Optimization of Lectin Biotinylation for the Assessment of Therapeutic Protein Glycosylation

La glycosylation est un attribut de qualité critique pour les protéines thérapeutiques, et est également un biomarqueur de plusieurs maladies humaines. Pour évaluer l’état de glycosylation des protéines, les lectines sont souvent utilisées car leurs spécificités pour les sucres sont bien caractérisées. Les lectines ont été proposées pour la détection et la caractérisation de plusieurs produits biothérapeutiques, tels que les vaccins viraux et les anticorps monoclonaux. Dans les tests à base de lectines, il est commun de conjuguer celles-ci avec de la biotine. Les étiquettes à base de biotine permettent aux lectines de recruter des complexes à base de streptavidine capables de générer des signaux, ou de capturer des lectines sur des surfaces de biocapteurs fonctionnalisées avec de la streptavidine. Dans ce travail, nous explorons l’application de lectines pour la détection de produits biothérapeutiques dans les biocapteurs à base de résonance de plasmons de surface et dans des tests à base d’enzymes liés aux lectines. En particulier, on démontre que le ratio de conjugaison biotine-lectine peut avoir un impact important sur la performance de ces deux tests à travers la modulation de l’interaction lectine-streptavidine. Dans les biocapteurs à base de résonance de plasmons de surface, une biotinylation excessive peut réduire la capture à des surfaces de streptavidine et peut modifier les cinétiques d’interactions entre les lectines et des glycoprotéines. Dans le test ELLA (« enzyme-linked lectin assay »), un haut niveau de conjugaison amplifie le signal spécifique et baisse la limite de détection. A la lumière de ces résultats, des recommandations sont formulées quant au niveau optimal de biotinylation des lectines selon l’application envisagée.