Tween schützt rekombinantes menschliches Wachstumshormon vor agitationsbedingten Schäden durch hydrophobe Wechselwirkungen

In Abwesenheit von Tensiden bildet rekombinantes menschliches Wachstumshormon (rhGH) während der Agitation schnell unlösliche Aggregate. Das nichtionische Tensid Tween 20, wenn es in Tween:Protein-Molverhältnissen >4 vorhanden ist, hemmt diese Aggregation effektiv. Die Differential Scanning Calorimetry (DSC) von rhGH-Lösungen zeigte, dass die Schmelzübergänge in Anwesenheit von Tween um ca. 2 Grad Celsius abnahmen. Studien zur zirkularen Dichroismus (CD) des gleichen thermalen Übergangs zeigten, dass die Abnahme spezifisch für die relativ hohen Proteinlösungen erforderlich für die DSC ist. CD-Studien zeigten Schmelzübergänge, die bei niedrigeren Proteinkonzentrationen abnahmen. Tween hat einen insignifikanten Einfluss auf den Schmelzübergang von rhGH bei niedrigeren Proteinkonzentrationen (0,18 mg/mL). Die Injektions-Titrations-Mikrocalorimetrie zeigte, dass die Wechselwirkung von Tween mit rhGH durch eine schwache Bindungsenthalpie charakterisiert ist. Zum Vergleich zeigt Interferon-g, ein weiteres Protein, das nachgewiesenermaßen mit Tween bindet, ebenfalls eine schwache Bindungsenthalpie. Studien zur Bindung von fluoreszierenden Sonden und infrarotspektroskopische Untersuchungen der Sekundärstruktur von rhGH unterstützen die Vorschläge in der Literatur (Bam, N. B.; Cleland, J. L., Randolph, T. W. Smeltenglobuli-Intermediär des rekombinanten menschlichen Wachstumshormons: Stabilisierung mit Tensiden. Biotechnol. Prog. 1996. 12, 801-809), dass die Bindung von Tween durch hydrophobe Wechselwirkungen angetrieben wird, mit wenig Störung der Sekundärstruktur des Proteins.