CS231239B1 - Afinitní nosiče na bázi dextranových gelů a způsob jejich přípravy - Google Patents

Afinitní nosiče na bázi dextranových gelů a způsob jejich přípravy Download PDF

Info

Publication number
CS231239B1
CS231239B1 CS828920A CS892082A CS231239B1 CS 231239 B1 CS231239 B1 CS 231239B1 CS 828920 A CS828920 A CS 828920A CS 892082 A CS892082 A CS 892082A CS 231239 B1 CS231239 B1 CS 231239B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
formula
gel
mol
carriers
enzyme
Prior art date
Application number
CS828920A
Other languages
English (en)
Other versions
CS892082A1 (en
Inventor
Antonin Holy
Ivan Votruba
Ivan Rosenberg
Original Assignee
Antonin Holy
Ivan Votruba
Ivan Rosenberg
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Antonin Holy, Ivan Votruba, Ivan Rosenberg filed Critical Antonin Holy
Priority to CS828920A priority Critical patent/CS231239B1/cs
Publication of CS892082A1 publication Critical patent/CS892082A1/cs
Publication of CS231239B1 publication Critical patent/CS231239B1/cs

Links

Landscapes

  • Enzymes And Modification Thereof (AREA)
  • Saccharide Compounds (AREA)

Description

(54) Afinitní nosiče na bázi dextranových gelů a způsob jejich přípravy
Předmětem vynálezu jsou afinitní nosiče na bázi dextranových gelů obecného vzorce I
R-NHCO/CHg/g-R' /1/, dále způsob jejich přípravy, spočívající v reakci omega-karboxyalkylderivétu makromolekulétního nosiče s 9-/RS/-[ 3/2/-/3-ami· nopropylemiho/-2/3/-hydroj(ypropyl] -8-hydroxyadeniny obecného vzorce IV kde R'je zbytek makromolekulárního dextranového gelu a R je zbytek vzorce II nebo III
NHj
/11/, N^-oh
Ν ch2ch-ch2nh(ch2)3imh2
OH /IV/,
2 kde R a R jsou střídavě hydroxy- a 3-aminopropyleminoskúpine, v přítomnosti rozpustného karbodiimidu.
Uvedené nosiče slouží zejména pro čištění a isolaci Š-adenosyl-U-homocysteinhydroláz z biologických extraktů.
ch2oh /111/,
Vynález se týká afinitních nosičů na bázi dextranových gelů a způsobu jejich přípravy.
Makromolekulární nosiče s kovalentně vázanými nízkomolekulátními sloučeninami /ligandy/ mají ěiroké uplatnění’ ve výzkumných laboratořích i v provozech pro zvýšení účinnosti izolaci, čiStění nebo naopak odstranění biokatalyzátorů /enzymů/ z přirozených zdrojů. Jejich použití je založeno na principech tzv. afinitní chromatografie, tj. specifických interakcích /vazbě/ přlsluSných enzymů s nizkomolekulétním zbytkem vázaným na pevném nosiči.
Tím se z roztoků odstraní ostatní /i bílkovinné/ složky, které se na ligand neváží a apecificky vázané bílkoviny se potom uvolní zvýšením iontové síly eluentu, zvýSenim teploty nebo elucí roztokem substrátu, produktu či inhibitoru příslušného enzymu. Pro úspěšné provedení takového čisticího postupu je rozhodující chemická struktura ligandu, který je obvykle analogem substrátu, produktu nebo inhibitoru příslušného enzymu.
V regulaci základních procesů metabolismu živé hmoty hrají důležitou úlohu enzymy S-adenosyl-L-homocysteinhydrolázy /dále SAH-hydrolaay/, které katalyzují hydrolýzu přirozeného metabolitu - S-adenosyl-L-homocysteinu - na adenosin a L-hmmocystein. Nedostatečná hladina tohoto enzymu v organismu může souviset se vznikem určitých vrozených metabolických onemocnění; z údajů literatury /např. E. N. Orlov, J. V. Bukin: Voprosy med. chim. 26. 699 (1980)/ vyplývá rovněž vztah mezi hladinou tohoto enzymu a růstem experimentálních nádorů pokusných zvířat. Proto nabývá na významu izolace, čištění a stanovení obsahu tohoto enzymu ve vzorcích biologického materiálu, s potenciálním využitím v klinické biochemii.
Izolace SAH-hydroláz byla dosud popsána pro enzymy z nejrůznějších zdrojů, jako telecích jater /Η. H. Richarde, Ρ. K. Chiang, G. L. Gantoni, J. Biol. Chem. 253. 4476 (1978)/, hovězích jater /Palrner J. L., Ábeles R. H.: J. Biol. Chem. 254. 1217 (1979)/, myších jater /Ρ. M. Ueland, J. Saeb: Bíochemistry 18, 4130 (1979)/, krysího mozku R, A. Schnta, C. R. Vunnam, O. Z. Sellinger: Tronsmethylation /Usdin E,, Borchardt E. T., Creveling C. Π., Eds/, str. 143; Elsevier, Hew Xork 1979/, intaktnich lymfócytů /1. P. Ziinmerman, G. Wolberg, G. S. Duncan, G. B. Elion: Bíochemistry 12, 2252 (1980)/ a semen lupinu /A. Guranowskl, J. Pewalkiewicz: Eur, J. Biochem. 80, 5'7 (1977)/, vesměs obvyklými způsoby čištění bílkovin, která zahrnují postupy jako frakční srážení, chro™ matografii na ionsxech a gelové filtrace. Tyto postupy jsou pracné, časově náročné a poskytují enzymové preparáty o nízkém celkovém výtěžku.
Byla popsáno i afinitní ’chromatografie SAli-hydrolázy z krysích jater na nosiči s vázaným 8-./3-aminopropylamino/-adenosinem /E. O. Kajander, A. M. Raina: Biochem. J. 193.
50.3 (1981)/. Tato metoda je nedostatečně účinná pro izolaci uvedeného enzymu ze surového extraktu.
Tuto nevýhodu odstraňuje vynález, jehož podstatou je nový typ afinitních nosičů na bázi dextranových gelů obecného vzorce I
R-NHCO/CH2/6-R /1/ kde R'je zbytek makromolekulátního dextranového gelu a R je zbytek vzorce II nebo III nh2
/11/,
23,239
Dále je předmětem vynálezu způsob přípravy látek vzorce I, spočívající v tom, že se dextranový gel nesoucí omega-karboxyalkyl, s výhodou 6-karboxyhexyl, uvede do reakce s 9-/RS/-[3-/3-aminopropylamino/-2-hydroxypropyl]-8-hydroxyadeninem vzorce* IV
CH2CHCH2NH|CH2)3NH2
OH nebo 9-/RS/-[2-/3-aminopropylamino-3-hydroxypropylJ-8-hydroxyadeninem vzorce V
l ch2ch-nhich2)3nh2 ch2oh a/, v poměru 1 až 10 molárních ekvivalentů na počet karboxylových skupin dextranováho gelu a soli rozpustného karbodiimidu obecného vzorce VI r’/+/
R2-N-/CH2/nN=C=N-R4 X” /VI/,
12 kde n je 2 až 4, R až R jsou methylskupiny, nebo R a R spolu tvoří skupinu -GHgGHgOCHgCHg- a R^ je methyl- nebo ethylskupina, R4 je cyklohexyl- nebo ethylskupina a X je chloridový nebo p-toluensulfonanový aniont a to ve vodném roztoku při pH 5 až 6 a při teplotách 0 °C až 30 °C, po skončení reakce se nerozpustný materiál odsaje, promyje vodou a roztoky neutrálních pufrů.
Aktivní monomerní ligandy, které tvoří základní složku pro uvedenou afinitní chromatografii enzymů, jsou snadno dostupné z 9-/RS/-2,3-dihydroxypropyl/ derivátů 8-bromadeninu nebo 8-hydroxyadeninu (čs. autorské osvědčení č. 231 238). Jejich vazba na polymerní nosiče se provádí tvorbou amidové vazby z látek vzorce IV nebo .V na karboxylové funkce polymeru prostřednictvím reakce s rozpustnými karbodiimidy ve vodném slabě kyselém prostředí.
Polymerní matrice může být např. Sepharóza, Agaróza, celulóza. Lze použít i jiný polymerní materiál, který obsahuje karboxylové skupiny kovalentně vázané prostřednictvím dostatečně dostatečně dlouhých řetězců /s výhodou hexamethylsnových/. Takto získané polymerni materiály obecného vzorce 1 jsou stálé po dobu několika měsíců při teplotách 0 °C až +10 °C ve vodě nebo s výhodou v nasycených roztocích chloridu sodného nebo draselného. Stálost a jednoduchost jejioh přípravy dovoluje připravit potřebné objemy afinitnich nosičů bezprostředně před jejich použitím. Podle použitého molárního poměru ligandu IV nebo V vzhledem k počtu karboxylových skupin nosiče lze připravit látky vzorce I β různým množstvím navázaného ligandu.
Speciflcita takto připravených afinitních nosičů vzorce I vzhledem k SAH-hydrólázám je vysoká a umožňuje vysoké zatížení nosiče celkovou bílkovinou /až 100 mg/ml/. Inertní bílkoviny se snadno odstraní promytím roztoky inertních anorganických solí /chloridů, fosforečnanů, pudrovaných podle povahy enzymu, nejlépe za chlazení na teploty pod +10 °C. SAH-Hydrolázy se pak eluují roztoky adenosinu, jejichž koncentrace se mění v závislosti na druhu /zdroji/ enzymu.
Malý použitý objem nosiče tak dovoluje eluovat SAH-hydrolézy malými objemy elučního roztoku. Celý postup je možno stejně dobře provést na sloupci nosiče, jakož i v suspenzi s následující filtrací po každém elučním kroku. Adenosin se z eluátu enzymu snadno odstraní gelovou filtrací /např. na Sephedexu 0-25 nebo Biogalu/, přičemž se enzym eluuje jako první. Celý postup afinitního čištění SAH-hydroléz je časově nenáročný, což je zvléšl důležité vzhledem k omezené stálosti těchto enzymů. Tímto postupem je možná připravit SAH-hydrolázy prakticky homogenní podle kritérií elektroforézy v gelu, a to z různých /živočišných i rostlinných/ zdrojů.
V dalSím je příprava afinitních nosičů vzorce I i jejich použití pro čištěni SAH-hydroláz osvětleno na příkladech, aniž se tím jakkoliv omezuje.
Přikladl
Suspenze 1 g /cca 4 ml vlhkého gelu/ lyofilizované CH-Sepharézy 48 v 50 ml 0,5 mol.l”' iChloridu sodného se třepe 20 h při teplotě místnosti, odsaje, promyje 0,5 mol.l”' chloridem sodným /200 ml/ e vodou /200 ml/. Vlhký gel se suspenduje v 8 ml vody, krátce evakuuje při 2 kPa, přidá se 100 jumolů látky vzorce IV, pH se nastaví na 5,0 kyselinou chlorovodíkovou a přidá se 1,1 mmolů p-tolueneulfonátu 1-cyklohexyl-3-/3-trimethylamonlumpropyl/karbodiimidu a směs se míchá 30 min za stálého udržování hodnoty pH mol.l”' kyselinou chlorovodíkovou mezi 5,0 ež 5,5. Přidá se dalších 1,1 mmolů karbodiimidu, pH se upraví na 5,0, suspenze se míchá při teplotě místnosti 24 h. Pak se odsaje, promyje 0,5 mol.l”' chloridem sodným /500 ml/, 1 mol.l”' chloridem sodným /500 ml/ a získaný materiál se suspenduje v témže roztoku a uchovává při +4 °C.
Příklad 2
Reakce se provede s 1 g CH-Sepharózy 4B a 0,1 mmol látky vzorce V s p-toluensulfonanem 1-cyklohexyl-3-N-methylmorfolinium-methylkarboiimidu /2 x 1,1 mmol/. Bále se postupuje podle příkladu 1.
Bále jsou uvedeny příklady použití látek podle vynálezu.
SAH-Hydroléza z krysích jater
Částečně purifikovaná frakce SAH-hydrolázy z krysích jater, získaná podle popsaného postupu /1. Votruba, A. Holý: Collect. Czech. Chem. Commun. 45. 3039 (1980)/ /20 ml, 1,8 g bílkovin, spec. aktivita 0,3 I. U./mg proteinu/ /1. U. » mezinár. jednotka enzym, aktivity/ se nanese ne sloupec 3 x 0,8 cm nosiče podle příkladu 1 a sloupec ae postupně promývá při 4 °C /a 4 ml/: 0,2 mel.l“' SÓrensenův pufr - pH 7,4 obsahující 10”^ mol.l”' dithiothreitol, mol.l”' KC1, 1,5 mol-l‘' KC1, 2 mol.l”' KC1 /věechny s obsahem 10”·^ mol.l“' dithiothreitolu/. Enzymová aktivita ee eluuje roztokem 0,25 x 10“^ mol.l“' adenosinu v 0,75 mol.l”' KC1 a jímají se frakce objemu 2 ml. V těchto frakcích se stanoví aktivita SAH-hydrolasy dále uvedenou metodou. Frakce s aktivitou, která poskytuje více než 50% konverzi substrátu se spojí a okamžitě nanesou na sloupec , ,2 x 60 cm Sephadexu O-25H v 0,01 mol.l”' SÓreneenově pufru pH 7,4 s obsahem 10 mol.l”' dithiothreitolu a sloupec se eluuje tímtéž pufrem frakce 2 ml, rychlost eluce 18 ml/h. Eluční objem enzymu 39 ml, adenosinu 137 ml· Enzymová aktivita jednotlivých frakcí se stanoví déle uvedenou metodou, frakce s konverzí substrátu vyšší než 50% se spojí a stanoví v nich celkové enzymová aktivita a obsah proteinu. Získá se 0,425 mg proteinu o specifické aktivitě 0,615 I. U./mg, podle gelové elektroforézy je protein homogenní.
SAH-Hydroláza z krysích jater ml částečně čištěné frakce SAH-hydrolézy z krysích jater se míchá s 2 ml nosiče podle příkladu 2 20 min při 0 °C /v supemantantu je pak nulová enzymové aktivita/, filtruje se a nosič postupně suspenduje a odsává s promývacími roztoky stejně jako v předchozím případě. Poté se nelije na sloupec a eluuje 0,25 χ 10-ληο1.1-1 adenosinu v 0,75 mol.l.“1 KC1 a zpracuje déle podle předchozího postupu. Získá se 0,8 mg proteinu /homogenního podle gelové elektroforézy, specifická aktivita 0,60 I. U./mg.
f SAB-Hydroláze z hmyzích ovarií kusů overií třídenních samic Pyrrhocoris apterus se desintegruje ultrazvukem v /1.min, 22 kC, amplituda 7,5/ v 1 ml 0,01 mol.l-1 Sorensenově pufru pH 7,4 obsahujícím
1O“3 mol.l-1 dithiothreitol, odstředí se při 30 000 g /25 min, při 4 °C/, k supernatantu se přidá 60 yul 15% streptomycinsulfétu a znovu se odstředí při 26 000 g /20 min při 4 °C/. Extrakt se zředí výše uvedeným pufrem do 5 ml /35 mg proteinu spec. aktivita 0,13 I. U./mg a přidá se 2 ml nosiče podle příkladu 1. Další zpracování se provede podle předchozího postupu. Získá se 1,1 I. U. SAH-hydrolasy ovarií Pyrrhocoris apterus, homogenní podle gelové elektroforézy.
Stanovení SAH-hydrolázy
Inkubační směs sestává z 200 yul roztoku o koncentraci 0,1 mol.l-1 hydrogenfosforečnanu draselného pH 7,37, 3 x 10-^ mol.l mol.l 1 dithiothreitol, 3,75 x 10”^ mol.l-1 L-homocystein, 2,5 x 10“^ mol.l-1 adenosin s 2 50 (ul testovaného roztoku enzymu neředěného nebo vhodně ředěného 0,01 mol.l-1 Sorensenovým pufrem pH’7,4 s obsahem l0-^ mol.l-1 dithiothreitolu. Směs se inkubuje 10 min při 37 °C a vzorky 10 fil směsi se dělí na sloupci Separonu Sl C18 /5 put/ /3,3 x 150 mm/ elucí 0,0i mol.l-1 dihydrogenfosforečnanu draselného pH 2,8 obsahujícím 10 objemových procent methanolu.
Rychlost eluce 0,4 ml/min, detekce při 254 nm /citlivost 0,01 až 0,04 AUPS/. Průběh eluce se kontinuálně registruje na registračním UV-detektoru a planimetricky se stanoví obsah ploch píků adenosinu a vzniklého S-adenosyl-L-homocysteinu, jejichž poloha byla předem určena pomocí srovnávacích sloučenin. Počet mezinárodních jednotek enzymové aktivity /1 I. U. je množství enzymu, které konvertuje 1 /imol substrátu za 1 min/ v 50 μ! vzorku a enzymu se vypočte podle vztahu
I. U. = 0,5 x 1O-5K, t
kde K je konverse adenosinu na S-adenosyl-homocystein vyjádřená v procentech.
PŘEDMĚT VYNÁLEZU

Claims (2)

1. Aflnitni nosiče na bázi dextranových gelů obecného vzorce I r-nhco/ch2/6-r' /1/.
kde R'je zbytek mekromolekulémího dextranového gelu a R je zbytek vzorce II nebo III
23,239
OH
I
CH2CH -CH2NH(CH2 )2CH2- /11/, ch2oh /111/,
2. Způsob přípravy afinitních nosičů obecného vzorce I podle bodu 1, vyznačený tím, že se dextrenový gel nesoucí omege-karboxyalkyl, s výhodou 6-karboxyhexyl, uvede do reakce s 9-/RS/- [3-aminopropylamino/-2-hydroxypropylJ-8-hydroxyadeninem vzorce IV
CH2CH-CH2NH(CH2)3NH2
OH nebo 9-/RS/-[2-/3-aminopropylamino/-3-hydroxypropyl]-8-hydroxyadeninem vzorce V
CH2CH-NH(CH2)3NH2 ch2oh /V/, v poměru 1 až 10 solí rozpustného molémích ekvivalentů na počet karboxylových skupin dextranového kerbodlimidu obecného vzorce VI
R1 gelu, a y+/
RyN-/CH2/nN=C=N-R4 &
AI/, kde n je 2-4, R1 až R^ jsou methylskupiny, nebo R1 a R2 tvoří spolu skupinu -CHgCfígOCHgCHga r3 je methyl- nebo ethylskupina, R4 je cyklohexyl- nebo ethylskupina a X je aniont chloridový nebo p-toluenaolfonanový, a to ve vodném roztoku při pH 5 a 6 a při teplotách 0 °C až 30 °C, načež po skončení reakce se nerozpustný materiál odsaje, promyje vodou a roztoky neutrálních pufrů.
Severografia, n. p„ MOS
CS828920A 1982-12-09 1982-12-09 Afinitní nosiče na bázi dextranových gelů a způsob jejich přípravy CS231239B1 (cs)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS828920A CS231239B1 (cs) 1982-12-09 1982-12-09 Afinitní nosiče na bázi dextranových gelů a způsob jejich přípravy

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS828920A CS231239B1 (cs) 1982-12-09 1982-12-09 Afinitní nosiče na bázi dextranových gelů a způsob jejich přípravy

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CS892082A1 CS892082A1 (en) 1984-01-16
CS231239B1 true CS231239B1 (cs) 1984-10-15

Family

ID=5440434

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS828920A CS231239B1 (cs) 1982-12-09 1982-12-09 Afinitní nosiče na bázi dextranových gelů a způsob jejich přípravy

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS231239B1 (cs)

Also Published As

Publication number Publication date
CS892082A1 (en) 1984-01-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Johnson et al. Early nuclear events in the induction of lymphocyte proliferation by mitogens: Effects of concanavalin A on the phosphorylation and distribution of non-histone chromatin proteins
O'Connor et al. Phosphorylation of intermediate filament proteins by cAMP-dependent protein kinases
Casnellie et al. Phosphorylation of synthetic peptides by a tyrosine protein kinase from the particulate fraction of a lymphoma cell line.
Pattison et al. Relation of zinc ion to the structure and function of the 7S nerve growth factor protein
CS200196B2 (en) Method of creatincynasis-mb efficieny determination
Siekevitz et al. Cytochemical study on the pancreas of the guinea pig: VII. Effects of spermine on ribosomes
Weber et al. Adenosine‐3′: 5′‐Monophosphate‐Binding Proteins from Bovine Kidney: Isolation by Affinity Chromatography and Limited Proteolysis of the Regulatory Subunit of Protein Kinase II
Kaplowitz et al. Nuclear phosphoproteins: III. Increase in phosphorylation during histone-phosphoprotein interaction
Ayling et al. Participation of covalently linked fatty acryl coenzyme A products in the action of yeast fatty acid synthetase
Ikeda et al. Phosphylation and protein kinase activity of platelet tubulin.
Smith et al. Mammalian fatty acid synthetase is a structurally and functionally symmetrical dimer
Gould et al. Involvement of sulfhydryl groups in the activity of anti-A hemagglutinins of Phaseolus lunatus
CS231239B1 (cs) Afinitní nosiče na bázi dextranových gelů a způsob jejich přípravy
KR100963031B1 (ko) 포름알데히드 오염 검출을 위한 마커 및 키트
Urushizaki et al. Phosphorylation of hydroxylysine residues in collagen synthesized by cultured aortic smooth muscle cells.
Chen Alkaline phosphatase
Eger et al. The preparation and use of pyridoxal [32P] phosphate as a labeling reagent for proteins on the outer surface of membranes
JPH0438392B2 (cs)
Stellwagen et al. The influence of culture conditions on the induction of tyrosine aminotransferase by cyclic nucleotides in rat hepatoma cells
Siekevitz et al. A cytochemical study on the pancreas of the guinea pig
Wikman-Coffelt et al. Comparison of antigenic properties of ribosomal proteins from Novikoff hepatoma and normal liver
Speth et al. The purification of a detergent‐soluble glucose‐6‐phosphatase from rat liver
Wolfson Location of alpha-2-globulin by demonstration of alkaline phosphatase during paper electrophoresis
Dixon et al. Immobilized lactate dehydrogenases
Sawai et al. Change of nuclear ribonuclease H activity following deoxyribonucleic acid synthesis in liver of protein-deficient rat