聚肌氨酸（PSARylation）蛋白修饰定制｜多参数可控设计平台

PSARylation技术简介

Sur-Release公司，摒弃粗放随机修饰模式，遵循「蛋白结构解析→PSAR分子定向设计→偶联位点筛选→修饰密度梯度调控→精细纯化→理化&生物活性联合验证」闭环研发路线，实现修饰产物高度可重复、批次稳定。

传统PEG化蛋白药物普遍存在抗PEG抗体生成、体内蓄积、免疫原性风险等短板，最大限制重复给药场景应用。聚肌氨酸（Poly-sarcosine，PSar）由N-甲基甘氨酸聚合而成，是一类类多肽型两性亲水聚合物，具备优良生物相容性、低免疫原性、可生物降解特性。PSARylation即蛋白聚肌氨酸修饰技术，通过化学偶联手段将预设结构的聚肌氨酸链共价连接至目标蛋白表面，作为新一代蛋白亲水修饰方案，成为PEG修饰有力替代策略。

图1｜聚肌氨酸（PSARylation）蛋白修饰定制｜多参数可控设计平台

✦ 核心作用 ｜ 作用机制 ｜ 定制重点

✦ 空间构象保护 ｜ 形成亲水水化层，减少蛋白酶接近与水解 ｜ 定点修饰，避开活性中心

✦ 免疫调控优化 ｜ 降低抗聚合物抗体风险，适配重复给药 ｜ 适用于蛋白、酶、细胞因子及抗体片段

✦ 药代行为调控 ｜ 增大流体力学半径，延长体内循环 ｜ 调节PSAR链长与接枝密度

✦ 理化性质改善 ｜ 提升溶解度，减少高温、冻融及储存聚集 ｜ 优化制剂稳定性与储存条件

✦ 胞内递送协同 ｜ 结合靶向配体，改善跨膜及胞内递送 ｜ 末端官能团与配体组合设计

✦ Sur-Release技术特色 ｜ 修饰前开展蛋白结构模拟与位点预测 ｜ 避开抗原结合区和催化活性区

聚肌氨酸修饰蛋白的核心作用

PSAR链长与末端基团选择（模块化定制）

可选链段：低聚合度PSar（5–20mer）、中链PSar（20–50mer）、长链PSar（50–100mer）；精准调控流体力学尺寸

我们依托自主合成平台，可定制不同聚合度的聚肌氨酸前驱体，精准控制分子量：

双功能PSar：一端用于蛋白偶联，另一端预留靶向配体/荧光染料螯合位点，构建多功能探针。

末端活性官能团（按需选配，适配不同偶联化学）：NHS酯、马来酰亚胺Mal、DBCO、叠氮N₃、醛基、氨基、巯基；

图2｜PSAR链长与末端基团选择（模块化定制）

Sur-Release公司，也可直接完成蛋白原位偶联，支持客户根据蛋白大小、应用场景匹配最优PSar链段。

蛋白偶联位点设计（定点修饰核心模块）

赖氨酸随机修饰：适用于耐受性较高的酶蛋白、细胞因子；可设计梯度修饰方案，但难点是产物异质性高。Sur-Release配套色谱分离工艺实现不同修饰度组分拆分。

区分两大修饰路线，按需选择：

基因工程引入非天然氨基酸、末端半胱氨酸（Cys）；

位点特异性定点修饰（主推方案）

糖基位点选择性偶联（糖蛋白PSARylation）。

蛋白N端氨基选择性修饰；

图3｜蛋白偶联位点设计（定点修饰核心模块）

技术优势：固定修饰位点，产物单一、均一性高，可系统性对比修饰位点对蛋白活性、稳定性的影响。Sur-Release可协助客户结合蛋白晶体结构、分子动力学模拟，排除活性区域，输出最优候选修饰位点清单。

接枝密度和反应条件优化

梯度条件筛选：调控PSar/蛋白投料摩尔比、pH、反应温度、反应时长；

接枝密度（每个蛋白分子连接PSar链数量）直接决定水化壳厚度、蛋白活性、体内半衰期，是核心可控参数。

关键控制难点：高密度修饰易遮蔽蛋白活性位点；低密度修饰无法实现长效化。Sur-Release公司，一次性交付多组不同接枝密度样品，方便客户快速筛选最优工艺参数。

可实现：低修饰密度（1–2条PSar/蛋白）、中密度（3–5条PSar/蛋白）、高密度修饰梯度样品制备；

纯化与结构表征体系

纯化方案

修饰反应体系含有未反应游离PSar、未修饰裸蛋白、不同修饰度杂产物，精细化纯化是获得高纯度样品必要环节。

全套表征（每个定制样品配套检测报告）

凝胶过滤色谱（SEC）、离子交换色谱、疏水层析组合工艺，分离裸蛋白、单修饰、多修饰组分。

SDS-PAGE/毛细管电泳：直观验证修饰成功与产物均一性；

SEC-HPLC：分析纯度、分子大小分布、聚集情况；

DLS动态光散射：检测流体力学粒径、分散系数PDI；

MALDI-TOF/ESI质谱：精准测定分子量，计算实际接枝数量；

HPLC定量：残留游离PSar、未偶联蛋白含量检测。

Zeta电位：评估修饰前后蛋白表面电荷变化；

活性及稳定性验证配套服务

蛋白体外活性检测：酶活、结合亲和力（SPR/ELISA）、受体结合能力对比裸蛋白；

Sur-Release可同步提供体外评估实验，助力快速筛选最优修饰方案：

蛋白酶水解抗性试验；

储存稳定性：4℃、-20℃反复冻融加速聚集试验；

血清稳定性评估（可选）。形成「修饰工艺—结构数据—生物活性」完整对应数据集，支撑课题论文与项目申报。

案例1：重组细胞因子定点PSARylation定制需求：避免随机修饰破坏受体结合活性，延长体外血清稳定性。技术路线：结构模拟筛选末端Cys定点修饰位点→合成Mal末端PSar（30mer）→梯度投料制备1条/分子定点修饰产物→SEC纯化→质谱确认修饰成功→ELISA验证受体结合活性，抗终获得活性保留＞85%的修饰蛋白。

典型定制案例

案例2：工业酶聚肌氨酸修饰改造 定制需求：提升高温稳定性，降低蛋白酶降解。技术路线：赖氨酸可控随机修饰，制备3组不同接枝密度样品；纯化分组；对比酶活与热稳定性，筛选最优修饰密度产物。

图4｜案例1：重组细胞因子定点PSARylation

图5｜案例2：工业酶聚肌氨酸修饰改造

交付样品形态

产品形态与交付内容

完整交付资料包

无菌水溶液、冻干粉（按需选择；缓冲体系可定制：PBS、HEPES等）

全套表征图谱：SEC-HPLC、电泳、质谱、DLS检测报告；接枝密度计算报告；纯化工艺说明书；活性验证原始数据（选购增值服务）；COA质检证书。

实验方案原始记录；

交付周期：方案沟通确认后，常规样品7–15个工作日；多梯度平行样品15–20个工作日；支持小试mg级至g级放大制备。

可定制产品推荐清单

细胞因子、生长因子定点/随机聚肌氨酸修饰

重组酶蛋白PSARylation修饰（氧化酶、激酶、蛋白酶等）

多肽-PSar偶联物（长循环多肽探针）

糖蛋白、血浆蛋白（白蛋白、转铁蛋白）可控修饰

PSar修饰蛋白与荧光染料、螯合剂二次偶联一体化方案

双功能PSar聚合物原料（Mal-PSar-NHS、DBCO-PSar等）