抗体药物糖化检测方法及其生物学功能研究进展

张 斌, 刘晓志, 周敬华, 魏敬双, 高 健, 王志明*

1.华北制药集团新药研究开发有限责任公司, 抗体药物研制国家重点实验室, 石家庄 050015; 2.河北省计划生育科学研究院男科实验室, 石家庄 050000

蛋白质糖化反应是发生在蛋白质氨基基团上的一种非酶催化过程，主要发生在赖氨酸侧链的α-氨基胺和ε-氨基胺末端，同还原型糖如葡萄糖、果糖和半乳糖等发生反应。1912年，Maillard第一次对这种发生在氨基酸和还原糖之间的反应进行了描述。还原型糖的醛基可逆的聚集在胺基周围，两个基团间形成一种不稳定的希夫碱中间体，并自发多级Amadori重排反应，形成更稳定的氨基酮共价键。在一定条件下，氨基酮产物可以将结合的糖残基解离。例如，高度糖化的抗体药物在37℃、pH 7、没有葡萄糖的磷酸盐缓冲液中孵育100 h，总糖基化水平从42%下降到20%，这说明糖化反应是一个可逆反应。

正电荷的伯胺多分布在蛋白质分子表面，但这些位点中只有一部分可以和还原糖分子发生特异反应。研究显示，没有特定氨基酸序列与糖化反应相关。但是，蛋白质局部的三维结构可以影响糖化反应形成。某些蛋白质(例如肝醇脱氢酶、RNase A、 DNaseⅠ、白蛋白、血红蛋白)的组氨酸残基或碱性氨基酸残基(精氨酸和赖氨酸)可能和糖化反应相关。重组人源化单克隆抗体同抗原结合片段的建模实验表明，在49位赖氨酸残基处通常发生高水平的糖化反应，49位赖氨酸残基接近互补决定区2(CDR2)被轻链CDR1的一个天冬氨酸残基进行了催化。……