◆タンパク質と添加剤

加熱凝集のデモンストレーション

シンプルな凝集モデルと凝集抑制

アルギニンの添加剤効果

糖質の添加剤効果

イオンの添加剤効果

加熱による凝集のフィッティング分析

凝集への添加剤効果と速度定数の算出

◆凝集ストレスの比較

加熱凝集

酸による凝集

アルカリによる凝集

長期保存による凝集

◆添加剤のメカニズム

静電遮蔽とイオン効果

ホフマイスター系列のイオン効果

オキシヘモグロビンの塩析・塩溶作用の例

タンパク質pIに近いpHでのイオン効果

タンパク質pIから離れたpHでのイオン効果

アルギニンとリシンの違い

アンモニウムイオンは加熱凝集をよく抑制する

ポリアミンは凝集を抑制する

ジオールは凝集を抑制しにくい

尿素 / 古くから知られる非イオン性の蛋白質変性剤

塩酸グアニジン / 尿素より強いイオン性の蛋白質変性剤

アルコール変性とアルコール沈殿の典型例

エタノールの濃度が増えるとタンパク質は溶けなくなる

界面活性剤

ポリエチレングリコール

PEGは特に芳香族アミノ酸側鎖を溶かす

糖類 / 蛋白質の構造を安定化し溶液から排除する

オスモライト / 水に溶けやすいがメカニズムは多様

典型金属イオンの塩溶と塩析の仕組み

例：抗体の加熱による変性をどう考えるか？

例：界面による変性と凝集をどう考えるか？

◆タンパク質の沈澱剤

糖とコスモトロープの凝集剤としてのメカニズム

ポリマーの一般的な性質

クラウディング効果

アルコールによる沈澱メカニズム

アルコールによる血清アルブミンの沈澱

血清アルブミンは高濃度アルコールに溶けない

◆緩衝液の効果

pHの定義と緩衝液

中性緩衝液の選び方

緩衝液のpKaリスト

緩衝液のpHの温度依存性

IgGを安定化する緩衝液の種類と濃度

リン酸による蛋白質の熱変性耐性

リン酸とTrisによるデアミデーションの比較

強電解質の種類による緩衝液のpHシフト

抗体分子間の相互作用 / pHとイオン強度

抗体分子間の相互作用 / 相互作用係数

抗体分子間の相互作用 / ホフマイスター効果

抗体分子間の相互作用 / 緩衝液の効果

◆高濃度抗体製剤の設計

高濃度抗体製剤43製品の特徴

二糖類の選択・意外に糖を抜く例が多い

緩衝剤・なぜヒスチジンが多いか？

界面活性剤・ポリソルベート一択

アミノ酸・なぜ複数種類入れるのか？

メチオニンの犠牲的抗酸化作用

◆アデノウイルス製剤の設計

アデノウイルスの構造

メルクによるアデノウイルス製剤A195

NaClとスクロースで改善される（基礎成分）

エタノールとEDTAは入れた方がよい

ポリソルベート80は多い方がよい

アミノ酸添加の比較

スクロースの安定化効果

PEGの安定化効果

アデノウイルスの製剤設計例

◆粘度の制御

典型的な粘度の例

粘度の温度依存性 / アンドレード式

蛋白質溶液の粘度の増加の原因

蛋白質の濃度と粘度の関係

添加剤の効果：抗体溶液の粘度のpH依存性

添加剤の効果：アルブミン溶液の粘度のpH依存性

アルギニンが粘度を下げる蛋白質の特徴

ヒダントインは抗体の溶液の粘度を下げる

ヒダントインはアルブミン溶液の粘度は下げない

プロリン誘導体によるmAbの粘度の低下

ポリグルタミン酸による抗体溶液の粘度の低下

低分子を使う蛋白質溶液の粘度制御

◆添加剤アルギニンの応用

アルギニンは蛋白質を変性させにくいので使いやすい

有効な濃度範囲とメカニズム

アルギニンとリシンの比較

添加剤アルギニンの原郷 / リフォールディング

段階的希釈リフォールディングでのアルギニン添加

アルギニン誘導体も収率を上げる

アミノ酸は分子間相互作用をふせぐ？

アルギニンは芳香環と相互作用する

移相自由エネルギー計算

高濃度抗体の粘度低下

ポリスチレンへのタンパク質の吸着抑制

タンパク質の結晶化効率の改善

抗体溶液のオパレッセンスの抑制

熱によるアミノ酸の劣化の抑制

変性初期の静電相互作用を抑制？

◆凝集抑制剤の化学構造

アルギニンを改良する

アルギニンエチルエステル

グリシンエチルエステル

ハイドロトロープ

凝集抑制剤の構造と考え方

アラントイン

ヒダントインと芳香族アミノ酸の相互作用

被弾とインのIgG凝集の抑制

抗体溶液のオパレッセンスの抑制

対イオンの効果

◆立体構造の熱力学的分析

アンフィンセンのドグマ

水中と真空中でのフォールディング

タンパク質立体構造の二状態転移

ギブス自由エネルギー

エンタルピー

低圧モル比熱

熱力学パラメータによる耐熱性の推測

◆タンパク質の計測

遠紫外CDスペクトルはタンパク質二次構造を反映する

遠紫外CDスペクトルと近紫外CDスペクトル

遠紫外CDスペクトルに使える緩衝液や添加剤

二状態転移の例：β構造から変性構造へ

遠紫外CDスペクトルと等吸収点

近紫外CDスペクトルと近紫外CDを使った熱変性曲線

凝集・二次構造・三次構造の比較

アルブミンのトリプトファン蛍光スペクトル

天然構造と加熱変性構造の分光学的な比較

トリプトファン蛍光スペクトルと添加剤効果

濁度によるタンパク質凝集抑制剤の効果の比較法

上清濃度によるタンパク質凝集抑制剤の効果の比較法

タンパク質の紫外吸収スペクトル

◆アミノ酸の性質

蛋白質構造の形成原理の基本

アミノ酸の化学構造

アミノ酸の溶解度

アミノ酸の疎水性

アミノ酸のハイドロパシー

溶解度と疎水性の違い

現存するアミノ酸の特徴

必須アミノ酸と合成コスト

□質疑応答□