CS235405B1 - A method of isolating proteolytic enzymes - Google Patents

A method of isolating proteolytic enzymes Download PDF

Info

Publication number
CS235405B1
CS235405B1 CS65683A CS65683A CS235405B1 CS 235405 B1 CS235405 B1 CS 235405B1 CS 65683 A CS65683 A CS 65683A CS 65683 A CS65683 A CS 65683A CS 235405 B1 CS235405 B1 CS 235405B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
water
casein
carried out
isolation
proteolytic enzymes
Prior art date
Application number
CS65683A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Ivo Safarik
Zdenek Vodrazka
Original Assignee
Ivo Safarik
Zdenek Vodrazka
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 Ivo Safarik, Zdenek Vodrazka filed Critical Ivo Safarik
Priority to CS65683A priority Critical patent/CS235405B1/en
Publication of CS235405B1 publication Critical patent/CS235405B1/en

Links

Landscapes

  • Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Abstract

Izolace podle vynálezu ee provádí po- ■ocl ve vodS nerozpustného teraicky modifikovaného kaseinu. Eluce enzyaů ae provádí roztoky anorganických solí, například sírane· a chloride· sodný·, draselný· nebo aaonnýa. Teraická aodifikace kaseinu se provádí při 150 až 250 C po dobu 30 aS 180 ainut.The isolation according to the invention is carried out by the addition of water-insoluble thermally modified casein. The elution of the enzymes is carried out by solutions of inorganic salts, for example sodium, potassium or ammonium sulfate and chloride. The thermal modification of casein is carried out at 150 to 250°C for 30 to 180 minutes.

Description

Vynález ee týká způsobu Izolace proteolytických enzymů.The present invention relates to a method for isolating proteolytic enzymes.

Proteolytické enzymy je mošno ze emisi ikolovat celou řadou metod. Významná mláto mezi nimi zaujímá afinitní chromatografií, využívající specifických reversibilnloh interakcí mezi ligandem (substrát, analog substrátu, inhibitor, protilátka), který bývá imobilizován na vhodném inertním nerozpustném nosiči, a Izolovanou proteázou (Veaa,Proteolytic enzymes can be isolated from the environment by a variety of methods. A significant role among them is played by affinity chromatography, which utilizes specific reversible interactions between a ligand (substrate, substrate analogue, inhibitor, antibody), which is immobilized on a suitable inert insoluble support, and the isolated protease (Veaa,

V.S.: Prikl. Biochim, Mikrobiol. 16. 629 (1980); Lowe, C.R., Beán, P.D.G.: Afinitní chromatografie, SNTL Praha, 1979, str. 154j.V.S.: Prikl. Biochim, Mikrobiol. 16. 629 (1980); Lowe, C.R., Beán, P.D.G.: Affinity chromatography, SNTL Prague, 1979, p. 154j.

Jako typické příklady je mošno uvést izolaci proteas z mouky ze sladované pšenice na sloupci hemoglobin-Sepharoay (Chua, G.K., Buahuk, ¥.: Biochim. Biophys. Rea. Commun.Typical examples include the isolation of proteases from malted wheat flour on a hemoglobin-Sepharoay column (Chua, G.K., Buahuk, ¥.: Biochim. Biophys. Rea. Commun.

37. 545 (1969)), izolaci hovězího tripsinu na sloupci ovomukoid-Sepharosy 2B (Preinstein, G. :'PEBS Lett. 2, 353 (1970)) nebo izolaci proteas z hovězí pankreatické šťávy na sloupci Sepharosy s navázaným inhibitorem trypsinu ze sojových bobů (Reeck, G. H., Walsh, K. A., Neurath, H.: Biochemistry £0, 4 690 (197D) .37, 545 (1969)), isolation of bovine trypsin on an ovomucoid-Sepharose 2B column (Preinstein, G. :'PEBS Lett. 2, 353 (1970)) or isolation of proteases from bovine pancreatic juice on a Sepharose column with bound soybean trypsin inhibitor (Reeck, G. H., Walsh, K. A., Neurath, H.: Biochemistry £0, 4 690 (197D)).

V nékterých případech je mošno pro separaci specifických proteolytických enzymů použit nerozpustnou bílkovinu jako substrát, bez imobilizace na nosiS. Jedná ae např. o separaci kolagenázy z Clostridium histolyticum na nativních vláknech kolagenu. Kolagenáza ae poté uvolni odbouráním substrátu (Oallop, P.M., Seifter, S., Ueilman, X.:In some cases, it is possible to use an insoluble protein as a substrate for the separation of specific proteolytic enzymes, without immobilization on a support. This is the case, for example, for the separation of collagenase from Clostridium histolyticum on native collagen fibers. The collagenase is then released by the degradation of the substrate (Oallop, P.M., Seifter, S., Ueilman, X.:

J. Biol. Chem. 227. 891 (1957)).J. Biol. Chem. 227. 891 (1957)).

Afinitní sorbenty pro izolaci proteáz jaou dosud připravovány Ímobilizaci vhodných ligandů na nerozpustné nosiče. Často je nutno použit nékolikaatupňový proces pro aktivaci nosiče, jsou vyžadovány apeciálnl chemikálie.Affinity sorbents for protease isolation have so far been prepared by immobilizing suitable ligands onto insoluble supports. Often, a multi-step process is required to activate the support, and special chemicals are required.

. · . .. · . .

Podstata spůsobu izolace proteolytických enzymů z komplexních sméaí podle vynálezu spočívá v tom, že ae izolace provádí pomoci ve vodé nerozpustného termicky modifikovaného kaseinu. Eluce ae provádí rozšoky anorganických soli, a výjimkou soli ovlivňujících enzymovou aktivitu, s výhodou sírany a chloridy sodnými, draselnými a amonnými. Termická modifikace kaseinu ee provádí při teploté 150 až 250 °C po dobu 30 až 180 min. K izolaci lze použit tradiční kolonové uspořádáni. Balil výhodou tohoto způsobu izšlace ja jednoduchá příprava afinitnlho sorbentů z velmi dostupné suroviny kaseinu jednoduchým způsobem.The essence of the method of isolation of proteolytic enzymes from complex mixtures according to the invention consists in that the isolation is carried out with the help of water-insoluble thermally modified casein. Elution is carried out by solutions of inorganic salts, with the exception of salts affecting enzyme activity, preferably sodium, potassium and ammonium sulfates and chlorides. Thermal modification of casein is carried out at a temperature of 150 to 250 ° C for a period of 30 to 180 min. A traditional column arrangement can be used for isolation. The advantage of this method of isolation is the simple preparation of affinity sorbents from the very accessible raw material casein in a simple way.

Vynález je dokumentován příklady použitíThe invention is documented with examples of use

Příprava sorbentůPreparation of sorbents

Kasein podle Hammarstena (Lachema, ČSSR nebo Reanal, MLR), který je dodáván v granulované formé (průměr vétžiny granuli » 1 mm) byl bez jakékoliv úpravy zahřát v tenké vrstvi v horkovzdušném sterilátoru na teplotu 190 eC po dobu 30 až 180 minut, reap. na teplotu 230 °C po dobu 120 minut. Získaný tepelné modifikovaný kaaein (žluté až temné hnědé barvy, v závislosti na teploté a dobé záhřevul byl promýván 0,5 až 1% roztokem NaOH, vodou, roztokem zíránu amonného (1 mol/1) a opét vodou. Promýván! bylo nékolikrát opakováno, dokud absorbance vodných a síranových promyvů při 280 nm a tloušťce vrstvy 1 cm nebyla menši než 0,01 až 0,03.Casein according to Hammarsten (Lachema, ČSSR or Reanal, MLR), which is supplied in granular form (diameter of most granules » 1 mm) was heated without any modification in a thin layer in a hot-air sterilizer at a temperature of 190 ° C for 30 to 180 minutes, then at a temperature of 230 ° C for 120 minutes. The obtained heat-modified casein (yellow to dark brown in color, depending on the temperature and time of heating) was washed with a 0.5 to 1% NaOH solution, water, ammonium hydroxide solution (1 mol/1) and again with water. Washing was repeated several times until the absorbance of aqueous and sulfate washes at 280 nm and a layer thickness of 1 cm was less than 0.01 to 0.03.

Přiklad IExample I

Skleněná kolona (130 x 18 ma) byla naplhšna připraveným sorbentem (zlákán při zahříváni kaseinu při teploté 230 °C po dobu 120 minut) rozptýleným ve vodé. Po naplnéní a ekvilibraci kolony bylo aplikováno 10 nl modelového vzorku (100 mg enzymového hydrae lyzátu kaseinu a 5 mg trypsinu v 10 nl vody). Balaatnl bílkoviny byly z kolony vymyty vodou. Adsorbovaná proteáza byla z kolony eluována zvýšením iontové sily'prostředí (alucl 1 M/NH^/gSop. Obsah bílkovin byl sladován Lowryho metodou a aktivita proteázy azokaeeinovou metodou za následujících podmínek stanovení: 1 ml 1% roztoku azokeseinu v 0,1 M fos>A glass column (130 x 18 mm) was filled with the prepared sorbent (precipitated by heating casein at 230 °C for 120 minutes) dispersed in water. After filling and equilibrating the column, 10 nl of a model sample (100 mg of enzymatic casein hydrolysate and 5 mg of trypsin in 10 nl of water) was applied. The bound proteins were washed out of the column with water. The adsorbed protease was eluted from the column by increasing the ionic strength of the medium (alucl 1 M/NH^/gSop. The protein content was determined by the Lowry method and the protease activity by the azocasein method under the following determination conditions: 1 ml of 1% azocasein solution in 0.1 M phosphate buffer.

řétovém pufru jpH 7,0 ee smísí a 0,5 al vzorku, po 30 minutách inkubace při 37 °C ae přidá0.5 μl of sample is mixed with pH 7.0 buffer, and after 30 minutes of incubation at 37 °C, it is added

1,5 ml 5% kyseliny trichloroctové. Po odstředění ee měří absorbance při 366 nm proti srovnávacímu roztoku při tloušťce vrstvy 1 srn. Linearita je zaručena do hodnoty absorbance 2.1.5 ml of 5% trichloroacetic acid. After centrifugation, the absorbance is measured at 366 nm against a reference solution at a layer thickness of 1 srn. Linearity is guaranteed up to an absorbance value of 2.

Z aplikované proteolytické aktivity se 75 eluovelo v prvých 90 m efluentu po změně elučních podmínek (elucí roztokem síranu amonného). S balastníai bílkovinami se vodeu eluovelo 13,4 'H> aktivity. Specifická aktivita ae po chromatografu zvýšila 10,6 x.Of the applied proteolytic activity, 75% was eluted in the first 90 m of effluent after changing the elution conditions (elution with ammonium sulfate solution). With ballast proteins, 13.4% of the activity was eluted with water. The specific activity of ae increased 10.6 times after chromatography.

Přiklad 2Example 2

Za analogických podmínek jako v příkladu 1 byla provedená chromatografie 15 mg trypsinu (cca 5 let sterý preparát) rozpuštěného v 10 al vody. Z aplikovaná proteolytické aktivity ae 81,2 £ eluovalo v prvých 140 ml efluentu po započati eluce roztokem síXanu amonného. S balaetnlmi bílkovinami ae vodou eluovalo 10,6 % proteolytické aktivity. Specifická aktivita ae po chromatograf!i zvýšila 2,2 x.Under analogous conditions as in Example 1, chromatography was performed on 15 mg of trypsin (approx. 5 years old preparation) dissolved in 10 ml of water. Of the applied proteolytic activity, 81.2% eluted in the first 140 ml of effluent after the start of elution with ammonium sulfate solution. With the white proteins, 10.6% of the proteolytic activity eluted with water. The specific activity of 2.2% increased after chromatography.

PřikladlExample

Za analogických podmínek jako v příkladu 1 byla provedena chromatografie 700 mg trypsinu rozpuštěného v 50 ml vody pro určení kapacity připraveného aorbentu. Po eluci nenavázaného trypsinu a balastních bílkovin vodou byl adsorbovaný trypsin eluován roztokem síranu amonného. Kapacita sorbentů je přibližně 0,5 mg čistého trypsinu na 1 ml aorbentu.Under analogous conditions as in Example 1, chromatography of 700 mg of trypsin dissolved in 50 ml of water was performed to determine the capacity of the prepared adsorbent. After elution of unbound trypsin and ballast proteins with water, the adsorbed trypsin was eluted with ammonium sulfate solution. The capacity of the sorbents is approximately 0.5 mg of pure trypsin per 1 ml of adsorbent.

PříkladěExample

Byla provedena chromatografie modelového vzorku (100 mg enzymového hydrolyzétu kaaeinu a 10 mg trypsinu v 10 ml vody) va skleněných kolonách naplněných různě tepelně modifikovaným kaaeinem (rozměr sloupce 200 x 10 mm). Jako aorbent byl použit kasein modifikovaný 30 min/190 °C, 60 min/190 °C, 90 min/190 *C, 180 min/190 °C, 120 min/230 °C,Chromatography of a model sample (100 mg of enzyme hydrolysate of caffeine and 10 mg of trypsin in 10 ml of water) was performed in glass columns filled with variously thermally modified caffeine (column dimensions 200 x 10 mm). Casein modified 30 min/190 °C, 60 min/190 °C, 90 min/190 *C, 180 min/190 °C, 120 min/230 °C,

180 min/,50 °C, 30 min/250 °C a 60 min/250 °C. Ve všech případech měla chromatografie analogický průběh, výtěžnost vnesené proteézové aktivity byla vyšší než 75 %. Specifická aktivita ae zvýšila 10 x až 15 x. Získané hodnoty jsou uvedeny v tabulce.180 min/.50 °C, 30 min/250 °C and 60 min/250 °C. In all cases, the chromatography had an analogous course, the yield of the introduced protease activity was higher than 75%. The specific activity ae increased 10 x to 15 x. The obtained values are given in the table.

T a b u 1 k a 1T a b l e 1 k a 1

Vliv teploty a doby záhřevu kaseinu na výtěžnost vnesená proteolytické aktivity a vzrůst Effect of temperature and heating time of casein on the yield of introduced proteolytic activity and growth specifické proteolytické aktivity specific proteolytic activities \ \ Teplota Temperature Boba záhřevu Boba warm-up Výtěžnost Yield Vzrůst spec. Increase in spec. °C °C min. min. <·/ <·/ % % aktivity activities 150 150 180 180 76,3 76.3 11,0 11.0 190 190 30 30 77,7 77.7 10,8 10.8 190 190 60 60 76,8 76.8 10,3 10.3 190 190 90 90 77,0 77.0 11,2 11.2 190 190 180 180 78,3 78.3 12,0 12.0 230 230 120 120 88,6 88.6 14,6 14.6 250 250 30 30 79,2 79.2 13,1 13.1 250 250 . 60 . 60 77,9 77.9 12,8 12.8

235*05 *235*05 *

P ří k 1 a d 5 - 'Example 5 - '

Ma koloně o rozměrech 200 x 10 u (použit kasein modifikovaný 180 ain/190 °C) byla provedena chromatografie kyselého vyčařanáho hovězího pankreatického extraktu. Extrakt byl před aplikací na kolonu 24 hod dialyzovén proti tekoucí vodovodní vodě a poté nechán 24 hod při laboratorní teplotě, aby byla uaoiněua konverze trypsinogenu a chymotrypainoganu na aktivní proteaay. Bylo aplikováno 10 ml roztoku, po eluci balastních bílkovin vodou byjy adsorbovaná proteaay eluovány roztokám NaCl (t mol/l). Z aplikovaná protaolytická aktivity se 70,6 X> eluovalo v prvých 154 ml afluantu po začátku eluce roztokám NaCl. S balaatnlmi bílkovinami sa vodou eluovalo 23,8 % proteolytlcká aktivity. Specifická aktivita ae po chromatografii zvýěila 2,75x.Chromatography of acid clarified bovine pancreatic extract was performed on a 200 x 10 u column (casein modified 180 ain/190 °C was used). The extract was dialyzed against running tap water for 24 hours before application to the column and then left for 24 hours at laboratory temperature to allow for the conversion of trypsinogen and chymotrypainogan to active proteases. 10 ml of the solution was applied, after elution of ballast proteins with water, the adsorbed proteases were eluted with NaCl solutions (1 mol/l). Of the applied proteolytic activity, 70.6% was eluted in the first 154 ml of effluent after the start of elution with NaCl solutions. 23.8% of the proteolytic activity was eluted with ballast proteins and water. The specific activity of trypsinogen increased 2.75x after chromatography.

Analogická výsledky byly dosaženy, jestliže byl k eluci použit roztok KC1 (1 mol/l).Analogous results were achieved when KCl solution (1 mol/l) was used for elution.

PřikládáAttached

Na koloně o rozměrech 210 x 12 mm (byl použit kasein modifikovaný 180 minut/190 °C) byla provedena chromatografie kultivačního mádla po kultivaci mikroorganismu Bacillua ap. (isolován z půdy), který do média produkuje axtracalulární proteolytlcká enzymy. Po odstředění buněk bylo na kolonu aplikováno 10 ml mádla. Po vymytí halaatních bílkovin vodou byly adsorbovaná proteaay eluovány 1 M NaCl. S balaatnlmi bílkovinami se při eluci vodou vymylo 16,6 k z celkově aplikovaně proteolytlcká aktivity, při eluci 1 M NaCl aa vymylo v celkovém objemu 1.50 ml 73,2 % aktivity. Specifická aktivita protaaa sa po chromatografii zvýěila 48 krát.On a column measuring 210 x 12 mm (casein modified for 180 minutes/190 °C was used), chromatography of the culture broth after cultivation of the microorganism Bacillus ap. (isolated from soil), which produces extracellular proteolytic enzymes into the medium, was performed. After centrifugation of the cells, 10 ml of broth was applied to the column. After washing out the halal proteins with water, the adsorbed protea were eluted with 1 M NaCl. With the halal proteins, 16.6 k of the total applied proteolytic activity was eluted during elution with water, and 73.2% of the activity was eluted in a total volume of 1.50 ml with elution with 1 M NaCl. The specific activity of the protea increased 48 times after chromatography.

Claims (1)

1. Způsob izolace proteolytlckých enzymů, vyznačující sa tím, že aa izolace provádí pomocí ve vodě nerozpustného při teplotě 150 al 250 °C po dobu 30 až 180 minut termicky modifikovaného kaaeinu, sluce se provádí roztoky anorganických aalí a výjimkou solí, která ovlivňují enzymatickou aktivitu, a výhodou sírany a chloridy sodnými, draselnými naho amonnými.Process for the isolation of proteolytic enzymes, characterized in that the aa isolation is carried out by means of water-insoluble at 150 and 250 ° C for 30 to 180 minutes of thermally modified kaine, the solution being carried out with inorganic aaline solutions and with the exception of salts which affect enzymatic activity and preferably sodium and potassium ammonium sulphates and chlorides.
CS65683A 1983-02-02 1983-02-02 A method of isolating proteolytic enzymes CS235405B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS65683A CS235405B1 (en) 1983-02-02 1983-02-02 A method of isolating proteolytic enzymes

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS65683A CS235405B1 (en) 1983-02-02 1983-02-02 A method of isolating proteolytic enzymes

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS235405B1 true CS235405B1 (en) 1985-05-15

Family

ID=5339079

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS65683A CS235405B1 (en) 1983-02-02 1983-02-02 A method of isolating proteolytic enzymes

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS235405B1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Gupta et al. An overview on fermentation, downstream processing and properties of microbial alkaline proteases
Lin et al. Purification and characterization of a keratinase from a feather-degrading Bacillus licheniformis strain
Axéan et al. Chemical fixation of enzymes to cyanogen halide activated polysaccharide carriers
Ferreira et al. Influence of different silica derivatives in the immobilization and stabilization of a Bacillus licheniformis protease (Subtilisin Carlsberg)
Béguin Detection of cellulase activity in polyacrylamide gels using Congo red-stained agar replicas
W Ward Resolution of proteases in the keratinolytic larvae of the webbing clothes moth
NO126375B (en)
Kilara et al. The use of immobilized enzymes in the food industry: a review
Brümmer et al. Preparation and Properties of Carrier‐Bound Enzymes
Brena et al. Chromatographic methods for amylases
Solomon et al. Studies on adsorption of amyloglucosidase on ion‐exchange resins
Kerjan et al. Characterization of a thermosensitive sporulation mutant of Bacillus subtilis affected in the structural gene of an intracellular protease
Roy et al. Chemical modification and immobilization of papain
Lecroisey et al. Hypodermin B, a Trypsin‐Related Enzyme from the Insect Hypoderma lineatum: Comparison with Hypodermin A and Hypoderma Collagenase, Two Serine Proteinases from the Same Source
Srivastava et al. Isolation and characterization of a unique protease from sporulating cells of Bacillus subtilis
CS235405B1 (en) A method of isolating proteolytic enzymes
US4609625A (en) Process for the production of modified proteins and product thereof
CZ282519B6 (en) Method of controlled, limited proteolytic cleavage of proteins
Smiley et al. Immobilized enzymes
Roy et al. Purification of α-amylase isoenzymes from Scytalidium thermophilum on a fluidized bed of alginate beads followed by concanavalin a–agarose column chromatography
Chellapandian et al. Immobilization of alkaline protease on nylon
Tomomatsu et al. Purification and properties of two enzymes hydrolyzing synthetic substrates, N-α-benzoyl-D, L-arginine p-nitroanilide and leucine p-nitroanilide, from pea seeds
Li et al. Immobilization of bovine trypsin onto controlled pore glass
CS235292B1 (en) A method of isolating proteolytic enzymes
North et al. Proteolytic enzyme activity duringDictyostelium discoideum spore germination