology Advances. 2012. 30. P. 210 – 222.

Bernhard Spengler / Journal of Mass Spectrometry. 1997. Vol. 32. P. 019 – 1036.

URL: http://www.chm.bris.ac.uk/ms/cid.xhtml

Jeevan K. Prasain. Tandem Mass Spectrometry — Applications and Principles. — InTech, 2012. 777 p.

Alain Beck, Sarah Sanglier-Cianfe?rani, Alain Van Dorsselaer / Anal. Chem. 2012. 84. P. 4637 – 4646.

Beck A., Wagner-Rousset E., Ayoub D., Van Dorsselaer A., Sanglier-Cianf?rani S. / Anal. Chem. 2013. 85 (2). P. 715 – 736.

Resemann A., Jabs W., Wiechmann A., Wagner E., Colas O., Evers W., Belau E., Vorwerg L., Evans C., Beck A., Suckau D. / mABs, 2016, Vol. 8, No. 2, P. 318 – 330.

Marcus Macht / Trends in Analytical Chemistry. 2013. Vol. 48. P. 62 – 71.

Rosati S., Yang Y., Barendregt A., Heck A. J. / Nature Protocols. 2014. Vol. 9. No. 4, P. 967 – 976.

Thompson N. J., Hendriks L. J., de Kruif J., Throsby M., Heck A. J. / mAbs. 2014. 6:1, P. 197 – 203.

Lynn A. Gennaro, Oscar Salas-Solano, Stacey Ma / Analytical Biochemistry. 2006. 355. P. 249 – 258.

Rob Haselberg, Gerhardus J. de Jong, Govert W. Somsen / Journal of Chromatography A. 2007. 1159. P. 81 – 109.

Mark Lies, Clarence Lew, Jose-Luis Gallegos-Perez, Bryan Fonslow, Rajeswari Lakshmanan, Andras Guttman. 2014. SCIEX Separations.

Haselberg R., de Jong G. J., Somsen G. W. / Anal Chem. 2013. Vol. 85. No. 4. P. 2289 – 2296.

Rabah Gahoual, Jean-Marc Busnel, Philippe Wolff, Yannis Nicolas Fran?ois, Emmanuelle Leize-Wagner / Anal Bioanal Chem. 2014. 406(4). P. 1029 – 1038.

Peter C. Grossa, Sonja C. Burkarta, Rolf Mьller / Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis. 2014. Vol 88. P. 477 – 482.

URL: https://goo.gl/rqG0pB.

Martin Pabst, Friedrich Altmann / Proteomics. 2011. Vol. 11. P. 631 – 643.

Manfred Wuhrer, Arjen R. de Boer, Andr? M. Deelder / Mass Spectrometry Reviews. 2009. Vol. 28. P. 192 – 206.

Michael Melmer, Thomas Stangler, Mark Schiefermeier, Werner Brunner, Hansj?rg Toll, Alfred Rupprechter, Wolfgang Lindner, Andreas Premstaller / Analytical and Bioanalytical Chemistry. 2010. Vol. 398. P. 905 – 914.

Chong-Feng Xu, Li Zang, Andrew Weiskopf / Journal of Chromatography B. 2014. 960. P. 230 – 238.

Haberger M., Leiss M., Heidenreich A. K., Pester O., Hafenmair G., Hook M., Bonnington L., Wegele H., Haindl M., Reusch D., Bulau P. / MAbs. 2016. 8(2). P. 331 – 339.

Gary H. Kruppal, Joseph Schoeniger, Malin M. Young / Rapid Commun. Mass Spectrom. 2003. 17. P. 155 – 162.

David C. Simpson, Seonghee Ahn, Ljiljana Pasa-Tolic, Bogdan Bogdanov, Heather M. Mottaz, Andrey N. Vilkov, Gordon A. Anderson, Mary S. Lipton, Richard D. Smith / Electrophoresis. 2006. 27. P. 2722 – 2733.

URL: https://goo.gl/xnycaV.

Anne-Lise Marie, C?dric Przybylski, Florence Gonnet, R?gis Daniel, R?mi Urbaind, Guillaume Chevreux, Sylvie Jorieux, Myriam Tavernaa / Analytica Chimica Acta. 2013. 800. P. 103 – 110.

Imran Ali, Hassan Y. Aboul-Enein, Vinod K. Gupta. Nanochromatography and Nanocapillary Electrophoresis: Pharmaceutical and Environmental Analyses. — John Wiley & Sons, 2009. 240 p.

Perry G. Wang. High-Throughput Analysis in the Pharmaceutical Industry. — CRC Press, 2008. 432 p.

URL: https://goo.gl/nke0eU.

Chao-Cheng (Sam) Wang / Purdue-UAB Botanicals Center Workshop, 2002.

Hanne R?berg-Larsen / LC-MS: In-depth focus. 2015. Vol. 20. Issue 2.

Fabian Higel, Andreas Seidl, Uwe Demelbauer, Fritz S?rgel, Wolfgang Frie? / mAbs. 2014. 6:4. P. 894 – 903.

Bo An, Ming Zhang, Jun Qu / Drug Metab Dispos. 2014. Vol. 42 No. 11. P. 1858 – 1866.

Kelly Zhang, Jenny Wang, Midco Tsang, Larry Wigman, Nik Chetwyn / American Pharmaceutical Review. 2013, December 27. URL: https://goo.gl/a1lWLH.

Jiang H., Zeng J., Titsch C., Voronin K., Akinsanya B., Luo L., Shen H., Desai D. D., Allentoff A., Aubry A. F., Desilva B. S., Arnold M. E. / Anal. Chem. 2013. 85. P. 9859 – 9867.

Xu K., Liu L., Maia M., Li J., Lowe J., Song A., Kaur S. / Bioanalysis. 2014. 6(13). P. 1781 – 1794.

Shen Y., Zhang G., Yang J., Qiu Y., McCauley T., Pan L., Wu J. / Anal Chem. 2015. Vol. 87/ No. 16. P. 8555 – 8563.

Rieko Goto, Yasushi Nakamura, Tomonori Takami, Tokio Sanke, Zenzaburo Tozuka / PLOS ONE | DOI:10.1371/journal.pone.0130760. 2015. URL: https://goo.gl/OlNScE.

Cassiano N. M., Barreiro J. C., Oliveira R. V., Cass Q. B. / Bioanalysis. 2012. Vol. 4. No. 22. P. 2737 – 2756.

Jeremiah D. Tipton, John C. Tran, Adam D. Catherman, Dorothy R. Ahlf, Kenneth R. Durbin, Neil L. Kelleher / J Biol Chem. 286. P. 25451 – 25458.

Anja Resemann, Nannan Tao, Rainer Paape, Lars Vorwerg, Detlev Suckau / 9th Symposium on the Practical Applications of Mass Spectrometry in the Biotechnology Industry (Mass Spec 2012), San Diego, USA. 2012.

Muneeruddin K., Thomas J. J., Salinas P. A., Kaltashov I. A. / Anal. Chem. 2014. 86. P. 10692 – 10699.

Khaja Muneeruddin, Mark Nazzaro, Igor A. Kaltashov / Anal. Chem. 2015. 87 (19). P 10138 – 10145.

Alain Beck, Sarah Cianferani. Harnessing the Benefits of Mass Spectrometry for In-depth Antibody Drug Conjugates Analytical Characterization. URL: https://goo.gl/ULO6Jh.

Rob Haselberg, Gerhardus J. de Jong, Govert W. Somsen / Anal. Chem. 2013. 85. P. 2289 – 2296.

Matthew T. Mazur, Richard S. Seipert, David Mahon, Qinwei Zhou, Tun Liu / The AAPS Journal. 2012. Vol. 14. Issue 3. P. 530 – 541.

Pan J., Han J., Borchers C. H., Konermann L. / Journal of the American Chemical Society. 2009. Vol. 131. No. 35. P. 12801 – 12808.

Tran J. C., Zamdborg L., Ahlf D. R., Lee J. E., Catherman A. D., Durbin K. R., Tipton J. D., Vellaichamy A., Kellie J. F., Li M., Wu C., Sweet S. M., Early B. P., Siuti N., LeDuc R. D., Compton P. D., Thomas P. M., Kelleher N. L. / Nature. 480. 2011. P. 254 – 258.

Levy N. E., Valente K. N., Choe L. H., Lee K. H., Lenhoff A. M. / Biotechnol Bioeng. 2014. Vol. 111. No. 5. P. 904 – 912.

John R. Yates, Cristian I. Ruse, Aleksey Nakorchevsky / Annu. Rev. Biomed. Eng. 2009. 11. P. 49 – 79.

Quan L., Liu M. / Mod Chem appl 2013. 1:e102. doi:10.4172/2329-6798.1000e102.

Reusch D., Haberger M., Falck D., Peter B., Maier B., Gassner J., Hook M., Wagner K., Bonnington L., Bulau P., Wuhrer M. / mAbs. 2015. Vol. 7. Issue 4. P. 732 – 742.

Lei Zhang, Shen Luo, Baolin Zhang / mAbs. 2016. Vol. 8. No. 2. P. 205 – 215.

Dubois M., Fenaille F., Clement G., Lechmann M., Tabet J. C., Ezan E., Becher F. / Anal Chem. 2008. 80(5). P. 1737 – 1745.

De Lin, William E. Alborn, Robbert J. C. Slebos, Daniel C. Liebler / J Proteome Res. 2013. 12(12). P. 5996 – 6003.

Hagman C., Ricke D., Ewert S., Bek S., Falchetto R., Bitsch F. / Anal Chem. 2008. 80(4). P. 1290 – 1296.

Fania C., Vasso M., Torretta E., Robach P., Cairo G., Lundby C., Gelfi C. / ELECTROPHORESIS Special Issue: Bioanalysis 2011. Vol. 32. Issue 13. P. 1715 – 1727.

Lo?c Dayon / EuPA open proteomics. 2013. 1. P. 8 – 16.

Duan X., Young R., Straubinger R. M., Page B., Cao J., Wang H., Yu H., Canty J. M., Qu J. / J Proteome Res. 2009. 8(6). P. 2838 – 2850.

Jun Qu, Rebeccah Young, Brian J. Page, Xiaomeng Shen, Nazneen Tata, Jun Li, Xiaotao Duan, James A. Fallavollita, John M. Canty, Jr. / J Proteome Res. 2014. Vol. 13. No. 5. P. 2571 – 2584.

Haqqani A. S., Caram-Salas N., Ding W., Brunette E., Delaney C. E., Baumann E., Boileau E., Stanimirovic D. / Mol. Pharmaceutics. 2013. 10. P. 1542 – 1556.

Paola Picotti, Ruedi Aebersold / Nature Methods. 2012. 9. P. 555 – 566.

Steve Murphy. A New Quantitative, Automated, Analytical Sample Preparation Platform for Characterization of PTMs / Agilent Technologies. 2014.

Christie Hunter, Qin Fu, Mike Kowalski, Jennifer E. Van Eyk. Automating Protein Digestion for Reproducible Proteomics. SCIEX Protein Digestion Automated Solution using Biomek NXP Laboratory Automated Workstation. 2015. AB Sciex.

David R. Colquhoun, Brian J. Field. Automated, Online Sample Preparation for LC-MS Analyses: Affinity Capture, Digestion, and Clean-Up., In: John E. Schiel, Darryl L. Davis, Oleg V. Borisov / State-of-the-Art and Emerging Technologies for Therapeutic Monoclonal Antibody Characterization Volume 3. Defining the Next Generation of Analytical and Biophysical Techniques. — USA-ACS, 2015. P 335 – 356.

Marino J. P., Brinson R. G., Hudgens J. W., Ladner J. E., Gallagher D. T., Gallagher E. S., Arbogast L. W., Huang R. Y.-C. Emerging Technologies To Assess the Higher Order Structure of Monoclonal Antibodies, In: John E. Schiel, Darryl L. Davis, Oleg V. Borisov / State-of-the-Art and Emerging Technologies for Therapeutic Monoclonal Antibody Characterization Volume 3. Defining the Next Generation of Analytical and Biophysical Techniques. — USA-ACS, 2015. P 17 – 43.

Mayne L. / Methods in Enzymology. 2016. Vol. 566. P. 335 – 356.

Junhai Yang, Richard M. Caprioli / J. Mass Spectrom. 2014. 49. P. 417 – 422.

Stauber J., MacAleese L., Franck J., Claude E., Snel M., Kaletas B. K., Wiel I. M., Wisztorski M., Fournier I., Heeren R. M. / J Am Soc Mass Spectrom. 2010. 21. P. 338 – 347.

Andreas Rompp, Bernhard Spengler / Histochem Cell Biol. 2013. 139. P. 759 – 783.

Cobice D. F., Goodwin R. J., Andren P. E., Nilsson A., Mackay C. L., Andrew R. / British Journal of Pharmacology. 2015. 172. P. 3266 – 3283.

Echeverria B., Etxebarria J., Ruiz N., Hernandez ?., Calvo J., Haberger M., Reusch D., Reichardt N. C. / Anal. Chem. 2015. 87 (22). P. 11460 – 11467.


Полный текст: PDF

Ссылки

  • Ссылки не определены.


** ** ** ** ** **

ISSN: 2073-8099

** ** ** ** ** **

Подписаться на наши издания Вы можете через почтовые каталоги Объединенный каталог «Пресса России» «Урал Пресс», «Ивис»«Прессинформ» и «Профиздат».

 

Наши партнеры:

iIPhEB - Международная выставка и форум по фармацевтике и биотехнологиям, 2–4 апреля 2024

Семинар R&D для R&D, 12–13 апреля 2024