摘要：

蛋白质具有数百万年来自然完善的各种性质，在生物医学和工业应用有极大研究价值。蛋白质的开发为提高人工材料的选择性、生物相容性和可持续性等提供了巨大的机会。然而，蛋白质的稳定性是有限的，暴露在高温或有机溶剂等条件下通常会导致变性或聚集。用合成聚合物进行修饰是提高蛋白质稳定性的有力手段。

在过去的几年里，已经建立了各种方法来表征所聚集效率、蛋白质稳定性、自聚集行为等。然而，确定生物材料中的蛋白质结构是否改变以及聚合物链如何在蛋白质表面排列仍然是非常具有挑战性的。

本文概述了不同的分析技术，讨论了它们的适用性和可行性，并提供了当前的文献实例。本研究使用了核磁共振波谱、多角度激光散射耦合的尺寸排阻色谱、分析型超速离心和小角度散射技术，这些方法揭示了偶联物中蛋白质的结构和蛋白质周围的聚合物构象。

目的：本研究使用了核磁共振波谱、多角度激光散射耦合的尺寸排阻色谱、分析型超速离心和小角度散射技术，这些方法揭示了偶联物中蛋白质的结构和蛋白质周围的聚合物构象。

仪器型号：未披露

实验数据：

图1: 由于“降落伞效应”（a）PEG化的溶菌酶其单体，二聚和三聚物链的沉降系数相似。因为聚合物存在在VLP内部，VLP的沉降系数随着颗粒的质量而增加^【2】（b）HEWL：hen egg-white溶菌酶；P22-int:用ATRP引发剂修饰的噬菌体P22；P22-xAEMA:P22甲基丙烯酸2-氨基乙酯（AEMA）聚合并与双丙烯酰胺结合；P22-xAEMA-Gd:VLP聚合物颗粒，具有连接的Gd络合物作为造影剂。^【3】

实验结果：

IFN??2a的形状和聚乙二醇化IFN??2a的形状非常不同，并且沉降行为受到附着的聚合物的显著影响。因此，他们引入了“降落伞效应”一词，因为聚合物降低了共轭物的沉降速度，与带降落伞的跳伞者相当。

Gokarn等人通过接枝到一个、两个和三个连接的20kDa PEG链上合成了溶菌酶-PEG偶联物，并获得了偶联物[3]。尽管三种缀合物的分子量不同，但它们的沉降系数相似（图1a）。作者通过摩擦阻力解释了这一观察结果，摩擦阻力几乎完全补偿了摩尔质量的增加。同样，偶联物的沉降系数小于未修饰的蛋白质，附着的聚合物可以想象成蛋白质的降落伞。Harding等人在研究聚乙二醇化抗体时也进行了同样的观察^[4]。所有研究都得出结论，蛋白质-PEG偶联物的流体动力学性质由连接的聚合物链主导^[5]。

PEG应该在溶液中自由悬挂，具有随机的螺旋构象，并且不包裹蛋白质。AUC也用于验证VLP内部聚合。然而，由于聚合物仅存在在VLP颗粒内部，与蛋白质-聚合物偶联物的所有其他AUC研究相比，沉降系数随着VLP的质量而增加（图1b）。因此，没有出现降落伞效应，AUC主要用于表征VLP的修饰，而不是推导结构信息。

AUC实验条件：SV-AUC

REFERENCE

1.Mathieu‐Gaedke, M., B?ker, A., & Glebe, U. (2023). How to Characterize the Protein Structure and Polymer Conformation in Protein‐Polymer Conjugates–a Perspective. Macromolecular Chemistry and Physics, 224(3), 2200353.

2.Y.R.Gokarn,M.Mclean,T. M. Laue, Mol. Pharmaceutics 2012, 9, 762.

3.J. Lucon, S. Qazi, M. Uchida, G. J. Bedwell, B. Lafrance, P. E. Prevelige, T. Douglas, Nat. Chem. 2012, 4, 781.

4.C. Dhalluin, A. Ross, L.-A. Leuthold, S. Foser, B. Gsell, F. Müller, H. Senn, Bioconjugate Chem. 2005, 16, 504.

5.Y. Lu, S. E. Harding, A. Turner, B. Smith, D. S. Athwal, J. G. Grossmann, K. G. Davis, A. J. Rowe, J. Pharm. Sci. 2008, 97, 2062.

Respiratory syncytial virus prefusogenic fusion (F) protein nanoparticle vaccine: Structure, antigenic profile, immunogenicity, and protection

呼吸道合胞病毒融合前融合（F）蛋白纳米颗粒疫苗：结构、抗原谱、免疫原性和保护

发表日期：24 September 2019

DOI:https://doi.org/10.1016/j.vaccine.2019.07.089

摘要：

呼吸道合胞病毒 (RSV) 是幼儿、老年人和免疫功能低下者严重呼吸道疾病的主要原因，而目前尚无疫苗。表面暴露的RSV 融合 (F) 糖蛋白是膜融合和感染所必需的，是理想的候选疫苗。RSV F糖蛋白结构是动态的，在病毒组装、融合和感染过程中会经历显着的重排。我们之前描述了一种 RSV 融合失活的融合前 F，其双弗林蛋白酶裂解位点之一发生突变，导致 F1 N 末端的 p27 区域具有与 F2 共价连接的截短融合肽。据报道，在受感染的细胞、纯化的 F、芽生病毒中存在加工中间体 RSV 融合前 F，并在 RSV 感染的幼儿中引发针对 p27 的强烈免疫反应。在本报告中，我们证明融合前 F 在 Sf9 昆虫和人类 293T 细胞的细胞表面上表达时，可结合针对融合前特异性抗原位点 ? 和 VIII 的单克隆抗体 (mAb)，以及针对融合前和融合后 F 位点常见表位的单克隆抗体 (mAb)。纯化的融合前 F 将融合前 F 特异性单克隆抗体结合至抗原位点 ? 和 VIII，以及靶向融合前和融合后位点 II、IV 和 p27 的单克隆抗体。与融合前或融合后F抗原相比，用融合前F抗原免疫的小鼠产生显着更高水平的抗F IgG和RSV中和抗体，并诱导抗体与mAbs竞争位点?、VIII、II和IV。磷酸铝佐剂可增强 RSV 融合前 F 中和抗体反应，且显着高于融合前 F。融合前 F 疫苗保护棉鼠免受 RSV/A 的上、下呼吸道感染。我们首次介绍了其结构、抗原谱、免疫原性，以及RSV融合前F纳米颗粒疫苗的保护功效。

型号：Beckman Coulter XL-I分析超速离心机

图 2. RSV F prefusogenic, prefusion, and postfusion F proteins 的流体动力学特性。(A) 0.4 mg mL -1 样品在 25,000–50,000 rpm 下离心的沉降系数分布。(B) 通过动态光散射 (DLS) 测定的 RSV F 构象异构体的平均粒径 (d.nm) 和多分散指数 (PDI)。(C)由 DLS 测定的沉降系数和粒径测定的表观分子质量。

AUC实验条件：

1. 分析超速离心（AUC）：使用Beckman Coulter XL-I分析超速离心机在20°C下进行沉降速率实验。

2. 样品以 25,000rpm 离心，在290nm检测波长下收集沉降数据。使用二维频谱分析(2DSA)在 UltraScan(AUC Solutions, LLC.)中分析数据，以获得沉降系数(s20,W)分布并计算加权平均s20,W值。所有结构均采用0.8109 cm³ g^–1的偏微分比容。

UV-Accelerated Synthesis of Gold Nanoparticle–Pluronic Nanocomposites for X-ray Computed Tomography Contrast Enhancement

紫外加速合成金纳米粒子-普兰尼克纳米复合材料用于X射线计算机断层扫描造影 

发表日期：1 May 2023

DOI:10.3390/polym15092163

摘要：

使用环保的FDA批准的Pluronic F127 (PLU)嵌段共聚物来形成稳定的纳米金粒子(AuNPs)的方法引起了人们的广泛关注和研究。由于AuNP在各个领域应用广泛，特别是在生物医学领域。我们系统研究了如何利用紫外线照射加速反应来优化合成AuNP-PLU纳米复合材料的条件。与环境光照射（对照）相比，使用254 nm的紫外线照射有更多的优点。AuNP-PLU纳米复合材料的制备速度提高了6倍，持续时间长达10 min，且粒径分布更小。我们采用了一系列的实验技术来确定紫外辐照对纳米复合材料的结构和形态的影响。例如在NIH 3T3小鼠胚胎成纤维细胞中使用MTT试验来评估AuNP-PLU-UV的IC50值；结果表明，与对照样品相比，该样品具有与细胞更好的生物相容性。此外, 我们在大鼠体内进行了胎儿毒性试验，用于评估怀孕期间使用AuNP-PLU-UV的剂量安全性问题。实验结果条件下，该样品对于母亲和胎儿来说都是安全的。该结果对合成Au:PLU作为造影剂在X射线计算机断层扫描(X射线CT)上的应用提供了依据和理论证明。

目的：

使用AUC对AuNP-PLU等纳米复合材料的沉降系数和粒径进行测量，对其均一性进行评估。

型号：Proteome-Lab XL-A ，An-60 Ti转子

沉降速度试验（SV-AUC）。在530nm处的沉降数据，吸光度与沉降半径的关系如图所示(A, B)。用SEDFIT软件制作的残差图显示拟合度。下图为样品沉积系数ls-g(s)的分布情况：AuNP-PLU:2.0 UV (C)和对照AuNP-PLU:2.0 (D)。260 nm（黑色）和530 nm(红色) 峰对应于不同的纳米粒子群，并用罗马数字表示。

纳米粒子的沉降参数

实验条件：

SV-AUC：使用12毫米双通道中心件和石英窗口，在20℃温度下，转速2500 rpm条件下，采集260 和530 nm的光吸收数据。采集间隔2 分钟，采集径向间隔分0.007 cm。PLU 的最大光吸收在 260 nm, 而AuNP-PLU 最大光吸收在 530 nm。使用SEDFIT v14.7软件对数据进行分析，选取ls-g(s)模型，坐标轴分辨率400，时间0–10,000，致信区间0.951。使用20℃水的粘度和密度对c(s)结果进行校准。

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