Amgen, UCLA et l'Université d'Arizona utilisent les colonnes polyphényles BioResolve RP mAb pour le criblage LC-MS rapide des protéines membranaires

En tant que chercheur en chromatographie chez Waters, j'ai souvent l'occasion de voyager dans différents laboratoires du monde et de rencontrer divers types de chercheurs. Cela me permet de me tenir au courant des dernières tendances et des nouveaux sujets scientifiques, en particulier dans le monde en pleine expansion de l'analyse biopharmaceutique. En juin de cette année, j'ai rendu visite à Amgen Inc. sur son campus de Thousand Oaks, en Californie. J'y ai rencontré des scientifiques du groupe Amgen Discovery Research qui travaillaient à la mise au point de méthodes de plate-forme pour le criblage des protéines membranaires et étaient sur le point de publier leurs résultats dans Analytical Chemistry. De manière surprenante, lorsque l'auteur, Jennifer Lippens, nous a présenté ses recherches, j'ai vu que la colonne utilisée dans sa méthode de plateforme LC-MS était la BioResolve™ RP mAb Polyphenyl Column, une colonne que Waters a lancée l'année dernière et une technologie que j'ai largement contribué à développer.

Réimprimé (adapté) avec la permission de Lippens JL, Egea PF, Spahr C, Vaish A, Keener JE, Marty MT, et al. Méthode LC-MS rapide pour la détermination précise du poids moléculaire des protéines membranaires et hydrophobes. Anal Chem 2018. Copyright(2018) Société américaine de chimie.

Cet article, intitulé "Rapid LC-MS Method for Accurate Molecular Weight Determination of Membrane and Hydrophobic Proteins", peut être consulté en ligne dans le Journal of Analytical Chemistry. L'article traite de la nécessité d'une méthode LC-MS à haut débit et à plateforme pour la détermination rapide et précise du poids moléculaire des protéines membranaires, que l'on pense être impliquées dans des maladies telles que le cancer et qui peuvent donc être exploitées pour des traitements thérapeutiques. Le développement de la méthode a pris en compte de nombreux facteurs, dont un élément particulièrement important : le choix de la colonne.

Lorsque j'ai parlé à l'auteur, elle m'a dit qu'ils avaient étudié de nombreuses colonnes différentes (C3, C4, C8 et cyano) mais qu'ils n'étaient pas satisfaits des résultats car les produits chimiques ne fonctionnaient pas bien avec les protéines membranaires très hydrophobes car les protéines " collaient " de manière irréversible à la phase stationnaire. Ce problème était particulièrement répandu avec les produits chimiques C8 étudiés, car la liaison est trop rémanente pour une méthode à haut débit. Puis, lors d'une dernière tentative d'utilisation d'une nouvelle technologie de colonne récemment introduite - la colonne polyphényle BioResolve RP mAb - elle a fait une percée. Non seulement la conception des particules permet l'utilisation de pressions UPLC et un débit plus élevé, mais cette liaison polyphényle est censée bien fonctionner pour sa méthode en raison de sa couverture élevée, de sa liaison structurellement rigide qui minimise l'hétérogénéité de l'adsorption des protéines. De plus, cette liaison unique a permis d'utiliser des phases mobiles modifiées par de l'acide formique (FA) à 0,1 % et de l'acide trifluoroacétique (TFA) à 0,1 %, des températures plus basses (65 °C) et la possibilité de maximiser la résolution chromatographique, d'améliorer la sensibilité du MS et de minimiser le transfert.

Comme le montre la figure 2 de l'article de journal (ci-dessous), la colonne de polyphényle était la seule colonne capable de séparer la protéine membranaire d'aquaporineZ formylée et non formylée. En utilisant cette colonne, la méthode a donné des résultats hautement reproductibles. Cette méthode n'a pas seulement été testée pour les protéines membranaires, une construction d'anticorps bispécifique a également été testée. L'évaluation de cette construction d'anticorps bispécifique, qui relie les régions cibles de deux anticorps, montre que cette méthode rapide de LC-MS pour le criblage des protéines membranaires peut également servir à l'analyse d'autres espèces de protéines hydrophobes.

Réimprimé (adapté) avec la permission de Lippens JL, Egea PF, Spahr C, Vaish A, Keener JE, Marty MT, et al. Méthode LC-MS rapide pour la détermination précise du poids moléculaire des protéines membranaires et hydrophobes. Anal Chem 2018. Copyright(2018) Société américaine de chimie.

Dans l'ensemble, il était passionnant de voir le potentiel que la colonne polyphényle mAb RP BioResolve de Waters a démontré par cette nouvelle méthode LC-MS pour les protéines membranaires. Sa capacité à supporter des conditions d'élution plus douces et des pressions plus élevées offre de nouvelles options aux scientifiques. Waters continue actuellement à travailler sur l'amélioration des conditions d'élution avec le lancement d'un nouvel additif de phase mobile basé sur un acide difluoroacétique purifié, de qualité LC-MS (IonHance DFA). Cet additif permet d'optimiser une méthode afin d'obtenir la sensibilité MS améliorée du FA et la haute résolution chromatographique du TFA. Il sera intéressant de voir si des méthodes telles que celles décrites dans cet article peuvent être encore améliorées grâce à l'utilisation d'un DFA de qualité LC-MS.