Charakterisierung von Disulfidbrücken

Die Bildung von Disulfidbrücken ist eine von vielen von co- und posttranslationalen Modifikationen, die ein Protein bzw. Glykoprotein durchläuft. Die Zahl und Position der vorhandenen Disulfidbrücken sind für die korrekte Faltung und damit die volle Funktionsfähigkeit des Produkts von entscheidender Bedeutung.

Die Charakterisierung von Disulfidbrücken und freien Sulfhydrylgruppen erfolgt mit einer Strategie auf der Grundlage des Peptid Mapping. Proben werden gewöhnlich zunächst mit einem geeigneten Enzym oder chemisch verdaut und die so erhaltene Mischung einer LC-ES-MS unterworfen, um potentielle Peptide mit Disulfidbrücken zu isolieren und identifizieren. Die Bestätigung erfolgt durch Reduktion und wiederholter Analyse durch Peptidsequenzierung bzw. Mapping mit MALDI-MS und ES-MS oder ES-MS/MS.
Diese leistungsfähigen massenspektrometrischen Methoden erlauben sogar den Nachweis niedriger Konzentrationen von Varianten mit möglicherweise falschen Disulfidbrückenpaarungen (Scrambling) bzw. generell falsch verbrückten Disulfidbrücken.

Die heute weltweit angewandte Strategie zur Bestimmung von Disulfidverbrückungen geht auf eine von SGS M-Scans Chairman und Senior Consultant Prof. Howard R Morris patentierte Methode aus den 1980er Jahren zurück und dokumentiert die lange Erfahrung, die SGS M-Scan in der Proteinanalytik hat.

Die Charakterisierung von Disulfidbrücken ist ein Schlüsselelement der ICH-Richtlinien Q6B für die Charakterisierung und Verifizierung von biopharmazeutischen Produkten im Rahmen der Zulassung.