BR122022014045B1 - METHOD TO IDENTIFY NON-COVALENT INTERACTION SITES OR DIMERIZATION INTERFACES IN A PROTEIN DRUG - Google Patents

METHOD TO IDENTIFY NON-COVALENT INTERACTION SITES OR DIMERIZATION INTERFACES IN A PROTEIN DRUG Download PDF

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BR122022014045B1
BR122022014045B1 BR122022014045-9A BR122022014045A BR122022014045B1 BR 122022014045 B1 BR122022014045 B1 BR 122022014045B1 BR 122022014045 A BR122022014045 A BR 122022014045A BR 122022014045 B1 BR122022014045 B1 BR 122022014045B1
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BR122022014045-9A
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Inventor
Shunhai Wang
Yuetian Yan
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Regeneron Pharmaceuticals, Inc
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Abstract

São providos sistemas e métodos para caracterizar as interfaces de dimerização no nível de subdomínio de uma proteína. Um método de exemplo inclui digerir uma amostra de dímero de proteína em subdomínios, marcar a amostra de proteína digerida, isolar os fragmentos de subdomínio diméricos e monoméricos marcados e mapear os peptídeos da amostra marcada para determinar onde os fragmentos de dímero estão marcados e onde os fragmentos de dímero não estão marcados. As regiões que mostram extensões de marcação na fração de dímero menores do que na fração de monômero, provavelmente estão envolvidas na ou próximas à interface de dimerização.Systems and methods are provided for characterizing dimerization interfaces at the subdomain level of a protein. An exemplary method includes digesting a protein dimer sample into subdomains, labeling the digested protein sample, isolating the labeled dimeric and monomeric subdomain fragments, and mapping the peptides from the labeled sample to determine where the dimer fragments are labeled and where the dimer fragments are labeled. dimer fragments are not labeled. Regions that show tag lengths in the dimer fraction smaller than in the monomer fraction are likely to be involved at or close to the dimerization interface.

Description

“Dividido do BR112020013009-5, depositado em 01/02/2019”“Divided from BR112020013009-5, deposited on 02/01/2019” REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDOS RELACIONADOSCROSS-REFERENCE TO RELATED ORDERS

[001] Este pedido reivindica o benefício e a prioridade ao Pedido de Patente Provisório dos US N° 62/625.732 depositado em 2 de fevereiro de 2018 e 62/738.051 depositado em 28 de setembro de 2018, sendo que ambos estão aqui incorporados por referência, em sua totalidade.[001] This application claims benefit and priority to US Provisional Patent Application No. 62/625,732 filed on February 2, 2018 and 62/738,051 filed on September 28, 2018, both of which are incorporated herein by reference , in its entirety.

CAMPO DA INVENÇÃOFIELD OF THE INVENTION

[002] A invenção é direcionada, em geral, a métodos e sistemas analíticos para caracterizar sítios de interação não covalente em proteínas e fragmentos dos mesmos.[002] The invention is directed, in general, to methods and analytical systems to characterize non-covalent interaction sites in proteins and fragments thereof.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃOFUNDAMENTALS OF THE INVENTION

[003] Os anticorpos monoclonais (mAbs) foram empregados com sucesso para atingir uma ampla gama de áreas terapêuticas nas últimas duas décadas (Walsh G., Nature biotechnology 2014; 32: 992-1000; Lawrence S. Nature biotechnology 2007; 25: 380-2) . A agregação de proteínas continua sendo uma grande preocupação na produção de anticorpos monoclonais e outras proteínas terapêuticas. Devido ao possível impacto na potência e imunogenicidade, é importante entender o mecanismo de agregação para que estratégias de controle apropriadas possam ser implementadas para garantir a qualidade do produto.[003] Monoclonal antibodies (mAbs) have been successfully employed to target a wide range of therapeutic areas over the past two decades (Walsh G., Nature biotechnology 2014; 32: 992-1000; Lawrence S. Nature biotechnology 2007; 25: 380 -two) . Protein aggregation remains a major concern in the production of monoclonal antibodies and other therapeutic proteins. Due to the possible impact on potency and immunogenicity, it is important to understand the aggregation mechanism so that appropriate control strategies can be implemented to ensure product quality.

[004] O mapeamento da interface de dimerização nas moléculas de mAb permanece desafiador, devido à complexidade e heterogeneidade dos dímeros de mAb. Embora a espectrometria de massa da troca hidrogênio- deutério (HDX MS) tenha sido bem-sucedida no estudo das interações proteína-proteína, pouco sucesso foi alcançado em revelar a interface de dimerização do mAb, presumivelmente devido às limitações do método na detecção de interações da cadeia lateral da proteína.[004] Mapping the dimerization interface on mAb molecules remains challenging due to the complexity and heterogeneity of mAb dimers. Although hydrogen-deuterium exchange mass spectrometry (HDX MS) has been successful in studying protein-protein interactions, little success has been achieved in revealing the mAb dimerization interface, presumably due to the limitations of the method in detecting interactions. of the protein side chain.

[005] Assim, é um objetivo da invenção prover sistemas e métodos para mapear interfaces heterogêneas de dimerização de proteínas.[005] Thus, it is an object of the invention to provide systems and methods for mapping heterogeneous protein dimerization interfaces.

[006] É um outro objetivo da invenção prover medicamentos proteicos com níveis reduzidos de dimerização.[006] It is another object of the invention to provide protein drugs with reduced levels of dimerization.

[007] É ainda outro objetivo da invenção prover métodos de produção de medicamentos proteicos com dimerização reduzida.[007] It is yet another object of the invention to provide methods of producing protein drugs with reduced dimerization.

SUMARIO DA INVENÇÃOSUMMARY OF THE INVENTION

[008] São providos sistemas e métodos para caracterizar interfaces de dimerização de proteínas no nível de peptídeo/resíduo de uma proteína. Um método de exemplo inclui digerir uma amostra de dímero de proteína em subdomínios, marcar a mistura de amostra de proteína digerida, isolar os fragmentos de subdomínio diméricos e monoméricos marcados e mapear peptídeos da amostra marcada para determinar e comparar a extensão de marcação no dímero e no monômero. As regiões que mostram extensões de marcação na fração de dímero menores do que na fração de monômero, provavelmente estão envolvidas na ou próximas à interface de dimerização.[008] Systems and methods are provided for characterizing protein dimerization interfaces at the peptide/residue level of a protein. An exemplary method includes digesting a protein dimer sample into subdomains, labeling the digested protein sample mixture, isolating the labeled dimeric and monomeric subdomain fragments, and mapping peptides from the labeled sample to determine and compare the extent of labeling on the dimer and in the monomer. Regions that show tag lengths in the dimer fraction smaller than in the monomer fraction are likely to be involved at or close to the dimerization interface.

[009] Em uma modalidade, os dímeros não covalentes foram isolados e analisados por mapeamento de peptídeos para localizar os sítios de interação não covalente. Em outra modalidade, para localizar a interface de dimerização não covalente no nível de peptídeo/resíduo, a amostra de dímero de mAb enriquecido foi digerida em uma mistura de homodímero F(ab) [ou F(ab’)], monômeros F(ab) [ou F(ab’)] e Fc, e submetida a um experimento de marcação, seguido de fracionamento, digestão tríptica e análise por LC-MS para quantificação da extensão da marcação e comparação nos níveis de peptídeo/resíduo. A seguir, são providos mais detalhes nas etapas dos métodos descritos.[009] In one embodiment, non-covalent dimers were isolated and analyzed by peptide mapping to locate sites of non-covalent interaction. In another embodiment, to locate the non-covalent dimerization interface at the peptide/residue level, the enriched mAb dimer sample was digested in a mixture of F(ab) homodimer [or F(ab')], F(ab') monomers ) [or F(ab')] and Fc, and subjected to a labeling experiment, followed by fractionation, tryptic digestion and LC-MS analysis to quantify the extent of labeling and compare peptide/residue levels. In the following, more details are provided on the steps of the described methods.

[0010] Ainda outra modalidade provê um método para produzir um anticorpo, incluindo as etapas de cultivar as células que produzem o anticorpo em uma cultura celular, obter uma amostra da cultura celular, caracterizar as interfaces de dimerização na amostra de anticorpo de acordo com o método descrito anteriormente e modificar uma ou mais condições de cultura da cultura celular para reduzir a quantidade de dimerização ou interação/agregação não covalente do anticorpo produzido durante a cultura celular. Em algumas modalidades, a amostra é colhida durante a cultura de células em qualquer intervalo. Em outras modalidades, a amostra é colhida após a produção da cultura, após a extração de proteínas ou após a purificação. As uma ou mais condições da cultura de células que são alteradas para reduzir a quantidade de dimerização ou agregação podem ser selecionadas do grupo que consiste em temperatura, pH, densidade celular, concentração de aminoácidos, osmolalidade, concentração de fator de crescimento, agitação, pressão parcial de gás, tensoativos ou suas combinações. As células podem ser eucariontes ou procariontes. As células podem ser células do ovário do hamster chinês (CHO) (por exemplo, CHO K1, DXB-11 CHO, Veggie-CHO), células COS (por exemplo, COS-7), células da retina, células Vero, células CV1, células renais (por exemplo, HEK293, 293 EBNA, MSR 293, MDCK, HaK, BHK21), células HeLa, células HepG2, células WI38, células MRC 5, células Colo25, células HB 8065, células HL-60, células linfocitárias, por exemplo células T autólogas, Jurkat (linfócitos T) ou Daudi (linfócitos B), células A431 (epidérmicas), células U937, 3T3, células L, células C127, células SP2/0, células NS-0, células MMT, células-tronco, células tumorais e uma linha celular derivada de qualquer uma das células mencionadas anteriormente. Em uma modalidade, as células são células de hibridoma ou quadroma.[0010] Yet another embodiment provides a method of producing an antibody, including the steps of culturing the cells producing the antibody in a cell culture, obtaining a sample of the cell culture, characterizing the dimerization interfaces in the antibody sample according to the method described above and modifying one or more culture conditions of the cell culture to reduce the amount of dimerization or non-covalent interaction/aggregation of the antibody produced during cell culture. In some embodiments, the sample is collected during cell culture at any interval. In other embodiments, the sample is taken after culture production, after protein extraction, or after purification. The one or more cell culture conditions that are altered to reduce the amount of dimerization or aggregation can be selected from the group consisting of temperature, pH, cell density, amino acid concentration, osmolality, growth factor concentration, agitation, pressure partial gas, surfactants or combinations thereof. Cells can be eukaryotic or prokaryotic. The cells can be Chinese hamster ovary (CHO) cells (e.g. K1 CHO, DXB-11 CHO, Veggie-CHO), COS cells (e.g. COS-7), retinal cells, Vero cells, CV1 cells , kidney cells (e.g. HEK293, EBNA 293, MSR 293, MDCK, HaK, BHK21), HeLa cells, HepG2 cells, WI38 cells, MRC 5 cells, Colo25 cells, HB 8065 cells, HL-60 cells, lymphocyte cells, e.g. autologous T cells, Jurkat (T lymphocytes) or Daudi (B lymphocytes), A431 cells (epidermal), U937 cells, 3T3 cells, L cells, C127 cells, SP2/0 cells, NS-0 cells, MMT cells, stem, tumor cells and a cell line derived from any of the aforementioned cells. In one embodiment, the cells are hybridoma or quadroma cells.

[0011] Ainda uma outra modalidade provê um método de produção de um anticorpo, incluindo as etapas de cultivar as células que produzem o anticorpo em uma cultura celular, depois purificar e formular o anticorpo para obter uma substância medicamentosa formulada (FDS), obter uma amostra do anticorpo purificado antes e/ou após a formulação do anticorpo, caracterizar as interfaces de dimerização na amostra de anticorpo ou amostra de FDS de acordo com o método descrito anteriormente e modificar uma ou mais condições da purificação ou formulação de anticorpos para reduzir a quantidade de dimerização ou interação/agregação não covalente do anticorpo produzido durante a cultura celular. As uma ou mais condições de purificação do anticorpo que são alteradas para reduzir a quantidade de dimerização ou agregação podem ser selecionadas do grupo que consiste em temperatura, pH, matriz de afinidade, resina de cromatografia, tampões, filtros ou combinações dos mesmos. As uma ou mais condições da formulação do anticorpo que são alteradas para reduzir a quantidade de dimerização ou agregação podem ser selecionadas do grupo que consiste em pH, concentração de anticorpo, concentração de excipiente, tampões, tensoativos, estabilizadores ou quaisquer de suas combinações. Um ou mais excipientes da FDS podem ser alterados para reduzir a quantidade de dimerização ou agregação e são selecionados a partir de qualquer um dos excipientes conhecidos na técnica.[0011] Yet another embodiment provides a method of producing an antibody, including the steps of growing the cells producing the antibody in cell culture, then purifying and formulating the antibody to obtain a formulated drug substance (SDS), obtaining a purified antibody sample before and/or after antibody formulation, characterize the dimerization interfaces in the antibody sample or SDS sample according to the method described above, and modify one or more conditions of the antibody purification or formulation to reduce the amount of dimerization or non-covalent interaction/aggregation of the antibody produced during cell culture. The one or more antibody purification conditions that are altered to reduce the amount of dimerization or aggregation can be selected from the group consisting of temperature, pH, affinity matrix, chromatography resin, buffers, filters, or combinations thereof. The one or more conditions of the antibody formulation that are altered to reduce the amount of dimerization or aggregation can be selected from the group consisting of pH, antibody concentration, excipient concentration, buffers, surfactants, stabilizers, or any combination thereof. One or more excipients in the SDS can be altered to reduce the amount of dimerization or aggregation and are selected from any of the excipients known in the art.

[0012] Ainda outra modalidade provê um anticorpo produzido pelos métodos aqui descritos.[0012] Yet another embodiment provides an antibody produced by the methods described herein.

[0013] Também são providos métodos para prover medicamentos proteicos modificados com dimerização reduzida ou interação não covalente em relação a um medicamento proteico não modificado. Em uma modalidade, o medicamento proteico é um anticorpo monoclonal ou um fragmento de ligação ao antígeno do mesmo.[0013] Also provided are methods for providing modified protein drugs with reduced dimerization or non-covalent interaction with an unmodified protein drug. In one embodiment, the protein drug is a monoclonal antibody or antigen-binding fragment thereof.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOSBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[0014] A Figura 1 é um diagrama de fluxo de trabalho de uma estratégia de exemplo de digestão limitada e de marcação única para o mapeamento da interface de dimerização do mAb.[0014] Figure 1 is a workflow diagram of an example limited digestion and single tag strategy for mAb dimerization interface mapping.

[0015] A Figura 2 é um gráfico de porcentagem de cloridrato de éster etílico da glicina (GEE) (dímero de monômero) para a cadeia/resíduo indicado, mostrando o gráfico de marcação diferencial de GEE entre o dímero Fab e o monômero Fab de mAb-1 gerado a partir de digestão limitada por Lys-C da amostra de HMW enriquecida.[0015] Figure 2 is a graph of glycine ethyl ester (GEE) hydrochloride percentage (monomer dimer) for the indicated chain/residue, showing the graph of differential labeling of GHG between the Fab dimer and the Fab monomer of mAb-1 generated from Lys-C limited digestion of enriched HMW sample.

[0016] A Figura 3A é um gráfico de barras da porcentagem de GEE para o fragmento de anticorpo indicado do mAb-1 no nível do peptídeo. A Figura 3B é um gráfico de barras da porcentagem de GEE para o fragmento de anticorpo indicado do mAb-2 no nível do resíduo de aminoácido.[0016] Figure 3A is a bar graph of the percentage of GHG for the indicated antibody fragment of mAb-1 at the peptide level. Figure 3B is a bar graph of the percentage of GHG for the indicated antibody fragment of mAb-2 at the amino acid residue level.

[0017] As Figuras 4A a 4C são gráficos de dispersão mostrando o ajuste de Poisson de espécies oxidadas para uma amostra limitada de HMW de mAb1digerido com LysC. A Figura 4A representa a região Fc, a Figura 4B representa a região LC e a Figura 4C representa a região Fd. A linha representa o ajuste de Poisson para cada gráfico.[0017] Figures 4A to 4C are scatter plots showing the Poisson fit of oxidized species for a HMW-limited sample of LysC-digested mAb1. Figure 4A represents the Fc region, Figure 4B represents the LC region and Figure 4C represents the Fd region. The line represents the Poisson fit for each graph.

[0018] A Figura 5A é um gráfico de barras da extensão da modificação com FPOP para o fragmento indicado no nível do peptídeo do mAb-1. A Figura 5B é um gráfico de barras da extensão da modificação com FPOP para o fragmento indicado no nível de resíduo do mAb-1.[0018] Figure 5A is a bar graph of the extent of modification with FPOP for the indicated fragment at the peptide level of mAb-1. Figure 5B is a bar graph of the extent of modification with FPOP for the fragment indicated at the mAb-1 residue level.

[0019] As Figuras 6A e 6B são gráficos de dispersão mostrando o ajuste de Poisson de espécies oxidadas para a proteína lisozima com diferentes posições de foco e condições de potência do laser.[0019] Figures 6A and 6B are scatter plots showing the Poisson fit of oxidized species for lysozyme protein with different focus positions and laser power conditions.

[0020] As Figuras 7A a 7F são gráficos de dispersão mostrando o ajuste de Poisson de espécies oxidadas para a proteína lisozima com várias concentrações de sequestrador (500 μM, 350 μM ou 200 μM His) e várias configurações de potência do laser (97 mJ ou 156 mJ).[0020] Figures 7A to 7F are scatter plots showing the Poisson fit of oxidized species for lysozyme protein with various scavenger concentrations (500 μM, 350 μM or 200 μM His) and various laser power settings (97 mJ or 156 mJ).

[0021] As Figuras 8A a 8D são gráficos de dispersão mostrando o ajuste de Poisson de espécies oxidadas para a proteína lisozima com várias concentrações de sequestrador (500 μM ou 200 μM His) e várias concentrações de proteína (1 mg/mL ou 0,1 mg/mL).[0021] Figures 8A to 8D are scatter plots showing the Poisson fit of oxidized species for lysozyme protein with various scavenger concentrations (500 μM or 200 μM His) and various protein concentrations (1 mg/mL or 0, 1mg/mL).

[0022] As Figuras 9A a 9B são gráficos de dispersão mostrando o ajuste de Poisson de espécies oxidadas para mAb1 (Figura 9A) ou para mAb1 desglicosilado (Figura 9B).[0022] Figures 9A to 9B are scatterplots showing the Poisson fit of oxidized species for mAb1 (Figure 9A) or for deglycosylated mAb1 (Figure 9B).

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃODETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION I. DefiniçõesI. Definitions

[0023] O uso dos termos “um”, “uma”, “o/a” e referências semelhantes no contexto da descrição da invenção atualmente reivindicada (especialmente no contexto das reivindicações) deve ser interpretado para abranger tanto o singular quanto o plural, salvo indicado em contrário neste documento ou claramente contradito pelo contexto.[0023] The use of the terms “an”, “an”, “the/a” and similar references in the context of describing the currently claimed invention (especially in the context of the claims) shall be interpreted to encompass both singular and plural, unless otherwise indicated herein or clearly contradicted by context.

[0024] A repetição de intervalos de valores aqui descritos destina-se apenas a servir como um método de referência em forma abreviada a cada valor separado dentro do intervalo, salvo indicado em contrário neste documento, e cada valor separado é incorporado no relatório descritivo como se fosse individualmente mencionado novamente aqui.[0024] The repetition of ranges of values described herein is only intended to serve as a method of reference in abbreviated form to each separate value within the range, unless otherwise indicated herein, and each separate value is incorporated in the descriptive report as if it were individually mentioned again here.

[0025] O uso do termo “cerca de” se destina a descrever valores acima ou abaixo do valor declarado em um intervalo de aproximadamente +/10%; em outras modalidades, os valores podem variar em valor acima ou abaixo do valor indicado em um intervalo de aproximadamente +/- 5%; em outras modalidades, os valores podem variar em valor acima ou abaixo do valor indicado em um intervalo de aproximadamente +/- 2%; em outras modalidades os valores podem variar em valor acima ou abaixo do valor indicado em um intervalo de aproximadamente +/- 1%. Os intervalos acima mencionados destinam-se a ser esclarecidos por contexto, e nenhuma limitação adicional está implícita. Todos os métodos aqui descritos podem ser executados em qualquer ordem adequada, a menos que indicado aqui de outra forma ou claramente contradito pelo contexto. O uso de todos e quaisquer exemplos, ou linguagem de exemplo (por exemplo, “como”) provida neste documento, visa meramente esclarecer melhor a invenção e não representa uma limitação no escopo da invenção, a menos que seja reivindicado de outra forma. Nenhuma linguagem no relatório descritivo deve ser interpretada como indicativa de qualquer elemento não reivindicado como essencial para a prática da invenção.[0025] The use of the term “about” is intended to describe values above or below the stated value within a range of approximately +/10%; in other embodiments, the values may vary in value above or below the indicated value within a range of approximately +/- 5%; in other embodiments, the values may vary in value above or below the indicated value within a range of approximately +/- 2%; in other embodiments the values may vary in value above or below the indicated value within a range of approximately +/- 1%. The above ranges are intended to be clarified by context, and no further limitations are implied. All methods described herein may be performed in any proper order unless otherwise indicated herein or clearly contradicted by context. The use of any and all examples, or example language (eg, "how to") provided herein, is merely intended to further clarify the invention and does not represent a limitation on the scope of the invention, unless otherwise claimed. No language in the specification should be construed as indicating any element not claimed to be essential to the practice of the invention.

[0026] O termo “proteína” refere-se a uma molécula composta por dois ou mais resíduos de aminoácidos ligados entre si por uma ligação de peptídeo. A proteína inclui polipeptídeos e peptídeos e também pode incluir modificações como glicosilação, ligação lipídica, sulfatação, gama- carboxilação de resíduos de ácido glutâmico, alquilação, hidroxilação e ADP- ribosilação. As proteínas podem ser de interesse científico ou comercial, incluindo os medicamentos à base de proteínas, e as proteínas incluem, entre outras coisas, enzimas, ligantes, receptores, anticorpos e proteínas quiméricas ou de fusão. As proteínas são produzidas por vários tipos de células recombinantes com o uso de métodos conhecidos de cultura celular, e são introduzidas em geral na célula por transfecção de vetores de nucleotídeos de engenharia genética (por exemplo, como uma sequência que codifica uma proteína quimérica ou uma sequência otimizada de códons, uma sequência isenta de íntrons etc.), sendo que os vetores podem residir como um epissoma ou ser integrados no genoma da célula.[0026] The term "protein" refers to a molecule composed of two or more amino acid residues linked together by a peptide bond. Protein includes polypeptides and peptides and can also include modifications such as glycosylation, lipid binding, sulfation, gamma-carboxylation of glutamic acid residues, alkylation, hydroxylation and ADP-ribosylation. Proteins can be of scientific or commercial interest, including protein-based drugs, and proteins include, among other things, enzymes, ligands, receptors, antibodies, and chimeric or fusion proteins. Proteins are produced by various types of recombinant cells using known cell culture methods, and are generally introduced into the cell by transfection of genetically engineered nucleotide vectors (e.g., as a sequence encoding a chimeric protein or a codon-optimized sequence, an intron-free sequence, etc.), and the vectors can reside as an episome or be integrated into the genome of the cell.

[0027] O termo “anticorpo” refere-se a uma molécula de imunoglobulina composta por quatro cadeias polipeptídicas, duas cadeias pesadas (H) e duas cadeias leves (L) interconectadas por ligações de dissulfeto. Cada cadeia pesada possui uma região variável da cadeia pesada (HCVR ou VH) e uma região constante da cadeia pesada. A região constante da cadeia pesada contém um domínio CH1, um domínio de região da dobradiça, um domínio CH2 e um domínio CH3. Cada cadeia leve possui uma região variável da cadeia leve e uma região constante da cadeia leve. A região constante da cadeia leve consiste em um domínio (CL). As regiões VH e VL podem ainda ser subdivididas em regiões de hipervariabilidade, denominadas regiões determinantes de complementaridade (CDR), intercaladas com regiões mais conservadas, denominadas regiões de cadeia principal (FR). Cada VH e VL é composta por três CDRs e quatro FRs, dispostas do terminal amino ao terminal carbóxi na seguinte ordem: FR1, CDR1, FR2, CDR2, FR3, CDR3, FR4. Cada cadeia VH/CH1 e VL/CL se associa (por exemplo, por pontes de dissulfeto) para formar um par, ou F(ab), tendo um sítio de ligação ao antígeno em seu terminal N. Assim, após a digestão enzimática limitada, um fragmento F(ab) [ou F(ab’)] é um fragmento de anticorpo que ainda se liga a antígenos, mas é monovalente, sem nenhuma porção Fc. Um anticorpo é tipicamente bivalente em relação à ligação ao antígeno e, como tal, inclui duas porções F (ab), conhecidas como F(ab’)2, ligadas entre si por pontes de dissulfeto na dobradiça superior. Os fragmentos F(ab’)2 são gerados pela digestão limitada de anticorpos inteiros para remover a maior parte da região Fc, deixando intacta parte da região de dobradiça, e podem ser ainda mais reduzidos aos fragmentos F(ab’). O termo “anticorpo” inclui referência a imunoglobulinas, tanto glicosiladas quanto não glicosiladas, de qualquer isotipo ou subclasse. O termo “anticorpo” inclui moléculas de anticorpo preparadas, expressas, criadas ou isoladas por meios recombinantes, como anticorpos isolados de uma célula hospedeira transfectada para expressar o anticorpo. O termo anticorpo também inclui anticorpo biespecífico, que inclui uma imunoglobulina heterotetramérica que pode se unir a mais de um epítopo diferente. As estruturas de anticorpos bivalentes também podem ser biespecíficas no que diz respeito à especificidade de cada sítio de ligação ao antígeno para diferentes antígenos. Os anticorpos biespecíficos são geralmente descritos na Publicação de Pedido de Patente US N° 2010/0331527, que está incorporada por referência neste documento.[0027] The term "antibody" refers to an immunoglobulin molecule composed of four polypeptide chains, two heavy (H) chains and two light (L) chains interconnected by disulfide bonds. Each heavy chain has a heavy chain variable region (HCVR or VH) and a heavy chain constant region. The heavy chain constant region contains a CH1 domain, a hinge region domain, a CH2 domain, and a CH3 domain. Each light chain has a light chain variable region and a light chain constant region. The light chain constant region consists of one domain (CL). The VH and VL regions can be further subdivided into regions of hypervariability, called complementarity determining regions (CDR), interspersed with more conserved regions, called main chain regions (FR). Each VH and VL is composed of three CDRs and four FRs, arranged from the amino terminus to the carboxy terminus in the following order: FR1, CDR1, FR2, CDR2, FR3, CDR3, FR4. Each VH/CH1 and VL/CL chain associates (eg, by disulfide bonds) to form a pair, or F(ab), having an antigen-binding site at its N-terminus. Thus, after limited enzymatic digestion , an F(ab) [or F(ab')] fragment is an antibody fragment that still binds antigens, but is monovalent, with no Fc portion. An antibody is typically bivalent with respect to antigen binding and as such includes two F(ab) moieties, known as F(ab')2, linked together by disulfide bridges at the top hinge. F(ab')2 fragments are generated by limited digestion of whole antibodies to remove most of the Fc region, leaving part of the hinge region intact, and can be further reduced to F(ab') fragments. The term "antibody" includes reference to immunoglobulins, both glycosylated and non-glycosylated, of any isotype or subclass. The term "antibody" includes antibody molecules prepared, expressed, created or isolated by recombinant means, such as antibodies isolated from a host cell transfected to express the antibody. The term antibody also includes bispecific antibody, which includes a heterotetrameric immunoglobulin that can bind more than one different epitope. Bivalent antibody constructs can also be bispecific with respect to the specificity of each antigen-binding site for different antigens. Bispecific antibodies are generally described in US Patent Application Publication No. 2010/0331527, which is incorporated by reference herein.

[0028] “Proteínas de fusão Fc” compreendem parte ou todas as duas ou mais proteínas, uma das quais é uma porção Fc de uma molécula de imunoglobulina, que não são encontradas juntas na natureza. A preparação de proteínas de fusão compreendendo certos polipeptídeos heterólogos fundidos com várias porções de polipeptídeos derivados de anticorpos (incluindo o domínio Fc) foi descrita, por exemplo, por Ashkenazi et al., Proc. Natl. Acad. ScL USA 88: 10535, 1991; Byrn et al., Nature 344: 677, 1990; e Hollenbaugh et al., “Construction of Immunoglobulin Fusion Proteins”, em Current Protocols in Immunology, Suppl. 4, páginas 10.19.1 - 10.19.11, 1992. “Proteínas de fusão Fc do receptor” compreendem um ou mais domínios extracelulares de um receptor acoplado a uma fração Fc o qual, em algumas modalidades, compreende uma região de dobradiça seguida por um domínio CH2 e CH3 de uma imunoglobulina. Em algumas modalidades, a proteína de fusão Fc compreende duas ou mais cadeias distintas do receptor que se ligam a um ou mais ligantes. Por exemplo, uma proteína de fusão Fc é uma armadilha, como, por exemplo, uma armadilha de IL-1 ou armadilha de VEGF.[0028] "Fc fusion proteins" comprise part or all of two or more proteins, one of which is an Fc portion of an immunoglobulin molecule, that are not found together in nature. The preparation of fusion proteins comprising certain heterologous polypeptides fused to various portions of antibody-derived polypeptides (including the Fc domain) has been described, for example, by Ashkenazi et al., Proc. Natl. academic ScL USA 88: 10535, 1991; Byrn et al. (1990) Nature 344:677; and Hollenbaugh et al., "Construction of Immunoglobulin Fusion Proteins", in Current Protocols in Immunology, Suppl. 4, pages 10.19.1 - 10.19.11, 1992. "Receptor Fc fusion proteins" comprise one or more extracellular domains of a receptor coupled to an Fc moiety which, in some embodiments, comprises a hinge region followed by a CH2 and CH3 domain of an immunoglobulin. In some embodiments, the Fc fusion protein comprises two or more distinct receptor chains that bind one or more ligands. For example, an Fc fusion protein is a trap, such as an IL-1 trap or a VEGF trap.

[0029] O termo “Cultura celular” refere-se à propagação ou proliferação de células em um vaso, como um balão ou biorreator, e inclui, mas não está limitado a, cultura de lote alimentado, cultura contínua, cultura de perfusão e semelhantes.[0029] The term "Cell Culture" refers to the propagation or proliferation of cells in a vessel, such as a flask or bioreactor, and includes, but is not limited to, fed-batch culture, continuous culture, perfusion culture, and the like .

[0030] O termo “MS/MS” refere-se a uma técnica de espectrometria de massa que usa dois espectrômetros de massa em tandem. Entre os dois analisadores (MS1 e MS2) está uma célula de gás de colisão. Os íons precursores selecionados por MS1 colidem com um gás de alta pressão (geralmente He) na célula e sofrem fragmentação.[0030] The term “MS/MS” refers to a mass spectrometry technique that uses two mass spectrometers in tandem. Between the two analyzers (MS1 and MS2) is a collision gas cell. Precursor ions selected by MS1 collide with a high pressure gas (usually He) in the cell and undergo fragmentation.

[0031] O termo “LC-MS” refere-se a cromatografia líquida- espectrometria de massa, que é uma técnica química analítica que combina os recursos de separação física da cromatografia líquida (ou HPLC) com os recursos de análise de massa da espectrometria de massa (MS).[0031] The term “LC-MS” refers to liquid chromatography-mass spectrometry, which is an analytical chemical technique that combines the physical separation capabilities of liquid chromatography (or HPLC) with the mass analysis capabilities of spectrometry mass (MS).

[0032] O termo “uma substituição conservadora de aminoácidos” refere-se a uma substituição de um aminoácido por outro que possui propriedades semelhantes. Espera-se que este tipo de substituição raramente resulte em disfunção na proteína correspondente.[0032] The term "a conservative amino acid substitution" refers to a substitution of one amino acid for another that has similar properties. It is expected that this type of substitution rarely results in dysfunction in the corresponding protein.

II. Medicamentos ProteicosII. Protein Drugs

[0033] Uma modalidade provê um medicamento proteico que foi modificado para reduzir a dimerização ou interação não covalente do medicamento proteico. A modificação pode ser uma substituição conservativa de aminoácidos. Em uma substituição conservativa de aminoácidos, um aminoácido é trocado por outro que possui propriedades semelhantes. Espera- se que este tipo de substituição raramente resulte em disfunção na proteína correspondente.[0033] One embodiment provides a protein drug that has been modified to reduce dimerization or non-covalent interaction of the protein drug. The modification may be a conservative amino acid substitution. In a conservative amino acid substitution, one amino acid is replaced with another that has similar properties. It is expected that this type of substitution rarely results in dysfunction in the corresponding protein.

A. Proteínas de InteresseA. Proteins of Interest

[0034] Em uma modalidade, o medicamento proteico pode conter uma ou mais proteínas de interesse adequadas para expressão em células procariontes ou eucariontes. Por exemplo, a proteína de interesse inclui, mas não se limita a, um anticorpo ou fragmento de ligação ao antígeno do mesmo, um anticorpo quimérico ou fragmento de ligação ao antígeno do mesmo, um ScFv ou fragmento do mesmo, uma proteína de fusão Fc ou fragmento do mesmo, um fator de crescimento ou um fragmento do mesmo, uma citocina ou um fragmento do mesmo, ou um domínio extracelular de um receptor da superfície celular ou um fragmento do mesmo. As proteínas de interesse podem ser polipeptídeos simples que consistem em uma única subunidade ou proteínas complexas de múltiplas subunidades compreendendo duas ou mais subunidades. A proteína de interesse pode ser um produto biofarmacêutico, aditivo ou conservante de alimentos, ou qualquer produto proteico sujeito a purificação e padrões de qualidade.[0034] In one embodiment, the protein drug may contain one or more proteins of interest suitable for expression in prokaryotic or eukaryotic cells. For example, the protein of interest includes, but is not limited to, an antibody or antigen-binding fragment thereof, a chimeric antibody or antigen-binding fragment thereof, an ScFv or fragment thereof, an Fc fusion protein or fragment thereof, a growth factor or fragment thereof, a cytokine or fragment thereof, or an extracellular domain of a cell surface receptor or fragment thereof. Proteins of interest can be simple polypeptides consisting of a single subunit or complex multi-subunit proteins comprising two or more subunits. The protein of interest can be a biopharmaceutical, food additive or preservative, or any protein product subject to purification and quality standards.

[0035] Em algumas modalidades, o produto proteico (proteína de interesse) é um anticorpo, um anticorpo humano, um anticorpo humanizado, um anticorpo quimérico, um anticorpo monoclonal, um anticorpo multiespecífico, um anticorpo biespecífico, um fragmento de anticorpo de ligação ao antígeno, um anticorpo de cadeia única, um diacorpo, triacorpo ou tetracorpo, uma molécula tipo imunoglobulina G tetravalente dupla específica, denominada imunoglobulina de domínio variável duplo (DVD- IG), um anticorpo IgD, um anticorpo IgE, um anticorpo IgM, um anticorpo IgG, um anticorpo IgG1 , um anticorpo IgG2, um anticorpo IgG3 ou um anticorpo IgG4. Em uma modalidade, o anticorpo é um anticorpo IgG1. Em uma modalidade, o anticorpo é um anticorpo IgG2. Em uma modalidade, o anticorpo é um anticorpo IgG4. Em uma outra modalidade, o anticorpo compreende uma dobradiça quimérica. Ainda em outras modalidades, o anticorpo compreende um Fc quimérico. Em uma modalidade, o anticorpo é um anticorpo quimérico IgG2/IgG4. Em uma modalidade, o anticorpo é um anticorpo quimérico IgG2/IgG1. Em uma modalidade, o anticorpo é um anticorpo quimérico IgG2/IgG1/IgG4.[0035] In some embodiments, the protein product (protein of interest) is an antibody, a human antibody, a humanized antibody, a chimeric antibody, a monoclonal antibody, a multispecific antibody, a bispecific antibody, a protein-binding antibody fragment antigen, a single-chain antibody, a diabody, triabody, or tetrabody, a specific tetravalent G-type immunoglobulin-like molecule called dual variable domain immunoglobulin (DVD-IG), an IgD antibody, an IgE antibody, an IgM antibody, an antibody IgG, an IgG1 antibody, an IgG2 antibody, an IgG3 antibody, or an IgG4 antibody. In one embodiment, the antibody is an IgG1 antibody. In one embodiment, the antibody is an IgG2 antibody. In one embodiment, the antibody is an IgG4 antibody. In another embodiment, the antibody comprises a chimeric hinge. In yet other embodiments, the antibody comprises a chimeric Fc. In one embodiment, the antibody is an IgG2/IgG4 chimeric antibody. In one embodiment, the antibody is an IgG2/IgG1 chimeric antibody. In one embodiment, the antibody is an IgG2/IgG1/IgG4 chimeric antibody.

[0036] Em algumas modalidades, o anticorpo é selecionado do grupo que consiste em um anticorpo anti-morte celular programada 1 (por exemplo, um anticorpo anti-PD1, como descrito na Publicação do Pedido de Patente US N° US2015/0203579A1), um ligante anti-morte celular programada-1 (por exemplo, um anticorpo anti-PD-L1 como descrito na Publicação do Pedido de Patente US N° US2015/0203580A1), um anticorpo anti-Dll4, um anticorpo anti-Angiopoetina-2 (por exemplo, um anticorpo anti-ANG2 como descrito na Patente US N° 9.402.898), um anticorpo anti-Angiopoetina tipo 3 (por exemplo, um anticorpo anti-AngPtl3 como descrito na Patente U.S. N° 9.018.356), um anticorpo do receptor de fator de crescimento derivado de antiplaquetas (por exemplo, um anticorpo anti-PDGFR como descrito na Patente US N° 9.265.827), um anticorpo anti-Erb3, um anticorpo anti-receptor de prolactina (por exemplo, anticorpo anti-PRLR como descrito na Patente US N° 9.302.015), um anticorpo anti-Complemento 5 (por exemplo, um anticorpo anti-C5 como descrito na Publicação do Pedido de Patente US N° US2015/0313194A1), um anticorpo anti-TNF, um anticorpo anti-receptor de fator de crescimento epidérmico (por exemplo, um anticorpo anti-EGFR como descrito na Patente US N° 9.132.192 ou um anticorpo anti-EGFRvIII como descrito na Publicação do Pedido de Patente US N° US2015/0259423A1), um anticorpo anti-Pró-proteína Convertase Subtilisina Kexina-9 (por exemplo, um anticorpo anti-PCSK9 como descrito na Patente US N° 8.062.640 ou Publicação do Pedido de Patente US N° US2014/0044730A1), um anticorpo anti-Fator de Crescimento e Diferenciação-8 (por exemplo, um anticorpo anti-GDF8, também conhecido como anticorpo anti-miostatina, conforme descrito nas patentes US N°s 8.871.209 ou 9.260.515), um receptor anti-glucagon (por exemplo, anticorpo anti-GCGR como descrito na Publicação do Pedido de Patente US N°s US2015/0337045A1 ou US2016/0075778A1), um anticorpo anti-VEGF, um anticorpo anti-IL1R, um anticorpo receptor de interleucina 4 (por exemplo, um anticorpo anti-IL4R como descrito na Publicação do Pedido de Patente US N° US2014/0271681A1 ou Patentes US N°s 8.735.095 ou 8.945.559), um anticorpo anti-receptor de interleucina 6 (por exemplo, um anticorpo anti- IL6R como descrito nas Patentes US N°s 7.582.298, 8.043.617 ou 9.173.880), um anticorpo anti-IL1, um anticorpo anti-IL2, um anticorpo anti-IL3, um anticorpo anti-IL4, um anticorpo anti-IL5, um anticorpo anti-IL6, um anticorpo anti-IL7 , um anti-interleucina 33 (por exemplo, anticorpo anti-IL33 como descrito na Publicação do Pedido de Patente US N° US2014/0271658A1 ou US2014/0271642A1), um anticorpo anti-Vírus respiratório sincicial (por exemplo, anticorpo anti-RSV como descrito na Publicação do Pedido de Patente US N° US2014/0271653A1), um anti-Grupo de diferenciação 3 (por exemplo, um anticorpo anti-CD3, como descrito na Publicação do Pedido de Patente US N°s US2014/0088295A1 e US20150266966A1, e no pedido US N° 62/222.605), um anticorpo anti- Grupo de diferenciação 20 (por exemplo, um anticorpo anti-CD20 como descrito na Publicação do Pedido de Patente US N°s US2014/0088295A1 e US20150266966A1, e na Patente US N° 7.879.984), um anticorpo anti-CD19, um anticorpo anti-CD28, um anticorpo anti-Grupo de diferenciação-48 (por exemplo, anticorpo anti-CD48, como descrito na Patente US N° 9.228.014), um anticorpo anti-Fel d1 (por exemplo, como descrito na Patente US N° 9.079.948), um anti-vírus da Síndrome Respiratória do Oriente Médio (por exemplo, um anticorpo anti-MERS como descrito na Publicação do Pedido de Patente US N° US2015/0337029A1), um anticorpo anti-Vírus Ebola (por exemplo, como descrito na Publicação do Pedido de Patente US N° US2016/0215040), um anticorpo anti-Vírus Zika, um anticorpo anti-Gene de Ativação Linfocitária 3 (por exemplo, um anticorpo anti-LAG3 ou um anticorpo anti-CD223), um anticorpo anti-Fator de Crescimento de Nervos (por exemplo, um anticorpo anti-NGF como descrito na Publicação do Pedido de Patente US N° US2016/0017029 e nas Patentes US N°s 8.309.088 e 9.353.176) e um anticorpo anti-Ativina A. Em algumas modalidades, o anticorpo biespecífico é selecionado do grupo que consiste em um anticorpo biespecífico anti-CD3 x anti-CD20 (como descrito na Publicação do Pedido de Patente US N°s US2014/0088295A1 e US20150266966A1), um anticorpo biespecífico anti-CD3 x anti-Mucina 16 (por exemplo, um anticorpo biespecífico anti-CD3 x anti-Muc16) e um anticorpo biespecífico anti-CD3 x anti-Antígeno de membrana específico da próstata (por exemplo, um anticorpo biespecífico anti-CD3 x anti-PSMA). Em algumas modalidades, a proteína de interesse é selecionada do grupo que consiste em abciximabe, adalimumabe, adalimumabe-atto, ado-trastuzumabe, alemtuzumabe, alirocumabe, atezolizumabe, avelumabe, basiliximabe, belimumabe, benralizumabe, bevacizumabe, blzlotent, brodalumabe, canakinumabe, capromabe pendetide, certolizumabe pegol, cemiplimabe, cetuximabe, denosumabe, dinutuximabe, dupilumabe, durvalumabe, eculizumabe, elotuzumabe, emicizumabe-kxwh, emtansinealirumabe, evin infliximab-abda, infliximab-dyyb, ipilimumabe, ixekizumabe, mepolizumabe, necitumumabe, nesvacumabe, nivolumabe, obiltoxaximabe, obinutuzumabe, ocrelizumabe, ofatumumabe, olaratumabe, omalizumabe, panitumumabe, pembrolizumabe, pertuzumabe, ramucirumabe, ranibizumabe, raxibacumabe, reslizumabe, rinucumabe, rituximabe, sarilumabe, secukinumabe, siltuximabe, tocilizumabe, tocilizumabe, trastuzumabe, trevogrumabe, ustekinumabe e vedolizumabe.[0036] In some embodiments, the antibody is selected from the group consisting of an anti-programmed cell death 1 antibody (e.g., an anti-PD1 antibody, as described in US Patent Application Publication No. US2015/0203579A1), an anti-programmed cell death-1 ligand (e.g., an anti-PD-L1 antibody as described in US Patent Application Publication No. US2015/0203580A1), an anti-Dll4 antibody, an anti-Angiopoietin-2 antibody ( for example, an anti-ANG2 antibody as described in U.S. Patent No. 9,402,898), an anti-Angiopoietin type 3 antibody (for example, an anti-AngPtl3 antibody as described in U.S. Patent No. 9,018,356), an antibody of anti-platelet-derived growth factor receptor (for example, an anti-PDGFR antibody as described in US Patent No. 9,265,827), an anti-Erb3 antibody, an anti-prolactin receptor antibody (for example, anti- PRLR as described in US Patent No. 9,302,015), an anti-Complement 5 antibody (e.g., an anti-C5 antibody as described in US Patent Application Publication No. US2015/0313194A1), an anti-TNF antibody, an anti-epidermal growth factor receptor antibody (for example, an anti-EGFR antibody as described in US Patent No. 9,132,192 or an anti-EGFRvIII antibody as described in US Patent Application Publication No. US2015/0259423A1) , an anti-Proprotein Convertase Subtilisin Kexin-9 antibody (for example, an anti-PCSK9 antibody as described in US Patent No. 8,062,640 or US Patent Application Publication No. US2014/0044730A1), an anti- Growth and Differentiation Factor-8 (for example, an anti-GDF8 antibody, also known as an anti-myostatin antibody as described in US Patent Nos. 8,871,209 or 9,260,515), an anti-glucagon receptor (for example , anti-GCGR antibody as described in US Patent Application Publication Nos. US2015/0337045A1 or US2016/0075778A1), an anti-VEGF antibody, an anti-IL1R antibody, an interleukin 4 receptor antibody (e.g., an antibody anti-IL4R as described in US Patent Application Publication No. US2014/0271681A1 or US Patent Nos. 8,735,095 or 8,945,559), an anti-interleukin 6 receptor antibody (e.g., an anti-IL6R antibody such as described in US Patent Nos. 7,582,298, 8,043,617 or 9,173,880), an anti-IL1 antibody, an anti-IL2 antibody, an anti-IL3 antibody, an anti-IL4 antibody, an anti-IL5 antibody, an anti-IL6 antibody, an anti-IL7 antibody, an anti-interleukin 33 antibody (for example, anti-IL33 antibody as described in US Patent Application Publication No. US2014/0271658A1 or US2014/0271642A1), an anti-Virus antibody respiratory syncytial (e.g., anti-RSV antibody as described in US Patent Application Publication No. US2014/0271653A1), an anti-differentiation Group 3 (e.g., an anti-CD3 antibody, as described in U.S. Patent Application Publication No. US Patent Nos. US2014/0088295A1 and US20150266966A1, and in US Application No. 62/222605), an anti-Differentiation Group 20 antibody (e.g., an anti-CD20 antibody as described in US Patent Application Publication No. s US2014/0088295A1 and US20150266966A1, and in US Patent No. 7,879,984), an anti-CD19 antibody, an anti-CD28 antibody, an anti-Differentiation Group-48 antibody (e.g., anti-CD48 antibody, as described in US Patent No. 9,228,014), an anti-Fel d1 antibody (for example, as described in US Patent No. 9,079,948), an anti-Middle East Respiratory Syndrome virus (for example, an anti- MERS as described in US Patent Application Publication No. US2015/0337029A1), an anti-Ebola Virus antibody (for example, as described in US Patent Application Publication No. US2016/0215040), an anti-Zika Virus antibody, an anti-Lymphocyte Activation Gene 3 antibody (for example, an anti-LAG3 antibody or an anti-CD223 antibody), an anti-Nerve Growth Factor antibody (for example, an anti-NGF antibody as described in the Publication of the Application US Patent Nos. US2016/0017029 and US Patent Nos. 8,309,088 and 9,353,176) and an anti-Activin A antibody. In some embodiments, the bispecific antibody is selected from the group consisting of an anti-Activin A bispecific antibody. CD3 x anti-CD20 (as described in US Patent Application Publication Nos. US2014/0088295A1 and US20150266966A1), an anti-CD3 x anti-Mucin 16 bispecific antibody (for example, an anti-CD3 x anti-Muc16 bispecific antibody ) and an anti-CD3x anti-Prostate Specific Membrane Antigen bispecific antibody (e.g. an anti-PSMA anti-CD3x bispecific antibody). In some embodiments, the protein of interest is selected from the group consisting of abciximab, adalimumab, adalimumab-atto, ado-trastuzumab, alemtuzumab, alirocumab, atezolizumab, avelumab, basiliximab, belimumab, benralizumab, bevacizumab, blzlotent, brodalumab, canakinumab, capromab pendetide, certolizumab pegal, cemiplimab, cetuximab, denosumab, dinutuximab, dupilumab, durvalumab, eculizumab, elotuzumab, emicizumab-kxwh, emtansinealirumab, evin infliximab-abda, infliximab-dyyb, ipilimumab, ixekizumab, mepolizumab, necitumumab, nes vacumab, nivolumab, obiltoxaximab, obinutuzumab, ocrelizumab, ofatumumab, olaratumab, omalizumab, panitumumab, pembrolizumab, pertuzumab, ramucirumab, ranibizumab, raxibacumab, reslizumab, rinucumab, rituximab, sarilumab, secukinumab, siltuximab, tocilizumab, tocilizumab, trastuzumab, tre vogrumab, ustekinumab and vedolizumab.

[0037] Em algumas modalidades, a proteína de interesse é uma proteína recombinante que contém uma fração Fc e outro domínio ((por exemplo, uma proteína de fusão Fc). Em algumas modalidades, uma proteína de fusão Fc é uma proteína de fusão Fc de receptor, que contém um ou mais domínios extracelulares de um receptor acoplado a uma fração Fc. Em algumas modalidades, a fração Fc compreende uma região de dobradiça seguida por um domínio CH2 e CH3 de uma IgG. Em algumas modalidades, a proteína de fusão Fc do receptor contém duas ou mais cadeias de receptores distintas que se ligam a um único ligante ou a vários ligantes. Por exemplo, uma proteína de fusão Fc é uma proteína TRAP, como, por exemplo, uma armadilha para IL-1 (por exemplo, rilonacept, que contém a região de ligação ao ligante IL-1RAcP fundida à região extracelular de Il-1R1 fundida a Fc de hIgGl; consultar a Patente US N° 6.927.004, que está aqui incorporada por referência em sua totalidade), ou uma armadilha para VEGF (por exemplo, aflibercept ou ziv-aflibercept, que compreende o domínio de Ig 2 do Flt1 receptor de VEGF fundido ao domínio de Ig 3 do receptor VEGF Flk1 fundido a Fc de hIgGl; ver Patente US N°s 7.087.411 e 7.279.159). Em outras modalidades, uma proteína de fusão Fc é uma proteína de fusão ScFv-Fc, que contém um ou mais de um ou mais domínios de ligação ao antígeno, como um fragmento de cadeia pesada variável e um fragmento de cadeia leve variável, de um anticorpo acoplado a uma fração Fc.[0037] In some embodiments, the protein of interest is a recombinant protein that contains an Fc moiety and another domain ((e.g., an Fc fusion protein). In some embodiments, an Fc fusion protein is an Fc fusion protein of receptor, which contains one or more extracellular domains of a receptor coupled to an Fc moiety. In some embodiments, the Fc moiety comprises a hinge region followed by a CH2 and CH3 domain of an IgG. In some embodiments, the fusion protein Receptor Fc contains two or more distinct receptor chains that bind a single ligand or multiple ligands. For example, an Fc fusion protein is a TRAP protein, such as an IL-1 trap (e.g. , rilonacept, which contains the IL-1RAcP ligand-binding region fused to the extracellular region of IL-1R1 fused to hIgGl Fc; see US Patent No. 6,927,004, which is incorporated herein by reference in its entirety), or a VEGF trap (e.g., aflibercept or ziv-aflibercept, comprising the Ig domain 2 of the VEGF receptor Flt1 fused to the Ig domain 3 of the VEGF receptor Flk1 fused to the Fc of hIgGl; see US Patent Nos. 7,087,411 and 7,279,159). In other embodiments, an Fc fusion protein is an ScFv-Fc fusion protein, which contains one or more than one or more antigen-binding domains, such as a variable heavy chain fragment and a variable light chain fragment, from one antibody coupled to an Fc moiety.

B. Métodos de Produção de ProteínasB. Protein Production Methods

[0038] Em uma modalidade, o medicamento proteico é produzido em uma cultura celular de lote alimentado. Na produção de proteínas, uma “cultura celular de lote alimentado” ou “cultura de lote alimentado” refere-se a uma cultura em lote em que as células e o meio de cultura são providos inicialmente ao vaso de cultura e os nutrientes adicionais da cultura são alimentados lentamente, em incrementos distintos, à cultura durante a cultura, com ou sem colheita periódica de células e/ou produtos antes do término da cultura. A cultura de lote alimentado inclui “cultura de lote alimentado semicontínua”, sendo que, periodicamente, toda a cultura (que pode incluir células e meio) é removida e substituída por meio fresco. A cultura de lote alimentado é diferenciada da “cultura de lotes” simples, considerando que todos os componentes para cultura celular (incluindo as células animais e todos os nutrientes da cultura) são providos ao vaso de cultura no início do processo de cultura na cultura em lote. A cultura de lote alimentado pode ser diferente de “cultura de perfusão”, na medida em que o sobrenadante não é removido do vaso de cultura durante um processo padrão de lote alimentado, enquanto que na cultura por perfusão, as células são restringidas na cultura por, por exemplo, filtração e o meio de cultura é contínua ou intermitentemente introduzido e removido do vaso de cultura. Entretanto, a remoção de amostras para finalidade de testes durante a cultura celular de lote alimentado é contemplada. O processo de lote alimentado continua até se determinar que foi alcançado o volume de trabalho máximo e/ou a produção de proteínas, e a proteína é, então, colhida.[0038] In one embodiment, the protein drug is produced in a fed batch cell culture. In protein production, a "fed-batch cell culture" or "fed-batch culture" refers to a batch culture in which cells and culture medium are initially supplied to the culture vessel and additional nutrients from the culture are fed slowly, in discrete increments, to the culture during the culture, with or without periodic collection of cells and/or products before the end of the culture. Fed-batch culture includes “semi-continuous fed-batch culture” whereby periodically all culture (which may include cells and media) is removed and replaced with fresh media. Fed-batch culture is distinguished from simple "batch culture" in that all components for cell culture (including animal cells and all culture nutrients) are provided to the culture vessel at the start of the culture process in the feed culture. batch. Fed-batch culture may differ from "perfusion culture" in that the supernatant is not removed from the culture vessel during a standard fed-batch process, whereas in perfusion culture, cells are restricted in culture by , for example, filtration and the culture medium is continuously or intermittently introduced into and removed from the culture vessel. However, removal of samples for testing purposes during fed-batch cell culture is contemplated. The fed batch process continues until it is determined that maximum working volume and/or protein production has been reached, and the protein is then harvested.

[0039] Uma modalidade provê um medicamento proteico que é produzido em uma cultura celular contínua. A frase “cultura celular contínua” refere-se a uma técnica usada para cultivar células continuamente, geralmente em uma fase específica de crescimento. Por exemplo, se for necessário um fornecimento constante de células, ou se for necessária a produção de uma proteína específica de interesse, a cultura celular poderá exigir manutenção em uma fase específica de crescimento. Assim, as condições devem ser continuamente monitoradas e ajustadas de acordo para manter as células nessa fase específica.[0039] One embodiment provides a protein drug that is produced in a continuous cell culture. The phrase "continuous cell culture" refers to a technique used to continuously culture cells, usually at a specific stage of growth. For example, if a constant supply of cells is needed, or if production of a specific protein of interest is needed, the cell culture may require maintenance at a specific growth phase. Thus, conditions must be continuously monitored and adjusted accordingly to keep the cells in that particular phase.

[0040] As culturas celulares utilizadas para produzir o medicamento proteico incluem um meio de cultura celular. Os termos “meio de cultura celular” e “meio de cultura” se referem a uma solução nutritiva utilizada para o cultivo de células de mamíferos que normalmente provê os nutrientes necessários para aumentar o crescimento das células, como uma fonte de energia de carboidratos, aminoácidos essenciais (por exemplo, fenilalanina, valina, treonina, triptofano, metionina, leucina, isoleucina, lisina e histidina) e não essenciais (por exemplo, alanina, asparagina, ácido aspártico, cisteína, ácido glutâmico, glutamina, glicina, prolina, serina e tirosina), oligoelementos, fontes de energia, lipídeos, vitaminas etc. O meio de cultura celular pode conter extratos, por exemplo, soro ou peptonas (hidrolisados), que proveem matérias-primas que sustentam o crescimento celular. Os meios podem conter extratos de soja ou derivados de levedura, em vez de extratos de origem animal. O meio quimicamente definido refere-se a um meio de cultura celular no qual todos os componentes químicos são conhecidos (ou seja, têm uma estrutura química conhecida). O meio quimicamente definido é totalmente livre de componentes derivados de animais, como peptonas derivadas de soro ou animal. Em uma modalidade, o meio é um meio quimicamente definido.[0040] The cell cultures used to produce the protein drug include a cell culture medium. The terms "cell culture medium" and "culture medium" refer to a nutrient solution used for growing mammalian cells that normally provides nutrients needed to enhance cell growth, such as an energy source of carbohydrates, amino acids essential (e.g., phenylalanine, valine, threonine, tryptophan, methionine, leucine, isoleucine, lysine, and histidine) and non-essential (e.g., alanine, asparagine, aspartic acid, cysteine, glutamic acid, glutamine, glycine, proline, serine, and tyrosine), trace elements, energy sources, lipids, vitamins, etc. The cell culture medium may contain extracts, for example serum or peptones (hydrolysates), which provide raw materials that support cell growth. Media may contain soy extracts or yeast derivatives rather than extracts of animal origin. Chemically defined medium refers to a cell culture medium in which all chemical components are known (ie, have a known chemical structure). The chemically defined medium is completely free of animal-derived components such as serum or animal-derived peptones. In one embodiment, the medium is a chemically defined medium.

[0041] A solução também pode conter componentes que aumentam o crescimento e/ou a sobrevivência acima da taxa mínima, incluindo hormônios e fatores de crescimento. A solução pode ser formulada para um pH e uma concentração de sal ideal para a sobrevivência e proliferação da célula específica que está sendo cultivada.[0041] The solution may also contain components that increase growth and/or survival above the minimal rate, including hormones and growth factors. The solution can be formulated to an optimum pH and salt concentration for the survival and proliferation of the specific cell being cultured.

[0042] Uma “linha celular” refere-se a uma célula ou células que são derivadas de uma linhagem específica por meio de passagem em série ou subcultura de células. O termo “células” é usado de forma intercambiável com “população celular”.[0042] A "cell line" refers to a cell or cells that are derived from a specific lineage through serial passage or cell subculture. The term "cells" is used interchangeably with "cell population".

[0043] O termo “célula” inclui qualquer célula que seja adequada para expressar uma sequência de ácidos nucleicos recombinante. As células incluem as dos procariontes e eucariontes, como células bacterianas, células de mamíferos, células humanas, células animais não humanas, células aviárias, células de insetos, células de leveduras ou fusões celulares, como, por exemplo, hibridomas ou quadromas. Em certas modalidades, a célula é uma célula humana, de macaco, símio, hamster, rato ou camundongo. Em outras modalidades, a célula é selecionada das seguintes células: Ovário de hamster chinês (CHO) (por exemplo, CHO K1, DXB-11 CHO, Veggie- CHO), COS (por exemplo, COS-7), células da retina, Vero, CV1, rim (por exemplo, HEK293, 293 EBNA, MSR 293, MDCK, HaK , BHK21), HeLa, HepG2, WI38, MRC 5, Colo25, HB 8065, HL-60, linfócitos, por exemplo, Jurkat (linfócito T) ou Daudi (linfócito B), A431 (epidérmico), U937, 3T3, célula L, célula C127, SP2/0, NS-0, célula MMT, célula-tronco, célula tumoral e uma linhagem celular derivada de uma célula mencionada anteriormente. Em algumas modalidades, a célula compreende um ou mais genes virais, por exemplo, uma célula da retina que expressa um gene viral (por exemplo, uma célula PER.C6®). Em algumas modalidades, a célula é uma célula CHO. Em outras modalidades, a célula é uma célula CHO K1.[0043] The term "cell" includes any cell that is suitable for expressing a recombinant nucleic acid sequence. Cells include those of prokaryotes and eukaryotes, such as bacterial cells, mammalian cells, human cells, non-human animal cells, avian cells, insect cells, yeast cells, or cell fusions, such as, for example, hybridomas or quadromas. In certain embodiments, the cell is a human, monkey, simian, hamster, rat or mouse cell. In other embodiments, the cell is selected from the following cells: Chinese Hamster Ovary (CHO) (e.g. K1 CHO, DXB-11 CHO, Veggie-CHO), COS (e.g. COS-7), retinal cells, Vero, CV1, kidney (e.g. HEK293, EBNA 293, MSR 293, MDCK, HaK , BHK21), HeLa, HepG2, WI38, MRC 5, Colo25, HB 8065, HL-60, lymphocytes, e.g. Jurkat (lymphocyte T) or Daudi (B lymphocyte), A431 (epidermal), U937, 3T3, L cell, C127 cell, SP2/0, NS-0, MMT cell, stem cell, tumor cell and a cell line derived from a mentioned cell previously. In some embodiments, the cell comprises one or more viral genes, for example, a retinal cell that expresses a viral gene (for example, a PER.C6® cell). In some embodiments, the cell is a CHO cell. In other embodiments, the cell is a CHO K1 cell.

[0044] Os métodos de purificação de proteínas são bem conhecidos na técnica. O medicamento pode ser submetido a várias etapas de purificação após a cultura celular e a extração da proteína para remover impurezas, incluindo proteínas da célula hospedeira e formas aberrantes do medicamento, associadas ao processo de cultura celular. As formas de cromatografia são bem conhecidas, como “cromatografia de afinidade”, que é um método cromatográfico que utiliza interações específicas e reversíveis entre proteínas em vez de propriedades gerais da proteína, como ponto isoelétrico, hidrofobicidade ou tamanho, para efetuar a separação cromatográfica. A “Cromatografia de afinidade de Proteína A” ou a “Cromatografia de Proteína A” refere-se a um método cromatográfico de afinidade específico que utiliza a afinidade dos domínios de ligação a IgG da Proteína A para a porção Fc de uma molécula de imunoglobulina. Esta porção Fc compreende domínios constantes de imunoglobulina humana ou animal CH2 e CH3 ou domínios de imunoglobulina substancialmente semelhantes a estes. Outras formas de cromatografia ou técnicas de separação incluem, mas não se limitam a: Cromatografia de afinidade de proteína G, cromatografia de afinidade Marcada com His, cromatografia de Troca Iônica (Cátion fraco, Ânion fraco, Cátion forte, Ânion forte), cromatografia de Exclusão por Tamanho, cromatografia de Fase Reversa, cromatografia de Fase Normal, Cromatografia de Interação Hidrofóbica, Cromatografia de Interação Hidrofílica. Cada técnica requer otimização de condições adequadas, incluindo, mas não se limitando a, carga e tamanho de resina, condições de lavagem, pH, volume de carga, concentração de carga e semelhantes. As técnicas de ultrafiltração e diafiltração também são contempladas no processo de purificação.[0044] Protein purification methods are well known in the art. The drug may undergo multiple purification steps after cell culture and protein extraction to remove impurities, including host cell proteins and aberrant drug forms, associated with the cell culture process. Forms of chromatography are well known, such as “affinity chromatography”, which is a chromatographic method that uses specific and reversible interactions between proteins rather than general protein properties, such as isoelectric point, hydrophobicity or size, to effect chromatographic separation. "Protein A affinity chromatography" or "Protein A chromatography" refers to a specific affinity chromatographic method that utilizes the affinity of the IgG binding domains of Protein A for the Fc portion of an immunoglobulin molecule. This Fc portion comprises human or animal immunoglobulin constant domains CH2 and CH3 or immunoglobulin domains substantially similar thereto. Other forms of chromatography or separation techniques include, but are not limited to: Protein G affinity chromatography, His-Tagged affinity chromatography, Ion Exchange chromatography (Weak Cation, Weak Anion, Strong Cation, Strong Anion), Size Exclusion, Reverse Phase Chromatography, Normal Phase Chromatography, Hydrophobic Interaction Chromatography, Hydrophilic Interaction Chromatography. Each technique requires optimization of proper conditions, including, but not limited to, resin loading and size, washing conditions, pH, loading volume, loading concentration, and the like. Ultrafiltration and diafiltration techniques are also included in the purification process.

[0045] Os métodos de formulação de proteínas são bem conhecidos na técnica. Os medicamentos da presente invenção incluem composições farmacêuticas líquidas que compreendem as moléculas de ligação ao antígeno (por exemplo, um anticorpo) da presente invenção. As composições farmacêuticas da invenção são formuladas com veículos, excipientes e outros agentes adequados que proporcionam transferência, entrega, tolerância e semelhantes aprimorados. Uma infinidade de formulações apropriadas pode ser encontrada no formulário conhecido por todos os químicos farmacêuticos: Remington’s Pharmaceutical Sciences, Mack Publishing Company, Easton, PA. Por exemplo, os excipientes podem incluir um estabilizador, um tampão, um tonificante, um tensoativo, um solvente orgânico, um sal ou suas combinações. Em algumas modalidades, o estabilizador é selecionado do grupo que consiste em um poliol, um açúcar, um aminoácido, um tensoativo não iônico e suas combinações. Em algumas modalidades, o tonificante é selecionado do grupo que consiste em um açúcar, um aminoácido, um sal e suas combinações. Em algumas modalidades, o medicamento é uma formulação líquida ou uma formulação liofilizada reconstituída do medicamento. Em algumas modalidades, o medicamento é uma coformulação que compreende dois ou mais anticorpos diferentes.[0045] Protein formulation methods are well known in the art. Medicaments of the present invention include liquid pharmaceutical compositions comprising the antigen-binding molecules (e.g., an antibody) of the present invention. Pharmaceutical compositions of the invention are formulated with suitable vehicles, excipients and other agents that provide improved transfer, delivery, tolerance and the like. A multitude of suitable formulations can be found in the form known to all pharmaceutical chemists: Remington's Pharmaceutical Sciences, Mack Publishing Company, Easton, PA. For example, excipients can include a stabilizer, buffer, toner, surfactant, organic solvent, salt, or combinations thereof. In some embodiments, the stabilizer is selected from the group consisting of a polyol, a sugar, an amino acid, a nonionic surfactant, and combinations thereof. In some embodiments, the toner is selected from the group consisting of a sugar, an amino acid, a salt, and combinations thereof. In some embodiments, the medicament is a liquid formulation or a reconstituted lyophilized formulation of the medicament. In some embodiments, the medicament is a coformulation comprising two or more different antibodies.

III. Métodos para Caracterizar Interfaces de Dimerização em ProteínasIII. Methods for Characterizing Dimerization Interfaces in Proteins

[0046] A agregação de proteínas continua sendo uma grande preocupação na produção de anticorpos monoclonais. Devido ao potencial de impacto na pureza, potência e imunogenicidade, é importante entender o mecanismo de agregação para que estratégias de controle apropriadas possam ser implementadas para garantir a qualidade do produto. O mapeamento da interface de dimerização em uma molécula de mAb permanece desafiador, devido à complexidade e heterogeneidade dos dímeros de mAb. Embora a espectrometria de massa da troca hidrogênio-deutério (HDX MS) tenha sido bem-sucedida no estudo das interações proteína-proteína, pouco sucesso foi alcançado em revelar a interface de dimerização do mAb, presumivelmente devido às limitações do método na detecção de interações da cadeia lateral da proteína.[0046] Protein aggregation remains a major concern in the production of monoclonal antibodies. Due to the potential impact on purity, potency and immunogenicity, it is important to understand the aggregation mechanism so that appropriate control strategies can be implemented to ensure product quality. Mapping the dimerization interface on a mAb molecule remains challenging due to the complexity and heterogeneity of mAb dimers. Although hydrogen-deuterium exchange mass spectrometry (HDX MS) has been successful in studying protein-protein interactions, little success has been achieved in revealing the mAb dimerization interface, presumably due to the limitations of the method in detecting interactions. of the protein side chain.

[0047] Para superar esses obstáculos, são providos novos sistemas e métodos para o mapeamento bem-sucedido das interfaces heterogêneas de dimerização (covalentes e não covalentes) de uma proteína por métodos abrangentes baseados em MS. Uma estratégia exemplar para o mapeamento da interface de dimerização é provida na Figura 1. A proteína pode ser um anticorpo ou seu fragmento de ligação ao antígeno, uma proteína recombinante ou uma proteína de fusão.[0047] To overcome these obstacles, new systems and methods are provided for the successful mapping of heterogeneous dimerization interfaces (covalent and non-covalent) of a protein by comprehensive MS-based methods. An exemplary strategy for mapping the dimerization interface is provided in Figure 1. The protein may be an antibody or antigen-binding fragment thereof, a recombinant protein, or a fusion protein.

A. Métodos para Caracterizar Sítios de Interação Não CovalenteA. Methods to Characterize Non-Covalent Interaction Sites

[0048] Uma modalidade provê um método para determinar as interfaces de dimerização no nível de peptídeo/resíduo de uma proteína. Um método de exemplo inclui digerir uma amostra de dímero de proteína em subdomínios, marcar a mistura de amostra de proteína digerida, isolar os fragmentos de subdomínio diméricos e monoméricos marcados e mapear peptídeos da amostra marcada para determinar e comparar a extensão de marcação no dímero e no monômero. As regiões que mostram extensões de marcação na fração de dímero menores do que na fração de monômero, provavelmente estão envolvidas na ou próximas à interface de dimerização.[0048] One embodiment provides a method for determining dimerization interfaces at the peptide/residue level of a protein. An exemplary method includes digesting a protein dimer sample into subdomains, labeling the digested protein sample mixture, isolating the labeled dimeric and monomeric subdomain fragments, and mapping peptides from the labeled sample to determine and compare the extent of labeling on the dimer and in the monomer. Regions that show tag lengths in the dimer fraction smaller than in the monomer fraction are likely to be involved at or close to the dimerization interface.

[0049] Em uma modalidade, os peptídeos foram isolados e analisados por mapeamento de peptídeos para localizar sítios de interação não covalente. Em uma outra modalidade para localizar a interface de dimerização não covalente no nível de peptídeo/resíduo, a amostra de dímero de mAb enriquecido foi digerida em uma mistura de homodímero F(ab) [ou F(ab’)], monômeros F(ab) [ou F(ab’)] e Fc, depois submetida a um experimento de marcação covalente, seguido por fracionamento com SEC, digestão tríptica e análise por LC-MS para quantificação da extensão da marcação e comparação nos níveis de peptídeo/resíduo. Em ainda outra modalidade para localizar a interface de dimerização não covalente no nível de peptídeo/resíduo, a amostra de dímero de mAb enriquecido foi digerida em uma mistura de homodímero F(ab) [ou F(ab’)], monômeros F(ab) [ou F(ab’)] e Fc, depois submetida a um único experimento de marcação com FPOP (oxidação fotoquímica rápida de proteínas), seguido de fracionamento com SEC, digestão tríptica e análise por LC-MS para quantificação e comparação da extensão da marcação nos níveis de peptídeo/resíduo. A seguir, são providos mais detalhes nas etapas dos métodos descritos.[0049] In one embodiment, peptides were isolated and analyzed by peptide mapping to locate sites of non-covalent interaction. In another embodiment to locate the non-covalent dimerization interface at the peptide/residue level, the enriched mAb dimer sample was digested in a mixture of F(ab) homodimer [or F(ab')], F(ab') monomers ) [or F(ab')] and Fc, then subjected to a covalent labeling experiment, followed by SEC fractionation, tryptic digestion and LC-MS analysis to quantify the extent of labeling and compare peptide/residue levels. In yet another embodiment to locate the non-covalent dimerization interface at the peptide/residue level, the enriched mAb dimer sample was digested in a mixture of F(ab) homodimer [or F(ab')], F(ab') monomers ) [or F(ab')] and Fc, then subjected to a single labeling experiment with FPOP (rapid photochemical oxidation of proteins), followed by SEC fractionation, tryptic digestion and LC-MS analysis for quantification and comparison of the labeling on peptide/residue levels. In the following, more details are provided on the steps of the described methods.

1. Fragmentação de Dímeros de Proteínas1. Protein Dimer Fragmentation

[0050] Em uma modalidade, um medicamento proteico, por exemplo, um anticorpo, é obtido a partir de uma cultura celular e enriquecido para dímeros para que os dímeros forneçam uma amostra de dímero enriquecido. A amostra de dímero enriquecido pode ser produzida com o uso de uma variedade de técnicas de enriquecimento, incluindo, mas não se limitando a, cromatografia líquida. Uma técnica de cromatografia líquida preferida inclui, mas não está limitada a, cromatografia de exclusão por tamanho. Em algumas modalidades, a amostra de dímero enriquecido contém alguns agregados de proteína que não são dímeros. Assim, a amostra de dímero enriquecido não precisa de ser composta apenas por dímeros. Em uma modalidade, a amostra de dímero enriquecido contém mais de 50% de dímeros.[0050] In one embodiment, a protein drug, e.g., an antibody, is obtained from a cell culture and enriched for dimers so that the dimers provide an enriched dimer sample. The enriched dimer sample can be produced using a variety of enrichment techniques, including, but not limited to, liquid chromatography. A preferred liquid chromatography technique includes, but is not limited to, size exclusion chromatography. In some embodiments, the enriched dimer sample contains some protein aggregates that are not dimers. Thus, the enriched dimer sample need not be composed of dimers alone. In one embodiment, the enriched dimer sample contains greater than 50% dimer.

[0051] A fragmentação ou digestão de um produto proteico, por exemplo para preservar as interações não covalentes que formam um dímero de mAb, pode ser realizada com o uso de técnicas convencionais, frequentemente chamadas de digestão limitada, incluindo técnicas químicas e enzimáticas. Em uma modalidade, uma amostra de dímero de mAb é digerida em condições nativas para produzir vários fragmentos Fab e Fc, por exemplo. uma mistura de homodímero F(ab), F(ab) e monômero Fc, com o uso de uma protease. Uma protease de exemplo é a endoprotease LysC. Outras proteases incluem papaína e ficaína. Em uma modalidade, o dímero de mAb pode ser diluído em Tris-HCl 10 mM (pH 7,5) e depois incubado com endoprotease Lys-C (Proteína: enzima = 400:1). Este tratamento de digestão limitado cliva especificamente a cadeia pesada em um resíduo Lys que é o terminal N das duas ligações dissulfeto da região de dobradiça, levando à geração de fragmentos Fab e Fc. Quaisquer interações não covalentes com dímeros (mais comumente F(ab) - F(ab)) das espécies de dímero são mantidas na mistura.[0051] Fragmentation or digestion of a protein product, for example to preserve the non-covalent interactions that form a mAb dimer, can be performed using conventional techniques, often called limited digestion, including chemical and enzymatic techniques. In one embodiment, a mAb dimer sample is digested under native conditions to produce various Fab and Fc fragments, for example. a mixture of F(ab), F(ab) homodimer and Fc monomer, with the use of a protease. An exemplary protease is the LysC endoprotease. Other proteases include papain and ficain. In one embodiment, the mAb dimer can be diluted in 10 mM Tris-HCl (pH 7.5) and then incubated with Lys-C endoprotease (Protein:enzyme = 400:1). This limited digestion treatment specifically cleaves the heavy chain at a Lys residue that is the N-terminus of the two disulfide bonds of the hinge region, leading to the generation of Fab and Fc fragments. Any non-covalent interactions with dimers (most commonly F(ab) - F(ab)) of the dimer species are retained in the mixture.

[0052] Em outra modalidade, a amostra de dímero de mAb é digerida nos fragmentos F(ab’)2 e Fc* (isto é, dois polipeptídeos Fc que interagem por interações não covalentes, aqui referidos como monômeros Fc) em condições nativas com protease IdeS vendida com o nome FabRICATOR® . O dímero de mAb pode primeiro ser diluído em Tris-HCl 10 mM (pH 8,0) e depois digerido com FabRICATOR® (1 miliunidade de IUB por 1 μg de proteína). Este tratamento de digestão limitado cliva especificamente entre dois resíduos de Gly, um sítio que é terminal C para as duas ligações de dissulfeto da região da dobradiça. Este tratamento pode resultar na geração de um fragmento F(ab’)2 e dois fragmentos Fc/2 idênticos que são ligados por meio de interações não covalentes (Fc*). A mistura de digestão pode então ser incubada com um agente redutor, o que reduz as ligações de dissulfeto intercadeia, mantendo intactas as ligações de dissulfeto intracadeia. Como resultado, os fragmentos F(ab’)2 são reduzidos em dois fragmentos F(ab’), e os Fd e LC são ligados por meio de interação não covalente. As interações não covalentes do dímero (mais comumente F(ab’) - F(ab’)) das espécies de dímero também são mantidas na mistura.[0052] In another embodiment, the mAb dimer sample is digested into F(ab')2 and Fc* fragments (i.e., two Fc polypeptides that interact by non-covalent interactions, referred to herein as Fc monomers) under native conditions with IdeS protease sold under the name FabRICATOR®. The mAb dimer can first be diluted in 10 mM Tris-HCl (pH 8.0) and then digested with FabRICATOR® (1 milliunit IUB per 1 µg protein). This limited digestion treatment specifically cleaves between two Gly residues, a site that is C-terminal to the two disulfide bonds of the hinge region. This treatment can result in the generation of an F(ab')2 fragment and two identical Fc/2 fragments that are linked through non-covalent interactions (Fc*). The digestion mix can then be incubated with a reducing agent, which reduces the interchain disulfide bonds while keeping the intrachain disulfide bonds intact. As a result, the F(ab')2 fragments are reduced into two F(ab') fragments, and the Fd and LC are linked via non-covalent interaction. The non-covalent dimer interactions (most commonly F(ab') - F(ab')) of the dimer species are also maintained in the mixture.

[0053] Exemplos de agentes redutores que podem ser utilizados incluem, mas não se limitam a, ditiotreitol (DTT, CAS 3483-12-3), beta- mercaptoetanol (BME, 2BME, 2-ME, b-mer, CAS 60-24-2), 2 - aminoetanotiol (2-MEA-HCl, também chamado cisteamina-HCl, CAS 15657-0), cloridrato de Tris (2-carboxietil) fosfina, (TCEP, CAS 5961-85-3), cloridrato de cisteína (Cys-HCl, CAS 52-89-1) ou sal de sódio do ácido 2- mercaptoetanossulfônico (MESNA). Outros métodos para reduzir as ligações proteicas são conhecidos na técnica, como uma coluna redutora imobilizada que contém resina à qual um agente redutor à base de tiol foi imobilizado para possibilitar a redução em fase sólida das ligações de dissulfeto do peptídeo e da proteína. Também estão previstos agentes redutores, incluindo agentes oxidantes, adequados para reduzir a interação química entre os polipeptídeos.[0053] Examples of reducing agents that may be used include, but are not limited to, dithiothreitol (DTT, CAS 3483-12-3), beta-mercaptoethanol (BME, 2BME, 2-ME, b-mer, CAS 60- 24-2), 2-aminoethanethiol (2-MEA-HCl, also called cysteamine-HCl, CAS 15657-0), Tris(2-carboxyethyl) phosphine hydrochloride, (TCEP, CAS 5961-85-3), cysteine (Cys-HCl, CAS 52-89-1) or 2-mercaptoethanesulfonic acid sodium salt (MESNA). Other methods for reducing protein bonds are known in the art, such as an immobilized reducing column containing resin to which a thiol-based reducing agent has been immobilized to enable solid phase reduction of peptide and protein disulfide bonds. Also envisaged are reducing agents, including oxidizing agents, suitable for reducing chemical interaction between the polypeptides.

2. Marcação dos Fragmentos de Proteína2. Labeling of Protein Fragments i. Marcação do Grupo Carboxilai. Carboxyl Group Marking

[0054] Em uma modalidade, a amostra de mAb digerido é marcada com o uso da marcação do grupo carboxila. A pegada do grupo carboxila é uma técnica de marcação covalente comumente utilizada para estudar a conformação e interações de proteínas, mediante a marcação das cadeias laterais dos resíduos Asp e Glu com cloridrato de éster etílico da glicina (GEE). Na reação de marcação com GEE, os grupos carboxila dos resíduos Asp e Glu localizados na superfície de uma proteína são facilmente modificados, enquanto os enterrados no interior da estrutura da proteína sofrem menos ou mesmo nenhuma modificação. Em uma modalidade, a amostra digerida pode ser misturada com cloridrato de 1-etil-3- [3- dimetilaminopropil] carbodi-imida 0,2 M (EDC) e GEE 2 M e incubada à temperatura ambiente por 1 hora. A reação de marcação com GEE pode ser resfriada pela adição de Tris-HCl 1M (pH 8). Em uma modalidade, a solução de amostra pode então ser concentrada. Os métodos de concentração de amostras são bem conhecidos na técnica. Métodos exemplares incluem, mas não se limitam a, diálise de membrana, precipitação ou precipitação por sal, concentradores de membrana de celulose e centrifugação. Em uma modalidade preferida, a amostra é concentrada por centrifugação com o uso, por exemplo, de um filtro centrífugo Ultracel-10K.[0054] In one embodiment, the digested mAb sample is labeled using carboxyl group labeling. The carboxyl group footprint is a covalent labeling technique commonly used to study the conformation and interactions of proteins, by labeling the side chains of Asp and Glu residues with glycine ethyl ester hydrochloride (GEE). In the GHG labeling reaction, the carboxyl groups of Asp and Glu residues located on the surface of a protein are easily modified, while those buried within the protein structure undergo less or no modification at all. In one embodiment, the digested sample can be mixed with 0.2 M 1-ethyl-3-[3-dimethylaminopropyl] carbodiimide hydrochloride (EDC) and 2 M GEE and incubated at room temperature for 1 hour. The GEE labeling reaction can be quenched by adding 1M Tris-HCl (pH 8). In one embodiment, the sample solution can then be concentrated. Sample concentration methods are well known in the art. Exemplary methods include, but are not limited to, membrane dialysis, precipitation or salt precipitation, cellulose membrane concentrators, and centrifugation. In a preferred embodiment, the sample is concentrated by centrifugation using, for example, an Ultracel-10K centrifugal filter.

ii. Rápida Oxidação Fotoquímica de Proteínas (FPOP)ii. Rapid Photochemical Oxidation of Proteins (FPOP)

[0055] Em uma modalidade, a amostra de mAb digerido é marcada com o uso de FPOP. A FPOP é um método de marcação de radicais hidroxila bem desenvolvido que marca a proteína na cadeia lateral do resíduo de aminoácido na escala de tempo de μs e tem sido amplamente aplicado no estudo das interações proteína-proteína/ligante. Em uma modalidade, o dímero de mAb digerido contendo fragmentos de mAb e os dímeros de fragmentos não covalentemente ligados são trocados por tampão para um tampão apropriado, por exemplo PBS (pH 7,4). A troca de tampão pode ser necessária devido aos inibidores reagirem rapidamente com os radicais OH e devem ser evitados durante a marcação. Os inibidores comuns incluem, mas não se limitam a, soluções tampão como Tris-HCl e produtos químicos como glicerol e DTT.[0055] In one embodiment, the digested mAb sample is labeled using FPOP. FPOP is a well-developed hydroxyl radical labeling method that labels the protein on the amino acid residue side chain on the µs time scale and has been widely applied in the study of protein-protein/ligand interactions. In one embodiment, the digested mAb dimer containing mAb fragments and the non-covalently linked fragment dimers are buffer exchanged into an appropriate buffer, for example PBS (pH 7.4). Buffer exchange may be necessary because inhibitors react quickly with OH radicals and should be avoided when labeling. Common inhibitors include, but are not limited to, buffer solutions such as Tris-HCl and chemicals such as glycerol and DTT.

[0056] • A marcação de OH pode causar alterações conformacionais na conformação nativa da proteína. Em uma modalidade, os sequestradores podem ser utilizados para controlar a vida útil do radical OH, para que a proteína não seja marcada em excesso, assegurando que a conformação nativa seja capturada e não uma proteína marcada em excesso com alterações conformacionais. Sequestradores de exemplo que podem ser utilizados incluem, mas não se limitam a, Cys, Trp, Tyr, Met, His, Phe, Arg, Ile, Leu, Val, Pro, Gln, Thr e Lys. Em uma modalidade preferida, o sequestrador é His. A mistura com troca de tampão pode primeiro ser misturada com PBS e solução de sequestrador concentrada e solução de estoque de H2O2. O His pode ser adicionado a uma concentração de 200 a 500 μM. A concentração de His pode ser 200, 225, 250, 275, 300, 325, 350, 375, 400, 425, 450, 475 ou 500 μM. Uma mistura de exemplo contém 1 mg/mL de mistura de digestão com mAb, His 350 μM e H2O2 20 mM para produzir 100 μL finais de solução. Em uma modalidade, H2O2 pode ser adicionado imediatamente antes da infusão da solução no tubo para FPOP.[0056] • OH tagging can cause conformational changes in the native conformation of the protein. In one embodiment, scavengers can be used to control the lifetime of the OH radical so that the protein is not overlabeled, ensuring that the native conformation is captured and not an overlabeled protein with conformational changes. Exemplary scavengers that may be used include, but are not limited to, Cys, Trp, Tyr, Met, His, Phe, Arg, Ile, Leu, Val, Pro, Gln, Thr, and Lys. In a preferred embodiment, the hijacker is His. The buffer exchange mix can first be mixed with PBS and concentrated scavenger solution and H2O2 stock solution. His can be added at a concentration of 200 to 500 µM. The His concentration can be 200, 225, 250, 275, 300, 325, 350, 375, 400, 425, 450, 475 or 500 µM. An example mix contains 1 mg/mL mAb digestion mix, 350 µM His and 20 mM H2O2 to produce a final 100 µL of solution. In one embodiment, H2O2 can be added just prior to infusing the solution into the POFP tube.

[0057] A marcação oxidativa da proteína pode ser monitorada modelando-se as intensidades de espécies não modificadas, +16 Da, +32 Da e +48 Da por distribuição de Poisson. Os valores de distribuição do estado de adição de oxigênio podem ser testados quanto ao grau de ajuste à distribuição de Poisson. Em uma modalidade, os dados que não se ajustam na distribuição de Poisson prevista indicam uma marcação excessiva da proteína. Alternativamente, se os dados se ajustarem no modelo de Poisson, existe uma marcação suficiente sem a marcação excessiva da proteína.[0057] The oxidative labeling of the protein can be monitored by modeling the intensities of unmodified species, +16 Da, +32 Da and +48 Da by Poisson distribution. The oxygen addition state distribution values can be tested for the degree of fit to the Poisson distribution. In one embodiment, data that do not fit the predicted Poisson distribution indicate excessive labeling of the protein. Alternatively, if the data fit the Poisson model, there is sufficient labeling without excessive protein labeling.

[0058] Em uma modalidade, a amostra pode ser carregada em uma seringa estanque a gás de 100 μL e introduzida através de uma bomba de seringa acoplada a um tubo de sílica fundida de 150 μm de i.d. O tubo pode ter uma janela clara no centro, de frente para um feixe de laser. O laser pode ser um Excimer laser, por exemplo, um Excimer laser de KrF. Quaisquer Excimer laseres disponíveis no mercado podem ser utilizados, por exemplo, laser COMPex 50 (Coherent Inc.). A potência do Excimer laser de KrF pode estar entre cerca de 100 e 150 mJ/pulso. Em uma modalidade preferida, a potência do laser pode estar entre cerca de 100 e 120 mJ/pulso. A frequência de pulso do laser pode ser ajustada para 6 Hz. A largura do feixe de laser na janela transparente do tubo de amostra pode ser de cerca de 1,5 mm a 3,0 mm. A largura do laser pode ser de 1,5 mm, 1,75 mm, 2 mm, 2,25 mm, 2,5 mm, 2,75 mm ou 3 mm. A potência do laser pode variar com o tempo. Portanto, em uma modalidade, o mesmo conjunto de experimentos de marcação pode ser realizado no mesmo dia para máxima consistência na marcação. Em outra modalidade, dosímetros podem ser adicionados para monitorar as flutuações de eficiência de marcação de execução a execução.[0058] In one embodiment, the sample can be loaded into a 100 μL gas-tight syringe and introduced through a syringe pump coupled to a 150 μm i.d. fused silica tube. The tube may have a clear window in the center facing a laser beam. The laser may be an Excimer laser, for example a KrF Excimer laser. Any commercially available Excimer lasers can be used, eg COMPex 50 laser (Coherent Inc.). The power of the KrF Excimer laser can be between about 100 and 150 mJ/pulse. In a preferred embodiment, the laser power can be between about 100 and 120 mJ/pulse. The laser pulse frequency can be adjusted to 6 Hz. The width of the laser beam on the transparent window of the sample tube can be about 1.5mm to 3.0mm. The laser width can be 1.5mm, 1.75mm, 2mm, 2.25mm, 2.5mm, 2.75mm or 3mm. Laser power can vary over time. Therefore, in one embodiment, the same set of labeling experiments can be performed on the same day for maximum labeling consistency. In another embodiment, dosimeters can be added to monitor efficiency fluctuations from run-to-run marking.

[0059] Após o laser pulsado ser ligado, a solução da amostra pode ser infundida no tubo, por exemplo, a uma vazão de 23,86 μL/min. A vazão pode ser ajustada de acordo com o i.d. do tubo, a frequência do laser e a largura medida do feixe de laser. A vazão deve ser adequada para garantir um volume de exclusão de 20% para evitar exposição e reação repetidas a OH. Em uma modalidade, a saída capilar pode ser coletada em um frasco que contém soluções para reduzir o H2O2 residual. A redução do H2O2 residual pode ser alcançada com o uso de agentes redutores, antioxidantes ou uma combinação dos mesmos. Agentes antioxidantes não enzimáticos de exemplo incluem, mas não se limitam a, vitamina A, vitamina C, vitamina E, beta-caroteno, caroteno, taurina, hipotaurina, glutationa, selênio, zinco, metionina e ubiquinona. Agentes antioxidantes enzimáticos incluem, mas não se limitam a, SOD, catalase, glutaredoxina e glutationa redutase. Em uma modalidade preferida, a solução para reduzir o H2O2 residual contém metionina e catalase. A solução de saída de amostra marcada pode ser concentrada por centrifugação, por exemplo, com o uso de um filtro centrífugo ultracel-10K.[0059] After the pulsed laser is turned on, the sample solution can be infused into the tube, for example, at a flow rate of 23.86 μL/min. The flow rate can be adjusted according to the i.d. of the tube, the laser frequency and the measured width of the laser beam. The flow rate must be adequate to ensure a 20% exclusion volume to avoid repeated exposure and reaction to OH. In one embodiment, the capillary output can be collected in a vial containing solutions to reduce residual H2O2. The reduction of residual H2O2 can be achieved with the use of reducing agents, antioxidants or a combination thereof. Exemplary non-enzymatic antioxidant agents include, but are not limited to, vitamin A, vitamin C, vitamin E, beta-carotene, carotene, taurine, hypotaurine, glutathione, selenium, zinc, methionine, and ubiquinone. Enzymatic antioxidant agents include, but are not limited to, SOD, catalase, glutaredoxin, and glutathione reductase. In a preferred embodiment, the solution for reducing residual H2O2 contains methionine and catalase. The labeled sample output solution can be concentrated by centrifugation, for example using an ultracel-10K centrifugal filter.

iii. Isolamento de Dímeros e Monômeros de Fragmentos de mAb Marcadosiii. Isolation of Dimers and Monomers from Labeled mAb Fragments

[0060] Em uma modalidade, a mistura de amostra marcada covalentemente pode ser separada com o uso de cromatografia de exclusão por tamanho, por exemplo, uma coluna de SEC BEH®. Após a separação por SEC e a detecção por UV (280 nm), os fragmentos diméricos e monoméricos podem ser coletados para análise de mapeamento de peptídeos trípticos.[0060] In one embodiment, the covalently labeled sample mixture can be separated using size exclusion chromatography, for example, a SEC BEH® column. After SEC separation and UV detection (280 nm), dimeric and monomeric fragments can be collected for tryptic peptide mapping analysis.

[0061] Entende-se que os métodos descritos não se limitam a nenhuma sequência específica das etapas de fracionamento (digestão limitada) e marcação conforme apresentado neste documento.[0061] It is understood that the methods described are not limited to any specific sequence of fractionation (limited digestion) and labeling steps as presented in this document.

iv. Mapeamento de Peptídeos de Fragmentos de Dímero Marcadosiv. Peptide Mapping of Tagged Dimer Fragments

[0062] Em uma modalidade, as frações de dímero e monômero podem ser submetidas ao mapeamento de peptídeo tríptico. Os métodos de mapeamento de peptídeos trípticos são conhecidos na técnica. Em uma modalidade, as frações de dímero e monômero podem ser secas, por exemplo, em um SpeedVac e reconstituídas em uma solução contendo ureia 8 M, ditiotreitol (DTT) 5 mM e Tris-HCl 0,1 M (pH 7,5) antes do mapeamento do peptídeo tríptico. As amostras desnaturadas e reduzidas podem ser alquiladas com iodoacetamida 10 mM (IAA) no escuro por 30 minutos. As soluções de amostra podem então ser diluídas com Tris-HCl 0,1 M (pH 7,5) para diminuir a concentração de ureia e digeridas com tripsina na razão de enzima para substrato de 1:20 (p/p) a 37 °C durante a noite. A digestão pode ser interrompida adicionando-se 10% de ácido fórmico (FA) a cada amostra de proteína digerida. As amostras podem então ser separadas por UPLC de fase reversa seguida por análise espectrométrica de massa online para determinar as massas peptídicas e confirmar as identidades peptídicas. Em uma modalidade, os experimentos de MS e MS/MS são conduzidos em um sistema MS Thermo Q Exactive Plus com dissociação colisional de alta energia (HCD) empregada para fragmentação de peptídeos durante os experimentos de MS/MS.[0062] In one embodiment, the dimer and monomer fractions may be subjected to tryptic peptide mapping. Tryptic peptide mapping methods are known in the art. In one embodiment, the dimer and monomer fractions can be dried, for example, in a SpeedVac and reconstituted in a solution containing 8 M urea, 5 mM dithiothreitol (DTT) and 0.1 M Tris-HCl (pH 7.5) before tryptic peptide mapping. The denatured and reduced samples can be alkylated with 10 mM iodoacetamide (IAA) in the dark for 30 minutes. Sample solutions can then be diluted with 0.1 M Tris-HCl (pH 7.5) to lower the urea concentration and digested with trypsin at an enzyme to substrate ratio of 1:20 (w/w) at 37° C overnight. Digestion can be stopped by adding 10% formic acid (FA) to each digested protein sample. Samples can then be separated by reverse phase UPLC followed by online mass spectrometric analysis to determine peptide masses and confirm peptide identities. In one embodiment, the MS and MS/MS experiments are conducted on a Thermo Q Exactive Plus MS system with high-energy collisional dissociation (HCD) employed for peptide fragmentation during the MS/MS experiments.

v. Identificação e Caracterização de Interfaces de Dimerizaçãov. Identification and Characterization of Dimming Interfaces

[0063] Em uma modalidade para a marcação de grupo carboxílico, para se identificar peptídeos trípticos marcados com GEE, os dados de LC- MS/MS são pesquisados em um banco de dados ou mecanismo de pesquisa que contém a sequência de proteínas mAb correspondente com modificações variáveis de GEE1 (+85,0522) e GEE2 ( +57.0209) restrito a resíduos Asp e Glu, por exemplo, utilizando software como BYONIC™ (Protein Metrics). Para se quantificar a extensão da marcação com GEE em cada peptídeo tríptico contendo resíduo Asp/Glu, são gerados os cromatogramas de íons extraídos (EICs), com base no m/z do primeiro pico isotópico do peptídeo marcado com GEE e peptídeo nativo, e as áreas do pico extraídas são integradas. A porcentagem de cada peptídeo marcado com GEE é calculada com o uso da área de pico de EIC correspondente em relação à soma das áreas de pico dos peptídeos marcados e nativos. No caso de um peptídeo tríptico conter vários resíduos de Asp e Glu, os peptídeos marcados com GEE com eluição em diferentes tempos de retenção são examinados primeiro quanto aos espectros de MS/MS para confirmar os sítios de marcação e, em seguida, as áreas de pico de EIC correspondentes são usadas para calcular a porcentagem de marcação específica para o sítio. Finalmente, as extensões de marcação com GEE são comparadas entre a fração do dímero e a fração do monômero para cada peptídeo ou resíduo tríptico. As regiões que mostram extensões de marcação na fração de dímero menores do que na fração de monômero, provavelmente estão envolvidas na ou próximas à interface de dimerização.[0063] In one embodiment for carboxylic group labeling, to identify GEE-labeled tryptic peptides, the LC-MS/MS data are searched against a database or search engine that contains the corresponding mAb protein sequence with variable modifications of GEE1 (+85.0522) and GEE2 (+57.0209) restricted to Asp and Glu residues, for example, using software such as BYONIC™ (Protein Metrics). To quantify the extent of GEE labeling in each tryptic peptide containing Asp/Glu residue, extracted ion chromatograms (EICs) are generated, based on the m/z of the first isotopic peak of the GEE-labeled peptide and native peptide, and the extracted peak areas are merged. The percentage of each GEE-tagged peptide is calculated using the corresponding EIC peak area versus the sum of the peak areas of the labeled and native peptides. In case a tryptic peptide contains multiple Asp and Glu residues, GEE-labeled peptides eluting at different retention times are examined first for MS/MS spectra to confirm the labeling sites and then the areas of Corresponding EIC peaks are used to calculate the percentage of site-specific staining. Finally, the GEE tag extensions are compared between the dimer fraction and the monomer fraction for each peptide or tryptic residue. Regions that show tag lengths in the dimer fraction smaller than in the monomer fraction are likely to be involved at or close to the dimerization interface.

[0064] Em uma modalidade para marcação com FPOP, os dados de LC-MS/MS são primeiro pesquisados em um banco de dados contendo a sequência de proteínas de mAb correspondente com todos os produtos de marcação oxidativos conhecidos (Tabela 1) para identificar todos os produtos/peptídeos de marcação. Os sítios de modificação no peptídeo são identificados com base nas informações de MS/MS e confirmados por m/z preciso, e a extensão da modificação para um determinado peptídeo foi calculada como: em que Iox é a intensidade do peptídeo modificado (excluída a oxidação do Met devido à possível oxidação do Met introduzido durante o manuseio da amostra sem marcação) e I é a intensidade do peptídeo não modificado. A análise quantitativa da marcação oxidativa ao nível do resíduo também é realizada para peptídeos que mostraram diferenças na extensão da modificação no nível do peptídeo entre dímeros e monômeros e peptídeos contendo resíduos Met. Os sítios de modificação no peptídeo são indicados com informações do MS2. Em algumas modalidades, onde a localização de uma modificação em um único resíduo não é possível, devido a informações limitadas de fragmentação de MS2 ou à presença de interferência da coeluição de isômeros de peptídeo, a modificação é indicada a ocorrer em um conjunto de possíveis resíduos. As regiões que mostram extensões de marcação na fração de dímero menores do que na fração de monômero, provavelmente estão envolvidas na ou próximas à interface de dimerização.[0064] In one embodiment for FPOP labeling, the LC-MS/MS data are first searched against a database containing the corresponding mAb protein sequence with all known oxidative labeling products (Table 1) to identify all the tagging products/peptides. Peptide modification sites are identified based on MS/MS information and confirmed by accurate m/z, and the extent of modification for a given peptide was calculated as: where Iox is the intensity of the modified peptide (excluding Met oxidation due to possible oxidation of Met introduced during handling of the unlabeled sample) and I is the intensity of the unmodified peptide. Quantitative analysis of oxidative labeling at the residue level is also performed for peptides that showed differences in the extent of modification at the peptide level between dimers and monomers and peptides containing Met residues. Modification sites on the peptide are indicated with MS2 information. In some embodiments, where localization of a modification to a single residue is not possible, due to limited MS2 fragmentation information or the presence of interference from coelution of peptide isomers, the modification is indicated to occur in a set of possible residues . Regions that show tag lengths in the dimer fraction smaller than in the monomer fraction are likely to be involved at or close to the dimerization interface.

[0065] Uma modalidade provê um método para identificar sítios de interação não covalente ou interfaces de dimerização em um medicamento proteico, mediante a digestão da amostra de dímero enriquecido de um medicamento proteico em condições de digestão limitadas nativas para formar uma amostra de mistura de medicamento proteico contendo subdomínios diméricos não covalentemente ligados (por exemplo, dímeros F(ab)) e subdomínios monoméricos, e introduzir modificações detectáveis nos dímeros e monômeros da amostra da mistura de medicamento proteico para produzir dímeros e monômeros modificados. O método inclui separar os dímeros modificados e monômeros modificados com o uso de cromatografia de exclusão por tamanho nativa em frações de dímero modificado e monômero modificado, e digerir uma infinidade de ligações peptídicas do dímero modificado e frações de monômero modificado para formar amostras de peptídeo digerido. O método também inclui analisar as amostras de peptídeo digerido com o uso de cromatografia líquida/espectrometria de massa para obter os dados de espectrometria de massa das amostras de peptídeo digerido e determinar os sítios de modificação nos peptídeos digeridos na amostra de peptídeo digerido usando os dados de espectrometria de massa dos peptídeos digeridos em comparação com os dados de espectrometria de massa conhecidos do medicamento proteico com modificações específicas de resíduos introduzidas no medicamento proteico.[0065] One embodiment provides a method for identifying non-covalent interaction sites or dimerization interfaces on a protein drug by digesting the dimer-enriched sample of a protein drug under native limited digestion conditions to form a sample drug mixture containing non-covalently linked dimeric subdomains (e.g., F(ab) dimers) and monomeric subdomains, and introducing detectable modifications to the sample dimers and monomers of the protein drug mixture to produce modified dimers and monomers. The method includes separating the modified dimers and modified monomers using native size exclusion chromatography into modified dimer and modified monomer fractions, and digesting a multitude of peptide bonds from the modified dimer and modified monomer fractions to form digested peptide samples. . The method also includes analyzing the digested peptide samples using liquid chromatography/mass spectrometry to obtain the mass spectrometry data from the digested peptide samples and determining the sites of modification on the digested peptides in the digested peptide sample using the data. of mass spectrometry of the digested peptides compared to the known mass spectrometry data of the protein drug with specific residue modifications introduced into the protein drug.

[0066] Em uma modalidade, os dímeros e monômeros são modificados por oxidação fotoquímica rápida para formar modificações oxidativas detectáveis nos dímeros e monômeros. A modificação pode ser uma modificação da cadeia lateral de aminoácidos.[0066] In one embodiment, the dimers and monomers are modified by rapid photochemical oxidation to form detectable oxidative modifications in the dimers and monomers. The modification may be an amino acid side chain modification.

[0067] Como observado anteriormente, o medicamento proteico pode ser um anticorpo ou seu fragmento de ligação ao antígeno, uma proteína recombinante, uma proteína de fusão ou suas combinações. Um medicamento proteico preferencial é um anticorpo monoclonal ou seu fragmento de ligação ao antígeno.[0067] As noted earlier, the protein medicine may be an antibody or antigen-binding fragment thereof, a recombinant protein, a fusion protein, or combinations thereof. A preferred protein drug is a monoclonal antibody or antigen-binding fragment thereof.

[0068] Em uma modalidade, a cromatografia de exclusão por tamanho nativa é realizada com o uso de uma fase móvel compreendendo acetato de amônio e bicarbonato de amônio. Em uma outra modalidade, a amostra de proteína digerida é separada por cromatografia líquida de fase reversa.[0068] In one embodiment, native size exclusion chromatography is performed using a mobile phase comprising ammonium acetate and ammonium bicarbonate. In another embodiment, the digested protein sample is separated by reverse phase liquid chromatography.

[0069] Em uma modalidade, a modificação é selecionada do grupo que consiste em oxidação, dioxidação, trioxidação, quinurenina, ditiometila, descarboxilação, hidroxiquinurenina e suas combinações.[0069] In one embodiment, the modification is selected from the group consisting of oxidation, dioxidation, trioxidation, kynurenine, dithiomethyl, decarboxylation, hydroxykynurenine, and combinations thereof.

[0070] Geralmente, o medicamento proteico é digerido com uma enzima, por exemplo digerido com protease. As proteases de exemplos utilizadas na digestão limitada incluem, mas não se limitam a, papaína, ficaína, endoprotease Lys-C e IdeS. As proteases de exemplos utilizadas na digestão da ligação peptídica para formar uma variedade de peptídeos incluem, mas não se limitam a, tripsina, quimotripsina, pepsina e rLys-C.[0070] Generally, the protein medicine is digested with an enzyme, for example protease digested. Exemplary proteases used in limited digestion include, but are not limited to, papain, ficain, endoprotease Lys-C and IdeS. Exemplary proteases used in peptide bond digestion to form a variety of peptides include, but are not limited to, trypsin, chymotrypsin, pepsin, and rLys-C.

[0071] Em algumas modalidades, a amostra de medicamento proteico é de uma cultura de lote alimentado.[0071] In some embodiments, the protein drug sample is from a fed batch culture.

B. Métodos de Produção de Medicamentos Proteicos com Interação ou Agregação Não Covalente ReduzidaB. Methods of Producing Protein Drugs with Reduced Non-Covalent Interaction or Aggregation

[0072] Uma modalidade provê um método de produção de um anticorpo, incluindo as etapas de cultivar células que produzem o anticorpo em condições adequadas para produzir o anticorpo; purificar o anticorpo em condições adequadas para extrair o anticorpo; misturar o anticorpo com excipientes em condições adequadas para estabilizar o anticorpo; obter uma amostra do anticorpo i) da cultura celular, ii) após a purificação do anticorpo da cultura celular, ou iii) após a adição de excipientes ao anticorpo purificado; caracterizar as interfaces de dimerização no anticorpo usando os sistemas e métodos aqui descritos e modificar as condições para produzir o anticorpo ou modificar as interfaces de dimerização do anticorpo para ter dimerização reduzida e interação não covalente em relação a um anticorpo não modificado. A modificação das condições para a produção do anticorpo está explicada anteriormente nesse documento.[0072] One embodiment provides a method of producing an antibody, including the steps of culturing cells that produce the antibody under conditions suitable for producing the antibody; purifying the antibody under conditions suitable for extracting the antibody; mixing the antibody with excipients under suitable conditions to stabilize the antibody; obtaining a sample of the antibody i) from the cell culture, ii) after purifying the antibody from the cell culture, or iii) after adding excipients to the purified antibody; characterizing the dimerization interfaces on the antibody using the systems and methods described herein and modifying the conditions for producing the antibody or modifying the antibody dimerization interfaces to have reduced dimerization and non-covalent interaction relative to an unmodified antibody. Modifying the conditions for producing the antibody is explained earlier in this document.

[0073] Em uma modalidade, a modificação pode ser uma substituição conservativa de aminoácidos ou uma modificação química das interfaces de dimerização.[0073] In one embodiment, the modification may be a conservative amino acid substitution or a chemical modification of the dimerization interfaces.

ExemplosExamples Exemplo 1: Marcação única da mistura de dímero e monômero por marcação covalenteExample 1: Unique labeling of dimer and monomer mixture by covalent labeling MétodosMethods Digestão limitada de mAb-1Limited digestion of mAb-1

[0074] O mAb-1, um isotipo IgG1, foi digerido nos fragmentos F(ab) e Fc em condições nativas com a endoprotease LysC. Um dímero de mAb-1 foi primeiro diluído para 1 μg/μL em Tris-HCl 10 mM (pH 7,5) e depois incubado com endoprotease Lys-C (proteína: enzima = 400: 1) a 37 °C por 1 hora. Este tratamento de digestão limitada cliva, especificamente, a cadeia pesada em um resíduo de Lys que é o terminal N das duas ligações de dissulfeto da região de dobradiça, levando à geração de fragmentos F(ab) e Fc. Quaisquer interações não covalentes do dímero (mais comumente F(ab) - F(ab)) das espécies de dímero são mantidas na mistura.[0074] mAb-1, an IgG1 isotype, was digested into F(ab) and Fc fragments under native conditions with LysC endoprotease. A mAb-1 dimer was first diluted to 1 μg/μL in 10 mM Tris-HCl (pH 7.5) and then incubated with Lys-C endoprotease (protein:enzyme = 400:1) at 37°C for 1 hour . This limited digestion treatment specifically cleaves the heavy chain at a Lys residue that is the N-terminus of the two disulfide bonds of the hinge region, leading to the generation of F(ab) and Fc fragments. Any non-covalent dimer interactions (most commonly F(ab) - F(ab)) of the dimer species are retained in the mixture.

Digestão limitada de mAb-2Limited digestion of mAb-2

[0075] O mAb-2 e o isotipo IgG4 foram digeridos nos fragmentos F(ab’)2 e Fc* em condições nativas com FabRICATOR®, uma enzima IdeS de Streptocoocus pyogenes. O dímero de mAb-2 é primeiro diluído para 1 μg/μL em Tris-HCl 10 mM (pH 8,0) e depois digerido com FabRICATOR® (1 miliunidade de IUB por 1 μg de proteína) a 37 °C por 1 hora. Este tratamento de digestão limitado cliva especificamente entre dois resíduos de Gly, um sítio que é terminal C para as duas ligações de dissulfeto da região da dobradiça. Este tratamento resultou na geração de um fragmento F(ab’)2 e dois fragmentos Fc/2 idênticos que se ligaram por meio de interações não covalentes (Fc*). A mistura de digestão é então incubada com 5 mM de ditiotreitol (DTT) a 37 °C por 30 minutos, o que reduz as ligações de dissulfeto intercadeia, mantendo intactas as ligações de dissulfeto intracadeia. Como resultado, os fragmentos Fab2 são reduzidos em dois fragmentos F(ab’) e o Fd e LC são ligados por meio de interação não covalente. As interações não covalentes do dímero (mais comumente F(ab’) - F(ab’)) das espécies de dímero também são mantidas na mistura.[0075] The mAb-2 and the IgG4 isotype were digested into F(ab')2 and Fc* fragments under native conditions with FabRICATOR®, an IdS enzyme from Streptococcocus pyogenes. The mAb-2 dimer is first diluted to 1 μg/μL in 10 mM Tris-HCl (pH 8.0) and then digested with FabRICATOR® (1 milliunit IUB per 1 μg protein) at 37 °C for 1 hour . This limited digestion treatment specifically cleaves between two Gly residues, a site that is C-terminal to the two disulfide bonds of the hinge region. This treatment resulted in the generation of an F(ab')2 fragment and two identical Fc/2 fragments that linked via non-covalent interactions (Fc*). The digestion mix is then incubated with 5 mM dithiothreitol (DTT) at 37°C for 30 minutes, which reduces interchain disulfide bonds while keeping intrachain disulfide bonds intact. As a result, the Fab2 fragments are reduced into two F(ab') fragments and the Fd and LC are linked via non-covalent interaction. The non-covalent dimer interactions (most commonly F(ab') - F(ab')) of the dimer species are also maintained in the mixture.

[0076] A mistura anterior gerada de fragmentos de mAb e dímeros de fragmentos não covalentemente ligados é primeiro trocada de tampão em IxPBS (pH 7,4) a ~ 2 mg/mL.[0076] The above generated mixture of mAb fragments and non-covalently linked fragment dimers is first buffer exchanged in IxPBS (pH 7.4) at ~2 mg/ml.

Marcação do grupo carboxilaMarking of the carboxyl group

[0077] A pegada do grupo carboxila é uma técnica de marcação covalente comumente utilizada para estudar a conformação e interações de proteínas, marcando as cadeias laterais dos resíduos de Asp e Glu com GEE. Na reação de marcação com GEE, os grupos carboxila dos resíduos Asp e Glu localizados na superfície de uma proteína são facilmente modificados, enquanto os enterrados no interior da estrutura da proteína sofrem menos ou mesmo nenhuma modificação. Para realizar a marcação, 100 μL da amostra digerida de mAb-1 foram misturados com 50 μL de cloridrato de 1-etil-3- [3- dimetilaminopropil] carbodi-imida 0,2 M (EDC) e 50 μL de cloridrato de éster etílico de glicina 2 M (GEE) e incubados à temperatura ambiente por 1 hora. Após a extinção da reação de marcação com GEE por adição de 500 μL de Tris-HCl 1M (pH 8), a solução da amostra foi concentrada por centrifugação com o uso de um filtro centrífugo Ultracel-10K a cerca de 40 μL.[0077] The carboxyl group footprint is a covalent labeling technique commonly used to study the conformation and interactions of proteins by labeling the side chains of Asp and Glu residues with GEE. In the GHG labeling reaction, the carboxyl groups of Asp and Glu residues located on the surface of a protein are easily modified, while those buried within the protein structure undergo less or no modification at all. To perform the labeling, 100 μL of the mAb-1 digested sample was mixed with 50 μL of 0.2 M 1-ethyl-3-[3-dimethylaminopropyl] carbodiimide hydrochloride (EDC) and 50 μL of ester hydrochloride 2M glycine ethyl acetate (GEE) and incubated at room temperature for 1 hour. After quenching the GHG labeling reaction by addition of 500 µL of 1M Tris-HCl (pH 8), the sample solution was concentrated by centrifugation using an Ultracel-10K centrifugal filter to approximately 40 µL.

Rápida Oxidação Fotoquímica de Proteínas (FPOP)Rapid Photochemical Oxidation of Proteins (FPOP)

[0078] A FPOP é um método de marcação de radicais hidroxila bem desenvolvido que marca a proteína na cadeia lateral do resíduo de aminoácido na escala de tempo de μs e tem sido amplamente aplicado no estudo das interações proteína-proteína/ligante. No processo de marcação, 50 μL da mistura com troca de tampão anterior foram, primeiramente, misturados com 1 x PBS e solução de His concentrada e solução de estoque de H2O2 para produzir 100 μL finais de solução contendo 1 mg/mL de mistura de digestão com mAb-2, His 350 μM e H2O2 20 mM. O H2O2 foi adicionado imediatamente antes da infusão da solução no tubo para FPOP. A amostra foi carregada em uma seringa estanque a gás de 100 μL e introduzida através de uma bomba de seringa acoplada ao tubo de sílica fundido de diâmetro interno de 150 μm com uma janela transparente no centro voltada para o feixe de laser. A potência do Excimer laser de KrF foi ajustada para 100 a 120 mJ/pulso, e sua frequência de pulso ajustada para 6 Hz. A largura do feixe de laser na janela transparente do tubo de amostra foi medida em 3,0 mm. Após ligar o laser pulsado, a solução da amostra foi infundida o tubo a uma vazão de 23,86 μL/min (ajustada de acordo com o i.d. do tubo, a frequência do laser e a largura medida do feixe de laser) para garantir um volume de exclusão de 20% para evitar exposição e reação repetidas de •OH. A saída capilar foi coletada em um frasco contendo 20 μL de Met 100 mM e 2 μL de 1 mg/mL de catalase para reduzir o H2O2 residual. Finalmente, a solução da amostra marcada foi concentrada por centrifugação com o uso de um filtro centrífugo ultracel-10K até cerca de 40 μL.[0078] FPPO is a well-developed hydroxyl radical labeling method that labels the protein on the side chain of the amino acid residue on the μs time scale and has been widely applied in the study of protein-protein/ligand interactions. In the labeling process, 50 µL of the above buffer exchange mixture was first mixed with 1 x PBS and concentrated His solution and H2O2 stock solution to produce a final 100 µL of solution containing 1 mg/mL of digestion mix with mAb-2, 350 µM His and 20 mM H2O2. The H2O2 was added immediately before infusing the solution into the FPOP tube. The sample was loaded into a 100 μL gas-tight syringe and introduced through a syringe pump attached to a 150 μm inner diameter fused silica tube with a transparent window in the center facing the laser beam. The KrF Excimer laser power was adjusted to 100 to 120 mJ/pulse, and its pulse frequency adjusted to 6 Hz. The width of the laser beam on the transparent window of the sample tube was measured to be 3.0 mm. After turning on the pulsed laser, the sample solution was infused into the tube at a flow rate of 23.86 μL/min (adjusted according to tube id, laser frequency, and measured laser beam width) to ensure a 20% cut-off volume to avoid repeated •OH exposure and reaction. Capillary output was collected in a vial containing 20 µL of 100 mM Met and 2 µL of 1 mg/mL catalase to reduce residual H2O2. Finally, the labeled sample solution was concentrated by centrifugation using an ultracel-10K centrifugal filter to about 40 µL.

SEC/MSSEC/MS

[0079] A mistura de amostra marcada covalentemente foi injetada em uma coluna de SEC BEH® (300 mm x 4,6 mm, 200Â, 1,7 μm) que foi pré- equilibrada com a fase móvel (acetato de amônio 140 mM e bicarbonato de amônio 10 mM, pH 7,4) em um regime de vazão de 0,2 mL/min. Após a separação da SEC e a detecção por UV (280 nm), os fragmentos diméricos e monoméricos foram coletados para análise de mapeamento de peptídeos trípticos.[0079] The covalently labeled sample mixture was injected onto a SEC BEH® column (300 mm x 4.6 mm, 200Â, 1.7 μm) that was pre-equilibrated with the mobile phase (140 mM ammonium acetate and 10 mM ammonium bicarbonate, pH 7.4) at a flow rate of 0.2 mL/min. After SEC separation and UV detection (280 nm), dimeric and monomeric fragments were collected for tryptic peptide mapping analysis.

Mapeamento de PeptídeosPeptide Mapping

[0080] Antes da digestão tríptica, todas as frações de dímero e monômero foram secas em um SpeedVac e reconstituídas em uma solução contendo ureia 8 M, ditiotreitol (DTT) 5 mM e Tris-HCl 0,1 M (pH 7,5) e mantidas a 50 °C por 30 minutos. As amostras desnaturadas e reduzidas foram alquiladas com iodoacetamida 10 mM (IAA) no escuro por 30 minutos. As soluções de amostra foram então diluídas dez vezes com Tris-HCl 0,1 M (pH 7,5) para diminuir a concentração de ureia para 0,8 M e digeridas com tripsina na razão de enzima para substrato de 1:20 (p/p) a 37 °C durante a noite. A digestão foi então interrompida ao se adicionar 10% de FA para produzir 0,2% de FA final. As alíquotas (~ 5 μg) de cada amostra de proteína digerida foram então separadas por UPLC de fase reversa seguida por análise espectrométrica de massa online para determinar as massas de peptídeo e confirmar as identidades do peptídeo. Os experimentos de MS e MS/MS foram conduzidos em um sistema Thermo Q Exactive Plus MS com dissociação colisional de maior energia (HCD) empregado para fragmentação de peptídeos durante os experimentos de MS/MS.[0080] Prior to tryptic digestion, all dimer and monomer fractions were dried in a SpeedVac and reconstituted in a solution containing 8 M urea, 5 mM dithiothreitol (DTT) and 0.1 M Tris-HCl (pH 7.5) and kept at 50 °C for 30 minutes. The denatured and reduced samples were alkylated with 10 mM iodoacetamide (IAA) in the dark for 30 minutes. The sample solutions were then diluted tenfold with 0.1 M Tris-HCl (pH 7.5) to lower the urea concentration to 0.8 M and digested with trypsin at an enzyme to substrate ratio of 1:20 (p /p) at 37 °C overnight. Digestion was then stopped by adding 10% FA to yield a final 0.2% FA. Aliquots (~5 µg) of each digested protein sample were then separated by reversed-phase UPLC followed by online mass spectrometric analysis to determine peptide masses and confirm peptide identities. MS and MS/MS experiments were conducted on a Thermo Q Exactive Plus MS system with higher energy collisional dissociation (HCD) employed for fragmentation of peptides during MS/MS experiments.

ResultadosResults Marcação do Grupo CarboxilaCarboxyl Group Marking

[0081] Para marcação do grupo carboxílico, para se identificar peptídeos trípticos marcados com GEE, os dados de LC-MS/MS foram pesquisados em um banco de dados contendo a sequência de proteínas mAb correspondente com modificações variáveis de GEE1 (+85,0522) e GEE2 (+57,0209) restritas a resíduos de Asp e de Glu. Para a quantificação da extensão da marcação com GEE em cada peptídeo tríptico contendo resíduo Asp/Glu, foram gerados cromatogramas de íons extraídos (EICs), com base no m/z do primeiro pico isotópico do peptídeo marcado com GEE e peptídeo nativo, e as áreas de pico extraídas foram integradas. A porcentagem de cada peptídeo marcado com GEE foi calculada com o uso da área de pico de EIC correspondente em relação à soma das áreas de pico dos peptídeos marcados e nativos. No caso de um peptídeo tríptico contendo vários resíduos de Asp e Glu, os peptídeos marcados com GEE eluindo em diferentes tempos de retenção foram examinados primeiro quanto aos espectros de MS/MS para confirmar os sítios de marcação e, em seguida, as áreas de pico de EIC correspondentes foram usadas para calcular a porcentagem de marcação específica do sítio. Finalmente, as extensões de marcação com GEE foram comparadas entre a fração dímero e a fração de monômero para cada peptídeo ou resíduo tríptico. As regiões que mostram extensões de marcação diminuídas na fração de dímero que na fração de monômero provavelmente estão envolvidas ou próximas à interface de dimerização (Figuras 2, 3A e 3B). Marcação com FPOP[0081] For labeling the carboxyl group, to identify GEE-labeled tryptic peptides, LC-MS/MS data were searched in a database containing the corresponding mAb protein sequence with variable modifications of GEE1 (+85.0522 ) and GEE2 (+57.0209) restricted to Asp and Glu residues. To quantify the extent of GEE labeling in each tryptic peptide containing Asp/Glu residue, extracted ion chromatograms (EICs) were generated, based on the m/z of the first isotopic peak of the GEE-labeled peptide and native peptide, and the extracted peak areas were integrated. The percentage of each GEE-labelled peptide was calculated using the corresponding EIC peak area in relation to the sum of the peak areas of the labeled and native peptides. In the case of a tryptic peptide containing multiple Asp and Glu residues, GEE-labeled peptides eluting at different retention times were examined first for MS/MS spectra to confirm the labeling sites and then the peak areas of corresponding EIC were used to calculate the percentage of site-specific staining. Finally, the GEE tag extensions were compared between the dimer fraction and the monomer fraction for each peptide or tryptic residue. Regions showing decreased tag lengths in the dimer fraction than in the monomer fraction are likely involved or close to the dimerization interface (Figures 2, 3A and 3B). Marking with FPOP

[0082] Para marcação com FPOP, os dados de LC-MS/MS foram pesquisados primeiro em um banco de dados contendo a sequência de proteínas de mAb correspondente com todos os produtos de marcação oxidativos conhecidos (Tabela 1) para identificar todos os produtos de marcação. Os sítios de modificação no peptídeo foram identificados com base nas informações de MS/MS e confirmados por m/z preciso, e a extensão da modificação para um determinado peptídeo foi calculada como: Extensão daem que Iox é a intensidade do peptídeo modificado (oxidação do Met excluído devido à possível oxidação do Met introduzido durante o manuseio da amostra sem marcação) e I é a intensidade do peptídeo não modificado. Uma análise quantitativa da marcação oxidativa no nível do resíduo também foi realizada para peptídeos que mostraram diferenças na extensão da modificação no nível do peptídeo entre dímeros e monômeros e peptídeos contendo resíduos de Met. Os sítios de modificação no peptídeo foram indicados com informações do MS2. Em alguns casos, onde a localização de uma modificação em um único resíduo não foi possível, devido à limitada informação de fragmentação do MS2 ou à presença de interferência da coeluição de isômeros de peptídeo, a modificação foi indicada a ocorrer em um conjunto de possíveis resíduos. A distribuição de Poisson das espécies de marcação +0, +16, +32, +48 etc. no nível de subdomínio indica que não houve marcação excessiva (Figuras 4A a 4C). As regiões que mostram extensões de marcação na fração de dímero menores do que na fração de monômero provavelmente estão envolvidas na ou próximas à interface de dimerização (Figuras 5A e 5B). Tabela 1. Possíveis prod utos de marcação oxidativa. [0082] For FPOP labeling, the LC-MS/MS data were first searched against a database containing the corresponding mAb protein sequence with all known oxidative labeling products (Table 1) to identify all FPOP labeling products. marking. Peptide modification sites were identified based on MS/MS information and confirmed by precise m/z, and the extent of modification for a given peptide was calculated as: where Iox is the intensity of the modified peptide (oxidation of Met excluded due to possible oxidation of Met introduced during handling of the unlabeled sample) and I is the intensity of the unmodified peptide. A quantitative analysis of oxidative labeling at the residue level was also performed for peptides that showed differences in the extent of modification at the peptide level between dimers and monomers and peptides containing Met residues. Modification sites on the peptide were indicated with MS2 information. In some cases, where localization of a modification to a single residue was not possible, due to limited fragmentation information from MS2 or the presence of interference from coelution of peptide isomers, the modification was indicated to occur in a set of possible residues. . The Poisson distribution of species labeled +0, +16, +32, +48 etc. at the subdomain level indicates that there was no excessive tagging (Figures 4A to 4C). Regions that show tag lengths in the dimer fraction smaller than in the monomer fraction are likely to be involved at or close to the dimerization interface (Figures 5A and 5B). Table 1. Possible oxidative labeling products.

Exemplo 2: Otimização de FPOPExample 2: FPOP Optimization Métodos :Methods:

[0083] O protocolo de FPOP do Exemplo 1 foi seguido. Vários componentes do protocolo, isto é, posição do laser, concentração de sequestrador e inclusão de inibidores foram manipulados para determinar seu efeito no ensaio.[0083] The FPOP protocol of Example 1 was followed. Various protocol components, ie, laser position, scavenger concentration, and inclusion of inhibitors, were manipulated to determine their effect on the assay.

Resultados :Results:

[0084] A Tabela 2 mostra os parâmetros experimentais para as Figuras 6A e 6B. Como visto nas Figuras 6A e 6B, a posição e a potência do laser afetam a eficiência de marcação da proteína lisozima. As espécies oxidadas na amostra que foi analisada com o uso dos parâmetros da Figura 6B, incluindo uma posição de foco mais próxima e uma potência de laser de 122 mJ, mostram um bom ajuste da distribuição do produto no estado +0, +16, + 32... para uma distribuição de Poisson. Isso é indicativo de maior eficiência de marcação.Tabela 2. Parâmetros experimentais [0084] Table 2 shows the experimental parameters for Figures 6A and 6B. As seen in Figures 6A and 6B, the position and power of the laser affect the labeling efficiency of the lysozyme protein. The oxidized species in the sample that was analyzed using the parameters in Figure 6B, including a closer focus position and a laser power of 122 mJ, show a good fit of the product distribution at the +0, +16, + state 32... for a Poisson distribution. This is indicative of greater labeling efficiency.Table 2. Experimental parameters

[0085] Como demonstrado pelos dados de distribuição de Poisson nas Figuras 7A a 7F e 8A a 8D, a potência do laser e a concentração do sequestrador afetam a eficiência de marcação da proteína em um nível muito maior que a concentração da proteína.[0085] As demonstrated by the Poisson distribution data in Figures 7A to 7F and 8A to 8D, laser power and scavenger concentration affect protein labeling efficiency to a much greater extent than protein concentration.

[0086] O mAb1 desglicosilado sem troca de tampão mostra a extensão de marcação diminuída (Figura 9B) em comparação com o mAb1 submetido a troca de tampão (Figura 9A). Isso sugere que os inibidores podem interferir na marcação oxidativa das proteínas.[0086] The deglycosylated mAb1 without buffer exchange shows decreased labeling extent (Figure 9B) compared to the mAb1 subjected to buffer exchange (Figure 9A). This suggests that inhibitors can interfere with the oxidative labeling of proteins.

[0087] Embora no relatório descritivo anterior esta invenção tenha sido descrita em relação a certas modalidades do mesmo e muitos detalhes tenham sido apresentados com a finalidade de ilustração, ficará evidente aos os versados na técnica que a invenção é suscetível a modalidades adicionais e que alguns dos detalhes aqui descritos podem variar consideravelmente sem se afastar dos princípios básicos da invenção.[0087] Although in the foregoing specification this invention has been described in relation to certain embodiments thereof and many details have been presented for the purpose of illustration, it will be apparent to those skilled in the art that the invention is susceptible to additional embodiments and that some of the details described herein can vary considerably without departing from the basic principles of the invention.

[0088] Todas as referências mencionadas nesta descrição estão aqui incorporadas por referência, na sua totalidade.[0088] All references mentioned in this specification are hereby incorporated by reference in their entirety.

Claims (12)

1. Método para identificar sítios de interação não covalente ou interfaces de dimerização em um medicamento proteico com interações ou agregações não covalentes reduzidas, em que as interfaces de dimerização ou sítios de interação não covalentes identificados no medicamento proteico foram alterados usando substituições de aminoácidos conservativas para modificar as interfaces de dimerização do medicamento proteico para ter dimerização reduzida e interação não covalente em relação a um medicamento proteico não modificado, o método caracterizado pelo fato de que compreende: empregar digestão enzimática limitada do medicamento proteico em condições nativas para formar uma mistura de amostra de dímero de medicamento proteico compreendendo monômeros e dímeros não covalentemente ligados; incubar a mistura de amostra de dímero de medicamento proteico com um agente redutor; introduzir modificações oxidativas detectáveis nos dímeros e monômeros da mistura de amostra de dímero de medicamento proteico para produzir dímeros e monômeros modificados, em que as modificações detectáveis são introduzidas por oxidação fotoquímica rápida de anticorpos; separar os dímeros modificados e os monômeros modificados com o uso de cromatografia de exclusão por tamanho nativa em frações de dímero modificado e monômero modificado; digerir as frações de dímero modificado e de monômero modificado para formar amostras de peptídeo digerido; separar as amostras de peptídeo digerido com o uso de cromatografia líquida/espectrometria de massa (LC-MS) para obter dados de espectrometria de massa das amostras de peptídeo digerido; e determinar os sítios de modificação em cada peptídeo nas amostras de peptídeo digerido com o uso dos dados de espectrometria de massa dos peptídeos em comparação com os dados de massa conhecidos do medicamento proteico, mediante o cálculo da massa de cada peptídeo e peptídeo modificado desse medicamento proteico, assim caracterizando interfaces de dimerização ou sítios de interação não covalentes no medicamento proteico.1. Method for identifying non-covalent interaction sites or dimerization interfaces on a protein drug with reduced non-covalent interactions or aggregations, wherein the dimerization interfaces or non-covalent interaction sites identified on the protein drug have been altered using conservative amino acid substitutions to modifying the dimerization interfaces of the protein drug to have reduced dimerization and non-covalent interaction with an unmodified protein drug, the method characterized in that it comprises: employing limited enzymatic digestion of the protein drug under native conditions to form a sample mixture protein drug dimer comprising non-covalently linked monomers and dimers; incubating the protein drug dimer sample mixture with a reducing agent; introducing detectable oxidative modifications into the dimers and monomers of the protein drug dimer sample mixture to produce modified dimers and monomers, wherein the detectable modifications are introduced by rapid photochemical oxidation of antibodies; separating modified dimers and modified monomers using native size exclusion chromatography into modified dimer and modified monomer fractions; digesting the modified dimer and modified monomer fractions to form digested peptide samples; separating the digested peptide samples using liquid chromatography/mass spectrometry (LC-MS) to obtain mass spectrometry data from the digested peptide samples; and determine the modification sites on each peptide in the digested peptide samples using the mass spectrometry data of the peptides compared to the known mass data of the protein drug by calculating the mass of each peptide and modified peptide of that drug protein, thus characterizing dimerization interfaces or non-covalent interaction sites in the protein drug. 2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a digestão enzimática limitada usa uma enzima que é selecionada do grupo que consiste em papaína, ficaína, endoprotease Lys-C e IdeS ou sua forma modificada.2. Method according to claim 1, characterized in that the limited enzymatic digestion uses an enzyme that is selected from the group consisting of papain,ficain, endoprotease Lys-C and IdeS or its modified form. 3. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o medicamento proteico compreende um anticorpo ou seu fragmento de ligação ao antígeno, uma proteína recombinante, uma proteína de fusão ou suas combinações.3. Method according to claim 1, characterized in that the protein medicine comprises an antibody or antigen-binding fragment thereof, a recombinant protein, a fusion protein or combinations thereof. 4. Método de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o anticorpo é um anticorpo monoclonal, um anticorpo biespecífico, ou um fragmento de ligação ao antígeno.4. Method according to claim 3, characterized in that the antibody is a monoclonal antibody, a bispecific antibody, or an antigen-binding fragment. 5. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a amostra de peptídeo digerido é separada por cromatografia líquida de fase reversa.5. Method according to claim 1, characterized in that the digested peptide sample is separated by reverse phase liquid chromatography. 6. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a cromatografia é realizada com o uso de uma fase móvel compreendendo acetato de amônio e bicarbonato de amônio.6. Method according to claim 1, characterized in that the chromatography is performed using a mobile phase comprising ammonium acetate and ammonium bicarbonate. 7. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as frações de dímero modificado e de monômero modificado são digeridas por uma enzima que quebra as ligações químicas covalentes que ligam dois resíduos de aminoácidos consecutivos para formar peptídeos.7. Method according to claim 1, characterized in that the modified dimer and modified monomer fractions are digested by an enzyme that breaks the covalent chemical bonds that link two consecutive amino acid residues to form peptides. 8. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a amostra de medicamento proteico é proveniente de uma cultura de lote alimentado, uma etapa do processo de purificação ou uma substância farmacêutica formulada.8. Method according to claim 1, characterized in that the protein drug sample comes from a fed batch culture, a purification process step or a formulated pharmaceutical substance. 9. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o medicamento proteico é um anticorpo e os dímeros na mistura compreendem dois fragmentos F(ab’) ou F(ab) de interação.9. Method according to claim 1, characterized in that the protein drug is an antibody and the dimers in the mixture comprise two interacting F(ab') or F(ab) fragments. 10. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o medicamento proteico é um anticorpo e os monômeros na mistura compreendem fragmentos F(ab) e fragmentos Fc.10. Method according to claim 1, characterized in that the protein medicine is an antibody and the monomers in the mixture comprise F(ab) fragments and Fc fragments. 11. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o agente redutor é selecionado do grupo que consiste em ditiotreitol (DTT), beta-mercaptoetanol (BME), 2 -aminoetanotiol (2-MEA- HCl), cloridrato de Tris (2-carboxietil) fosfina, (TCEP), cloridrato de cisteína e sal de sódio do ácido 2-mercaptoetanossulfônico (MESNA).11. Method according to claim 1, characterized in that the reducing agent is selected from the group consisting of dithiothreitol (DTT), beta-mercaptoethanol (BME), 2-aminoethanethiol (2-MEA-HCl), sodium hydrochloride Tris (2-carboxyethyl) phosphine, (TCEP), cysteine hydrochloride and 2-mercaptoethanesulfonic acid sodium salt (MESNA). 12. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a etapa de incubação reduz as ligações de dissulfeto intercadeia, mantendo intactas as ligações de dissulfeto intracadeia.12. Method according to claim 1, characterized in that the incubation step reduces interchain disulfide bonds, keeping intrachain disulfide bonds intact.
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