CZ304140B6 - Enzym hyaluronan-lyáza, zpusob jeho výroby, pouzití a zpusob prípravy nízkomolekulárního hyaluronanu - Google Patents

Enzym hyaluronan-lyáza, zpusob jeho výroby, pouzití a zpusob prípravy nízkomolekulárního hyaluronanu Download PDF

Info

Publication number
CZ304140B6
CZ304140B6 CZ20120664A CZ2012664A CZ304140B6 CZ 304140 B6 CZ304140 B6 CZ 304140B6 CZ 20120664 A CZ20120664 A CZ 20120664A CZ 2012664 A CZ2012664 A CZ 2012664A CZ 304140 B6 CZ304140 B6 CZ 304140B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
enzyme
hyaluronan
fistulina
molecular weight
hyaluronic acid
Prior art date
Application number
CZ20120664A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ2012664A3 (cs
Inventor
Knorová@Lenka
Smirnou@Dzianis
Leierová@Veronika
Krcmár@Martin
Franke@Lukás
Velebný@Vladimír
Original Assignee
Contipro Biotech S.R.O.
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 Contipro Biotech S.R.O. filed Critical Contipro Biotech S.R.O.
Priority to CZ20120664A priority Critical patent/CZ2012664A3/cs
Priority to KR1020157008026A priority patent/KR20150063057A/ko
Priority to RU2015113473A priority patent/RU2015113473A/ru
Priority to BR112015005957A priority patent/BR112015005957A2/pt
Priority to EP13786150.6A priority patent/EP2900816A1/en
Priority to JP2015533449A priority patent/JP2015530099A/ja
Priority to US14/430,731 priority patent/US20150344926A1/en
Priority to PCT/CZ2013/000116 priority patent/WO2014048406A1/en
Priority to ARP130103474A priority patent/AR092702A1/es
Publication of CZ304140B6 publication Critical patent/CZ304140B6/cs
Publication of CZ2012664A3 publication Critical patent/CZ2012664A3/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
    • C12P19/00Preparation of compounds containing saccharide radicals
    • C12P19/26Preparation of nitrogen-containing carbohydrates
    • 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
    • C12N9/88Lyases (4.)
    • 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
    • C12P19/00Preparation of compounds containing saccharide radicals
    • C12P19/04Polysaccharides, i.e. compounds containing more than five saccharide radicals attached to each other by glycosidic bonds
    • 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
    • C12P19/00Preparation of compounds containing saccharide radicals
    • C12P19/12Disaccharides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12YENZYMES
    • C12Y402/00Carbon-oxygen lyases (4.2)
    • C12Y402/02Carbon-oxygen lyases (4.2) acting on polysaccharides (4.2.2)
    • C12Y402/02001Hyaluronate lyase (4.2.2.1)

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Enzymes And Modification Thereof (AREA)
  • Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Cosmetics (AREA)
  • Mycology (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)

Abstract

Resení se týká enzymu schopného stepit kyselinu hyaluronovou, který je produkován houbami rodu Fistulina (zejména Fistulina hepatica). Degradace probíhá lyázovým mechanismem, pri nemz vznikají dvojné vazby mezi C4 a C5 kyseliny glukuronové. Dále je popsán zpusob prípravy a cistení enzymu a jeho mozné praktické vyuzití pro prípravu nízkomolekulárního hyaluronanu nebo kosmetických ci farmaceutických prostredku. Resení se rovnez týká zpusobu prípravy nízkomolekulárního hyaluronanu.

Description

Enzym hyaluronan-lyáza, způsob jeho výroby, použití a způsob přípravy nízkomolekulárního hyaluronanu
Oblast techniky
Vynález se týká enzymu, případně enzymového preparátu schopného degradovat kyselinu hyaluronovou (hyaluronan). Rovněž je popsán způsob výroby enzymu kultivací houby patřící do rodu Fistulina,)eho využití a způsob přípravy nízkomolekulárního hyaluronanu.
Dosavadní stav techniky
Kyselina hyaluronová je lineární polysacharid tvořený disacharidovými jednotkami složenými z kyseliny glukuronové a N-acetylglukosaminu. Touto strukturou se řadí mezi glykosaminoglykany. Vyskytuje se v extracelulámí matrix měkkých pojivových tkání, kde vykazuje stabilizační a hydratační funkci. V současnosti se kyselina hyaluronová nejčastěji získává biotechnologickou cestou.
Hyaluronidázy jsou enzymy, které jsou schopné štěpit kyselinu hyaluronovou nebo její soli na nižší fragmenty. Pojem hyaluronidáza je nadřazený pojmům označujícím jednotlivé skupiny enzymů s degradační aktivitou vůči hyaluronanu. Dle mechanismu účinku na polysacharid lze hyaluronidázy rozdělit na několik typů. Do první skupiny řadíme savčí enzymy (EC 3,2.1.35), které štěpí β-1-4 vazbu kyseliny hyaluronové za vzniku tetrasacharidů. Mechanismus štěpení těmito enzymy je hydrolytický. Druhá skupina je tvořena hyaluronát-3-glykanohydrolázami pijavic (EC 3.2.1.36), které tvoří tetra a hexasacharidy. 1 v tomto případě je kyselina hyaluronová degradována hydrolyticky. Třetí skupinou jsou bakteriální hyaluronidázy (EC 4.2.2.1). Tyto enzymy jsou nazývány hyaluronan-lyázy a degradují kyselinu hyaluronovou mechanismem βeliminace za vzniku dvojné vazby mezi C4 a C5 kyseliny glukuronové. Tento typ štěpení byl dosud popsán pouze u bakterií. Tato přihláška vynálezu popisuje hyaluronan-lyázu z nového (nebakteriálního) zdroje.
Níže uvedené patentové spisy pojednávají o bakteriálních hyaluronan lyázách. Ve všech případech je chráněna výroba enzymů fermentační cestou. Vždy se jedná o bakterie z rodů Streptococcus nebo Streptomyces. Veškeré hyaluronidázy jsou produkovány extracelulárně. Aplikace jsou vesměs popisovány jako přímé medicínské, kosmetické nebo farmaceutické využití enzymů v určitých kompozicích. Nejčastěji se jedná o pomocnou látku pro průnik léčiva do pokožky při topické aplikaci. Oproti hyaluronidázám s hydrolytickým mechanismem štěpení jsou lyázy často velice specifické vůči kyselině hyaluronové.
CH 628088 se zabývá přípravou několika produktů produkovaných streptokoky. Jedním z těchto produktů je i hyaluronan lyáza.
JP 63044883 pojednává o hyaluronan-lyáze SD-678 produkované druhem Streptococcus dysgalactiae. Enzym má optimum aktivity v rozmezí pH 5,8-6,6 při teplotě 37 °C. Ionty, které inhibují hyaluronidázovou aktivitu, jsou např. fe2 nebo Cu2+.
JP 62104579 popisuje hyaluronan-lyázu produkovanou skupinou C rodu Streptococcus, mezi něž patří i Streptococcus dysgalactiae. Molekulová hmotnost enzymu je 80 kDa. Tento enzym je vysoce specifický vůči kyselině hyaluronové. Optimum aktivity bylo pozorováno při pH 6-7 a teplotě 35-45 °C. Rovněž je prokázaná stabilita při 40 °C při pH 6,0 po dobu 15 min.
US 3728223 popisuje produkci hyaluronan-lyázy druhem Streptomyces hyalurolyticus. Tento enzym je schopen selektivně štěpit kyselinu hyaluronovou. Optimální pH je 5,0 a optimální teplota 60 °C. Aktivita je však zachována i po záhřevu na 70 °C.
- 1 CZ 304140 B6
US 6902548 se zabývá využitím hyaluronan-lyázy produkované druhem Streptomyces hyalurolyticus v očním lékařství. Po purifikaci již enzymovvý preparát neobsahuje proteázy, které byly pro takovou aplikaci dosud překážkou.
US 4258134 se týká hyaluronan-lyázy BMP-8231. Tento enzym je produkován Streptomyces koganiensis. Je specifický vůči kyselině hyaluronové. Optimální pH je 4,0, avšak stabilita byla pozorována v rozmezí pH 4,0-11,3. Optimální teplota pro štěpení je 60 °C. Rovněž je enzym stabilní vůči proteázám.
WO 2010/130810 popisuje hyaluronidázu produkovanou druhem Streptomyces koganiensis ATCC 31394. Molekulová hmotnost je 21,6 kDa. Isoelektrický bod je v rozmezí 4,4^4,8. Aktivita enzymu je 40000 l.U./mg nebo vyšší. Vynález kromě procesu izolace a purifikace popisuje i využití enzymu pro přípravu farmaceutických kompozic nebo analytických činidel.
US 6719986 patentuje přípravek obsahující hyaluronan lyázu napomáhající penetraci léčiv do kůže. Produkce lyázy zde není blíže popsána. Je zmíněn pouze produkční druh Streptomyces agalactiae. Molekulová hmotnost enzymu je 116 kDa a isoelektrický bod 8,6.
US 2010/0172892 popisuje hyaluronan-lyázu produkovanou Streptomyces actinocidus 77. Je zde detailně popsána struktura enzymu, která je chráněna patentovými nároky. Je patentováno použití enzymu pro přípravu kompozic využitelných v kosmetice, medicíně nebo farmacii, přednostně s topickou aplikací. Optimální podmínky štěpení jsou: pH 6,5 až 7,0 a teplota 50 až 60 °C. Enzym má isoelektrický bod při pH 4,4 a molekulovou hmotnost 44 kDa. Má nízkou nebo žádnou aktivitu vůči chondroitin sulfátu nebo heparinu. Aktivita enzymu je inhibována ionty železa a mědi. Shodný enzym popisuje i WO 2009/037566.
Příprava nízkomolekulámího hyaluronanu pomocí lyzáz bakterií {Streptomyces hyalurolyticus) je zmíněna v patentu US 6613897. Jedná se však pouze o přípravu oligosacharidů před jejich následnou chemickou modifikací.
Žádná odborná literatura ani patent dosud nepopisuje hyaluronidázy s eliminačním (lyzázovým) mechanismem štěpení produkované jinými organismy než bakteriemi.
Podstata vynálezu
Vynález se týká nové hyaluronidázy produkované houbami, která má lyázový (eliminační) mechanismus štěpení. Tento enzym může být produkován houbami rodu Fistulina, obzvláště Fistulina hepatica.
Předložený vynález se dále týká způsobu získávání enzymu ajeho možného využití. Způsob kultivace hub a izolace enzymu není striktně daný, zásadním parametrem je zdroj enzymu, tj. houby rodu Fistulina, který vede k hyaluronan-lyáze. Jedním z možných způsobů produkce enzymu je například submersní kultivace hub. Kultivace optimálně probíhá při 20 až 30 °C po dobu 5 až 11 dní. Je možněji provádět jak v třepaných Erlenmeyerových baňkách, tak i ve fermentoru. Kultivační médium obsahuje zdroj uhlíku, například sacharózu, dále zdroj dusíku, například kvasničný autolyzát, a anorganické soli, například Na2HPO4.12H2O a MgSO4.7H2O. Enzym se může izolovat z kultivačního média po odstranění mycelií a/nebo extrakcí z mycelia po jeho desintegrací. Po centrifugaci je enzym dále čištěn v oboru známými metodami, například promytím pufrem o pH 7,0. Před chromatografickou separací je roztok obsahující enzym zaměřen za vhodný pufr, potřebný pro její optimální průběh. Jako nejvhodnější se jevila separace na anexových sorbentech. Lze však použít i jiné typy chromatografie. V případě vyššího požadavku na čistotu preparátu lze využít gelovou permeační chromatografií.
-2 CZ 304140 B6
Lyáza produkovaná houbami se vyznačuje aktivitou v širokém rozmezí pH (3,5-8,0), s optimem při pH 4,0, a v širokém rozmezí teplot (5 až 50 °C), s optimem při teplotě 20 °C. Enzym je za podmínek štěpení stabilní až několik týdnů. Aktivitu enzymu lze zvýšit o 10-30 % přídavkem MgSO4, MnCl2, KC1 nebo CuSO4, a to v množství 5mM až 20mM vzhledem k roztoku kyseliny. U jiných enzymů (JP 63044883, WO 2009/037566) je Cu2* často inhibitorem.
Produkce hyaluronan-lyázy z Fistulina hepatica je výhodná, protože se jedná o dřevokaznou houbu, tzv. brown rot fungi. Tato houba neprodukuje žádné toxické metabolity ani endotoxiny, jako tomu může být u bakterií.
Enzym lze využít pro přípravu nízkomolekulárního hyaluronanu nebo jeho derivátů. Molekulovou hmotnost výsledných produktů je možné ovlivnit podmínkami degradace jako je čas, teplota, koncentrace kyseliny hyaluronové v roztoku nebo poměr enzymu a kyseliny. Štěpení probíhá ve vodném roztoku v rozmezí pH 3,5 až 8,0 a teplotě 5 až 50 °C po dobu 1 minuty až 30 dní. Optimálně probíhá štěpení při pH 4,0 a teplotě 20 °C po dobu 24 až 168 h. Použitá kyselina hyaluronová může pocházet z různých zdrojů (kohoutí hřebínky, Streptococcus zooepidermicus, Streptococcus equismilis) a mít libovolnou molekulovou hmotnost, například v rozmezí 1,5 až 2,2 MDa, nicméně pojmem vysokomolekulámí HA je míněna HA, která má hmotnostně střední molekulovou hmotnost 0,8 MDa nebo vyšší. Roztok kyseliny může být připraven v koncentraci od 0,1 do 10% hmotn. Kromě nativní kyseliny hyaluronové lze rovněž použít její soli, např. Na nebo K, nebo deriváty, např. acylderiváty, a připravit tak funkčně specifické oligosacharidy nebo jiné nízkomolekulární produkty.
Dále lze připravený enzym použít i pro přípravu farmaceutických nebo kosmetických kompozic jakožto látku napomáhající penetraci látek do tkání.
Přehled obrázků na výkresech
Obr. 1 znázorňuje mechanismus štěpení kyseliny hyaluronové hyaluronan-lyázou podle vynálezu.
Obr. 2 znázorňuje chromatogramy oligosacharidů vzniklých štěpením kyseliny hyaluronové. Detekce při 210 až 232 nm.
Obr. 3 znázorňuje závislost relativní aktivity enzymu na pH, přičemž relativní aktivita enzymu je poměr aktivity enzymu při daném pH k maximální aktivitě enzymu, tj. při optimálním pH 4,0 x 100%.
Obr. 4 znázorňuje závislost relativní aktivity enzymu na teplotě, přičemž relativní aktivita enzymu je poměr aktivity enzymu při dané teplotě k maximální aktivitě enzymu, tj. při optimální teplotě 20 °C, x 100%.
Obr. 5 znázorňuje zvýšení aktivity enzymu po přídavku solí, kde je vynesena závislost relativní aktivity enzymu na přídavku konkrétní soli v konkrétním množství, přičemž relativní aktivita je poměr aktivity enzymu s přídavkem soli k aktivitě enzymu bez přídavku soli, x 100 %.
Příklady provedení vynálezu
Vynález objasňují, avšak neomezují, následující příklady praktického provedení.
Je-li v popise uvedena molekulová hmotnost (Mr), například hyaluronanu, je míněna hmotnostně střední molekulová hmotnost. Výraz „vysokomolekulámí“ hyaluronan zahrnuje hyaluronan o Mr vyšší než 0,8 MDa. Výraz „nízkomolekulární“ hyaluronan zahrnuje hyaluronan o Mr v rozsahu
-3 CZ 304140 B6 přibližně 0,3 až 500 kDa. Výraz „hyaluronan“ zahrnuje jak kyselinu hyaluronovou, tak i její soli (např. Na nebo K).
Příklad 1
Kultivace hub (Fistulina hepatica) za účelem výroby enzymu nebo enzymového preparátu probíhala v tekutém médiu o složení 35 g/1 sacharózy, 3 g/1 kvasničného autolyzátu, 2,5 g/1 Na2HPO4 · 12H2O a 0,5 g/1 MgSCL · 7H2O, přičemž uváděná množství složek se vztahují na 1 1 média. Kultivace byla prováděna při 25 °C po dobu 6 dní. Byly použity Erlenmeyerovy baňky o objemu 1 1, které obsahovaly 500 ml kultivačního média. Pro inokulaci baněk byla použita vždy 1 kulturou porostlá Petriho miska o průměru 9 cm na 1 1 kultivačního média. Baňky byly buď přímo použity pro izolaci enzymu, nebo pro zaočkování fermentoru.
Po kultivaci bylo z média odstraněno mycelium, např. pomocí centrifugace nebo filtrace přes polyamidovou plachetku. Enzym lze získat i z mycelia, avšak v podstatně menším množství, a proto je dále popisováno získávání enzymu z kultivačního média. V případě získávání enzymu z mycelia se provede desintegrace mycelia, například prudkým zmražením a třením v třecí misce, pomocí ultrazvuku nebo jinými metodami.
Pro účely purifikace bylo kultivační médium vyměněno za pufr o pH 7,0, a to tak, že se médium nejprve odfiltrovalo za pomocí membrány a vzorek se pak alespoň jednou promyl pufrem (2 1), například fosfátovým. Enzym lze dále ihned použít pro další purifikaci chromatografickou separací. Není-li enzym dále purifikován, je zde nazýván „enzymový preparát“. Pro štěpení kyseliny hyaluronové lze využít i takto připravený hrubý enzymový preparát.
Příklad 2
Pro dosažení vyšší čistoty byl enzymový preparát připravený způsobem podle Příkladu 1 dále separován pomocí chromatografických technik. S výhodou byla využita anion výměnná chromatografie. Eluce byla provedena lineárním gradientem NaCl v rozmezí 0 až 1 mol/1. Pro nejlepší čistotu byly frakce dále separovány pomocí gelové permeační chromatografie.
Množství vyprodukovaného enzymu po chromatografií se pohybovalo v rozmezí 600 ± 200 pg/ml, což činí přibližně 1 mg čistého enzymu na 1 1 kultivačního média.
Příklad 3
Štěpení kyseliny hyaluronové bylo provedeno v 0,lM acetátovém pufru o pH 4,0. Pro tyto účely byl připraven 1% roztok vysokomolekulární kyseliny hyaluronové (2 MDa). Substrát byl připraven biotechnologicky. 4 ml roztoku vysokomolekulární kyseliny hyaluronové byly smíseny s 200 μΐ roztoku enzymu v 0,01M fosfátovém pufru o pH 7,0 po chromatografií o koncentraci enzymu 600 pg/ml. Štěpení probíhalo při 20 °C 3 dny. Vzniklými produkty byly oligosacharidy hyaluronanu, převážně směs disacharidů až dodeka-sacharidů s dvojnou vazbou mezi C4 a C5 koncové kyseliny glukuronové. Střední molekulová hmotnost oligosacharidů stanovená gelovou permeační chromatografií se pohybovala v rozmezí 0,3 až 300 kDa a koncové kyseliny glukuronové měly dvojnou vazbu mezi C4 a C5.
Příklad 5
Vzniklé nízkomolekulární fragmenty kyseliny hyaluronové byly kvantifikovány pomocí RPHPLC. Detekce byla provedena UV detektorem při 210 a 232 nm. Analýzou vzniklých produktů
-4CZ 304140 B6 byl prokázán lyázový mechanismus štěpení. Je známo, že vznikající nenasycené vazby vykazují zvýšenou absorbanci při 232 nm. Dále bylo potvrzeno, že veškerá kyselina, která byla do reakční směsi dodána, byla rozštěpena na oligosacharidy.
Příklad 5
Štěpení derivátu kyseliny hyaluronové bylo provedeno v 0,lM acetátovém pufru o pH 4,0. Pro tyto účely byl připraven 1% roztok palmitoylhyaluronanu (2 MDa). 4 ml tohoto roztoku byly smíseny s 200 μΐ roztoku enzymu v 0,02M fosfátovém pufru o pH 7,0 po chromatografií o koncentraci enzymu 600 pg/ml. Substrát byl připraven chemickou syntézou z biotechnologicky vyrobené kyseliny hyaluronové. Štěpení probíhalo při 20 °C 3 dny. Vzniklými produkty byly acylované oligosacharidy hyaluronanu, konkrétně směs disacharidů až dodeka-sacharidů s dvojnou vazbou mezi C4 a C5 koncové kyseliny glukuronové. Střední molekulová hmotnost oligosacharidů stanovená gelovou permeační chromatografií se opět pohybovala v rozmezí 0,3 až 300 kDa a koncové kyseliny glukuronové měly dvojnou vazbu mezi C4 a C5.
Příklad 6
Aktivita enzymu v závislosti na teplotě, na pH a přidaných solích byla sledována pomocí reometru. Byl sledován pokles viskozity reakční směsi v čase. Pro veškeré pokusy byl připraven 1 % roztok HA v příslušném pufru (pH), k němuž byl pipetován roztok enzymu pro chromatografické separaci (0,02M fosfátový pufr, 600 pg/ml enzymu). Objem roztoku kyseliny hyaluronové byl 460 μΐ a objem enzymu 40 μΐ. V případě testování závislosti aktivity enzymu na teplotě a stanovení optimální teploty štěpení byl použit pufr o pH 4,0. Závislost aktivity enzymu na pH byla testována při teplotě 37 °C. Testování vlivu solí bylo provedeno přídavkem příslušné soli do roztoku kyseliny hyaluronové. Zjištěné výsledky byly vyneseny do grafů - viz Obr. 3, Obr. 4. a Obr. 5. Z grafů je zřejmé, že optimální teplota pro štěpení je přibližně 20 °C, optimální pH je přibližně 4,0.
Příklad 7
Štěpení kyseliny hyaluronové bylo provedeno v 0,1M acetátovém pufru o pH 4,0, do kterého byla přidána jedna ze solí do koncentrace až 20mM. Solemi byly MgSO4, MnCl2, KC1, CuSO4. Pro štěpení byl připraven 1% roztok vysokomolekulámí kyseliny hyaluronové v takto modifikovaném pufru. Substrát byl připraven biotechnologicky. 4 ml roztoku vysokomolekulámí kyseliny hyaluronové byly smíseny s 200 μΐ roztoku enzymu v 0,02M fosfátovém pufru o pH 7,0 po chromatografii o koncentraci enzymu 600 pg/ml. Štěpení probíhalo při 20 °C 3 dny. Vzniklými produkty byly oligosacharidy hyaluronanu, převážně směs disacharidů až dodekasacharidů s dvojnou vazbou mezi C4 a C5 koncové kyseliny glukuronové. Střední molekulová hmotnost oligosacharidů stanovená gelovou permeační chromatografií se pohybovala v rozmezí 0,3 až 300 kDa a koncové kyseliny glukuronové měly dvojnou vazbu mezi C4 a C5.

Claims (10)

PATENTOVÉ NÁROKY
1. Způsob přípravy hyaluronan-lyázy, vyznačující se tím, že se získá submersní kultivací houby patřící do rodu Fisťulina při teplotě 20 až 30 °C po dobu 5 až 11 dní.
2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že houba patřící do rodu Fistulina je druhu Fistulina hepatica.
3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že kultivační médium obsahuje zdroj uhlíku, zdroj dusíku a anorganické soli.
4. Způsob podle nároku 3, vyznačující se tím, že zdrojem uhlíku je sacharóza, zdrojem dusíku je kvasničný autolyzát a anorganické soli jsou Na2HPO4.12H2O a MgSO4.7H2O.
5 17. Způsob podle kteréhokoli z nároků 13 až 16, vyznačující se tím, že se do 0,1 až
5. Způsob podle kteréhokoli z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že se enzym dále izoluje z kultivačního média po odstranění mycelia a/nebo extrakcí zmycelia po desintegraci mycelia.
6. Způsob podle nároku 5, vyznačující se tím, že se enzym dále alespoň jednou promyje pufrem o pH 7,0.
7. Způsob podle nároku 6, vyznačující se tím, že se enzym dále purifikuje pomocí chromatografické separace.
8. Hyaluronan-lyáza připravitelná způsobem podle nároku 1 submerzní kultivací houby patřící do rodu Fistulina v kultivačním roztoku.
9. Hyaluronan-lyáza podle nároku 8, kde houbou rodu Fistulina je Fistulina hepatica.
10. Hyaluronan-lyáza podle nároku 8 nebo 9, která má optimální aktivitu při pH 4,0 a teplotě 20 °C.
11. Použití enzymu hyaluronan-lyázy připravené způsobem podle nároku 1 kultivací houby patřící do rodu Fistulina pro štěpení hyaluronanu nebo jeho derivátu.
12. Použití enzymu hyaluronan-lyázy připravené způsobem podle nároku 1 kultivací houby patřící do rodu Fistulina pro přípravu farmaceutických nebo kosmetických kompozic jako látky napomáhající penetraci látek do tkání.
13. Způsob přípravy nízkomolekulámího hyaluronanu, vyznačující se tím, že se připraví 0,1 až 10% hmotn. vodný roztok vysokomolekulární kyseliny hyaluronové, její soli nebo jejího derivátu o pH v rozmezí 3,5 až 8,0, přidá se vodný roztok enzymu hyaluronan-lyázy připravené způsobem podle nároku 1 kultivací houby patřící do rodu Fistulina, a nechá se probíhat reakce při teplotě 5 až 50 °C po dobu 1 minuty až 30 dní.
14. Způsob podle nároku 13, vyznačující se tím, že se reakce nechá probíhat při pH 4,0 a teplotě 20 °C po dobu 24 až 168 h.
15. Způsob podle nároku 13 nebo 14, vyznačující se tím, že vysokomolekulární kyselina hyaluronová, její sůl nebo její derivát má molekulovou hmotnost v rozmezí 1,5 až 2,2 MDa.
-6CZ 304140 B6
16. Způsob podle kteréhokoli z nároků 13 až 15, vyznačující se tím, že solí kyseliny hyaluronové je sodná nebo draselná sůl a derivátem hyaluronanu je acylovaný hyaluronan.
10 % hmotn. roztoku vysokomolekulární kyseliny hyaluronové, její soli nebo derivátu, a enzymu hyaluronan-lyázy přidá 5 až 20 mM soli vybrané ze skupiny zahrnující MgSO4, MnCU, KC1, CuSO4.
CZ20120664A 2012-09-27 2012-09-27 Enzym hyaluronan-lyáza, zpusob jeho výroby, pouzití a zpusob prípravy nízkomolekulárního hyaluronanu CZ2012664A3 (cs)

Priority Applications (9)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ20120664A CZ2012664A3 (cs) 2012-09-27 2012-09-27 Enzym hyaluronan-lyáza, zpusob jeho výroby, pouzití a zpusob prípravy nízkomolekulárního hyaluronanu
KR1020157008026A KR20150063057A (ko) 2012-09-27 2013-09-26 히알루로난-리아제 효소, 이의 생산 방법, 이의 용도, 및 저분자량의 히알루로난의 제조 방법
RU2015113473A RU2015113473A (ru) 2012-09-27 2013-09-26 Фермент гиалуронанлиаза, способ его получения, его применение и способ получения низкомолекулярного гиалуронана
BR112015005957A BR112015005957A2 (pt) 2012-09-27 2013-09-26 método de preparação de hialuronato-liase, hialuronato-liase, uso da enzima hialuronato-liase e método de preparação de hialuronato de baixo peso molecular
EP13786150.6A EP2900816A1 (en) 2012-09-27 2013-09-26 Enzyme hyaluronan-lyase, method of production thereof, use thereof and method of preparation of low-molecular hyaluronan
JP2015533449A JP2015530099A (ja) 2012-09-27 2013-09-26 酵素ヒアルロナン‐リアーゼ,その生成方法及び使用,並びに低分子ヒアルロナンの調製方法
US14/430,731 US20150344926A1 (en) 2012-09-27 2013-09-26 Enzyme Hyaluronan-Lyase, Method of Production Thereof, Use Thereof and Method of Preparation of Low-Molecular Hyaluronan
PCT/CZ2013/000116 WO2014048406A1 (en) 2012-09-27 2013-09-26 Enzyme hyaluronan-lyase, method of production thereof, use thereof and method of preparation of low-molecular hyaluronan
ARP130103474A AR092702A1 (es) 2012-09-27 2013-09-27 Enzima hialuronano-liasa, metodo para producirla, su uso y metodo para preparar un hialuronano con un peso molecular bajo

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ20120664A CZ2012664A3 (cs) 2012-09-27 2012-09-27 Enzym hyaluronan-lyáza, zpusob jeho výroby, pouzití a zpusob prípravy nízkomolekulárního hyaluronanu

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ304140B6 true CZ304140B6 (cs) 2013-11-13
CZ2012664A3 CZ2012664A3 (cs) 2013-11-13

Family

ID=49518625

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ20120664A CZ2012664A3 (cs) 2012-09-27 2012-09-27 Enzym hyaluronan-lyáza, zpusob jeho výroby, pouzití a zpusob prípravy nízkomolekulárního hyaluronanu

Country Status (9)

Country Link
US (1) US20150344926A1 (cs)
EP (1) EP2900816A1 (cs)
JP (1) JP2015530099A (cs)
KR (1) KR20150063057A (cs)
AR (1) AR092702A1 (cs)
BR (1) BR112015005957A2 (cs)
CZ (1) CZ2012664A3 (cs)
RU (1) RU2015113473A (cs)
WO (1) WO2014048406A1 (cs)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3596224A1 (en) * 2017-03-16 2020-01-22 Contipro a.s. Method of determination of hyaluronic acid
CN114457061A (zh) * 2022-02-21 2022-05-10 中国海洋大学 一种透明质酸裂解酶及其应用

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6719986B1 (en) * 1998-12-23 2004-04-13 Esparma Gmbh Hyaluronate lyase used for promoting penetration in topical agents
US20100172892A1 (en) * 2007-06-19 2010-07-08 Uvarkina Tamara P Hyaluronidase and method of use thereof

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3728223A (en) 1971-10-08 1973-04-17 Amano Pharma Co Ltd Production of hyaluronidase from a strain of streptomyces
CH628088A5 (en) 1975-09-17 1982-02-15 Dresden Arzneimittel Process for obtaining streptococcal metabolic products
JPS6033474B2 (ja) 1978-05-11 1985-08-02 藤沢薬品工業株式会社 新規なヒアルロニダ−ゼbmp−8231およびその製造法
JPS5968402A (ja) 1982-10-08 1984-04-18 日本通運株式会社 Pc桁の布設用門構吊上機
JPS62104579A (ja) 1985-10-30 1987-05-15 Kyowa Hakko Kogyo Co Ltd ヒアルロニダ−ゼの製造法
NL9700003A (nl) * 1993-09-28 1997-07-01 House Foods Corp Werkwijze voor het inoculeren van Fistulina hepatica.
DE69926876T2 (de) 1998-04-30 2006-06-14 Maruha Corp Verbindungen, deren struktur derivate von glukuronsäure und glukosamin enthält, verfahren zu deren herstellung und deren verwendung
US6902548B1 (en) 2001-03-19 2005-06-07 Ed Schuler Use of Streptomyces hyalurolyticus enzyme in ophthalmic treatments
EP1826274A1 (en) * 2006-02-24 2007-08-29 Kikkoman Corporation Enzyme composition, low molecular weight hyaluronan and process for preparing the same
US20120219554A2 (en) 2009-05-14 2012-08-30 Fidia Farmaceutici S.P.A. Extracellular yaluronidase from streptomyces koganeiensis

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6719986B1 (en) * 1998-12-23 2004-04-13 Esparma Gmbh Hyaluronate lyase used for promoting penetration in topical agents
US20100172892A1 (en) * 2007-06-19 2010-07-08 Uvarkina Tamara P Hyaluronidase and method of use thereof

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Hynes WL a Walton SL. Hyaluronidases of Gram-positive bacteria. FEMS Microbiology Letters, 2000, 183, 201-207. *
Linhardt RJ et al. Polysaccharide lyases. Applied Biochemistry and Biotechnology, 1986, 12, 135-176. *

Also Published As

Publication number Publication date
AR092702A1 (es) 2015-04-29
BR112015005957A2 (pt) 2017-07-04
CZ2012664A3 (cs) 2013-11-13
US20150344926A1 (en) 2015-12-03
RU2015113473A (ru) 2016-11-20
WO2014048406A1 (en) 2014-04-03
EP2900816A1 (en) 2015-08-05
JP2015530099A (ja) 2015-10-15
KR20150063057A (ko) 2015-06-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Zueva et al. Expression and biochemical characterization of two recombinant fucoidanases from the marine bacterium Wenyingzhuangia fucanilytica CZ1127T
Singh et al. Purification and partial characterization of an extracellular alginate lyase from Aspergillus oryzae isolated from brown seaweed
Zhao et al. High-level extracellular expression of κ-carrageenase in Brevibacillus choshinensis for the production of a series of κ-carrageenan oligosaccharides
US11629364B2 (en) Methods for synthesizing anticoagulant polysaccharides
Hofinger et al. Isoenzyme-specific differences in the degradation of hyaluronic acid by mammalian-type hyaluronidases
Dobrynina et al. Disruption of bacterial biofilms using recombinant dispersin B
US4904594A (en) Enzyme preparation capable of degrading glycosamino-glycan, and a method for producing said preparation
CZ304140B6 (cs) Enzym hyaluronan-lyáza, zpusob jeho výroby, pouzití a zpusob prípravy nízkomolekulárního hyaluronanu
Rojas-Osnaya et al. Novel transglycosylation activity of β-N-acetylglucosaminidase of Lecanicillium lecanii produced by submerged culture
EP1283256B1 (en) Method of culturing microorganisms
KR20220111845A (ko) 신규 미생물 스트렙토코커스 균주 및 이로부터 유래한 히알루로니데이즈
Endo et al. Synthesis of neoproteoglycans using the transglycosylation reaction as a reverse reaction of endo-glycosidases
CN103038339A (zh) 透明质酸的脱乙酰基水解酶、由脱乙酰基水解酶脱乙酰化的透明质酸及其衍生物
Saibi et al. Hydroxyl distribution in sugar structure and its contributory role in the inhibition of Stachybotrys microspora β-glucosidase (bglG)
Burtseva et al. Distribution of O-glycosylhydrolases in marine fungi of the Sea of Japan and the Sea of Okhotsk: characterization of exocellular N-acetyl-β-D-glucosaminidase of the marine fungus Penicillium canescens
Mahesh et al. Optimization and production of hyaluronidase by Streptococcus mitis MTCC 2695
CN116042547A (zh) 一种黄酮3′-羟基化酶及其应用
US20100310633A1 (en) Chitinosanase
Cescutti et al. First report of a lyase for cepacian, the polysaccharide produced by Burkholderia cepacia complex bacteria
CN114277012A (zh) 一种糖胺聚糖合成酶的冻干保护剂及其应用
JP3076856B2 (ja) 細菌によるアルギン酸の分解法
KR102780203B1 (ko) 페니바실러스 균주 및 이로부터 유래한 신규한 효소
JPH06277085A (ja) 低分子量分岐β−1,3−グルカン及び分岐ラミナリオリゴ糖の製造方法
JPH089972A (ja) 新規デアミノノイラミニダーゼとその製造方法
Osman et al. Isolation and Characterization of an Exopolysaccharide Depolymerase from Pseudomonas marginalis HT041B

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20190927