Концентрационно-зависимая димеризация вариантов стафилокиназы с модифицированными поверхностными зарядами

Стафилокиназа (SAK) представляет собой перспективный тромболитический белок третьего поколения, однако ее клинический потенциал ограничен иммуногенностью и проблемами стабильности. Конформационную и коллоидную стабильность четырех вариантов SAK — SAK 42D, SAK STAR и их неиммуногенных производных SAK 42D 3A и SAK STAR 3A — оценивали с использованием дифференциальной сканирующей калориметрии (DSC), динамического рассеяния света (DLS) и методов анализа кинетики агрегации. Анализ DSC показал, что термическая денатурация всех вариантов протекает в две последовательные необратимые стадии, причем параметры переходов в значительной степени зависят от скорости сканирования и концентрации белка. Варианты SAK STAR характеризовались выраженными экзотермическими первыми переходами и меньшей зависимостью от скорости сканирования, что указывает на стабилизацию промежуточных состояний и подавление агрегации. Напротив, варианты SAK 42D демонстрировали эндотермические или слабо экзотермические первые переходы и более высокую склонность к агрегации, что коррелировало со сниженной конформационной стабильностью и образованием менее стабильных димеров. Испытания коллоидной стабильности показали, что SAK STAR и SAK STAR 3A в основном сохраняли устойчивость к агрегации, тогда как SAK 42D и SAK 42D 3A быстро агрегировали при повышенных температурах (>51°C и >38°C соответственно), следуя кажущейся кинетике второго порядка. Данные DLS подтвердили концентрационно-зависимую димеризацию всех вариантов; при этом SAK 42D 3A характеризовался выраженной полидисперсностью и нестабильностью. Это поведение можно объяснить в контексте модифицированных поверхностных зарядов. Полученные результаты показывают, что стабильность вариантов SAK определяется сложным взаимодействием первичной последовательности, особенностей димеризации и склонности к агрегации, что позволяет совершенствовать дизайн клинически пригодных тромболитических препаратов и их лекарственных форм.