1. 移除或修飾熱點(hot spot)
蛋白質一級序列及其高階結構可以決定蛋白質的聚集傾向,移除或修飾聚集體熱點(易聚集傾向序列)可以減緩蛋白質的聚集。可以通過分析蛋白質及疏水表面來實現。常常一個點突變可有效減少蛋白質的聚集。此外,通過連接親水結構來屏蔽熱點區域的聚集也可以減少蛋白質聚集。如PEG化、糖基化等。
2. 調整溶液配方
結構修飾會存在導致生物功能改變的風險,蛋白質也常通過調整配方來穩定蛋白質從而減少聚集。該方法主要是調整溶液的pH、離子強度以及穩定劑。
最常用到的穩定劑是減少蛋白表面聚集的表面活性劑,其包括PS、烷基糖類、氨基酸衍生物等。表面活性劑通過潛在地減少蛋白質自結合、吸附、蛋白與其他易聚集物質的相互作用來減少蛋白質的聚集。糖類是另一種常用的蛋白質穩定劑,其主要通過增強構象穩定性來減少蛋白質的聚集傾向。除此之外,多元醇、氨基酸、聚胺等也被證明可以減少蛋白質聚集。其中值得注意的是,精氨酸也是有效減少蛋白質聚集的添加劑,其主要被認為是通過靜電相互作用、疏水相互作用、陽離子-π相互作用等降低蛋白質表面疏水性而使蛋白質穩定,從而減少聚集。
3. 凍干
如果蛋白質聚集不能通過控制配方來實現,則凍干是通常可以選擇的另一種方法。由于凍干過程可能會誘導蛋白質聚集,開發最佳的凍干過程來較少凍干誘導的聚集也是需要的。