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經過小貝上一期的推送，相信大家已經了解到了離心技術尤其是超速離心技術在新冠疫苗研發中的重要性。大家可能有所不知，我們熟悉的超速離心技術還有一位“孿生兄弟”——分析型超速離心技術（Analytical Ultracentrigation，AUC）。1925年瑞典科學家Svedberg發明這一技術，并于第二年制造出第一臺分析型超速離心機。經過近百年的應用與發展，目前分析型超速離心技術已廣泛應用于生命科學與生物制藥領域（想進一步了解這一技術的朋友請移步→ AUC技術簡介）。

隨著新冠疫情逐漸平穩，新冠戰役已經進入了下半程——新冠疫苗與藥物的研發，其中AUC充分發揮其“可直接檢測溶液中樣品狀態”等優勢，在小分子藥物篩選、分子機制的研究以及抗體與疫苗的質控中均發揮了重要作用。

@站酷海洛

AUC助力新冠病毒蛋白結構解析

蛋白質的結構很大程度上決定了它的性質與功能，了解新冠病毒S蛋白聚集狀態、三維結構以及其與其他蛋白的相互作用，將為新藥研發人員對小分子藥物的設計與篩選、單克隆抗體與疫苗的研發提供重要幫助。廈門大學研究團隊使用分析型超速離心技術（AUC）表征了S蛋白不同狀態下的溶液中聚集狀態，證明S蛋白以三聚體形式存在于溶液中，并在此基礎上解析得到S蛋白三聚體的冷凍電鏡結構，為小分子藥物篩選與疫苗研制提供了堅實的結構基礎。

AUC助力新冠治療藥物篩選

疫情發生以來，研究人員一直致力于尋找有效的病毒抑制劑。新冠病毒中的主要蛋白酶Mpro是一個非常重要的潛在藥物靶點，對于抑制病毒復制起著關鍵作用。德國科研團隊與中國長春吉大天元化學技術股份有限公司共同對這一蛋白酶結構展開了研究，研究成果發表在頂級學術期刊《Science》雜志上。他們使用AUC檢測不同濃度下Mpro的聚集狀態，發現其在溶液中存在單體-二聚體的平衡狀態。另外，他們解析得到了新冠病毒Mpro的二聚體晶體結構，并依據其三維結構開發了一種α-酮酰胺抑制劑作為SARS-CoV-2 Mpro的有效抑制劑，幫助推動相應治療方法的形成。

AUC技術表征抗體藥物

在新冠藥物的研究中，除了“老藥新用“、篩選抗病毒藥物的基本思路之外，單克隆抗體等大分子生物藥的研發也是應急攻關的熱點。相比于小分子藥物，單克隆抗體藥物機理清晰，特異性強，副作用較低。與此同時，如果抗體藥物質量不佳注射到人體后將起不到相應的治療作用，這使抗體藥物的質控顯得尤為重要。

目前君實生物、禮來、信達等多家生物制藥公司已加入新冠病毒抗體藥物研發大軍。在抗體藥物質控中，Optima AUC分析型超速離心機提供了獨一無二的在溶液中檢測蛋白性質的系統，可直接分析溶液中抗體的異質性，不需要標準品與基質，更準確表征真實生理狀態下的抗體藥物，加速藥物開發、制劑篩選與質量控制。同時，分析型超速離心技術還可以用來檢測抗體偶聯藥物（ADC）的結合效率以及納米粒子藥物復合體的包裝和融合。

疫苗質控中的AUC

除了篩選有效藥物之外，疫苗的研發也是為防控新冠疫情主攻的方向之一，我國也展開了滅活疫苗、核酸疫苗、重組疫苗等多條技術路線的研發。在疫苗的質控中，AUC可以用于表征產品在最終溶液中的特性以及批次一致性。廈門大學研究團隊此前使用AUC技術檢測了VLP病毒樣顆粒HEV疫苗的體外組裝過程。另外利用AUC技術分析表征了HPV疫苗在溶液中狀態以及批次間一致性。

總而言之，無論是小分子藥物的篩選、抗體藥物的研發與質控以及新冠疫苗的研究都少不了分析型超速離心機（AUC）的身影。除此之外，AUC還可用于病毒載體質控、檢測蛋白間相互作用等研究中。

參考文獻：

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2.Zhang L, Lin D, Sun X, et al. Crystal structure of SARS-CoV-2 main protease provides a basis for design of improved α-ketoamide inhibitors[J]. Science, 2020, 368(6489): 409-412.

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