刘国芳，刘晓志，高健，王志明

    综述

    N-糖基化对蛋白质药物关键质量属性影响机制的研究进展

    刘国芳，刘晓志，高健，王志明

    050015 石家庄，华北制药集团新药研究开发有限责任公司抗体药物研制国家重点实验室

    蛋白质糖基化是真核生物蛋白质翻译后修饰的主要方式。它分布于许多膜结合蛋白上，以 N- 或 O- 形式和蛋白质连接，其中 N- 连接是天冬酰胺(N)和聚糖连接，O- 连接主要是苏氨酸(T)或丝氨酸(S)同聚糖连接。许多激素、酶以及抗体的N-糖基化位点一般含有保守序列 N-X-S/T(其中 X 为非脯氨酸的氨基酸)，糖基化蛋白一般分布于细胞外，内质网(endoplasmic reticulum，ER)、高尔基体和溶酶体内[1]。

    N-糖基化反应在内质网(ER)内开始，ER 和高尔基体内的多种糖苷酶和糖基转移酶参与这个修饰过程。治疗性抗体药物的 Fc 区域有一个 N-连接聚糖，位于重链 CH2 结构域中的 N297。它具有复杂的双触角型结构，核心结构为甘露糖 α1,3 和甘露糖 α1,6 键连接的 2 个糖链，添加半乳糖和唾液酸延长糖链。

    当含有 N-糖基化共有序列的新生抗体通过 ER 膜时，N-聚糖前体[包含有 3 个葡萄糖(Glc)，9 个甘露糖(Man)和 2 个 N]通过寡糖基转移酶将乙酰葡糖胺(GlcNAc)转移至新生多肽的 N 侧链的酰胺氮上。在ER 内，N-聚糖末端的葡萄糖残基被 α-葡糖苷酶依次修剪，蛋白质正确折叠后形成寡甘露糖 9(Man9 或 Man9-GlcNAc2)结构。随后通过 ER α-甘露糖苷酶 I 除去 Man9 中的 α1,2-连接的甘露糖，并且将聚糖转化为寡甘露糖 5(Man5 或 Man5-GlcNAc2)结构。当抗体从 ER 转运到高尔基体时，通过糖苷转移酶 I(GlcNAcT I)将 GlcNAc 添加到 Man5 的 α1,3 臂末端甘露糖上，成为杂合型分子。α1,6-岩藻糖基转移酶 VIII(FucT VIII)催化 α1,6-岩藻糖转移到 GlcNAc-GlcNAc 核心中的最内部的 GlcNAc 上，将聚糖转化为岩藻糖型聚糖。双触角聚糖的 α1,6 臂中的非还原甘露糖被 α-甘露糖苷酶 II 进一步修剪，剪切掉另一个 GlcNAc，即形成双触角复合型聚糖 G0F。从高尔基体到反式高尔基体的转运过程中，抗体的聚糖被半乳糖基转移酶和唾液酸转移酶进一步加工，形成半乳糖、唾液酸和半乳糖的聚糖。聚糖的生物合成不是 DNA 直接参与，因此抗体药物上的 N-聚糖通常情况下是异质性的 ......