CZ283234B6 - Enymatický způsob konverse preproinsulinů na insuliny - Google Patents

Enymatický způsob konverse preproinsulinů na insuliny Download PDF

Info

Publication number
CZ283234B6
CZ283234B6 CS912711A CS271191A CZ283234B6 CZ 283234 B6 CZ283234 B6 CZ 283234B6 CS 912711 A CS912711 A CS 912711A CS 271191 A CS271191 A CS 271191A CZ 283234 B6 CZ283234 B6 CZ 283234B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
amino acid
residue
clostripain
preproinsulin
cys
Prior art date
Application number
CS912711A
Other languages
English (en)
Inventor
Michael Dr. Dörschug
Klaus-Peter Dr. Koller
Rüdiger Dr. Marquardt
Johannes Dr. Meiwes
Original Assignee
Hoechst Aktiengesellschaft
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 Hoechst Aktiengesellschaft filed Critical Hoechst Aktiengesellschaft
Publication of CS271191A3 publication Critical patent/CS271191A3/cs
Publication of CZ283234B6 publication Critical patent/CZ283234B6/cs

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P21/00Preparation of peptides or proteins
    • C12P21/02Preparation of peptides or proteins having a known sequence of two or more amino acids, e.g. glutathione
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/14Hydrolases (3)
    • C12N9/48Hydrolases (3) acting on peptide bonds (3.4)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/435Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • C07K14/575Hormones
    • C07K14/62Insulins

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Endocrinology (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Diabetes (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
  • Enzymes And Modification Thereof (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

Popisuje se způsob specifické hydrolýzy řetězce aminokyseliny preproinsulinů obecného vzorce I, ve kterém R.sup.1 .n.znamená n aminokyselin, přičemž n je celé číslo 0 nebo 1, R.sup.2 .n.je vodík nebo chemicky nebo enzymaticky odštěpitelná nebo peptid se 2 až 30 zbytky aminokyselin, R.sup.3 .n.je hydroxyskupina, aminokyselina nebo peptid se 2 až 10 aminokyselinami, X je L-arginin nebo peptid se 2 až 45 aminokyselinami, na jehož terminálním C a N je zbytek L-argininu, Y je geneticky kodovatelná aminokyselina, Z je geneticky kodovatelná aminokyselina, A1 až A20 nebo B2 až B29 je přirozená nebo výměnou jednoho nebo více zbytků aminokyselin změněná sekvence aminokyseliny lidských nebo zvířecích insulinů, na odpovídající intermediáty za pomoci clostripainu a tyto intermediáty se mohou popřípadě převést karboxypeptidázou B v odpovídající insuliny.ŕ

Description

Oblast techniky
Vynález se týká způsobu konverze preproinzulinů na inzulíny.
Dosavadní stav techniky
Inzulíny sestávají ze dvou polypeptidových řetězců, řetězce A, který obsahuje 21 zbytků aminokyselin, a řetězce B se 30 zbytky aminokyselin. A aB řetězce jsou spolu spojeny disulfidovými můstky, přičemž zbytky cysteinu jsou spolu spojeny v poloze A7 a B7, jakož i A20 aB19. Třetí disulfidový můstek je mezi A6 aAll. Zvířecí a lidské inzulíny se tvoří ve slinivce břišní ve formě preproinzulinů. Lidský preproinzulin sestává například z prepeptidu se 24 zbytky aminokyselin, na ně se připojuje proinzulin s 86 zbytky aminokyselin s následující konfigurací: prepeptid-B-arg-arg-C-lys-arg-A, přičemž C je řetězec aminokyselin s 31 zbytky. Během exkrece z Langerhansových ostrůvků se odštěpí prepeptid a vznikne proinzulin. Konečně se C-řetězec štěpí proteolyticky a vznikne účinný lidský inzulín.
Genově technické metody dovolí ve zvyšující se míře exprimovat preproinzuliny v mikroorganismech /EP-A-347 781, EP-A-367 163/. Odštěpení preprosekvencí se provádí zpravidla chemicky a/nebo enzymaticky /DE-P- 3 440 988, EP-A- 0264250/. Známé enzymatické metody konverze spočívají na štěpení trypsinem a karboxypeptidázou B /Kemmler W. et al. J. Biol. Chem., 246 /1971 / 6786-6791; EP-A-195 691; EP-B-89007/. Nedostatkem těchto metod je vznik velkých množství vedlejších produktů, které se dají jen obtížně oddělit zreakčního roztoku. Zejména při konverzi lidského preproinzulinu na lidský inzulín /humánní inzulín, HI/ vznikají větší množství des-thr/B30/-humánního inzulínu /des-thr/B30/-HI/. Tento vedlejší produkt se liší od HI jen tím, že chybí koncová aminokyselina a dá se velmi těžko oddělit z reakčního roztoku.
Pro snížení tvorby tohoto vedlejšího produktu se mohou ke štěpené várce přidávat určité těžké kovy, především nikl /EP-A-0264 250/. Takovéto vedení reakce není z hlediska velkovýroby na základě velkého zatížení odpadními vodami žádoucí. Je tedy zapotřebí najít co nej specifičtější a pro životní prostředí snesitelnou konverzi preproinzulinů.
Clostripain /clostriopeptidáza B; EC 3.4.22.8/ je enzym z filtrátu kultury Clostridium histolyticum s molekulovou hmotností asi 30 000 až 80 000, který vykazuje jak proteolytickou aktivitu, tak i aktivitu amidázy esterázy /Mitchell, W. M., Harington, W. F. J. of Biol. Chem., 243 /18/, 4683-4692, 1988/. Vyznačuje se velkou specifičností vůči vazbám arg-C. Tak se v izolovaném řetězci B inzulínu arg-gly vazba clostripainem 500krát rychleji odštěpí než vazba lys-ala avglukagonu se odštěpí jen arg-arg, arg-ala alys-tyr. Rychlost hydrolýzy pro tyto vazby je ve vzájemném poměru 1,1/7 a 1/300 /Labouesse, B. Bull. Soc. Chim. Biol., 42, 1293, 1960/. S překvapením bylo nyní nalezeno, že clostripain štěpí preproinzulin specificky na terminálním C za argininem, aniž by u argininu /B22/, přítomného za ním v řetězci B, došlo k štěpení řetězce aminokyselin, které by stálo za zmínku.
Podstata vynálezu
Předmětem předloženého vynálezu je způsob hydrolýzy řetězce aminokyselin preproinzulinu obecného vzorce I
(A-l) Gly NH I ------------------X
(A-6) 1 Cys - S - S
(A-20) (A-21)
(A-7) Cys----Cys------ -----Cys - Z - R3
(A-ll)
S S
s S
(B-2)
R’-HN-Val- - Cys--------------- -----Cys------------Y
(B-7) (B-19) (B-30)
ve kterém
R1 značí fenylalaninový zbytek,
R2 značí vodíkový atom, chemicky nebo enzymaticky odštěpitelný aminokyselinový zbytek nebo peptidový zbytek se 2 až 30 aminokyselinami,
R3 značí hydroxyskupinu,
X značí L-argininový zbytek nebo peptidový zbytek se 2 až 45 aminokyselinami, na jehož C-terminálním konci a N-terminálním konci je L-argininový zbytek,
Y značí threoninový zbytek,
Z značí geneticky kódovatelnou aminokyselinu a
A-l až A-20 a B-2 až B-29 značí aminokyselinovou sekvenci lidského inzulínu, jehož podstata spočívá v tom, že se preproinzulin hydrolyzuje za působení clostripainu a popřípadě se pomocí karboxypeptidázy B převede na odpovídající inzulín.
Sekvence aminokyselin peptidů a proteinů se na N-terminálním konci aminokyselinového řetězce označí. Proteázy hydrolyzují peptidovou vazbu mezi aminokyselinami peptidů a proteinů. Clostripain hydrolyzuje arginin, obsahující peptidy nebo proteiny, specificky za argininem. Jako reakční produkty hydrolýzy preproinzulinu vznikají deriváty inzulínu nebo polypeptidy, které mají na C-terminálním konci argininový zbytek, nebo aminokyseliny.
Pod pojmem přirozené aminokyseliny se rozumí například Gly, Ala, Ser, Thr, Val, Leu, Ile, Asp, Asn, Glu, Gin, Cys, Met, Tyr, Phe, Pro, Hyp, Trp, Arg, Lys, Hyl, Om, Cit nebo His.
Pod pojmem geneticky kódovatelné aminokyseliny se rozumí například Gly, Ala, Ser, Thr, Val, Leu, Ile, Asp, Asn, Glu, Gin, Cys, Met, Arg, Lys, His, Tyr, Phe, Trp, Pro nebo selenocystein.
Výhodné jsou preproinzuliny obecného vzorce I, ve kterém
R1 značí fenylalaninový zbytek,
R2 značí vodíkový atom, přírodní aminokyselinový zbytek nebo peptidový zbytek se 2 až 30 přírodními aminokyselinami, který končí na C-terminálním konci L-argininem,
R3 značí hydroxyskupinu,
-2CZ 283234 B6
X značí L-argininový zbytek nebo C-řetězec lidského proinzulinu,
Y značí threoninový zbytek,
Z značí zbytek aminokyseliny arparaginu nebo glycinu, a
A-l až A-20 a B-2 až B-29 značí aminokyselinovou sekvenci lidského inzulínu.
Obzvláště výhodné jsou preproinzuliny obecného vzorce I, ve kterém
R1 značí fenylalaninový zbytek,
R2 značí vodíkový atom nebo peptidový zbytek se 2 až 24 přírodními aminokyselinami, který končí na C-terminálním konci L-argininem,
R3 značí hydroxyskupinu,
X značí L-argininový zbytek nebo C-řetězec lidského proinzulinu,
Y značí threoninový zbytek,
Z značí asparaginový zbytek, a
A-l až A-20 a B-2 až B-29 značí aminokyselinovou sekvenci lidského inzulínu.
Zcela obzvláště výhodné jsou například inzulíny s následující sekvencí aminokyselin:
NH2-Asp Thr Thr Val Ser Glu Pro Asp Pro Asn Ser Asn Gly Arg Phe Val Asn Gin
His Leu Cys Gly Ser His Leu Val Glu Ala Leu Tyr Leu Val Cys Gly Glu Arg Gly
Phe Phe Tyr Thr Pro Lys Thr Arg Gly Ile Val Glu Gin Cys Cys Thr Ser Ile Cys Ser
Leu Tyr Gin Leu Glu Asn Tyr Cys Asn-COOH.
Clostripain /EC 3.4.22.8/ je extracelulámí thiolproteáza z clostridienu. Enzym je heterodimér a není homologický s jinými známými thiolproteázami. Enzym má mimořádně vysokou specifitu vůči vazbám Arg-XXX, zejména Arg-Pro. Tato se dá charakterizovat molekulovou hmotností, pohybující se mezi 30 000 až 80 000 a izoelektrickým bodem, pH 4,8 až 4,9. Jako aktivátory působí například cystein, merkaptoethanol, dithiothreitol nebo ionty kalcia.
Y přítomnosti například tosyl-lysin-chlormethylketonu, peroxidu vodíku, EDTA, Co2+-, Cu2+Cd2+- iontů nebo citrátu dochází k inhibici clostripainu.
Clostripain se vyrábí fermentací za pomoci mikroorganismů. Při tomto způsobu se clostridien kultivuje až do pomnožení clostripainu v živném prostředí. Vhodné je například Clostridium hystolyticum, zejména Clostridium histolyticum DSM 627. Vhodní jsou ale i mutanti a varianty uvedených mikroorganismů, pokud syntetizují clostripain.
Kultivace se provádí anaerobně, buď samostatně, nebo ve směsné kultuře, například submerzně ve stojící kultuře v nepřítomnosti kyslíku, nebo ve fermentátorech, popřípadě za zavádění dusíku, vzácných plynů nebo jiných plynů, vyjma kyslíku. Fermentace se provádí v rozmezí teplot asi 10 až 45 °C, s výhodou asi 25 až 40 °C, zejména pak při 30 až 38 °C. Fermentace se provádí v oblasti hodnot pH mezi 5 až 8,5, s výhodou mezi 5,5 až 8. Za těchto podmínek vykazuje kultivační břečka obecně po 1 až 3 dnech akumulaci enzymu, která je hodná zmínky. Syntéza clostripainu spočívá v pozdní log-fázi a dosahuje svého maxima ve stacionární fázi růstu. Produkce enzymu se může sledovat pomocí testu aktivity /Mitchell W., Meth. of Enzym., sv. 47 /1977/strany 165-170/.
Živný roztok, použitý pro výrobu clostripainu, obsahuje 0,2 až 6 %, s výhodou 0,5 až 3 %, organických dusíkatých sloučenin, jakož i anorganických solí. Jako organické dusíkaté sloučeniny přichází v úvahu: aminokyseliny, peptony, dále masové extrakty, mletá semena, například kukuřice, pšenice, bobů, sóji nebo bavlníkových rostlin, destilační zbytky z výroby alkoholů, masové moučky nebo kvasnicové extrakty. Z anorganických solí může živný roztok obsahovat například chloridy, uhličitany, sírany nebo fosforečnany, nebo alkalické kovy nebo kovy alkalických zemin, železo, zinek, a mangan, ale i amonné soli a dusičnany.
-3 CZ 283234 B6
Optimální podmínky fermentace jsou sice pro každý mikroorganismus rozdílné, ale buď jsou již odborníkovi známé, nebo se dají zjistit pomocí snadných předběžných pokusů. Čištění clostripainu se může provádět klasickými způsoby, například srážením přes aluminiumsulfát, pomocí iontoměničů nebo pomocí gelové permeační chromatografie. Agregace enzymu je možná běžnými metodami /Colowick a Kaplan, Meth. Enzymol., Vol. XLIV/.
Pro enzymatickou konverzi se mohou používat jak celé buňky ve volné nebo imobilizované formě, tak i izolovaný enzymatický produkt, kteiý může být rovněž vázán na nosič.
Štěpení preproinzulinů obecného vzorce I clostripainem se provádí ve vodném prostředí, ke kterému se mohou přidávat rovněž s vodou mísitelné organické složky, jako například alkoholy, ketony, močovina, Ν,Ν-dimethylformamid. K reakční várce se mohou především pro snazší kontrolu hodnoty pH reakce přidávat odpovídající anorganické nebo organické pufry jako fosfát, Tris, Glycin, HEPES a j. Koncentrace preproinzulinu se během štěpení pohybuje například mezi 0,01 mg/ml až 100 mg/ml, s výhodou mezi 0,1 mg/ml až 10 mg/ml. Poměr preproinzulinu ke clostripainu činí /mg k unit/U// 1:0,01 až 1:1000, s výhodou 1:0,1 až 1:50.
Teplota při reakci se může rovněž měnit v širokém rozmezí. S výhodou jde o teplotní rozsah mezi 0 °C až +80 °C, zejména pak teplota, pohybující se mezi +20 °C až +40 °C.
Hodnota pH variace se může měnit mezi pH 4 až pH 12, zejména výhodná je oblast mezi pH 6 až pH9.
Doba, která je pro konverzi preproinzulinů na odpovídající intermediáty nezbytná, se může měnit podle reakčních podmínek v širokém rozmezí, například se může pohybovat mezi 15 minutami až 48 h, s výhodou se doba reakce pohybuje mezi 1 h až 6 h.
Enzym se před použitím aktivuje vhodným způsobem v přítomnosti merkaptanu. Jako merkaptany přichází přitom v zásadě v úvahu všechny sloučeniny, které obsahují SH-skupiny, s výhodou se používá DTT, DTE, merkaptoethanol, thioglykolová kyselina nebo cystein. Koncentrace merkaptanu se může měnit v širokém rozmezí, výhodné jsou koncentrace mezi 0,1 mM až 100 mM. Aktivační pufr obsahuje dále ionty Ca2+, s výhodou CaCb. Aktivace se provádí mezi pH 4 až pH 12, s výhodou při hodnotě pH 6 až pH 8, nejvýhodnější je oblast pH 7 až pH 8. Pro udržení hodnoty pH se může přidat vhodná pufrační látka, například Tris, HEPES, glycin aj. Teplota aktivace se může pohybovat mezi 0 °C až 60 °C, výhodná je oblast 0 °C až 10 °C, nejvýhodnější 0 °C až 5 °C. Takto aktivovaný enzym se může používat buď přímo, nebo se popřípadě může pomocí chromatografie přes RUltrogel AcA 202 zbavit aktivačního pufru.
Štěpení preproinzulinu obecného vzorce I podle vynálezu vede k derivátům inzulínu se zbytky argininu na C-terminálním konci inzulínu a k odpovídajícím odštěpeným aminokyselinám nebo peptidům. Deriváty inzulínu se mohou popřípadě převést pomocí karboxypeptidázy B na odpovídající inzulíny. To se může stát současně s clostripainem ve stejné reakční várce, ale i za reakčních podmínek, uvedených výše, po sobě, přičemž se derivát inzulínu může popřípadě před zpracováním s karboxypeptidázou B izolovat o sobě známým metodami, například chromatografícky nebo krystalizaci. Karboxypeptidáza B se může používat v rozpuštěné nebo imobilizované formě. Poměr karboxypeptidázy B k derivátu inzulínu činí /hmotnost ku hmotnosti/ asi 1:10 až 1:5000, s výhodou asi 1:500 až 1:5000 a nejvýhodněji asi 1:1000 až 1:3000.
Poměr karboxypeptidázy B ke clostripainu činí /hmotnost ku hmotnosti/ asi 1:1 až 10:1 as výhodou 2:1 až 5:1.
Reakční produkty štěpení clostripainu a/nebo karboxypeptidázy B se mohou například vysrážet snížením hodnoty pH a/nebo se mohou čistit pomocí známých metod sloupcové chromatografie. Získaný inzulín se může připravit v obvyklých formách pro podávání a jako léčivo pro léčení diabetů mellitus /úplavice cukrové/.
-4CZ 283234 B6
Příklady provedení vynálezu
V následujících příkladech je způsob podle vynálezu podrobně popsán. Údaje o procentech se týkají hmotnostních procent, jestliže to není uvedeno jinak.
Příklad 1
Kultivace Clostridium histolyticum DSM 627 se provádí v živném roztoku následujícího složení:
Kaseinpepton 3 % masový extrakt 3 % kvasnicový extrakt 0,5 % cystein 0,05 %
KH2PO4 0,15 % pH 7,2.
Naočkuje se 1 % předkultury. Kultivace se provádí v uzavřených lahvích za anaerobních podmínek při 37 °C asi 2 dny. Kmen mikroorganismů se uchovává ve výše uvedeném živném roztoku s 50 % glycerinu při -20 °C. Fermentor se naočkuje 1 % předkultury. Očkuje se fermentor s obsahem 10 1 a 8 1 živného roztoku. Kultivace se provádí při zaplynování dusíkem, při 33 °C, 24 h, a konstantním pH 7,0. Ve filtrátu kultury byla naměřena aktivita enzymu 20 000 U/l /Mitchell W., Meth. of Enzym., sv. 47, str. 165 - 170, 1977/.
Zpracování se provádělo odstředěním buněk asi při 6000 g, sterilní filtrací přes filtr s velikostí pórů 0,22 pm přídavkem 60 % ledově studeného /-20 °C/ methanolu k filtrátu. Potom byl roztok udržován 24 h při -20 °C a potom odstředěn /8000 g/. Peleta byla rozpuštěna ve sterilní bidestilované vodě a odstředěn vzniklý roztok /12 000 g/. V peletě byla naměřena aktivita enzymu 300 U/ml, 200 U/mg proteinu. Výtěžek činil 75 % naměřené aktivity ve fermentoru.
Příklad 2
Kultivace buněk se prováděla stejně jako v příkladu 1. Produkční médium ve fermentoru sestávalo z:
protease pepton /Difco/ 5 % cystein 0,05 %
KH2PO4 0,15% pH 7,2 a byla naočkována 2 % předkultury.
Aktivita clostripainu byla ve filtrátu kultury 45 000 U/ml.
Zpracování se provádělo tangenciální-flow-filtrací na 0,3' pm membránách /Filtron, Omega Membrán/ pro oddělení buněk a tangenciální-flow-filtrací na 10 KD membránách /Filtron, Omega Membrán/ pro nakoncentrování rozpuštěného clostripainu. Činitel nakoncentrování činí 20. Potom byl koncentrát deionizován a chromatografován přes DEAE-celulózy. Aktivita clostripainu 1000 U/ml; výtěžek 85 %. Uskladnění až do použití enzymatického preparátu se provádí při -20 °C.
Příklad 3
A. Aktivace clostripainu pl enzymatického preparátu /200 U/ml, 286 U/mg z příkladu 1/ pl aktivačního pufru /250 mM DTT, 125 mM CaCl2/
- obsah ve várce:
-5CZ 283234 B6
DTT 5 mM
CaCl2 2,5 mM
- inkubace 2 h na ledě pro štěpnou reakci se enzym zředí v poměru 1:40 25 mM Tris/HCl pufru, pH 7,8.
B. Štěpná várka clostripainu pro uvolnění /B31/Arg-inzulinu
100 μΐ Insu-Arg /1 mg/ml/ μΐ KC1 /1 M/ μΐ Tris/HCl/ΙΜ,ρΗ 7,8/ μΐ H2O μΐ clostripainu /zředění 1/40/
- obsah ve várce:
0,5 mg/ml
2.5 U/ml
12.5 μΜ mM
100 mM μΜ až 2 h při 28 °C, reakce se může snadno kontrolovat pomocí HPLC, potom
Insu-Arg clostripain DTT Tris/HCl KC1
CaCl2
- inkubace zastavení reakce s tosyl-L-lysinchlormethylketonem /TLCK/,
- zastavení reakce přídavkem 1 μΐ TLCK /15 mM/,
- skladování při 4 °C,
- výsledek: humánní inzulin-Arg. Pomocí HPLC není naměřitelný žádný humánní inzulin- /DesB30/.
C. Štěpná várka karboxypeptidázy B pro uvolnění lidského inzulínu
200 μΙ štěpné várky clostripainu μΐ karboxypeptidázy B /zředění 1:100/
- obsah karboxypeptidázy ve várce: 2,5 pg/ml
- inkubace 2 až 4 h při 28 °C, reakce se dá snadno přezkoušet pomocí HPLC
- pro reakci se karboxypeptidáza B /750 U/ml, 150 U/mg, z pankreatu prasat/ zředí v poměru 1:1000 25 mM Tris/HCl pufru, pH 7,8
- výsledek: lidský inzulín, žádná tvorba inzulinu/DesB30/, který je měřitelný pomocí HPLC.
D. Analytika HPLC
Štěpení byla kontrolována za použití RP 18 sloupce /0,125 M NHj/SO^, s H2SO4 nastaveno na hodnotu pH 4, 25 - 50 % gradient acetonitrilu/, popřípadě C 8 sloupce /0,1 % TFA, 20 % - 50 % gradient acetonitrilu/.
Příklad 4
Clostripain: 200 U/ml /z příkladu 1/ aktivační pufr: 500 mM Tris/HCl, pH 7,8 100 mM DTT mM CaCl2
Aktivace: 100 μΐ roztoku clostripainu
-6CZ 283234 B6 μΐ aktivačního pufru
Skládací várka: 35,7 mg lidského pre-B-řetězec-A-řetězec inzulinu-S-sulfonátu
315 μΐ 1 M merkaptoethanolu
105 μΐ 1 M kyseliny askorbové
100 ml 20 mM glycinového pufru, pH 10,7.
Skládání se provádělo přes noc v chladničce při 4°C, výtěžek skládání činil 0,152 mg/ml. Po oddělení nečistot snížením pH při pH 5,0 se přidá Tris v konečné koncentraci 50 mM a hodnota pH se nastaví pomocí HC1 na 7,8. Přidalo se 30 μΐ roztoku enzymu. Štěpení se provádělo při 30 °C a sledovalo se pomocí HPLC.
Výsledek: Výše uvedený preproinzulin se dá štěpit na lidský inzulin-Arg. Tvorba inzulin/DesB30/ je minimální.
Sekvence aminokyselin lidského pre-B-řetězec-A-řetězcového inzulínu:
NH2-Met Ala Pro Thr Ser Ser Ser Thr Lys Lys Thr Gin Leu Gin Leu Glu His Leu Leu Leu Asp Leu Gin Met Ile Leu Asn Gly Ile Asn Asn Tyr Lys Asn Pro Lys Leu Thr Arg Met Ile Glu Gly Arg Phe Val Asn Gin His Leu Cys Gly Ser His Leu Val Glu Ala Leu Tyr Leu Val Cys Gly Glu Arg Gly Phe Phe Tyr Thr Pro Lys Thr Arg Gly Ile Val Glu Gin Cys Cys Thr Ser Ile Cys Ser Leu Tyr Gin Leu Glu Asn Tyr Cys AsnCOOH
Příklad 5 mg lidského preproinzulinu se zpracuje clostripainem stejně, jako je popsáno v příkladě 4. Preproinzulin se dá štěpit na inzulín diArg. Tvorba inzulinu(Des-B30) je minimální.
Sekvence aminokyselin lidského preproinzulinu:
NHr-Met Ala Pro Thr Ser Ser Ser Thr Lys Lys Thr Gin Leu Gin Leu Glu His Leu
Leu Leu Asp Leu Gin Met Ile Leu Asn Gly Ile Asn Asn Tyr Lys Asn Pro Lys Leu
Thr Arg Met Ile Glu Gly Arg Phe Val Asn Gin His Leu Cys Gly Ser His Leu Val Glu Ala Leu Tyr Leu Val Cys Gly Glu Arg Gly Phe Phe Tyr Thr Pro Lys Thr Arg Arg
Glu Ala Glu Asp Leu Gin Val Gly Gin Val Glu Leu Gly Gly Gly Pro Gly Ala Gly
Ser Leu Gin Pro Leu Ala Leu Glu Gly Ser Leu Gin Lys Arg Gly Ile Val Glu Gin Cys Cys Thr Ser Ile Cys Ser Leu Tyr Gin Leu Glu Asn Tyr Cys Asn-COOH

Claims (9)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Způsob hydrolýzy řetězce aminokyselin preproinzulinu obecného vzorce I
    (A-l) Gly- NH 1 < (A-6) Cys- S- S (A-20) (A-21) (A-7) Cys- ---Cys------ Cys - Z - R3 (A-ll) S 1 S 1 (B-2) Rl-HN-Val — -Cys- Cys----------- Y (B-7) (B-19) (B-30)
    ve kterém
    R1 značí fenylalaninový zbytek,
    R2 značí vodíkový atom, chemicky nebo enzymaticky odštěpitelný aminokyselinový zbytek nebo peptidový zbytek se 2 až 30 aminokyselinami,
    R3 značí hydroxyskupinu,
    X značí L-argininový zbytek nebo peptidový zbytek se 2 až 45 aminokyselinami, na jehož C-terminálním konci a N-terminálním konci je L-argininový zbytek,
    Y značí threoninový zbytek,
    Z značí geneticky kódovatelnou aminokyselinu, a
    A-l až A-20 a B-2 až B-29 značí aminokyselinovou sekvenci lidského inzulínu, vyznačující se tím, že se preproinzulin hydrolyzuje za působení clostripainu a popřípadě se pomocí karboxypeptidázy B převede na odpovídající inzulín.
  2. 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se hydrolyzuje preproinzulin obecného vzorce I, ve kterém
    R1 značí fenylalaninový zbytek,
    R2 značí vodíkový atom, zbytek přírodní aminokyseliny nebo peptidový zbytek se 2 až 24 přírodními aminokyselinami, který končí na C-terminálním konci L-argininem,
    R3 značí hydroxyskupinu,
    X značí L-argininový zbytek nebo C-řetězec lidského proinzulinu,
    -8CZ 283234 B6
    Y značí threoninový zbytek,
    Z značí zbytek aminokyseliny asparaginu nebo glycinu a
    A-l až A-20 a B-2 až B-29 značí aminokyselinovou sekvenci lidského inzulinu.
  3. 3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že se hydrolyzuje preproinzulin obecného vzorce I, ve kterém
    R1 značí fenylalaninový zbytek,
    R2 značí vodíkový atom nebo peptidový zbytek se 2 až 24 přírodními aminokyselinami, který končí na C-terminálním konci L-argininem,
    R3 značí hydroxyskupinu,
    X značí L-argininový zbytek nebo C-řetězec lidského proinzulinu,
    Y značí threoninový zbytek,
    Z značí asparaginový zbytek, a
    A-l až A-20 a B-2 až B-29 značí aminokyselinovou sekvenci lidského inzulinu.
  4. 4. Způsob podle jednoho nebo několika nároků laž3, vyznačující se tím, že se pracuje při hodnotě pH v rozmezí 4 až 12, výhodně 6 až 9.
  5. 5. Způsob podle jednoho nebo několika nároků laž4, vyznačující se tím, že se koncentrace preproinzulinu obecného vzorce I pohybuje v rozmezí 0,01 až 100 mg/ml, výhodně 0,1 až 10 mg/ml.
  6. 6. Způsob podle jednoho nebo několika nároků laž5, vyznačující se tím, že poměr preproinzulinu ke clostripainu činí 1:0,01 až 1:1000, výhodně 1:0,1 až 1:50, vyjádřeno v mg preproinzulinu k jednotce U clostripainu, kde U je stanovena testem podle W. Mitchella.
  7. 7. Způsob podle jednoho nebo několika nároků laž6, vyznačující se tím, že reakční teplota je v rozmezí 0 až 80 °C, výhodně 20 až 40 °C.
  8. 8. Způsob podle jednoho nebo několika nároků laž7, vyznačující se tím, že současně je přítomná karboxypeptidáza B, nebo se použije po štěpení clostripainem.
  9. 9. Způsob podle jednoho nebo několika nároků 1 až 8, vyznačující se tím, že se clostripain a/nebo karboxypeptidáza B vyskytuje v imobilizované formě.
CS912711A 1990-09-05 1991-09-03 Enymatický způsob konverse preproinsulinů na insuliny CZ283234B6 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4028118 1990-09-05

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CS271191A3 CS271191A3 (en) 1992-03-18
CZ283234B6 true CZ283234B6 (cs) 1998-02-18

Family

ID=6413629

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS912711A CZ283234B6 (cs) 1990-09-05 1991-09-03 Enymatický způsob konverse preproinsulinů na insuliny

Country Status (26)

Country Link
US (1) US5728543A (cs)
EP (1) EP0474212B1 (cs)
JP (1) JP3005335B2 (cs)
KR (1) KR100188800B1 (cs)
AT (1) ATE145922T1 (cs)
AU (1) AU637254B2 (cs)
CA (1) CA2050606C (cs)
CZ (1) CZ283234B6 (cs)
DE (1) DE59108392D1 (cs)
DK (1) DK0474212T3 (cs)
ES (1) ES2095891T3 (cs)
FI (1) FI103805B1 (cs)
GR (1) GR3021909T3 (cs)
HR (1) HRP940766A2 (cs)
HU (1) HU214676B (cs)
IE (1) IE75723B1 (cs)
IL (1) IL99383A (cs)
LT (1) LT3328B (cs)
LV (1) LV10508B (cs)
NO (1) NO300980B1 (cs)
NZ (1) NZ239652A (cs)
PL (1) PL167810B1 (cs)
RU (1) RU2062301C1 (cs)
SK (1) SK279686B6 (cs)
YU (1) YU147491A (cs)
ZA (1) ZA917008B (cs)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2122549C1 (ru) * 1997-12-29 1998-11-27 Закрытое акционерное общество "Фосфосорб" Способ хроматографического выделения и очистки белков, пептидов и их комплексов
RU2238951C2 (ru) * 1998-03-31 2004-10-27 Тонгхуа Гэнтеч Биотекнолоджи Лтд. Химерный белок, обеспечивающий образование биоактивной конформации, способ получения белка с инсулиновой активностью, способ идентификации пептидильного фрагмента
US6461834B1 (en) * 1998-11-06 2002-10-08 Bionebraska, Inc. Clostripain catalyzed amidation of peptides
DE19915938A1 (de) * 1999-04-09 2000-10-19 Aventis Pharma Gmbh Herstellung von pankreatischer Procarboxypeptidase B, Isoformen und Muteinen davon und ihre Verwendung
EP1513945A4 (en) * 2002-05-24 2008-12-24 Restoragen Inc PROCESS FOR UNIVERSAL ENZYMATIC PRODUCTION OF BIOACTIVE PEPTIDES
EP1572720A4 (en) * 2002-05-24 2008-12-24 Nps Allelix Corp PROCESS FOR THE ENZYMATIC PRODUCTION OF GLP-2 (1-34) AND GLP-2 (1-33) PEPTIDES
WO2003099847A2 (en) * 2002-05-24 2003-12-04 Restoragen, Inc. Method for enzymatic production of glp-1 (7-36) amide peptides
HRP20120315T1 (hr) * 2003-11-21 2012-05-31 Nps Pharmaceuticals Proizvodnja peptida 2 nalik glukagonu i analoga
WO2013015697A1 (en) * 2011-07-28 2013-01-31 Mabion S.A. A recombinant protein, a polynucleotide encoding it as well as a method of obtaining insulin or its an analogue
KR102646845B1 (ko) * 2018-08-08 2024-03-14 주식회사 대웅제약 클로스트리파인을 이용한 지속형 인슐린 아날로그 복합체의 활성형 제조방법

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
LU81606A1 (de) 1979-08-14 1981-03-24 Arbed Verfahren und einrichtung zur wiederverwertung von kohlenstoffreichen abfallprodukten
DE3209184A1 (de) * 1982-03-13 1983-09-15 Hoechst Ag, 6230 Frankfurt Verfahren zur umwandlung von praeproinsulinanaloga zu insulinen
US4581909A (en) 1982-05-27 1986-04-15 Neiman S.A. Cylinder lock, particularly a steering-wheel lock for a motor vehicle
JPS60217894A (ja) * 1984-04-14 1985-10-31 Suntory Ltd 新規プロテア−ゼ及びその製造方法
DE3440988A1 (de) * 1984-11-09 1986-07-10 Hoechst Ag, 6230 Frankfurt Verfahren zur spaltung von peptiden und proteinen an der methionyl-bindung
DK129385A (da) * 1985-03-22 1986-09-23 Novo Industri As Peptider og fremstilling deraf
ZA877505B (en) 1986-10-14 1989-05-30 Lilly Co Eli Process for transforming a human insulin precursor to human insulin
DE4012818A1 (de) * 1990-04-21 1991-10-24 Hoechst Ag Verfahren zur herstellung von fremdproteinen in streptomyceten
DE3919852A1 (de) * 1988-06-23 1989-12-28 Hoechst Ag Mini-proinsulin, seine herstellung und verwendung
DE58906966D1 (de) 1988-06-23 1994-03-24 Hoechst Ag Mini-Proinsulin, seine Herstellung und Verwendung.
ATE132531T1 (de) 1988-11-03 1996-01-15 Hoechst Ag Verfahren zur herstellung eines insulin- vorprodukts in streptomyceten
US5617606A (en) 1996-02-29 1997-04-08 Baracuda International Corp. Fluted swimming pool cleaner discs

Also Published As

Publication number Publication date
HU214676B (hu) 1998-04-28
DE59108392D1 (de) 1997-01-16
CS271191A3 (en) 1992-03-18
AU8356791A (en) 1992-03-12
IL99383A (en) 1996-01-31
FI914151L (fi) 1992-03-06
HRP940766A2 (en) 1997-08-31
LT3328B (en) 1995-07-25
YU147491A (sh) 1995-10-24
CA2050606A1 (en) 1992-03-06
AU637254B2 (en) 1993-05-20
HU912875D0 (en) 1992-01-28
NO913474D0 (no) 1991-09-04
FI914151A0 (fi) 1991-09-03
FI103805B (fi) 1999-09-30
PL167810B1 (pl) 1995-11-30
ES2095891T3 (es) 1997-03-01
LTIP712A (en) 1995-01-31
EP0474212B1 (de) 1996-12-04
ZA917008B (en) 1992-04-29
LV10508A (lv) 1995-02-20
EP0474212A3 (de) 1992-04-08
DK0474212T3 (da) 1997-05-12
LV10508B (en) 1996-02-20
PL291617A1 (en) 1992-03-09
IE75723B1 (en) 1997-09-24
GR3021909T3 (en) 1997-03-31
KR920006504A (ko) 1992-04-27
NO913474L (no) 1992-03-06
NO300980B1 (no) 1997-08-25
US5728543A (en) 1998-03-17
EP0474212A2 (de) 1992-03-11
ATE145922T1 (de) 1996-12-15
HUT58823A (en) 1992-03-30
IE913117A1 (en) 1992-03-11
JPH04258296A (ja) 1992-09-14
FI103805B1 (fi) 1999-09-30
CA2050606C (en) 2002-08-13
SK279686B6 (sk) 1999-02-11
RU2062301C1 (ru) 1996-06-20
IL99383A0 (en) 1992-08-18
KR100188800B1 (ko) 1999-06-01
JP3005335B2 (ja) 2000-01-31
NZ239652A (en) 1992-09-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5512459A (en) Enzymatic method for modification or recombinant polypeptides
EP0020290B1 (de) Verfahren zur spezifischen Abspaltung von Proteinsequenzen aus Proteinen
JP4291900B2 (ja) 正しく結合したシスチン橋を有するインスリン前駆体を取得するための改良された方法
RU2458989C1 (ru) Способ получения аналогов инсулина из их соответствующих предшественников (варианты)
NO180379B (no) Fremgangsmåte for fremstilling av et vesentlig renset insulinderivat
NO318424B1 (no) Fremgangsmate for isolering av insulin med korrekt koblede cysteinbroer
HK143096A (en) Method of removing n-terminal amino acid residues from eucaryotic polypetide analogs and polypeptides produced thereby
US5763215A (en) Method of removing N-terminal amino acid residues from eucaryotic polypeptide analogs and polypeptides produced thereby
KITAGAWA et al. Amino Acid Sequence of Copper, Zinc-Superoxide Dimutase from Spinach Leaves
CZ283234B6 (cs) Enymatický způsob konverse preproinsulinů na insuliny
EP0017938A1 (en) Process for preparing a B30-threonine insulin
NZ248810A (en) A dipeptidylaminopeptidase from a slime-mold
CN103981242A (zh) 胰岛素的制备方法
KR20010099668A (ko) 펩타이드의 효소적 아미드화
EP3221448B1 (en) Process for producing recombinant trypsin
IE883462L (en) A method for the selective cleavage of fusion proteins
PT98859B (pt) Processo enzimatico para a transformacao de preproinsulinas em insulinas
NO326247B1 (no) Fremgangsmate for fremstilling av modent insulin eller et modent insulin derivat.
KR19990016368A (ko) 융합단백질을 이용한 인성장호르몬의 제조방법
EP2867250A2 (en) Proinsulin with enhanced helper sequence
JP2003319785A (ja) アワビのアルギン酸リアーゼの遺伝子
MXPA01009979A (en) Production of pancreatic procarboxy-peptidase b, isoforms and muteins thereof, and their use
NO163531B (no) Beskyttet b30-thr(r1)(r2)-insulin egnet for fremstilling av et b30-threonininsulin.
HK1187058B (en) Improved process for production of recombinant human growth hormone

Legal Events

Date Code Title Description
IF00 In force as of 2000-06-30 in czech republic
MK4A Patent expired

Effective date: 20110903