DD241691A5 - METHOD FOR PRODUCING PROTECTED BLOOD-DISTINGANT PROTEINS - Google Patents

METHOD FOR PRODUCING PROTECTED BLOOD-DISTINGANT PROTEINS Download PDF

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DD241691A5
DD241691A5 DD85280751A DD28075185A DD241691A5 DD 241691 A5 DD241691 A5 DD 241691A5 DD 85280751 A DD85280751 A DD 85280751A DD 28075185 A DD28075185 A DD 28075185A DD 241691 A5 DD241691 A5 DD 241691A5
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anticoagulant
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DD85280751A
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Inventor
Christian P M Reutelingsperger
Original Assignee
Boehringer Ingelheim International Gmbh,De
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    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K35/00Medicinal preparations containing materials or reaction products thereof with undetermined constitution
    • A61K35/12Materials from mammals; Compositions comprising non-specified tissues or cells; Compositions comprising non-embryonic stem cells; Genetically modified cells
    • A61K35/44Vessels; Vascular smooth muscle cells; Endothelial cells; Endothelial progenitor cells

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Abstract

Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung von neuen Proteinen, die blutgerinnungshemmende Eigenschaften aufweisen, ohne die sich nachteilig auf den Gerinnungsprozess auswirkenden Eigenschaften der bisher bekannten Antikoagulantien. Das erfindungsgemaesse Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass Blutgefaesswaende, stark vaskularisierte Gewebe oder Endtothelzellkulturena) homogenisiert und differential zentrifugiert werden und die obenstehende Fluessigkeit in beliebiger Reihenfolge einer oder mehrerer der folgenden Reinigungsbehandlungen ausgesetzt wird,b)Praezipitieren mit Salzc)Affinitaetschromatographied)Ionenaustauschchromatographiee)Chromatographie ueber ein Molekularsieb, wobei die nach den Stufen b), c), d) und e) erhaltenen Produkte gewuenschten falls dialysiert werden koennen.The aim of the invention is the provision of new proteins which have anticoagulant properties, without adversely affecting the coagulation properties of the previously known anticoagulants. The method according to the invention is characterized in that blood vessel walls, strongly vascularized tissues or endothelial cell cultures are homogenized and centrifuged differentially and the above liquid is subjected in any order to one or more of the following purification treatments. B) Precipitation with salt C) Affinity chromatography) Ion exchange chromatography) Chromatography a molecular sieve, wherein the products obtained after stages b), c), d) and e), if desired, can be dialyzed.

Description

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung blutgerinnungshemmender Proteine.The present invention relates to a method for producing anticoagulant proteins.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Blutgerinnungshemmende Proteine, die in den meisten Säugetieren vorhanden sind, können in drei Gruppen eingeteilt werden. Diese Einteilung beruht auf dem Unterschied der Protein-Wirkungsmechanismen.Anticoagulant proteins present in most mammals can be divided into three groups. This classification is based on the difference of the protein-action mechanisms.

1. Proteine, die mit dem Gerinnungsfaktor einen Komplex bilden und dadurch den Gerinnungsfaktor unwirksam machen. Dazu gehören die Proteine:1. Proteins that form a complex with the coagulation factor and thereby render the coagulation factor ineffective. These include the proteins:

a) Antithrombin-Ill (Thromb. Res. 5,439-452(1974])a) Antithrombin III (Thromb. Res. 5,439-452 (1974))

b) α,-Protease Inhibitor (Ann. Rev. Biochem. 52,655-709(1983])b) α, -Protease Inhibitor (Ann Rev. Biochem., 52, 655-709 (1983))

c) a2-Makroglubin (Ann. Rev. Biochem. 52, 655-709 [1983])c) a 2 -macroglubin (Ann. Rev. Biochem 52, 655-709 [1983])

d) Crlnhibitor (Biochemistry 20, 2738-2743 [1981])d) Crn inhibitor (Biochemistry 20, 2738-2743 [1981])

e) Protease Nexin (J. Biol. Chem. 258,10439-10444, [1983]).e) Protease Nexin (J. Biol. Chem. 258, 10439-10444, [1983]).

2. Proteine, die einen Gerinnungsfaktor proteolytisch zerschneiden und dadurch den Gerinnungsfaktor desaktivieren. Als einziges Protein dieser Artist bisher Protein C beschrieben (J. Biol. Chem. 251,355-363(1976]).2. Proteins that proteolytically cleave a coagulation factor and thereby deactivate the coagulation factor. The only protein of this type so far described protein C (J. Biol. Chem. 251, 355-363 (1976)).

3. Proteine, die die negativ geladenen Phospholipide abschirmen und/oder hydrolisieren, so daß die Phospholipid-abhängigen Reaktionen des Blutgerinnungsmechanismus gehemmt werden. Bisher sind nur Phospholipasen, die aus verschiedenen Schlangengiftsorten isoliert wurden, beschrieben worden (Eu. J. Biochem. 112,25-32 [1980]).3. Proteins which shield and / or hydrolyze the negatively charged phospholipids so as to inhibit the phospholipid-dependent reactions of the blood clotting mechanism. So far, only phospholipases isolated from various snake venoms have been described (Eu J. Biochem., 112, 25-32 [1980]).

Das stufenweise ablaufende Gerinnungssystem ist in den letzten Jahren intensiv untersucht worden. Es wird als ein sich verstärkendes Mehrstufensystem verschiedener miteinander verbundener, proteolytischer Reaktionen verstanden, bei dem ein Enzym ein Zymogen in die aktive Form umsetzt (vgl. [1980]). Die Geschwindigleit dieser Reaktion wird in entscheidender Weise durch die Anwesenheit von Phospholipiden und anderer Kofaktoren wie Faktor Va und Faktor VIlI3 vergrößert. In vivo werden die Prokoagulationsreaktionen durch verschiedene Inhibitionsmechanismen geregelt, die einem explosiv thrombotischen Trauma nach einer geringen Aktivierung der Gerinnungskaskade vorbeugen.The gradual coagulation system has been intensively studied in recent years. It is understood to be a reinforcing multistage system of various interconnected proteolytic reactions in which an enzyme converts a zymogen into the active form (see [1980]). The Geschwindigleit this reaction is increased in a decisive manner by the presence of phospholipids and other cofactors such as Factor V a and Factor VILI. 3 In vivo, the procoagulant reactions are regulated by various inhibition mechanisms that prevent an explosive thrombotic trauma after a low activation of the coagulation cascade.

Die Antigerinnungsmechanismen können wie folgt eingeteilt werden (Rosenberg, R. D., Rosenberg, J. S., J. Clin. Invest. 74,1-6 [1984]):The anticoagulation mechanisms can be classified as follows (Rosenberg, R.D., Rosenberg, J.S., J. Clin. Invest., 74, 1-6 [1984]):

1. Der Serin-Protease-Faktor Xa und Thrombin werden infolge ihrer Bindung an Antithrombin III bzw. an den Antithrombin/ Heparin-Komplex inaktiviert. Sowohl die Prothrombin-Aktiierung als auch die Bildung von Fibrin kann auf diese Weise gehemmt werden. Neben Anti-thrombin III gibt es noch verschiedene andere Plasma-Protease-Inhibitoren wie beispielsweise a2-Makroglobulin und Antitrypsin, deren Wirkung zeitabhängig ist.1. The serine protease factor X a and thrombin are inactivated as a result of their binding to antithrombin III or to the antithrombin / heparin complex. Both the prothrombin activation and the formation of fibrin can be inhibited in this way. In addition to anti-thrombin III, there are various other plasma protease inhibitors such as a 2 -macroglobulin and antitrypsin, the effect of which is time-dependent.

2. Die Entdeckung des Protein Cs führte zur Aufdeckung eines weiteren Antigerinnungsmechanismus. Ist das Protein C einmal aktiviert worden, wirkt es durch die selektive Proteolyse der Proteinkofaktoren Faktor Va und VIII3, durch die die Prothrombinase und das Enzym, das den Faktor X umsetzt, inaktiviert werden, als Antikoagulanz.2. The discovery of protein Cs revealed another anticoagulant mechanism. Once activated, protein C acts as an anticoagulant by the selective proteolysis of the protein cofactors Factor V a and VIII 3 , which inactivates the prothrombinase and the factor X converting enzyme.

3. Plasmin spaltet monomeres Fibrin 1, ein Produkt der Einwirkung von Thrombin auf Fibrinogen, wodurch der Bildung eines unlöslichen Fibrins vorgebeugt wird (Nossel, H. L, Nature, 291,165-167 [1981]).3. Plasmin cleaves monomeric fibrin 1, a product of the action of thrombin on fibrinogen, thereby preventing the formation of an insoluble fibrin (Nossel, H. L, Nature, 291, 165-167 [1981]).

Von den oben genannten, in den Gerinnungsprozeß eingreifenden körpereigenen Proteinen istz.Z. nur das Antithrombin III in klinischem Einsatz. Als erheblicher Nachteil hat sich jedoch die bei der Anwendung dieses Proteins auftretende Erhöhung der Blutungsneigung herausgestellt.Of the above-mentioned body proteins involved in the coagulation process, z.Z. only the antithrombin III in clinical use. As a significant disadvantage, however, has emerged in the application of this protein increase the bleeding tendency.

Alle bisher als Antikoagulantien eingesetzten Mittel, ob körpereigener oder synthetischer Natur machen in irgendeiner Weise die Gerinnungsfaktoren unwirksam und führen dadurch zu Nebenwirkungen, die sich nachteilig auf den Gerinnungsprozeß auswirken können.All previously used as anticoagulants agent, whether the body's own or synthetic nature in some way, the coagulation factors ineffective and thereby lead to side effects that may adversely affect the coagulation process.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung von Mitteln, die blutgerinnungshemmende Eigenschaften aufweist, jedoch ohne die sich nachteilig auf den Gerinnungsprozeß auswirkenden Eigenschaften der bisher bekannten Antikoagulantien.The aim of the invention is to provide agents which have anticoagulant properties, but without the adverse effects on the coagulation process properties of the previously known anticoagulants.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, neue Verbindungen mit den gewünschten Eigenschaften und Verfahren zu ihrer Herstellung zur Verfügung zu stellen.The invention has for its object to provide new compounds having the desired properties and processes for their preparation.

Überraschenderweise konnten nun körpereigene Proteine isoliert werden, die blutgerinnungshemmende Eigenschaften aufweisen, nicht jedoch die Blutungsgefahr erhöhen. Als weitere überraschende Eigenschaft verlieren diese Proteine bei größeren Blutungen ihre hemmenden Eigenschaften, so daß die üblichen Gerinnungsprozesse ungestört ablaufen können und die Gefahr eines Verblutens nicht besteht.Surprisingly, it has now been possible to isolate endogenous proteins that have anticoagulant properties but do not increase the risk of bleeding. As a further surprising feature these proteins lose their inhibitory properties during major bleeding, so that the usual coagulation processes can proceed undisturbed and there is no danger of bleeding.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind die im folgenden VAC.(VasGular-Anti-Coaguiant) genannten blutgerinnungshemmenden Proteine, die die Gerinnungsfaktoren nicht inaktivieren. Diese Proteine sind in der Lage, die durch ein vaskuläres Prokoagulanz bzw. durch den Faktor Xa induzierte Gerinnung zu hemmen, jedoch nicht die von Thrombin induzierte Gerinnung. Sie hemmen nicht die biologische und amidolytische Aktivität der Faktoren Xa und lla.The subject matter of the present invention are the blood coagulation inhibiting proteins which are referred to below as VAC (VasGular anti-coaguants) and which do not inactivate the coagulation factors. These proteins are capable of inhibiting coagulation induced by a vascular procoagulant or factor X a , but not clotting induced by thrombin. They do not inhibit the biological and amidolytic activity of factors X a and II a .

Gegenstand der Erfindung sind blutgerinnungshemmende Proteine, die die Gerinnungsfaktoren nicht inaktivieren und:The invention provides blood coagulation-inhibiting proteins which do not inactivate the coagulation factors and:

— den modifizierten Prothrombin-Zeit-Versuch und/oderThe modified prothrombin time trial and / or

— den modifizierten, aktivierten, partiellen Thromboplastin-Zeit-Versuch und/oderThe modified, activated, partial thromboplastin time trial and / or

— den nicht-modifizierten Prothrombin-Zeitversuch und/oderThe unmodified prothrombin time trial and / or

— die Prothrombin-Aktivierung durch den Gerinnungsfaktor Xa in Gegenwart von negativ geladenen Phopholipiden und Ca2+ und/oderThe prothrombin activation by the coagulation factor X a in the presence of negatively charged phospholipids and Ca 2+ and / or

— die intrinsische X-Aktivierung durch den Faktor IXa in Gegenwart von negativ geladenen Phospholipiden und Ca2+ und/ oderThe intrinsic X activation by the factor IX a in the presence of negatively charged phospholipids and Ca 2+ and / or

— die Prothrombin-Aktivierung von isolierten, stimulierten Blutplättchen und/oderThe prothrombin activation of isolated, stimulated platelets and / or

— die von der Gefäßwand induzierte Gerinnung und/oder- The coagulation induced by the vessel wall and / or

— die gerinnungsabhängige Plättchenaggregation hemmen.- inhibit coagulation-dependent platelet aggregation.

Gegenstand der Erfindung sind auch blutgerinnungshemmende Proteine, die die Gerinnungsfaktoren nicht inaktivieren und deren hemmende Wirkung von der Menge an Phospholipiden abhängt. Die erfindungsgemäßen Proteine induzieren die Protrombin-Aktivierungshemmung durch den Faktor X3. Die Hemmung ist abhängig von der Phospholipidkonzentration und ist bei hohen Phospholipidkonzentrationen kleiner. Die Phospholipide werden von den erfindungsgemäßen Proteinen nicht hydrolisiert.The invention also provides blood coagulation-inhibiting proteins which do not inactivate the coagulation factors and whose inhibitory action depends on the amount of phospholipids. The proteins according to the invention induce prothrombin activation inhibition by the factor X 3 . The inhibition is dependent on the phospholipid concentration and is smaller at high phospholipid concentrations. The phospholipids are not hydrolyzed by the proteins of the invention.

Gegenstand der Erfindung sind ferner blutgerinnungshemmende proteine, die die Gerinnungsfaktoren nicht inaktivieren und die über die divalenten Kationen Ca2+ und/oder Mn2+ an negativ geladene Phospholipide, die beispielsweise in Vesikeln, Liposomen oder Etherosomen zu finden sind, und/oder über die divalenten Kationen Ca2+ und/oder Mn2+ an negativ geladene Phospholipide, die mit Spherocil gekoppelt sind, binden. Die Bindung der Proteine an die negativ geladenen Phospholipide ist reversibel und kann von Ethylendiamintetraessigsäure (EDTA) aufgehoben werden. Die erfindungsgemäßen Proteine sind in der Lage, den Faktor Xa und die Prothrombine von einer negativ geladenen Phospholipidoberfläche zu verdrängen. Gegenstand der Erfindung sind insbesondere blutgerinnungshemmende Proteine, die die Gerinnungsfaktoren nicht inaktivieren und Molekulargewichte von ca. 70 x 103, 6Ox 103,34 x 103 oder 32 x 103 aufweisen, von denen die Proteine mit dem Molekulargewicht 34 χ 103 respektive 32 x 103 aus jeweils nur einer einzigen Polypeptidkette bestehen. Gegenstand der Erfindung sind vorzugsweise blutgerinnungshemmende Proteine, die die Gerinnungsfaktoren nicht inaktivieren, dadurch gekennzeichnet, daßThe invention further blood coagulation inhibiting proteins that do not inactivate the coagulation factors and the divalent cations Ca 2+ and / or Mn 2+ to negatively charged phospholipids, which are found for example in vesicles, liposomes or etherosomes, and / or on the divalent cations bind Ca 2+ and / or Mn 2+ to negatively charged phospholipids coupled with Spherocil. The binding of the proteins to the negatively charged phospholipids is reversible and can be abolished by ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA). The proteins according to the invention are able to displace the factor X a and the prothrombin from a negatively charged phospholipid surface. The invention relates in particular to blood coagulation-inhibiting proteins which do not inactivate the coagulation factors and have molecular weights of about 70 × 10 3 , 60 × 10 3 , 34 × 10 3 or 32 × 10 3 , of which the proteins having the molecular weight 34 × 10 3 32 x 10 3 consist of only a single polypeptide chain. The invention preferably blood coagulation inhibiting proteins that do not inactivate the coagulation factors, characterized in that

— sie aus Blutgefäßwänden von Säugetieren isoliert und gereinigt werden,They are isolated and purified from mammalian blood vessel walls,

— sie keine Glykoproteine sind,- they are not glycoproteins,

— sie keine Phospholipasen sind,- they are not phospholipases,

— sie einen isoelektrischen Punkt bei pH 4,4-4,6 besitzen,They have an isoelectric point at pH 4.4-4.6,

— die Aktivität der blutgerinnungshemmenden Proteine bei 56°C thermolabil ist,The activity of the anticoagulant proteins is thermolabile at 56 ° C,

— die Aktivität der blutgerinnungshemmenden Proteine im zitrierten Plasma bei 37°C einige Stunden stabil bleibt,The activity of the anticoagulant proteins in the citrated plasma remains stable for several hours at 37 ° C.

— die Aktivität der blutgerinnungshemmenden Proteine von Trypsin und/oder Chymotrypsin nicht vollständig zerstört wird,The activity of the anticoagulant proteins of trypsin and / or chymotrypsin is not completely destroyed,

— die Aktivität der blutgerinnungshemmenden Proteine von Collagenase und/oder Elastase nicht beeinflußt wird,The activity of the anticoagulant proteins of collagenase and / or elastase is not affected,

— sie über die divalenten Kationen Ca2+ und Mn2+ mit negativ geladenen Phospholipiden, die in Vesikeln, Liposomen oder Etherosomen zu finden sind, binden,They bind via the divalent cations Ca 2+ and Mn 2+ with negatively charged phospholipids found in vesicles, liposomes or etherosomes,

— sie über die divalenten Kationen Ca2+ und Mn2+ mit negativ geladenen Phospholipiden, die mit Spherocil gekoppelt sind, binden,They bind via the divalent cations Ca 2+ and Mn 2+ with negatively charged phospholipids coupled with spherocil,

— die Bindung der Proteine an die negativ geladenen Phospholipide reversibel ist und von Ethylendiamintetraessigsäure (EDTA) aufgehoben werden kann,The binding of the proteins to the negatively charged phospholipids is reversible and can be abolished by ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA),

— sie den Faktor Xa und die Prothrombine von einer negativ geladenen Phospholipidoberfläche verdrängen,They displace the factor X a and the prothrombin from a negatively charged phospholipid surface,

— sieden modifizierten Thrombin-Zeit-Versuch hemmen,Inhibit the modified thrombin-time-trial,

— sie den modifizierten, aktivierten, partiellen Thromboplastin-Zeit-Versuch hemmen,They inhibit the modified, activated, partial thromboplastin time trial,

— sie den nicht-modifizierten Prothrombin-Zeitversuch hemmen.- they inhibit the unmodified prothrombin time trial.

— sie die Prothrombin-Aktivierung durch den Gerinnungsfaktor Xa in Gegenwart von negativ geladenen Phospholipiden und Ca2+in vitro hemmen,They inhibit in vitro prothrombin activation by the coagulation factor X a in the presence of negatively charged phospholipids and Ca 2+ ,

— sie nicht die biologische und amidolytische Aktivität der Faktoren Xa und lla hemmen,- they do not inhibit the biological and amidolytic activity of factors X a and II a ,

— sie die intrinsische X-Aktivierung durch den Faktor IXa in Gegenwart von negativ geladenen Phospholipiden und Ca2 hemmen,They inhibit intrinsic X activation by factor IX a in the presence of negatively charged phospholipids and Ca 2 ,

— sie die Prothrombin-Aktivierung von isolierten, stimulierten Blutplättchen in vitro hemmen,They inhibit prothrombin activation of isolated, stimulated platelets in vitro,

— sie die von der Gefäßwand induzierte Gerinnung in vitro hemmen undThey inhibit vascular wall-induced coagulation in vitro, and

— die durch die Proteine induzierte Prothrombin-Aktivierungshemmung durch den Faktor Xa von der Phospholipidkonzentration abhängig ist und bei hohen Phospholipidkonzentrationen kleiner ist.- The protein-induced prothrombin activation inhibition by the factor X a is dependent on the phospholipid concentration and is smaller at high phospholipid concentrations.

Gegenstand der Erfindung sind insbesondere VAC-Proteine, im wesentlichen frei von jedwedem tierischen Gewebe, vorzugsweise in im wesentlichen reiner Form.The invention particularly relates to VAC proteins, substantially free of any animal tissue, preferably in substantially pure form.

Geeignete Ausgangsmaterialien für die Isolierung der VAC-Proteine sind die Blutgefäßwände sowie stark vaskularisiertes Gewebe verschiedener Säugetiere beispielsweise von Rindern, Ratten, Pferden und Menschen sowie Endothelzellkulturen dieser Säugetiere. Insbesondere sind die Arterienwände von Rindern, Ratten, Pferdeffund Menschen wie auch humane Nebelschnurvenen und -artieren geeignet.Suitable starting materials for the isolation of the VAC proteins are the blood vessel walls and strongly vascularized tissue of various mammals, for example, from cattle, rats, horses and humans as well as endothelial cell cultures of these mammals. In particular, the arterial walls of cattle, rats, equine man as well as human nebula veins and veining are suitable.

Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Proteins mittels an sich bekannter Isolierungs- und Reinigungstechniken. Insbesondere geeignet ist folgendes Verfahrensschema:The invention also provides a process for the preparation of the protein according to the invention by means of isolation and purification techniques known per se. The following process scheme is particularly suitable:

Das homogenisierte Ausgangsmaterial wird zunächst einer Differentialzentrifugation ausgesetzt. Die erhaltene überstehende Flüssigkeit kann dann nacheinander in beliebiger Reihenfolge folgendermaßen weiterbehandelt werden. Mit Ammoniumsulfat können unerwünschte Beimengungen präzipitiert werden. Der Überstand wird dann mittels Affinitätschromatographie, beispielsweise über Hydroxyapatit, lonenaustauschchromatographie, z. B. über DEAE-Sephacel, Chromatographie über ein Molekularsieb, wie Sephadex G-100 und Immunadsorptionschromatographie, beispielsweise mit polyklonalen oder auch monoklonalen Antikörpern weiter gereinigt. Je nach der Qualität des Ausgangsmaterials kann dieses Reinigungsschema abgewandelt oder auch andere Reinigungsverfahren angewendet werden, beispielsweise die Reinigung mit Hilfe von Phospholipid-Vesikeln.The homogenized starting material is first subjected to differential centrifugation. The resulting supernatant liquid can then be further treated sequentially in any order as follows. With ammonium sulfate unwanted admixtures can be precipitated. The supernatant is then purified by affinity chromatography, for example via hydroxyapatite, ion exchange chromatography, e.g. B. on DEAE-Sephacel, chromatography on a molecular sieve, such as Sephadex G-100 and immunoadsorbent chromatography, for example, with polyclonal or monoclonal antibodies further purified. Depending on the quality of the starting material, this purification scheme can be modified or other cleaning methods can be used, for example cleaning with the aid of phospholipid vesicles.

Neben der klassischen Antithrombosebehandlung, der oralen Antigerinnung, wird neuerdings für den Fall einer manifesten ; Thrombose biosynthetischer Gewebe-Plasminogenaktivator intravaskulär verabreicht (N. Engl. J. Med. 310,609-613 [1984]). Die erfindungsgemäßen Proteine sind hervorragend geeignet, insbesondere durch die blutgerinnungshemmenden Eigenschaften gleichzeitig mit der Hemmung der gerinnungsabhängigen Plättchenaggregation einer Thrombose, beispielsweise bei Operationen vorzubeugen.In addition to the classic antithrombotic treatment, oral anticoagulation, is now used in the case of a manifest; Thrombosis biosynthetic tissue plasminogen activator administered intravascularly (N. Engl. J. Med. 310, 609-613 [1984]). The proteins of the invention are outstandingly suitable, in particular by the anticoagulant properties simultaneously with the inhibition of coagulation-dependent platelet aggregation of a thrombosis, for example during surgery to prevent.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher ebenfalls die Verwendung der erfindungsgemäßen Proteine als antithrombotisches MittelThe present invention therefore also relates to the use of the proteins according to the invention as an antithrombotic agent

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung sind auch pharmazeutische Präparate, die zumindest ein erfindungsgemäßes Protein enthalten. ·Another object of the invention are pharmaceutical preparations containing at least one protein according to the invention. ·

Die Ergebnisse der VAC-Isolierung und-Reinigung aus Rinderaorten sind in der Tabelle A aufgeführt. Die Bestimmung der Menge an VAC-Aktivität im Überstand der 100000 xg Zentrifugation war wegen der Gegenwart einer Prokoagulanzaktivität irrelevant. Die für diese Aktivität verantwortlichen Bestandteile konnten mit Ammoniumsulfat bei einem Sättigungsgrad von 35% präzipitiert werden.The results of VAC isolation and purification from bovine aortae are listed in Table A. The determination of the amount of VAC activity in the supernatant of the 100,000 xg centrifugation was irrelevant because of the presence of procoagulant activity. The components responsible for this activity could be precipitated with ammonium sulfate at a saturation level of 35%.

Festgestellt werden konnte, daß die obenstehende Lösung nach dem Präzipitieren mit 35% Ammoniumsulfat 100% VAC-Aktivität enthielt. Zur Konzentrierung wurde die Lösung bis zu einer Sättigung von 90% mit Ammoniumsulfat versetzt. Das Präzipitat, die VAC-Proteine enthaltend, wurde in Gegenwart von TBS an eine Hydroxyapatit-Säule gebunden. Nach dem Waschen wurden die VAC-Proteine aus dieser Säule mit einem steigenden Phosphatgradienten eluiert. Bei einer niedrigen lonenstärke wurden die VAC-Proteine an eine DEAE-Sephacel-Säule gebunden. Die Elution der VAC-Proteine von dieser Säule erfolgte mit einem zunehmenden NaCI-Konzentrationsgradienten. Bei der Endreinigung wurden die Proteine auf Grund ihres Molekulargewichtes durch die Gelfiltration über Sephadex G100 getrennt. Das Eluenz war ein hochsalziger Puffer zum Minimalhalten der Interaktion von VAC mit dem Sephadex-Material. VAC eluierte aus dieser Säule in einem Volumen von etwa 1,6mal des leeren Säulevolumens (siehe Figur 1). Die Gesamtausbeute der VAC-Aktivität nach dieser Endreinigung betrug 35%. Gemäß der SDS-PAGE enthalten alle G-100 Fraktionen, die VAC-Aktivität zeigten, zwei Polypeptide (Molekulargewicht 34000 bzw. 32000). In einigen Fällen zeigte auch eine Fraktion mit dem Molekulargewicht 60000 VAC-Aktivität. Gemäß SDS-PAGE sind nur die Spitzenfraktionen 138-140 homogen in bezug auf die beiden Polypeptide. In derTabelle A wurden die Reinigungsdaten aus den Rinderaorten zusammengefaßt. Die G-100 Fraktionen, die in bezug auf die beiden Polypeptide homogen sind, wurden für alle weiteren Experimente dieser Beschreibung verwendet, mit Ausnahme der Experimente zur Charakterisierung der Bindung von VAC an Phospholipid-Liposome.It was found that the above solution contained 100% VAC activity after precipitation with 35% ammonium sulfate. For concentration, the solution was added to a saturation of 90% with ammonium sulfate. The precipitate containing the VAC proteins was bound to a hydroxyapatite column in the presence of TBS. After washing, the VAC proteins from this column were eluted with increasing phosphate gradient. At low ionic strength, the VAC proteins were bound to a DEAE-Sephacel column. Elution of the VAC proteins from this column was with an increasing NaCl concentration gradient. At the final purification, the proteins were separated by Sephadex G100 due to their molecular weight by gel filtration. The eluent was a high salt buffer to minimize the interaction of VAC with the Sephadex material. VAC eluted from this column in a volume of about 1.6 times the empty column volume (see Figure 1). The overall yield of VAC activity after this final purification was 35%. According to SDS-PAGE, all G-100 fractions showing VAC activity contain two polypeptides (molecular weight 34,000 and 32,000, respectively). In some cases, a fraction with molecular weight also showed 60000 VAC activity. According to SDS-PAGE, only the peak fractions 138-140 are homogeneous with respect to the two polypeptides. In Table A, purification data from the bovine aortas were summarized. The G-100 fractions, which are homogeneous with respect to the two polypeptides, were used for all further experiments in this specification except for the experiments to characterize the binding of VAC to phospholipid liposomes.

In der G-100 Fraktion 139 wurden 3,4% der VAC-Aktivität mit einer spezifischen Aktivität von 1480 Einheiten/mg Protein ermittelt, wie mit dem Einstufenkoagulationsversuch festgestellt werden konnte. Diese Fraktion enthielt keine nachweisbare Menge an Phospholipid und aus der Absorption bei 280 nm und dem Proteingehalt wurde für dieses gereinigte VAC-Präparat ein Extinktionskoeffizient vonIn G-100 fraction 139, 3.4% of VAC activity with a specific activity of 1480 units / mg protein was determined, as determined by the single-step coagulation assay. This fraction contained no detectable amount of phospholipid and from the absorbance at 280 nm and the protein content an extinction coefficient of .gamma. For this purified VAC preparation was determined

i ° = 8,5 berechnet.i ° = 8.5 calculated.

i cmi cm

Charakterisierung des VACCharacterization of the VAC

Wie aus Fig.2 hervorgeht, sind die zwei Polypeptide mit dem Molekulargewicht von 34000 und 32000, die in dem gereinigten Proteinmaterial vorhanden sind und denen die VAC-Aktivität zugeschrieben werden. Proteine mit einer einzigen Kette. Wie mit dem Schiff'schen Reagenz mit basischem Fuchsin festgestellt wurde, enthalten beide Proteine wenig Kohlehydratgruppen. Außerdem konnten in beiden Proteinen keine Gla-Gruppen festgestellt werden. Aus der isoelektrischen Fokussierung geht hervor, daß beide Proteine in einem einzigen Band wandern, was einem isoelektrischen Punkt von 4,4 bis 4,6 entspricht (vgl. Fig.3).As can be seen in Figure 2, the two polypeptides of molecular weight 34,000 and 32,000 are present in the purified protein material and are attributed to VAC activity. Proteins with a single chain. As noted with Schiff's reagent with basic fuchsin, both proteins contain few carbohydrate groups. In addition, no Gla groups could be detected in either protein. Isoelectric focusing indicates that both proteins migrate in a single band, which corresponds to an isoelectric point of 4.4 to 4.6 (see Fig. 3).

Die VAC-Aktivität wurde aus der PAG-Platte durch die Elution dieses Bandes aus dem Gel gewonnen. Eine Analyse dieses Eluates mit SDS-PAGE zeigte wiederum die Gegenwart der beiden Proteine. Damit konnte bestätigt werden, daß beide Proteine in einem einzigen Band in dem pH-Gradienten der PAG-Platte wandern. Zur Überprüfung der Methode wurde humanes Hämoblobin (Hb) ebenfalls mit Hilfe der isoelektrischen Fokussierung untersucht. Der festgestellte Wert von 6,8 stimmt mit den Angaben in der Literatur überein (vgl. Fig. 3).VAC activity was recovered from the PAG plate by elution of this band from the gel. Analysis of this eluate with SDS-PAGE again showed the presence of the two proteins. It was thus confirmed that both proteins migrated in a single band in the pH gradient of the PAG plate. To test the method, human hemoblobin (Hb) was also examined by isoelectric focusing. The value found of 6.8 agrees with the information in the literature (see Fig. 3).

Aus Bindungsversuchen ging hervor, daß sich die VAC-Aktivität an negativ geladenen Phospholipid-Membranen binden kann. Diese Bindung erfolgt in Gegenwart von Ca2+ und Mn2+, aber nicht in Gegenwart von Mg2+ und in Abwesenheit von divalenten Metallionen (vgl. Tabelle D). Diese Bindung der VAC-Aktivität an den Liposomen ist umkehrbar und kann durch das Reagenz EDTA aufgehoben werden.Binding experiments indicated that VAC activity can bind to negatively charged phospholipid membranes. This binding occurs in the presence of Ca 2+ and Mn 2+ , but not in the presence of Mg 2+ and in the absence of divalent metal ions (see Table D). This binding of VAC activity to the liposomes is reversible and can be abrogated by the reagent EDTA.

An Hand der SDS-PAGE konnte gezeigt werden, daß beide Proteine in Gegenwart von Ca2+ an Liposomen binden können und daß diese Bindung bei Hinzufügen von EDTA wieder dissoziiert (vgl. Figur 4); ein erneuter Hinweis darauf, daß die VAC-Aktivität diesen zwei Proteinen zuzuschreiben ist.On the basis of SDS-PAGE it could be shown that both proteins can bind to liposomes in the presence of Ca 2+ and that this bond dissociates again on addition of EDTA (see FIG. another indication that the VAC activity is attributable to these two proteins.

Beim Aufbewahren in TBS, das 10% Glycerol enthält, ist die VAC-Aktivität wenigstens 3 Monate bei -70°C stabil, bei o°C wenigstens 12 Stunden und bei 37°C wenigstens eine halbe Stunde. Bei 560C ist die Aktivität innerhalb von 2 Minuten verschwunden. ,-,..* „ . . .. -When stored in TBS containing 10% glycerol, VAC activity is stable at -70 ° C for at least 3 months, at least 12 hours at o ° C and at least half an hour at 37 ° C. At 56 0 C, the activity disappeared within 2 minutes. , -, .. * ". , .. -

Wirkung von VACEffect of VAC

VAC verlängert die Gerinnungszeit nach dem Einstufenkoagulationsversuch, wobei die Koagulation mit BTP ausgelöst wird. Der Ersatz von BTP durch das gereinigte Rinderthrombin oder den gereinigten Rinderfaktor Xa in diesem Versuch zeigt, daß VAC die Gerinnungszeit nur verlängert, wenn der Faktor Xa zur Auslösung der Koagulation verwendet wird und daß die von Thrombin induzierte Gerinnung nicht durch VAC beeinflußt wird. Dies deutet darauf hin, daß VAC die Faktor Xa-Aktivität direkt hemmt oder daß eine Interaktion mit dem Prothrombinase-Komplex auftritt. Zur weiteren Prüfung wurde der amidolytische Thrombin-Bildungsversuch mit dem gereinigten RinderfaktorXa und Prothrombin benutzt. Fig. 5 zeigt, daß wenn Prothrombin in Gegenwart von Ca2+ und Phospholipid durch Faktor Xa zu Thrombin aktiviert wird, VAC die Prothrombin-Aktivierung hemmt und daß der Inhibitionsgrad von der VAC Konzentration abhängig ist. Außerdem ist der hemmende Effekt von VAC stärker bei einer niedrigen Phospholipidkonzentration.VAC prolongs the clotting time after the single-stage coagulation test, triggering coagulation with BTP. Replacement of BTP by purified bovine thrombin or purified bovine factor X a in this experiment indicates that VAC only prolongs clotting time when factor X a is used to induce coagulation and that clotting induced by thrombin is not affected by VAC. This indicates that VAC directly inhibits Factor X a activity or that interaction with the prothrombinase complex occurs. For further testing, the amidolytic thrombin-forming experiment with the purified bovine factor X a and prothrombin was used. Figure 5 shows that when prothrombin is activated to thrombin by Factor X a in the presence of Ca 2+ and phospholipid, VAC inhibits prothrombin activation and the degree of inhibition is dependent on the VAC concentration. In addition, the inhibitory effect of VAC is stronger with a low phospholipid concentration.

Fig. 6 stellt die Phospholipidabhängigkeit der von VAC induzierten Inhibition der Prothrombin-Aktivität dar. Bemerkenswert ist, daß bei einer Phospholipidkonzentration von Null die Thrombin-Aktivierung durch Faktor Xa nicht von VAC gehemmt wird. Bei Kontrollversuchen zeigte sich, daß VAC selbst das Meßsystem nicht beinflußt.Fig. 6 illustrates the Phospholipidabhängigkeit the induced by VAC inhibition of prothrombin activity. It is noteworthy that is not inhibited at a phospholipid concentration of zero, the thrombin activation by factor X a by VAC. In control experiments it was found that VAC itself does not affect the measuring system.

Die Inkubation von 5μΜ Phospholipid (PS/PC; 1:4 Mol/Mol) mit 107 pg/ml VAC (spez. Akt. 1300 Einheiten/mg) und 10 mM Ca2+ ergab innerhalb von 3 Minuten bei 37°C eine Verringerung der Prokoagulanz-Aktivität. Dies zeigte, daß VAC keine Phospholipase-Aktivität besitzt.Incubation of 5μΜ phospholipid (PS / PC; 1: 4 mol / mol) with 107 pg / ml VAC (specific act 1300 units / mg) and 10mM Ca 2+ resulted in reduction within 3 min at 37 ° C the procoagulant activity. This showed that VAC has no phospholipase activity.

Im Gegensatz zu AT-III hat VAC keinen Einfluß auf die amidolytische Aktivität des gereinigten Th rombins und keinen nachhaltigen Einfluß auf die Faktor Xa-Aktivität, wie mit den chromatogenen Substraten S 2238 beziehungsweise S2237 gemessen wurde (vgl. Tabelle C). In dieser Tabelle wird auch gezeigt, daß die Inaktivierung von Faktor Xa und Thrombin/AT-Ill nicht durch VAC verstärkt wird; Heparin dagegen erhöht die AT-III Aktivität besitzt.In contrast to AT-III, VAC has no influence on the amidolytic activity of the purified thrombin and no lasting influence on the factor X a activity as measured with the chromatogenic substrates S 2238 and S 2237, respectively (see Table C). In this table is also shown that inactivation of factor Xa and thrombin / AT-III is not amplified by VAC; Heparin, on the other hand, has increased AT-III activity.

Die Isolierung eines neuen menschlichen blutgerinnungshemmenden Proteins konnte durch ein prinzipiell gleiches Verfahren aus dem Homogenat von menschlichen Nabelschurarterien erreicht werden.The isolation of a novel human anticoagulant protein could be achieved by a basically same procedure from the homogenate of human umbilical arteries.

Aufgefunden wurde das Antikoagulant durch seine Fähigkeit, die Gerinnungszeit in einem Prothrombinzeitversuch zu verlängern. Diese Fähigkeit wurde nach einer Sephadex G100 Fraktionierung eines Arterien-Homogenates meßbar. Auf Grund weiterer Isolierungsstufen kann angenommen werden, daß die Aktivität auf eine oder mehrere wasserlösliche Substanzen zurückgeführt werden kann, die insgesamt eine negative Ladung bei einem pH von 7,9 tragen.The anticoagulant was discovered by its ability to prolong the clotting time in a prothrombin time trial. This ability became measurable after a Sephadex G100 fractionation of an arterial homogenate. Due to further isolation steps, it can be assumed that the activity can be attributed to one or more water-soluble substances which carry an overall negative charge at a pH of 7.9.

Die Analyse einer Sephadex G75 Fraktion (der letzte bisher durchgeführte Reinigungsschritt) mit Hilfe der Gel-Elektrophorese zeigt eine Korrelation zwischen der Intensität der Molekulargewichtsbande bei 32000 und der Verlängerung der Gerinnungszeit gemessen in dem MPTT (Fig. 15). Die Beziehung zwischen der 32 K-Bande und der Antigerinnungsaktivität ist zweifelsfrei, da nur aus diesem 32K-Band des Polyacrylamidgelseine blutgerinnungshemmende Aktivität eluiert werden kann. In Verbindung mit den Ergebnissen, daß das Antikoagulant seine Aktivität bei der Inkubation bei 56°C schnell verliert und daß Proteasen seine Aktivität zerstören kann, muß angenommen werden, daß die Antigerinnungsaktivität durch ein einzelnes Protein mit einem offensichtlichen Molekulargewicht von 32000 Dalton hervorgerufen wird.The analysis of a Sephadex G75 fraction (the last purification step so far) by gel electrophoresis shows a correlation between the intensity of the molecular weight band at 32,000 and the prolongation of the clotting time measured in the MPTT (Figure 15). The relationship between the 32 K band and the anticoagulation activity is unequivocal, as only anticoagulant activity can be eluted from this 32 K band of the polyacrylamide gel. In conjunction with the results that the anticoagulant rapidly loses its activity on incubation at 56 ° C and that proteases can destroy its activity, it must be assumed that the anticoagulant activity is caused by a single protein with an apparent molecular weight of 32,000 daltons.

Trypsin, im Gegensatz zu Protease Typ 1 ist ein schlechter Inaktivator des Antikoagulantes. Dies deutet darauf hin, daß das Antikoagulant nur wenige Lysin-und Arginin-Reste enthält, die für Trypsin zugänglich sind.Trypsin, unlike protease type 1, is a poor inactivator of the anticoagulant. This indicates that the anticoagulant contains only a few lysine and arginine residues that are accessible to trypsin.

Die Art der blutgerinnungshemmenden Aktivität wurde untersucht, indem die Gerinnung auf verschiedene Weise ausgelöst wurde. Die entweder durch das vaskuläre Prokoagulanz HTP oder durch den Faktor Xa ausgelöste Gerinnung wird durch das Antikoagulant gehemmt, die durch Thrombin induzierte Gerinnung jedoch nicht. Hieraus kann geschlossen werden, daß das Antikagulant bei der Thrombinbildung nicht jedoch bei der Wirkung des Thrombins eine Rolle spielt.The nature of the anticoagulant activity was investigated by triggering the coagulation in several ways. The coagulation triggered either by the vascular procoagulant HTP or by the factor X a is inhibited by the anticoagulant, but the thrombin-induced coagulation is not. From this it can be concluded that the anticoagulant in thrombin formation but not in the action of thrombin plays a role.

Zur weiteren Aufklärung des Antigerinnungsmechanismus des erfindungsgemäßen Proteins wurde Prothrombinase verwendet (2). Unter den experimentellen Bedingungen kann das Antikoagulant die Aktivierung von Prothrombin durch die vollständige Prothrombinase 6Faktor Xa, Faktor Va, Phospholipid, Ca2+) und durch den Phospholipid-gebundenen Faktor Xa (Faktor Xa, Phospholipid, Ca2+) hemmen, nicht aber den freien Faktor X3 (Faktor Xa, Ca2+).To further elucidate the anticoagulant mechanism of the protein of the invention, prothrombinase was used (2). Under the experimental conditions, the anticoagulant can inhibit the activation of prothrombin by the complete prothrombinase 6 factor X a , factor V a , phospholipid, Ca 2+ ) and by the phospholipid-bound factor X a (factor X a , phospholipid, Ca 2+ ) but not the free factor X 3 (factor X a , Ca 2+ ).

Der Zeitverlauf der Prothrombinaktivierung in Gegenwart des Antigerinnungsmittels weist auf die sofortige Inhibition der Prothrombinaktivierung hin, die zeitlich konstant bleibt. Es kann daher festgestellt werden, daß das Antikoagulant weder durch eine Phospholipase noch durch eine proteolytische Aktivität wirkt. Die Tatsache, daß die Aktivierung von Prothrombin durch Faktor Xa und Ca2+ gar nicht von dem Antikoagulant beeinflußt wird, ist ein starker Hinweis darauf, daß der Antigerinnungsmechanismus des vaskulären Proteins von dem der allgemein bekannten Plasmaprotease-Inhibitoren, wie Antithrombin III verschieden ist. Wie von Walker et al (8) gezeigt wurde, hemmt das aktivierte Protein C die Prothrombin-Aktivierung durch Faktor X1, Ca2+ und Phospholipid nicht; demzufolge ist das erfindungsgemäße Protein auch nicht mit Protein C identisch.The time course of prothrombin activation in the presence of the anticoagulant indicates the immediate inhibition of prothrombin activation, which remains constant over time. It can therefore be stated that the anticoagulant acts neither by a phospholipase nor by a proteolytic activity. The fact that the activation of prothrombin by factor X a and Ca 2+ is not influenced by the anticoagulant, is a strong indication that the anti-clotting mechanism of vascular protein from the generally known plasma protease inhibitors, such as antithrombin is different III , As shown by Walker et al (8), the activated protein C does not inhibit prothrombin activation by factor X 1 , Ca 2+ and phospholipid; Consequently, the protein according to the invention is also not identical to protein C.

Erste Bindungsversuche deuten darauf hin, daß das vaskuläre Antigerinnungsmittel mit der Lipidbindung des Faktors Xa und/oder Prothrombins möglicherweise interferiert. Ob die Fähigkeit des Antikoagulantes, die Prothrombin-Aktivierung zu hemmen, vollständig für den Verlängerungseffekt im Prothrombin-Zeit-Versuch verantwortlich ist, muß noch ermittelt werden.Initial binding experiments indicate that the vascular anticoagulant may interfere with the lipid binding of factor X a and / or prothrombin. Whether the ability of the anticoagulant to inhibit prothrombin activation is fully responsible for the proliferation effect in the prothrombin time trial remains to be determined.

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Die Tatsache, daß das erfindungsgemäße Material aus verschiedenen Arten von Arterien zu erhalten ist und nicht aus mäßig vaskularisiertem Gewebe, könnte darauf hinweisen, daß das erfindungsgemäße Protein ein physiologischer Modulator der Hämostase und Thrombose ist, aktiv auf dem vaskulären Niveau.The fact that the material according to the invention can be obtained from different types of arteries and not from moderately vascularized tissue may indicate that the protein according to the invention is a physiological modulator of hemostasis and thrombosis, active at the vascular level.

Auf Grund der ermittelten Eigenschaften und Wirkungen des VAC kann der Blutgerinnungsmechanismus unter VAC Einfluß folgendermaßen interpretiert werden:Based on the determined properties and effects of VAC, the blood coagulation mechanism under VAC influence can be interpreted as follows:

VAC bindet über Ca2+-lonen mit negativ geladenen Phospholipiden, die durch die Beschädigung von Gewebe und/oder die stimulierten Blutplättchen auftreten und verringert dadurch die Bindung bestimmter Gerinnungsfaktoren (Vitamin K abhängige Gerinnungsfaktoren) mit der negativ geladenen Phospholipidoberf lache, die für diese Gerinnungsfaktoren wie eine katalytische Oberfläche wirkt (Biochem. Biophys. Acta, 515,163-205 [1978]), mit der Folge, daß die Phospholipid-abhängigen Blutgerinnungsreaktionen von VAC gehemmt werden. Auf Grund des Wirkungsmechanismus kann VAC in die Proteingruppe 3 eingeordnet werden (s. oben).VAC binds to Ca 2+ ions with negatively charged phospholipids resulting from tissue damage and / or stimulated platelets, thereby reducing the binding of certain coagulation factors (vitamin K-dependent coagulation factors) with the negatively charged phospholipid surface responsible for these coagulation factors how a catalytic surface acts (Biochem., Biophys., Acta, 515, 163-205 [1978]), with the result that the phospholipid-dependent blood clotting reactions of VAC are inhibited. Due to the mechanism of action, VAC can be classified in the protein group 3 (see above).

Von entscheidender Bedeutung ist jedoch der zu den Proteinen dieser Gruppe bestehende Unterschied, daß VAC die Phospholipide nicht hydrolisiert und dadurch keine wesentlichen Membranstrukturen zersetzen kann!Of crucial importance, however, is the difference with the proteins of this group that VAC does not hydrolyze the phospholipids and thereby can not decompose essential membrane structures!

Weiterhin sind besonders bedeutsam und vorteilhaft die bisher bei keinem der bekannten Antikoagulanzien beschriebener).;^.* Eigenschaften des VAC:Furthermore, particularly significant and advantageous are the previously described in none of the known anticoagulants).; ^. * Properties of the VAC:

— Der Antigerinnungseffekt von VAC ist von der Menge Phospholipide abhängig, die an dem Gerinnungsprozeß teilnehmen. Diese Abhängigkeit bewirkt, daß der Gerinnungsprozeß, der beispielsweise durch eine geringe Gefäßwandbeschädigung und/oder eine geringe Blutplättchenaktivierung ausgelöst wurde, z. B. durch einen thrombotischen Prozeß, überraschenderweise durch VAC gehemmt werden kann! Andererseits wird jedoch der Gerinnungsprozeß, der durch eine drastische Gefäßwandbeschädigung ausgelöst wurde, bei der Phospholipide in hoher Konzentration auftreten, durch eben diese hohen Phospholipidkonzentrationen durch VAC nicht gehemmt! Die Gefahr eine Blutung bei der Verwendung von VAC ist daher überraschenderweise äußerst gering.The anticoagulant effect of VAC is dependent on the amount of phospholipids involved in the coagulation process. This dependence causes the coagulation process, which was triggered for example by a small vessel wall damage and / or low platelet activation, z. B. by a thrombotic process, surprisingly can be inhibited by VAC! On the other hand, however, the coagulation process, which was triggered by a drastic vascular wall damage occur in the phospholipids in high concentration, not inhibited by just these high phospholipid concentrations by VAC! The risk of bleeding when using VAC is therefore surprisingly extremely low.

Diese überlegenen Eigenschaften bietet VAC im Gegensatz zu allen bisher bekannten Antikoagulanzien, die einen oder mehrere Gerinnungsfaktoren unwirksam machen und dadurch die Gefahr einer Blutung erhöhen!In contrast to all previously known anticoagulants, VAC offers these superior properties, which render one or more coagulation factors ineffective and thus increase the risk of bleeding!

— VAC inaktiviert überraschenderweise nicht die Gerinnungsfaktoren selbst! Hierdurch ist es den Gerinnungsfaktoren auch weiterhin möglich, ihre anderen Aufgaben, von denen immer mehr aufgedeckt werden, zu erfüllen. Manche aktiven Gerinnungsfaktoren haben beispielweise die wichtige nichthämostatische Aufgabe der Chemotxis für die Inffammatorzelle. Diese Zelle trägt zur Heilung einer beschädigten Gefäßwand bei!- VAC surprisingly does not inactivate the coagulation factors themselves! As a result, the coagulation factors continue to be able to fulfill their other tasks, which are increasingly being uncovered. For example, some active coagulation factors have the important nonhemostatic role of Chemotxis for the inffamatory cell. This cell helps to heal a damaged vessel wall!

Durch VAC wird dieser Prozeß überraschenderweise nicht beeinträchtigt!Surprisingly, VAC does not affect this process!

Die vorliegende Erfindung beschreibt erstmals eine neuartige Klasse von blutgerinnungshemmenden Proteinen, die die Gerinnungsfaktoren nicht inaktivieren.The present invention for the first time describes a novel class of anticoagulant proteins which do not inactivate the coagulation factors.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung wird nachstehend an einigen Beispielen näher erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to some examples.

Die zur Erläuterung dienenden Beispiele sowie die aufgeführten Eigenschaften sollen die Erfindung in keiner Weise einschränken. Dem Fachmann ist es ohne erfinderische Leistung möglich, anhand des beschriebenen Verfahrens weitere Proteine, die blutgerinnungshemmende Eigenschaften aufweisen, ohne die Gerinnungsfaktoren zu inaktivieren zu erhalten. Auch diese Proteine gehören zum Schutzumfang der vorliegenden Erfindung.The illustrative examples and the listed properties are not intended to limit the invention in any way. It is possible for a person skilled in the art without inventive performance to obtain further proteins which have anticoagulant properties by means of the method described, without inactivating the coagulation factors. These proteins are also within the scope of the present invention.

Die in der vorliegenden Erfindung verwendeten Abkürzungen haben folgende Bedeutung:The abbreviations used in the present invention have the following meaning:

VAC: vaskuläresAntikoagulenzVAC: vascular anticoagulant

PFP: Blutplättchenfreies PlasmaPFP: platelet-free plasma

TBS: 10OmM NaCI, 50 mM Tris/HCI, pH 7,5TBS: 10 mM NaCl, 50 mM Tris / HCl, pH 7.5

EDTA: EthylendiamintetraessigsäureEDTA: ethylenediaminetetraacetic acid

TBSE: TBS mit 2 mM EDTATBSE: TBS with 2 mM EDTA

BTP: Thromboplastin aus RindergehimenBTP: thromboplastin from cattle

HTP: Thromboplastin aus humanen GehirnenHTP: thromboplastin from human brains

TBSA: TBS mit 0,5 mg/ml humanes Serum-Albumin, pH 7,9TBSA: TBS with 0.5 mg / ml human serum albumin, pH 7.9

S 2337: N-Benzol-L-lsoleucyl-L-Glutamyl-L-Pipecolyl-Glycyl-L-Arginin-p-Nitroanilid-DihydrochloridS 2337: N-benzene-L-isoleucyl-L-glutamyl-L-pipecolyl-glycyl-L-arginine-p-nitroanilide dihydrochloride

S 2238: H-D-Phenylalanyl-L-Pipecolyl-L-Arginin-p-Nitroanilid-DihydrochloridS 2238: H-D-phenylalanyl-L-pipecolyl-L-arginine-p-nitroanilide dihydrochloride

AT-III: humanes Antithrombin IIIAT-III: human antithrombin III

S.A.: spezifische AktivitätS.A .: specific activity

Ole2Gro-P-Cho: i^-Dioleoyl-sn-glycero-S-phosphocholinOle 2 Gro-P-Cho: i-dioleoyl-sn-glycero-S-phosphocholine

0Ie2GrO-P-SeT: 1,2-Dioleoyl-sn-glycero-3-phosposerinNo 2 GrO-P-SeT: 1,2-dioleoyl-sn-glycero-3-phosposerin

GIa: γ-Carboxy-gIutaminsäureGIa: γ-carboxy-glutamic acid

Für die Nomenklatur der Blut-Koagulationsfaktoren ist die von Task Force on Nomenclature of Blood Clotting Zymogens and Zymogens intermediates empfohlene verwendet worden.For the nomenclature of blood coagulation factors, the recommended by Task Force on Nomenclature of Blood Clotting Zymogens and Zymogens intermediates has been used.

Materialienmaterials

Die Chemikalien für die analytische SDS-PAGE und Hydroxyapatit HTP stammten von Bio-Rad, Sephadex G-100 und G-75, DEAE-Sephacel und der „Low Molecular Weight Calibration Kit" von Pharmacia, die chromogenen Substrate S2337 und S 2238 von Kabi Vitrum und die Diaflo PM-10 Ultrafiltrationsmembran von Amicon.The analytical SDS-PAGE and hydroxyapatite HTP chemicals were from Bio-Rad, Sephadex G-100 and G-75, DEAE-Sephacel, and Pharmacia's Low Molecular Weight Calibration Kit, Kabi's chromogenic substrates S2337 and S2238 Vitrum and the Diaflo PM-10 ultrafiltration membrane from Amicon.

Beispiel 1example 1

Isolierung und Reinigung des VACIsolation and cleaning of the VAC

Innerhalb einer halben Stunde nach dem Schlachten wurden den Rindern die Aorten entnommen. Das Rinderblut wurde in Trinatriumzitrat (Endkonzentration 0,38Gew.-%) gesammelt und 10 Minuten bei Raumtemperatur und 2000xg zentrifugiert. Das wenige Blutplättchen enthaltende Plasma wurde anschließend erneut zentrifugiert (15 Minuten bei lOOOOxg). Auf diese Weise erhielt man blutplättchenfreies Plasma (PFP).Within half an hour after slaughtering, the aortae were removed from the cattle. The bovine blood was collected in trisodium citrate (final concentration 0.38 wt%) and centrifuged for 10 minutes at room temperature and 2000xg. The low platelet-containing plasma was then centrifuged again (15 minutes at 10000xg). In this way, platelet-free plasma (PFP) was obtained.

Die Aorten der Tiere wurden unmittelbar nach ihrer Entnahme gründlich mit T.BS gespült. Die Intima wurden von den Aorten gelöst und unter Anwendung eines hochtourigen Homogenisators, beispielsweise mit dem Braun MX 32, in TBSE, das Sojabohnen-Trypsin-Inhibitor (16mg/l) und Benzamidin (1,57g/l) enthielt, homogenisiert.The aorta of the animals were rinsed thoroughly with T.BS immediately after their removal. The intima were detached from the aorta and homogenized using a high speed homogenizer such as the Braun MX 32 in TBSE containing the soybean trypsin inhibitor (16 mg / l) and benzamidine (1.57 g / l).

Das aus 8 Aorten homogenisierte Material, das 20% (Gewicht/Volumen) Feststoff enthielt, wurde 60 Minuten bei lOOOOOxg zentrifugiert. Die überstehende Flüssigkeit wurde mit festem Ammoniumsulfat bis zu 30% gesättigt. 30 Minuten gerührt und anschließend 20 Minuten bei 12 OOOxg zentrifugiert. Die resultierende Flüssigkeit wurde mit festem Ammoniumsulfat bis zu 90% gesättigt, 30 Minuten gerührt und anschließend 20 Minuten bei 12000xg zentrifugiert.The material homogenized from 8 aortas containing 20% (w / v) solid was centrifuged at 100,000xg for 60 minutes. The supernatant was saturated with solid ammonium sulfate up to 30%. Stirred for 30 minutes and then centrifuged for 20 minutes at 12 000xg. The resulting liquid was saturated with solid ammonium sulfate up to 90%, stirred for 30 minutes and then centrifuged at 12,000xg for 20 minutes.

Der Feststoff wurde in einem kleinen Volumen TBS suspendiert und gegen Benzamidin (1,57 g/l) enthaltendes TBS dialysiert. Die dialysierte Fraktion wurde auf eine Hydroxyapatit-Säule (1 χ 20cm) aufgetragen, die mit TBS äquilibriert worden war. Die Säule wurde mit 4 Bettvolumina TBS gewaschen. Die VAC-Proteine wurden mit 200 ml Natriumphosphatpuffer (pH 7,5) mit einem Lineargradienten von 0-50OmM aus der Säule eluiert. Die VAC enthaltenden Fraktionen wurde vereinigt und gegen 5OmM NaCI, 2OmM Tris/HCI, pH7,5 dialysiert.The solid was suspended in a small volume of TBS and dialysed against benzamidine (1.57 g / L) containing TBS. The dialyzed fraction was applied to a hydroxyapatite column (1 x 20 cm) which had been equilibrated with TBS. The column was washed with 4 bed volumes of TBS. The VAC proteins were eluted from the column with 200 ml of sodium phosphate buffer (pH 7.5) with a linear gradient of 0-50 oMM. The fractions containing VAC were combined and dialysed against 50 mM NaCl, 20 mM Tris / HCl, pH 7.5.

Der gleiche Puffer wurde auch zur Äquilibrierung einer DEAE-Sephacel-Säule (3 χ 5cm) verwendet, auf der das dialysierte VAC-Material chromatographiert wurde. Die Säule wurde mit 4 Bettvolumina des Äquilibrationspuffers gewaschen, bevor das VAC mit 200 ml NaCI-Lösung in 2OmM Tris/Hcl, pH7,5 mit einem Lineargradienten von 50-30OmM von der Säule eluiert wurde.The same buffer was also used to equilibrate a DEAE Sephacel column (3χ5 cm) on which the dialyzed VAC material was chromatographed. The column was washed with 4 bed volumes of the equilibration buffer before eluting the VAC from the column with 200 ml NaCl solution in 20 mM Tris / Hcl, pH 7.5 with a linear gradient of 50-30 oMM.

Die VAC enthaltenden Fraktionen wurden gesammelt, gegen 50OmM NaCI, 2OmM Tris/HCI, pH 7,5 dialysiert und danach in einer Amicon-Konzentrationszelle unter Verwendung einer PM-10 Ultrafiltrationsmembran konzentriert. Das Konzentrat mit einem Volumen von 2 ml wurde auf eine SephadexG-100 Säule (3 χ 80cm), die mit 50OmM NaCI und 2OmM Tris/HCI, pH 7,5 äquilibriert worden war, aufgetragen.The fractions containing VAC were collected, dialyzed against 50 mM NaCl, 20 mM Tris / HCl, pH 7.5, and then concentrated in an Amicon concentration cell using a PM-10 ultrafiltration membrane. The 2 ml volume concentrate was applied to a Sephadex G-100 column (3 x 80 cm) equilibrated with 50 mM NaCl and 20 mM Tris / HCl, pH 7.5.

Das Eluat wurde in Fraktinen zu je 2 ml gesammelt, die aktiven Fraktionen gesondert gegen 10Vol.-% Glycerol enthaltendes TBS dialysiert und bei —70°C aufbewahrt. Die ganze Reinigung wurde bei 0-4°C durchgeführt.The eluate was collected in fractions of 2 ml each, the active fractions dialysed separately against 10 vol .-% glycerol containing TBS and stored at -70 ° C. All purification was carried out at 0-4 ° C.

Bestimmung der VAC-AktivitätDetermination of VAC activity

Zur Bestimmung der VAC-Aktivität wurden zwei verschiedene Methoden verwendet:Two different methods were used to determine VAC activity:

a) derEinstufenkoagulationsversuch (modifizierter Prothrombinzeitversuch)a) the single-step coagulation trial (modified prothrombin time trial)

b) einThrombinbildungsversuchb) a thrombin generation experiment

Der Einstufenkoagulationsversuch wurde folgendermaßen ausgeführt:The single-stage coagulation test was performed as follows:

In einer Küvette aus silikonisiertem Glas wurden 175μΙ der zu prüfenden Fraktion oder 175 μΙ TBS als Kontrolle mit 50 μΙ PFP und 25μΙ verdünntem BTP gerührt (900 Umdrehungen/Min).In a cuvette made of siliconized glass, 175 μl of the fraction to be tested or 175 μl of TBS were stirred as control with 50 μl of PFP and 25 μl of diluted BTP (900 revolutions / min).

Nach einer Inkubationszeit von 3 Minuten bei 37°C wurde die Koagulation durch das Hinzufügen von 250 μΙ Puffer, der 8OmM NaCI, 2OmM CaCI2 und 1OmM Tris/HCI, pH7,5 enthielt, ausgelöst. Die Fibrin-Bildung wurde optisch unter Verwendung einer „Payton Dual Aggregation Module" (Hornstra, G., Phil. Trans. R. Soc. London B. 294,355-371 [1981] registriert. Die Gerinnungszeit der Kontrollprobe betrug 65 Sekunden. Dieser Versuch wurde während der Reinigung zur Prüfung der verschiedenen Fraktionen auf das Vorhandensein der VAC-Aktivität angewandt. Zur Bestimmung der VAC-Ausbeute während der Reinigung wurde eine Einheit der VAC-Aktivität definiert als jene Menge VAC, die die Gerinnungszeit in dem obenerwähnten Versuch bis zu 100 Sekunden verlängerte.After an incubation period of 3 minutes at 37 ° C, coagulation was initiated by the addition of 250 μM buffer containing 8 mM NaCl, 20 mM CaCl 2, and 10 mM Tris / HCl, pH 7.5. Fibrin formation was optically registered using a "Payton Dual Aggregation Module" (Hornstra, G., Phil., Trans Soc R. London, London, 294, 355-371, 1981. The clotting time of the control sample was 65 seconds For the determination of the VAC yield during purification, a unit of VAC activity was defined as the amount of VAC that increased the clotting time in the above-mentioned experiment up to 100% Seconds extended.

In einigen Fällen wurde BTP durch gereinigtes Rinderthrombin oder den gereinigten Rinderfaktor Xa ersetzt. In diesem halbgereinigten Gerinnungssystem wurden die Mengen Thrombin oder Faktor Xa derart gewählt, daß die Gerinnungszeit der Kontrollprobe ebenfalls 65 Sekunden betrug.In some cases, BTP has been replaced by purified bovine thrombin or the purified bovine factor X a . In this semi-purified coagulation system, the amounts of thrombin or factor X a were chosen such that the clotting time of the control sample was also 65 seconds.

DerThrombinbildungsversuch wurde folgendermaßen ausgeführt:The thrombin formation experiment was carried out as follows:

20μΙ gereinigter Rinderfaktor Xa(15OmM), 30μΙ CaCI2 (10OmM), 30μΙ verdünnter VAC und 30μΙ PS/PC-Phospholipid-Membrane (die Endkonzentrationen sind in der Legende zu den Abbildungen angegeben) wurden in eine Kunststoff küvette, die 181 μΙ TBSA enthielt, gebracht.20μΙ purified bovine factor X a (15OmM), 30μΙ CaCI 2 (10OmM), 30μΙ diluted VAC and 30μΙ PS / PC phospholipid membrane (the final concentrations are given in the legend to the figures) were placed in a plastic cuvette containing 181 μΙ TBSA contained, brought.

Das Gemisch wurde 3 Minuten bei 370C mit einem Teflonrührer gerührt. Die Thrombinbildung wurde durch Hinzufügung von 9μΙ gereinigtem Rinderfaktor Il (33,33μΜ) ausgelöst. Nach verschiedenen Zeiten wurden dem Reaktionsgemisch Proben von 50 μΙ entnommen, die dem Inhalt einer Kunststoff küvette von 1 ml, die mittels eines Thermostaten auf 37 0C temperiert wurde und 900 μΙ TBSE und 50 μΙ des chromogenen Substrats S 2238 (5 mM) enthielt, hinzugeführt wurden. Aus der Extinktionsänderung bei 405 nm, mit einem Kontron Spektrometer Unikon 810 gemessen, wurde die Menge Thrombin in dem Reaktionsgemisch unter Verwendung einer Eichkurve, die aus den bekannten Mengen gereinigten Rinderthrombins erstellt worden war, berechnet. Der Prozentsatz der von VAC verursachten Inhibition wurde folgendermaßen definiert:The mixture was stirred at 37 0 C for 3 minutes with a Teflon stirrer. Thrombin formation was triggered by the addition of 9μΙ purified bovine factor II (33.33μΜ). After different times, the reaction mixture samples were taken from 50 μΙ, the contents of a plastic cuvette of 1 ml, which was heated by means of a thermostat to 37 0 C and 900 μΙ TBSE and 50 μΙ of the chromogenic substrate S 2238 (5 mM), were added. From the absorbance change at 405 nm measured with a Kontron Unikon 810 spectrometer, the amount of thrombin in the reaction mixture was calculated using a calibration curve prepared from the known amounts of purified bovine trombine. The percentage of inhibition caused by VAC was defined as follows:

% Inhibition = (1- |) x 1OO %, % Inhibition = (1- |) x 100 %,

worin „a" die Geschwindigkeit derThrombinbildung in Abwesenheit von VAC in nM Ila/Min. und „b" die Geschwindigkeit der Thrombinbildung in Abwesenheit von VAC in nM Ila/Min. ist.where "a" is the rate of thrombin formation in the absence of VAC in nM Il a / min and "b" is the rate of thrombin formation in the absence of VAC in nM Il a / min. is.

Proteineproteins

Die von Vitamin K abhängigen Faktoren Prothrombin und Faktor Xa wurden durch die Reinigung des zitrierten Rinderplasmas erhalten (vgl. Stenflo J.; J. Biol. Chem. 251.355-363 [1976]). Nach der Bariumzitrat-Adsorption und Elution, Fraktionierung mit Ammoniumsulfat und DEAE-Sephades-Chromatographie gab es zwei Proteinfraktionen, die eine Prothrombin/Faktor IX Mischung, beziehungsweise Faktor X enthielten. Faktor X wurde nach der Methode von Fujikawa et al.. Biochemistry, 11, 4882-4981 (1972) erhalten und unter Anwendung von RVV-X (Fujikawa et al., Biochemistry, 11,4892-4899 [1972]) aktiviert.The vitamin K dependent factors prothrombin and factor X a were obtained by the purification of citrated bovine plasma (see Stenflo J, J. Biol. Chem., 251, 355-363 [1976]). After barium citrate adsorption and elution, ammonium sulfate fractionation and DEAE-Sephades chromatography, there were two protein fractions containing a prothrombin / factor IX mixture, or factor X, respectively. Factor X was obtained by the method of Fujikawa et al. Biochemistry, 11, 4882-4981 (1972) and activated using RVV-X (Fujikawa et al., Biochemistry, 11, 4892-4899 [1972]).

Prothrombin wurde von Faktor IX durch eine Heparin-Agarose-Affinitätschromatographie (Fujikawa et al.. Biochemistry, 12, 4938-4945) abgetrennt. Die Prothrombin enthaltenden Fraktionen aus der Heparin-Agarose-Säule wurden vereinigt und weiter nach der Methode von Owens et al., J. Biol.Chem. 249, 594-604(1974]) gereinigt. Die Konzentrationen von Prothrombin und Faktor Xa wurden nach der Methode von Rosing et al., J. Biol. Chem. 255,274-283 (1980) bestimmt. BTP wurde nach einer Normalmethode hergestellt, die von Van Dam-Mieres et al. in „Blood coagulation enzymes. Methods of Enzymatic Analysis" Verlag Chemie GmbH, Weinheim beschrieben ist. Die Proteinkonzentrationen wurden nach Lwry et al., J. Biol. Chem. 193, (1951) bestimmt.Prothrombin was separated from factor IX by heparin-agarose affinity chromatography (Fujikawa et al. Biochemistry, 12, 4938-4945). The prothrombin-containing fractions from the heparin-agarose column were pooled and further purified by the method of Owens et al., J. Biol. Chem. 249, 594-604 (1974)). The concentrations of prothrombin and factor X a were determined by the method of Rosing et al., J. Biol. Chem. 255, 274-283 (1980). BTP was prepared by a standard method described by Van Dam-Mieres et al. in "Blood coagulation enzymes. Methods of Enzymatic Analysis "Verlag Chemie GmbH, Weinheim The protein concentrations were determined according to Lwry et al., J. Biol. Chem. 193, (1951).

Herstellung von Phospholipid, Phosphoiipid-Vesikel und Phospholipid-LiposomProduction of phospholipid, phosphoipid vesicles and phospholipid liposome

i^-Dioleoyl-sn-Glycero-S-Phosphocholin (18:1cis/18:1Cis-PC) und i^-Dioleoyl-sn-Glycero-S-Phosphoserin (18:1cis/18:1cis-PS) wurden wie bei Rosing et al., J. Biol. Chem. 255,274-283 (1980) beschrieben hergestellt. Gesonderte, aus zwei Schichten bestehende Phosphoiipid-Vesikel aus PC und PS wurden unter Anwendung von Ultraschall hergestellt, wie es bei Rosing et al., J. Biol. Chem. 225,274-283 (1980) beschrieben ist. Eine Vorratslösung aus Phospholipid-Liposomen wurde durch Lösen der erforderlichen Menge an Phospholipid in Chloroform hergestellt. Das Chloroform wurde mittels Stickstoff verdampft. Das zurückbleibende Phospholipid wurde in 5% Glycerol enthaltendem TBS suspendiert, 3 Minuten vor^chtig mit einigen Glaskügelchen gemischt und danach 10 Minuten bei 10OOOxg zentrifugiert. Die obenstehende Lösung wurde verworfen und der Rückstand vorsichtig erneut in 5% Glycerol enthaltendem TBS suspendiert; auf diese Weise erhielt man die Phospholipid-Liposomen-Vorratslösung. Diese Liposomen wurden bei Raumtemperatur aufbewahrt. Die Phospholipid-Konzentrationen wurden durch die Phosphatanalyse nach Böttcher et al., Anal. Chim. Acta, 24,203-207 (1961) bestimmt.i ^ -dioleoyl-sn-glycero-S-phosphocholine (18: 1 cis / 18: 1 C is-PC) and i -dioleoyl-sn-glycero-S-phosphoserine (18: 1 cis / 18: 1 cis ) PS) were prepared as described in Rosing et al., J. Biol. Chem. 255, 274-283 (1980). Separate, two-layer phospho-lipid vesicles of PC and PS were prepared using ultrasound as described in Rosing et al., J. Biol. Chem. 225, 274-283 (1980). A stock solution of phospholipid liposomes was prepared by dissolving the required amount of phospholipid in chloroform. The chloroform was evaporated by nitrogen. The remaining phospholipid was suspended in TBS containing 5% glycerol, premixed with a few glass beads for 3 minutes and then centrifuged at 10 000xg for 10 minutes. The above solution was discarded and the residue was carefully resuspended in TBS containing 5% glycerol; in this way the phospholipid-liposome stock solution was obtained. These liposomes were stored at room temperature. The phospholipid concentrations were determined by the phosphate analysis according to Böttcher et al., Anal. Chim. Acta, 24, 20-207 (1961).

SDS-PAGESDS-PAGE

Die Gel-Elektrophorese auf Platten in Gegenwart von SDS wurde nach der von Laemmli, Nature, 227,680-685 (1970) beschriebenen Methode unter Verwendung eines Gels ausgeführt, das 10Gew.-% Acrylamid, 0,27 Gew.-% N/N3-Methylenbisacrylamid und 0,1 Gew.-% SDS enthielt. 5Gew.-% ß-Mercaptoethanol war in Gelproben mit reduzierten Disulfidbrücken vorhanden. Die Gele wurden folgendermaßen gefärbt:Gel electrophoresis on plates in the presence of SDS was carried out according to the method described by Laemmli, Nature, 227, 686-685 (1970) using a gel containing 10% by weight acrylamide, 0.27% by weight N / N 3 -Methylenbisacrylamid and 0.1 wt .-% SDS contained. 5 wt% β-mercaptoethanol was present in gel samples with reduced disulfide bridges. The gels were dyed as follows:

1. mit 0,25Gew.-% Coomassie Bl';e P-250 in 50Gew.-% Ethanol und 15Gew.-% Essigsäure und entfärbt in 10Gew.-% Ethanol und 10Gew.-% Essigsäure1. with 0.25 wt% Coomassie Bl '; e P-250 in 50 wt% ethanol and 15 wt% acetic acid and decolorized in 10 wt% ethanol and 10 wt% acetic acid

2. mit Schiffschem Reagenz, hergestellt aus dem basischen Fuchsin nach der Methode von Segrest et al., beschrieben in „Methods in Enzymology", vol.28,54-63 (1972) hergestellt oder2. Schiffschem reagent prepared from the basic fuchsin according to the method of Segrest et al., Described in "Methods in Enzymology", vol.28, 54-63 (1972) or

3. mit Silber wie von Merril et al. in Electrophorisis, 3,17-23 (1982) beschrieben.3. with silver as described by Merril et al. in Electrophorisis, 3, 17-23 (1982).

Elektrofokussierungelectric focusing

Die isoelektrischen pH-Bestimmungen von Proteinen wurden mit den fertigen Dünnschicht-Polyacrylamidgelen, die Amfolin Träger-Ampholyte enthalten (PAG-Platten, LKB) bei einem pH in dem Bereich von 3,5-9,5 nach Anleitung des Herstellers ausgeführt. Der pH-Gradient in dem Gel wurde sofort nach der Elektrofokussierung durch Abschneiden eines Streifens von dem Gel entlang einer Linie zwischen der Anode und der Kathode bestimmt. Die Elektrolyten wurden aus jedem Streifen mit destilliertem Wasser eluiert und der pH-Wert des Wassers mit einer kombinierten Glaselektrode gemessen.The isoelectric pH determinations of proteins were performed on the finished thin film polyacrylamide gels containing Amfoline Carrier Ampholytes (PAG plates, LKB) at a pH in the range 3.5-9.5 according to the manufacturer's instructions. The pH gradient in the gel was determined immediately after electrofocusing by cutting a strip from the gel along a line between the anode and the cathode. The electrolytes were eluted from each strip with distilled water and the pH of the water was measured with a combined glass electrode.

GlutaminsäurebestimmungGlutaminsäurebestimmung

Die Gla-Bestimmung wurde mit Hilfe der HPLC an einer „Nucleosil 5SB"-Säule (CHROMPACK) nach der Methode von Kuwada et al.,Anal.Biochem. 131,173-179 (1983) ausgeführt.The Gla determination was carried out by HPLC on a "Nucleosil 5SB" column (CHROMPACK) according to the method of Kuwada et al., Anal. Biochem., 131, 173-179 (1983).

Beispiel IlExample Il Die Kupplung von Phospholipiden an SpherocilThe coupling of phospholipids to Spherocil

Die erforderlichen Phospholipide wurden in Chloroform gelöst und dem Säulenmaterial Spherocil in einem Verhältnis von 5 mg Phospholipid pro Gramm Spherocil hinzugefügt. Das Chloroform wurde mit N2-GaS verdampft und das trockene Spherocilphospholipid anschließend mit dem Puffer gewaschen, worin VAC suspendiert worden war. VAC bindet an Spherocil-Phospholipid in Gegenwart von Ca++ und/oder Mn++, wenn ein Teil der Phospholipide negativ geladen ist.The required phospholipids were dissolved in chloroform and added to the column material Spherocil in a ratio of 5 mg phospholipid per gram of Spherocil. The chloroform was evaporated with N 2 -GaS and the dry spherocil phospholipid subsequently washed with the buffer in which VAC had been suspended. VAC binds to Spherocil phospholipid in the presence of Ca ++ and / or Mn ++ when some of the phospholipids are negatively charged.

Beispiel MlExample Ml

Es wurde 50 μΙ zitriertes/Plättchen-freies Plasma gemischt mit 200 μΙ Puffer (25 mM Tris/HCI pH 7,5,10OmM NaCI), in dem Kaolin (artifizielle Oberfläche, die die wesentliche Gerinnung katalysiert, in diesem Falle gemahlenes Glas), Inositin (Phospholipid-Quelle) und VAC vorhanden waren. Dieses Gemisch wurde 3 Minuten bei 37°C inkubiert, wonach 250μΙ Ca++ Puffer (20OmM Tris/HCI pH7,5,8OmM NaCI, 2OmM CaCI2) hinzugefügt wurden. Die Gerinnungszeit wurde wie in Beispiel 1 gemessen.50 μΙ citrated / platelet-free plasma was mixed with 200 μΙ buffer (25 mM Tris / HCl pH 7.5, 10 μM NaCl) in which kaolin (artificial surface, which catalyzes the substantial coagulation, in this case ground glass), Inositin (phospholipid source) and VAC were present. This mixture was incubated for 3 minutes at 37 ° C after which 250μΙ Ca ++ buffer (20mM Tris / HCl pH7.5.8mM NaCl, 20mM CaCl 2 ) was added. The clotting time was measured as in Example 1.

Tabelle ATable A

Zusammenfassung der Reinigung von VAC aus Intima der RinderaortenSummary of the purification of VAC from intima of bovine aortae

Reinigungsstufecleaning stage Protein8 Protein 8 VACb VAC b Spezifischespecific Ausbeuteyield ReiniReini mgmg Einheitenunits Aktivitätenactivities %% gungs-gungs- Einheiten/mgUnits / mg gradDegree Obenstehende FlüssigkeitAbove liquid mit 35% (NH4J2SO4 with 35% (NH 4 J 2 SO 4 630630 19 50019,500 31,031.0 100100 1,01.0 PräzipitätmitPräzipitätmit 90% (NH4J2SO4 90% (NH 4 J 2 SO 4 470470 19 00019,000 40,440.4 9797 1,31.3 Hydroxy-apati-FraktionHydroxy-apati Group 206206 1730017300 84,084.0 8989 2,72.7 DEAE-FraktionDEAE fraction 35,835.8 13 90013 900 388388 7171 12,512.5 SephadexG-100Sephadex G-100 0,450.45 666666 14801480 3,43.4 47,747.7

a) Die Menge Protein wurde nach der Methode von Lowry et al. bestimmt (Lowry, O. H., Rosebrough, N. V., Farr, A. L., and Randall, R. J., J. Biol. Chem. 193 [1951] 265).a) The amount of protein was determined by the method of Lowry et al. determined (Lowry, O.H., Rosebrough, N.V., Farr, A.L., and Randall, R.J., J. Biol. Chem. 193 [1951] 265).

b) Die VAC-Einheiten wurden bestimmt nach dem in Beispiel 1 beschriebenen Einstufenkoagulationsversuch an einer Reihe Probeverdünnungen. Jene Verdünnung, welche die Gerinnungszeit der Kontrollprobe (65Sek.) zu 100 Sek. verlängert, enthält nach der Definition eine VAC-Einheit.b) The VAC units were determined by the one-step coagulation assay described in Example 1 on a series of sample dilutions. The dilution which extends the clotting time of the control sample (65 seconds) to 100 seconds contains a VAC unit as defined.

Tabelle BTable B

Die metallabhängige Bindung von VAC an negativ geladene Phospholipid-LiposomenThe metal-dependent binding of VAC to negatively charged phospholipid liposomes

Kation (1OmM)Cation (10mM) tcSekundenal t c seconds al EDTAC) EDTA C) obenstehende Flüssigkeitabove liquid Kontroll (keine Liposome)Control (no liposomes) 180180 N.D.d) ND d) Kontroll (kein Kation)Control (no cation) 174174 64,864.8 CaC^CaC ^ 64,264.2 - · 134- · 134 MgCI2 MgCl 2 165165 N. D.N.D. MnCI2 MnCI 2 65,165.1 N. D.N.D.

a) die Gerinnungszeiten tc wurden nach dem in Beispiel I beschriebenen Einstufenkoagulationsversuch bestimmt.a) the clotting times t c were determined according to the one-step coagulation test described in Example I.

b) 50 μΙ der Vorratslösung von Phospholipid-Liposom (PS/PC; 50/50 mol/mp:1 mM), 50 μΙ VAC (250μg/ml,b) 50 μΙ stock solution of phospholipid liposome (PS / PC; 50/50 mol / ml: 1 mM), 50 μM VAC (250 μg / ml,

S.A. = 700 Einheiten/mg) und 100μΙ TBS, das 5% Glycerol und das aufgegebene Kation enthielt, pH7,5, wurden bei Zimmertemperatur vermischt und 15 Minuten bei 15000xg zentrifugiert, 25 μΙ der obenstehenden, erhaltenen Flüssigkeit wurden mit TBS bis 175μΙ verdünnt und dann nach dem Einstufenkoagulationsversuch geprüft. Die Restmenge der obenstehenden Flüssigkeit wurde mit SDS-PAGE analysiert (Fig. 4).S.A. = 700 units / mg) and 100μΙ TBS containing 5% glycerol and the applied cation, pH 7.5, were mixed at room temperature and centrifuged at 15,000xg for 15 minutes, 25μΙ of the above obtained liquid was diluted to 175μΙ with TBS and then tested after the single-stage coagulation test. The residual amount of the above liquid was analyzed by SDS-PAGE (Fig. 4).

c) Das erhaltene Liposom-Präzipitat wurde aufs neue suspendiert in 150μΙ 5% Glycerol enthaltendes TBS und 1OmM EDTA, pH7,5. Die Suspension wurde während 15 Minuten bei 15000xg zentrifugiert. Die VAC-Aktivität der obenstehenden Flüssigkeit wurde wie unter b) beschrieben, analysiert.c) The liposome precipitate obtained was resuspended in TBS containing 150μΙ 5% glycerol and 10 mM EDTA, pH 7.5. The suspension was centrifuged for 15 minutes at 15,000xg. The VAC activity of the above liquid was analyzed as described under b).

d) N. D. = nicht bestimmt.d) N.D. = not determined.

Tabelle CTable C

Der Effekt von VAC auf die amidolytische Aktivität von Faktor X3 und Faktor lla.The effect of VAC on the amidolytic activity of factor X 3 and factor II a .

Αίοδ/Μϊη. 103a VACΑίοδ / Μϊη. 10 3 a VAC

X31AT-III Xa, Heparin Xa, Heparin, AT-III HaX 31 AT-III X a , heparin X a , heparin, AT-III Ha

lla,AT-lll lla, Heparin lla. Heparin, AT-IIIll a, AT-lll ll a, heparin ll a. Heparin, AT-III

a) die amidolytische Aktivität wurde wie folgt gemessen: Faktor X3 oder Faktor lla wurde mit den erwähnten Mitteln in TBSA verdünnt. Das Reaktionsgemisch wurde mit einem mit Teflon überzogenen Rührer in einer Kunststoffküvette, die mit Hilfe eines Thermostaten auf 37 °C temperiert wurde, gerührt. Nach 10 Minuten wurde eine Probe von 100 μΙ (Χ3)οαβΓ50μΙ (M3) aus der Küvette genommen. Die Probe wurde in eine andere, mit Hilfe eines Thermostaten auf 37 "C temperierte Kunststoffküvette gebracht, welche 800μΙ TBSE und 100μΙ32337 (2mM) beziehungsweise 900μΙ S2338 (5mM) enthielt. Die Absorptionsänderung bei 405 nM wurde mit einem Kontron Spectrophotometer Uvikon 810 gemessen, das mit Hilfe eines Thermostaten auf 37CC temperiert wurde.a) the amidolytic activity was measured as follows: Factor X 3 or Factor II a was diluted with the mentioned agents in TBSA. The reaction mixture was stirred with a Teflon-coated stirrer in a plastic cuvette, which was thermostated at 37 ° C, using a thermostat. After 10 minutes, a sample of 100 μΙ (Χ 3 ) οαβΓ50μΙ (M 3 ) was removed from the cuvette. The sample was placed in another thermostated plastic cuvette containing 800μΙ TBSE and 100μΙ 32337 (2mM) or 900μΙ S2338 (5mM) The absorbance change at 405nM was measured with a Kontron Spectrophotometer Uvikon 810 was tempered to 37 C C by means of a thermostat.

Die Endkonzentrationen der verschiedenen Mittel in den Reaktionsgemischen waren wie folgt: 18,7nM Faktor X3; 1,5nM Faktor M3; 18,7nM AT-III; 1 Einheit/ml Heparin und 10^g/ml VAC (S.A. 1300 Einheiten/mg).The final concentrations of the various agents in the reaction mixtures were as follows: 18.7 nM factor X 3 ; 1.5 nM factor M 3 ; 18.7nM AT-III; 1 unit / ml heparin and 10 ^ g / ml VAC (SA 1300 units / mg).

b) N. D. = nicht bestimmt.b) N.D. = not determined.

Beispiel IVExample IV

Das durch Venenpunktion gesammelte menschliche Blut wurde in einer Trinatriumzitratlösung (Endkonzentration etwa 13 mM Zitrat) gesammelt und 10 Minuten bei2000xg und Raumtemperatur zentrifugiert. Das so erhaltene Plasma wurde erneut 15 Minuten bei lOOOOxg zentrifugiert, um blutplättchenfreies Plasma (PFP) zu erhalten. Als Standard dienendes PFP wurde durch Mischen von Plasma verschiedener gesunder Spender bereitet.The human blood collected by venipuncture was collected in a trisodium citrate solution (final concentration about 13 mM citrate) and centrifuged for 10 minutes at 2000xg and room temperature. The resulting plasma was again centrifuged at 100,000xg for 15 minutes to obtain platelet-free plasma (PFP). Standard PFP was prepared by mixing plasma from various healthy donors.

Menschliche Nabelschnüre wurden 15 Minuten nach der Geburt erhalten. Die Arterien wurden sofort mit eiskaltem TBS-Puffer gespült, danach von dem „Jelly von Warton" (Wartonsche Gel) freipräpariert und in TBS unter Verwendung eines Homogenisators des Typs Braun MX32 homogenisiert. Ein 10% Homogenisat (w/v) wurde anschließend fraktioniert.Human umbilical cords were obtained 15 minutes after birth. The arteries were immediately rinsed with ice-cold TBS buffer, then dissected free of Warton's Jelly (Warton's gel) and homogenized in TBS using a Braun MX32 homogenizer A 10% homogenate (w / v) was then fractionated.

Die Fraktionierung des Überstandes des bei lOOOOxg zentrifugierten Homogenates mit Sephadex G100 ergab ein reproduzierbares spezifisches Elutionsprofil (siehe Fig.7).The fractionation of the supernatant of the homogenate centrifuged at 10000 × g with Sephadex G100 gave a reproducible specific elution profile (see FIG. 7).

110,5110.5 110,5110.5 80,080.0 81,581.5 110,5110.5 109,0109.0 47,547.5 N.D.b ND b 7,57.5 7,57.5 5,45.4 5,65.6 7,57.5 7,17.1 0,560.56 N. D.N.D.

Die Fraktionen, die das Gerinnungssystem bei der Messung in dem MPTT beeinflussen, sind in Fig.7 dargestellt. Eine Prokoagulansaktivität eluierte mit dem Vorlauf. Diese Aktivität kann im MPTT nur in Gegenwart des Faktors VII nachgewiesen werden durch Versuche, bei denen menschliches Kongenitalfaktor-VII-defizientes Plasma verwendet wurde. Demzufolge muß dieser Prokuagulant als Gewebe-Thromboplastin betrachtet werden.The fractions that affect the coagulation system when measured in the MPTT are shown in FIG. A procoagulant activity eluted with the forerun. This activity can only be detected in MPTT in the presence of factor VII by experiments using human congenital factor VII-deficient plasma. Consequently, this procuagulant must be considered a tissue thromboplastin.

Bestimmte Fraktionen hatten eine ausgeprägte Antigerinnungsaktivität. Diese Fraktionen wurden vereinigt und durch DEAE-Sephacel-Chromatographie weiter gereinigt (Figur 8 A). Das Antikoagulant hatte sich an dem DEAE-Sephacel bei einer Salzkonzentration von 5OmM NaCI und50mMTris/HCI pH 7,9 gebunden. DieElution der Aktivität mit einem linearen NaCI-Gradient bei pH7,9 wurde mit 150-16OmM NaCI durchgeführt. Die DEAE-Fraktionen, die die Antikoagulansaktivität enthielten, wurde vereinigt und eine Gelfiltration mit Sephadex G-75 unterzogen. Die Säule (1,5 x 50cm) wurde mit TBS äquilibriert. Die Aktivitättrat in den Fraktionen mit einem Molekulargewicht von 30 000-60 000 Dalton auf. Der MPT wurde als quantitativer Assay zur Bestimmung der Menge an Antikoagulant-Aktivität verwendet (Fig.9). Eine Einheit Antikoagulant-Aktivität wurde definiert als die Menge, die die Gerinnungszeit im MPTT, bei Verwendung von HTP als Auslöser der Gerinnung (Endkonzentration 95μg Protein/ml) von dem Kontrollwert von 65s auf 100s verlängert. Mit Hilfe dieses Assays wurde errechnet, daß aus 10g nassem, arteriellem Gewebe etwa 2 mg Protein mit annähernd 1200 Einheiten Antikoagulant-Aktivität erhalten wurde.Certain fractions had pronounced anticoagulant activity. These fractions were pooled and further purified by DEAE Sephacel chromatography (Figure 8A). The anticoagulant had bound to DEAE-Sephacel at a salt concentration of 50 mM NaCl and 50 mM Tris / HCl pH 7.9. Elution of the activity with a linear NaCl gradient at pH 7.9 was performed with 150-16 oMM NaCl. The DEAE fractions containing anticoagulant activity were pooled and subjected to gel filtration with Sephadex G-75. The column (1.5 x 50 cm) was equilibrated with TBS. The activity in the fractions having a molecular weight of 30,000-60,000 daltons. The MPT was used as a quantitative assay for determining the amount of anticoagulant activity (Figure 9). One unit of anticoagulant activity was defined as the amount that prolongs the clotting time in the MPTT, using HTP as a coagulation inducing agent (final concentration of 95 μg protein / ml), from the control value of 65s to 100s. Using this assay, it was calculated that from 10g of wet arterial tissue about 2 mg of protein was obtained with approximately 1200 units of anticoagulant activity.

Modifizierter Prothromfein-Zeit-Versuch (MPTT)Modified Prothromfein Time Attempt (MPTT)

Der modifizierte Prothrombin-Zeit-Versuch (MPTT) wurde folgendermaßen durchgeführt. In einer Küvette aus silikonisiertem Glas wurden 50 μΙ PFP bei einerTemperatur von 37 °C mit 150μΙ TBS, 25 μΙ einer Norm HTP-Verdünnung und 25μΙ TBS (Kontrolle) oder mit 25 μΙ einer Fraktion des homogenisierten Arterienmaterials gerührt. Nach einer Inkubation von 3 Minuten wurde die Gerinnung durch Hinzufügung von 250μΙ Ca2+-Puffer (8OmM NaCI, 2OmM CaCI2 und 1OmM Tris/HCI pH7,9) ausgelöst. Die Fibrinbildung wurde mittels einer ,Payton Dual Aggregation Module' (13) registriert. Wurde in dem MPTT zur Auslösung der Gerinnung der Faktor Xa benutzt, wurde HTP weggelassen und 25 μΙ gereinigter Faktor zusammen mit der Menge von 250 μΙ Ca2++-Puffer zum verdünnten PFP gegeben.The modified prothrombin time trial (MPTT) was performed as follows. In a cuvette of siliconized glass, 50 μΙ PFP were stirred at a temperature of 37 ° C with 150 μΙ TBS, 25 μΙ a standard HTP dilution and 25 μΙ TBS (control) or with 25 μΙ a fraction of the homogenized arterial material. After incubation for 3 minutes, coagulation was initiated by addition of 250 μM Ca 2+ buffer (8 mM NaCl, 20 mM CaCl 2 and 10 mM Tris / HCl pH 7.9). Fibrin formation was registered using a Payton Dual Aggregation Module (13). Was used in the MPTT for triggering the coagulation factor X a, HTP was omitted and 25 μΙ purified factor along with the amount of 250 μΙ Ca ++ buffer 2 added to the diluted PFP.

Modifizierter Thrombin-Zeit-Versuch (MTT)Modified thrombin time trial (MTT)

Der modifizierte Thrombin-Zeit-Versuch (MTT) wurde auf die gleiche Weise ausgeführt wie oben beschrieben, mit dem Unterschied, daß das Xa-Präparat durch 25μΙ gereinigtes Thrombin ersetzt wurde.The modified thrombin time trial (MTT) was carried out in the same manner as described above, except that the X a preparation was replaced by 25 μΙ purified thrombin.

Proteineproteins

Protease Typ I und Trypsin (EC 3.4.2.1.4.) stammten von Sigma. HTP wurde nach der von Van Dam-Mierasetal. (14) beschriebenen Methode aus Menschengehirnen hergestellt. Faktor X3, Prothrombin und Thrombin wurden aus zitriertem Rinderblut wie bei Rosing et al. (2) beschrieben, gereinigt. Faktor V wurde nach der bei Lindhoutetal. (13) beschriebenen Methode aus Rinderblut erhalten. Faktor V3 erhielt man durch Inkubation des Faktors V mit Thrombin (15). Die Prothrombin-Konzentration wurde berechnet aus Mr = 72000 und Alto = 9,6 (17). Faktor X3- und Thrombin-Konzentrationen wurden durch Titration der aktiven Stellen (2) bestimmt. Die übrigen Proteinkonzentrationen wurden bestimmt, wie bei Lowryetal. (18) beschrieben.Protease type I and trypsin (EC 3.4.2.1.4.) Were from Sigma. HTP was named after Van Dam-Mierasetal. (14) described method of human brains. Factor X 3, prothrombin and thrombin were from citrated bovine blood as Rosing et al. (2), cleaned. Factor V was after at Lindhoutetal. (13) obtained from bovine blood. Factor V 3 was obtained by incubation of factor V with thrombin (15). The prothrombin concentration was calculated from M r = 72000 and Alto = 9.6 (17). Factor X 3 and thrombin concentrations were determined by titration of active sites (2). The remaining protein concentrations were determined as in Lowryetal. (18).

Herstellung von Phospholipiden und Phospholipid-VesikelProduction of phospholipids and phospholipid vesicles

Ole2Gro-P-Cho und Ole2-P-Ser wurden nach der Methode von Rosingetal. (2) hergestellt. Durch Ultraschall wurden einzelne Doppelschicht-Vesikel aus 0Ie2Gro-P-Ser/Ole2Gro-P-Cho (Molverhältnis 20:80) hergestellt (2).Ole 2 Gro-P-Cho and Ole 2 -P-Ser were prepared by the method of Rosingetal. (2) produced. Single bilayer vesicles were prepared by ultrasound from 0Ie 2 Gro-P-Ser / Ole 2 Gro-P-Cho (20:80 molar ratio) (2).

Die Phospholipidkonzentrationen wurden durch Phosphat-Analyse nach Böttcher et al. (19) bestimmt.Phospholipid concentrations were determined by phosphate analysis according to Böttcher et al. (19) determined.

Messung der Prothrombin-AktivierungMeasurement of prothrombin activation

Der Zeitverlauf der Prothrombin-Aktivierung wurde mit verschiedenen Konzentrationen des Antigerinnungsmittels untersucht.The time course of prothrombin activation was examined with various concentrations of the anticoagulant.

Die Gemische von (X3, Ca2+), (X3, Phospholipid, Ca2+) oder (X3, V3, Phospholipid, Ca2+) wurden mit verschiedenen Mengen des Antigerinnungsmittels bei 37°C in 5OmM Tris/HCI, 175mM NaCI, 0,5mg/ml Human-Serum-Albumin bei einem pH-Wert von 7,9 gerührt. Nach 3 Minuten wurde die Reaktion durch Hinzufügen von Prothrombin ausgelöst. Proben von 25 μΙ wurden in verschiedenen zeitlichen Abständen in eine Küvette eingebracht (auf 37°Cthermostatisiert), die TBS, 2 mM EDTA und 0,23 mM S2238 enthielt (das Gesamtvolumen betrug schließlich 1 ml). Aus der Absorptionsänderung bei 405 nm, gemessen mit einem Kontron Spektrophotometer Uvikon 810, und einer Meßkurve, die anhand bekannter Mengen gereinigtem Thrombins erstellt worden war, wurde die Menge des gebildeten Thrombins bei verschiedenen Antigerinnungsmittelkonzentrationen berechnet.The mixtures of (X 3 , Ca 2+ ), (X 3 , phospholipid, Ca 2+ ) or (X 3 , V 3 , phospholipid, Ca 2+ ) were mixed with various amounts of anticoagulant at 37 ° C in 50 mM Tris / HCI, 175 mM NaCl, 0.5 mg / ml human serum albumin stirred at pH 7.9. After 3 minutes, the reaction was triggered by the addition of prothrombin. Samples of 25 μΙ were placed in a cuvette (at 37 ° C thermostated) at various time intervals containing TBS, 2 mM EDTA and 0.23 mM S2238 (the total volume was finally 1 ml). From the absorbance change at 405 nm, measured with a Kontron spectrophotometer Uvikon 810, and a plot made from known amounts of purified thrombin, the amount of thrombin formed was calculated at various concentrations of anticoagulant.

Das Phospholipid wurde als Vesikel aus Ole2Gro-P-Ser und 0Ie2GrO-P-ChO mit einem Molverhältnis von 20:80 hinzugefügt.The phospholipid was added as a vesicle of Ole 2 Gro-P-Ser and 0Ie 2 GrO-P-ChO with a molar ratio of 20:80.

Charakterisierungcharacterization

Verschiedene Fraktionen der Chromatographie über G-75 wurden im MPTT geprüft und mit SDS-PAGE analysiert. Die Ergebnisse (siehe Fig. 10) deuten an, daß das Antigerinnungsmittel ein Molekulargewicht von etwa 32000 besitzt. Die Beziehung zwischen der Antikoagulanzaktivität und der 32 K-Bande wurden bestätigt, indem das Polyacrylamidgel geschnitten wurde und die Proteine anschließend aus dem Streifen mit TBS, das 0,5 mg/ml Rinderserum-Albumin enthielt, eluiert wurden. Eine Antikoagulant-Aktivität ist nur in dem Streifen vorhanden, der der 32 K-Bande zuzuordnen ist. Außerdem ergab sich, daß diese Aktivität bei 560C thermolabil ist und eine ähnliche Dosis-Wirkung mit MPTT aufweist, wie das Ausgangsmaterial. Die G 75 Fraktionen, die die höchsten Antigerinnungsaktivitäten zeigten, wurden vereinigt und für die weitere Kennzeichnung des Antigerinnungsmittels verwendet. Die Inkubation des Antigerinnungsmittels bei 56°C ergibt eine rasche Erniedrigung der Aktivität, bis nach 2 Minuten keine Aktivität mehr gemessen werden kann (siehe Fig. 16). Das Antigerinnungsmittel verliert seine Aktivität vollständig innerhalb von 2 Stunden bei der Inkubation bei 37°C mit Protease Typ I, während Trypsin das Antigerinnungsmittel innerhalb einer Inkubationsperiode von 3 Stunden kaum inaktiviert (siehe Fig. 11). Die bei diesen Versuchen benutzte Konzentration an Protease Typ I und Trypsin inaktiviert 2,5 nM Thrombin innerhalb von 15 Minuten. Die Mengen an Protease Typ I und Trypsin, die von den Reaktionsgemischen in dem MPTT übertragen wurde, zeigten keinen Einfluß auf die Kontrollgerinnungszeit.Various fractions of the G-75 chromatography were checked in the MPTT and analyzed by SDS-PAGE. The results (see Fig. 10) indicate that the anticoagulant has a molecular weight of about 32,000. The relationship between the anticoagulant activity and the 32 K band was confirmed by cutting the polyacrylamide gel and then eluting the proteins from the strip with TBS containing 0.5 mg / ml bovine serum albumin. Anticoagulant activity is present only in the band attributable to the 32K band. In addition, it was found that this activity is thermolabile at 56 0 C and has a similar dose-response with MPTT as the starting material. The G75 fractions showing the highest anticoagulation activities were pooled and used for further labeling of the anticoagulant. Incubation of the anticoagulant at 56 ° C gives a rapid decrease in activity until after 2 minutes no activity can be measured (see Figure 16). The anticoagulant loses its activity completely within 2 hours upon incubation at 37 ° C with Type I protease, while trypsin hardly inactivates the anticoagulant within a 3 hour incubation period (see Figure 11). The concentration of protease type I and trypsin used in these experiments inactivates 2.5 nM thrombin within 15 minutes. The amounts of protease type I and trypsin transferred from the reaction mixtures in the MPTT did not affect the control clotting time.

Der MPPT wird sowohl in Gegenwart des Antigerinnungsmittels (siehe Fig. 12) als auch bei der Aktivierung mit HTP und bei Auslösung mit dem Faktor X3 verlängert. Eine von Thrombin induzierte Gerinnung wird jedoch nicht gehemmt.The MPPT is extended both in the presence of the anticoagulant (see FIG. 12) and in the activation with HTP and when triggered with the factor X 3 . However, thrombin-induced coagulation is not inhibited.

Auf Grund dieser Erfahrungen wurde der Effekt des Antigerinnungsmittels auf die Umsetzung von Prothrombin in Thrombin durch Faktor X3, Faktor V3, Phospholipid und Ca2+ untersucht. Unter den genannten experimentellen Bedingungen wird die Thrombinbildung auf eine dosisabhängige Weise durch das Antigerinnungsmittel (siehe Fig. 13 A) gehemmt. Die Aktivierung des Prothrombins durch Faktor Xa, Phospholipid und Ca2+ in Abwesenheit des Faktors Va kann gleichfalls durch das Antigerinnungsmittel gehemmt werden (siehe Fig. 13 B). Diese Inhibition wird jedoch nicht beobachtet, wenn die Aktivierung in Abwesenheit von Phospholipid erfolgt (siehe Fig. 13C).Based on these experiences, the effect of the anticoagulant on the conversion of prothrombin into thrombin was examined by factor X 3 , factor V 3 , phospholipid and Ca 2+ . Under the experimental conditions mentioned, thrombin formation is inhibited in a dose-dependent manner by the anticoagulant (see Figure 13A). Activation of prothrombin by factor X a , phospholipid and Ca 2+ in the absence of factor V a can also be inhibited by the anticoagulant (see Figure 13B). However, this inhibition is not observed when activation occurs in the absence of phospholipid (see Figure 13C).

Beispiel VExample V Polygonale Antikörper gegen VACPolygonal antibodies to VAC

Polygonale Antikörper gegen Rinder VAC wurden in Kaninchen stimuliert. Rinder VAC, nach der oben beschriebenen Methode gereinigt, wurde mit gleichen Anteilen an komplettem Freudschem Adjuvanz gemischt. Die Mischung wurde dem Kaninchen subcutan injiziert. Nach 4 Wochen erfolgte eine Auffrischung, indem dem Kaninchen erneut gereinigtes Rinder VAC s.c. injiziert wurde. Diese Booster-Injektion wurde zweimal im Abstand von 2 Wochen wiederholt. 10 Tage nach der letzten Booster-Injektion wurde dem Kaninchen Blut entnommen und das Blut zur Gerinnung gebracht, um Serum zu erhalten. Immunoglobuline (Ig) wurden aus dem Serum nach dem folgenden Schema isoliert.Polygonal antibodies against bovine VAC were stimulated in rabbits. Cattle VAC, purified by the method described above, was mixed with equal proportions of complete Freund's adjuvant. The mixture was injected subcutaneously into the rabbit. After 4 weeks, a refresher was performed by re-cleaning the rabbit cattle VAC s.c. was injected. This booster injection was repeated twice at intervals of 2 weeks. Ten days after the last booster injection, the rabbit was bled and the blood coagulated to obtain serum. Immunoglobulins (Ig) were isolated from the serum according to the following scheme.

a) das Serum wurde 30 Minuten auf 56°C erhitzt.a) the serum was heated to 56 ° C for 30 minutes.

b) Anschließend wurde das Serum auf DEAE-Sephacel aufgetragen, das mit 50 mM Tris, 100 m NaCI, pH8,2 äquilibriert worden war.b) Subsequently, the serum was applied to DEAE-Sephacel which had been equilibrated with 50 mM Tris, 100 M NaCl, pH 8.2.

c) Das nichtgebundene Protein wird mit (NH4I2SO4 bei 50%iger Sättigung mit (NH4J2SO4 präzipitiert.c) The unbound protein is precipitated with (NH 4 I 2 SO 4 at 50% saturation with (NH 4 J 2 SO 4 .

d) Die präzipitierten Proteine wurden durch Zentrifugieren pelletiert, das Pellet wurde resuspendiert in 5OmM Tris, 10OmMNaCl pH7,9 und ausgiebig gegen den gleicher Puffer dialysiert.d) The precipitated proteins were pelleted by centrifugation, the pellet was resuspended in 50 mM Tris, 10 mM M NaCl pH 7.9 and dialyzed extensively against the same buffer.

e) Die erhaltene Proteinmischung enthält das Ig.e) The resulting protein mixture contains the Ig.

Aus Rinder-Aorta, Rinder-Lunge, Ratten- und Pferde-Aorta und menschlichen Nabelschnürarterien wurden Proteinfraktionen nach den beschriebenen Verfahren isoliert, die VAC-Aktivität zeigen. Die Proteine wurden auf einem Polyacrylamidgel in Gegenwart von Dodecylsulfat und unter nichtreduzierenden Bedingungen durch Elektrophorese wurden die Proteine von dem Gel auf Nitrozellulose-Streifen, wie bei Towbin et al. (21) beschrieben, übertragen. Die Streifen wurden mit dem Anti-VAC-Ig inkubiert und nach intensivem Waschen mit Ziegen-, Anti-Kaninchen-Ig, an dem Meerrettichperoxidase gekuppelt ist, inkubiert. Diese wird mit Diamin-benzidin-Tetrahydrochlorid, ein Substrat für die Proxidase, sichtbar gemacht. Nach Beendigung des beschriebenen Verfahrens zeigte ein braunes Band auf dem Nitrozellulosestreifen die Gegenwart eines Ziegen-Kaninchen- Ig's an. Außerdem waren Anti-VAC-Ig und Proteine, an die die Anti-VAC-Ig binden, auf diesem Fleck vorhanden. Immunoblots der Proteine mit VAC-Aktivität, isoliert aus Rinder-Aorta, Rinder-Lunge, Ratten- und Pferde-Aorta und menschlichen Nabelschnurarterien sind in Fig. 14 dargestellt.From bovine aorta, bovine lung, rat and equine aorta and human umbilical artery, protein fractions were isolated according to the described methods which show VAC activity. The proteins were electrophoresed on a polyacrylamide gel in the presence of dodecyl sulfate and under non-reducing conditions, the proteins were transferred from the gel to nitrocellulose strips as described by Towbin et al. (21) described, transferred. The strips were incubated with the anti-VAC-Ig and, after extensive washing, incubated with goat anti-rabbit Ig coupled with horseradish peroxidase. This is visualized with diamine-benzidine-tetrahydrochloride, a substrate for the proxidase. Upon completion of the procedure described, a brown ribbon on the nitrocellulose strip indicated the presence of a goat rabbit Ig. In addition, anti-VAC-Ig and proteins to which the anti-VAC-Ig bind were present on this spot. Immunoblots of proteins having VAC activity isolated from bovine aorta, bovine lung, rat and equine aorta, and human umbilical artery are shown in FIG.

Diese Ergebnisse zeigen folgendes: Bei Anwendung des beschriebenen Isolierungsschemas kann eine Protein-Fraktion mit VAC-Aktivität aus Rinder-Aorten, Rinder-Lungen, Ratten- und Pferde-Aorten und menschlichen Nabelschurarterien erhalten werden. Weiterhin: die isolierten Proteinfraktionen mit VAC-Aktivität enthalten Proteine mit Molekulargewichten von ±32000, ±34000 und ±70000, die mit Anti-VAC-Ig, das gegen gereinigtes Rinder-VACin Kaninchen stimuliert worden war, reagieren.These results show the following: Using the isolation scheme described, a protein fraction having VAC activity can be obtained from bovine aortas, bovine lungs, rat and equine aortas, and human umbilical arteries. Furthermore, the isolated protein fractions with VAC activity contain proteins with molecular weights of ± 32,000, ± 34,000, and ± 700,000, which react with anti-VAC-Ig stimulated against purified bovine VAC in rabbit.

Beispiel ViExample Vi Reinigungsschritt für VAC unter Verwendung großvolumiger Phospholipid-VesikelPurification step for VAC using bulky phospholipid vesicles

GroßvolumigePhospholipid-Vesikel (LVV), zusammengesetzt aus 1,2-Dioleoyl-sn-glycero-3-phosphoserin (PS) und 1,2-Dioleoyl-sn-glycero-3-phosphocholin (PC) wurden wie bei P. van de Waart et al. (20) beschrieben, hergestellt. Für den Reinigungsschritt wurden LVV, enthaltend PS:PC (Molverhältnis 20:80) verwendet. Doch sind auch andere Molverhältnisse zu verwenden, mit der Einschränkung, daß negativ geladene Phospholipide vorhanden sein müssen. Ebenso kann die Kettenlänge der Fettsäuren in den Phosolipiden variiert werdenLarge volume phospholipid vesicles (LVV) composed of 1,2-dioleoyl-sn-glycero-3-phosphoserine (PS) and 1,2-dioleoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (PC) were prepared as described by P. van de Waart et al. (20). LVV containing PS: PC (molar ratio 20:80) was used for the purification step. However, other molar ratios should be used, with the proviso that negatively charged phospholipids must be present. Likewise, the chain length of the fatty acids in the phosolipids can be varied

Verfahren: Method:

LVV, ±1 mM Phospholipid in 5OmM Tris/HCI, 10OmM NaCI, pH 7,9, wurden mit einem gleichen Volumen einer Proteinfraktion, die VAC-Aktivität enthält, vermischt. Die Proteine sind in 50 mM Tris/HCI, 100 mM NaCI, 1OmM CaCI2, pH7,9 gelöst. Die Mischung wird 5 Minuten bei Raumtemperatur gehalten. Anschließend wird die Mischung 30 Minuten bei 20000 xg zentrifugiert. Das Pellet wird resuspendiert in 5OmM Tris/HCI, 10OmM NaCI, 1OmM CaCI2, pH7,9 und erneut zentrifugiert. Das erhaltene Pellet wird anschließend in 5OmM Tris/HCI, 1OmM Ethylendiamintetraessigsäure (EDTA), pH7,9 resuspendiert und wieder zentrifugiert. Der erhaltene Überstand enthält die VAC-Aktivität. Die oben beschriebene Methode ist ein effizienter Reinigungsschritt bei dem Verfahren, gereinigtes VAC zu erhalten.LVV, ± 1 mM phospholipid in 50 mM Tris / HCl, 10 mM NaCl, pH 7.9, was mixed with an equal volume of a protein fraction containing VAC activity. The proteins are dissolved in 50 mM Tris / HCl, 100 mM NaCl, 10 mM CaCl 2 , pH 7.9. The mixture is kept at room temperature for 5 minutes. The mixture is then centrifuged for 30 minutes at 20,000 xg. The pellet is resuspended in 50 mM Tris / HCl, 10 mM NaCl, 10 mM CaCl 2 , pH 7.9 and recentrifuged. The resulting pellet is then resuspended in 50 mM Tris / HCl, 10 mM ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), pH 7.9, and recentrifuged. The resulting supernatant contains the VAC activity. The method described above is an efficient purification step in the process of obtaining purified VAC.

Figurbeschreibungfigure description

Figur 1 Gelfiltration von VAC auf Sephadex G-100.Figure 1 Gel filtration of VAC on Sephadex G-100.

Die Säule (3 x 80cm) wurde mit einer Druckhöhe von 60cm hergestellt und mit 50OmM NaCI und 2OmM Tris/HCI, pH7,5 äquilibriert. Die VAC enthaltende Fraktion, erhalten nach der DEAE-Chromatographie, wurde bis 2 ml konzentriert und danach auf das Sephadex G-100 geführt. Die Druckhöhe von 60 cm wurde aufrechterhalten. Das leere Volumen war 245 ml (Fraktion 70).The column (3 x 80 cm) was prepared at a pressure of 60 cm and equilibrated with 50 mM NaCl and 20 mM Tris / HCl, pH 7.5. The VAC-containing fraction obtained after DEAE chromatography was concentrated to 2 ml and then passed onto the Sephadex G-100. The pressure height of 60 cm was maintained. The empty volume was 245 ml (fraction 70).

Hiernach wurden die Fraktionen von 2 m gesammelt. Die Fraktionen wurden dialysiert gegen 10% Glycerol enthaltendes TBS, wonach sie nach dem Einstufenkoagulationsversuch auf die VAC-Aktivität geprüft wurden, wie beschrieben in Beispiel I. Die Gerinnungszeiten wurden bei Verdünnungen von 1:10 der G-100 Fraktionen mit TBS erhalten. Die Gerinnungszeit in Abwesenheit von VAC war 65 Sekunden.Thereafter, the fractions of 2 m were collected. The fractions were dialysed against TBS containing 10% glycerol, after which they were tested for VAC activity following the single step coagulation assay as described in Example I. The clotting times were obtained at dilutions of 1:10 of the G-100 fractions with TBS. The clotting time in the absence of VAC was 65 seconds.

Figur 2 Analytische SDS-PAGE von VAC.Figure 2 Analytical SDS-PAGE of VAC.

SDS-PAGE mit Gelen, welche 10 Gew.-% Acrylamid, 0,27 Gew.-% N,N3-Methylenbisacrylamid und 0,1% SDS enthalten, wurde nach Laemli ausgeführt (Laemli, U. K., [1970] Nature 227, 680-685). Die Bedeutung der Zahlen auf der x-Achse ist wie folgt:SDS-PAGE with gels containing 10 wt .-% acrylamide, 0.27 wt .-% N, N-methylenebisacrylamide 3 and 0.1% SDS was carried out according to Laemli (Laemli, UK, [1970] Nature 227, 680-685). The meaning of the numbers on the x-axis is as follows:

1. Materialien mit Normmolekulargewicht, bei denen die Disulfidbindungen reduziert sind,1. Standard molecular weight materials in which the disulfide bonds are reduced,

2. 25 μg reduzierter VAC,2. 25 μg reduced VAC,

3. 25 pg nicht-reduzierter VAC.3. 25 pg unreduced VAC.

Das Gel wurde gefärbt mit Coomassie Blue und auf die in Beispiel I beschriebene Weise entfärbt.The gel was stained with Coomassie Blue and destained in the manner described in Example I.

Figur 3 Die Bestimmung des isoelektrischen pH von VACFigure 3 The determination of the isoelectric pH of VAC

Die Elektrofokussierung wurde mit PAG-Platten in dem pH-Bereich von 3,5-9,5 (vergleiche Beispiel I) ausgeführt. 200μg menschliches Hb1 und 20 μg VAC wurden auf das Gel gebracht, nachdem der pH-Gradient in dem Gel gebildet war. Menschliches Hb diente als Referenz mit dem bekannten isoelektrischen Punkt bei pH 6,8. Bevor das Gel der Färbung mit Coomassie Blue ausgesetzt wurde, wurde das Gel während 30 Minuten mit 0,7 M Trichloressigsäure fixiert.Electrofocusing was performed with PAG plates in the pH range of 3.5-9.5 (see Example I). 200 μg of human Hb 1 and 20 μg of VAC were placed on the gel after the pH gradient was formed in the gel. Human Hb served as reference with the known isoelectric point at pH 6.8. Before the gel was stained with Coomassie Blue, the gel was fixed for 30 minutes with 0.7 M trichloroacetic acid.

Figur 4 Die Analyse der Bindung von VAC an negativ geladenen Phospholipid-Liposomen mit SDS-PAGE SDS-PAGE wurde an Laemli ausgeführt (Laemli, U. K., [1970] Nature 227,680-685) auf den gleichen Plättchen wie bei der Figur 2 beschrieben. Die analysierten.Proben wurden aus den Bindungsexperimenten erhalten, wie in der Erläuterung bei Tabelle B erwähnt. Die Bedeutung der Zahlen auf der x-Achse ist wie folgt:Figure 4 Analysis of the binding of VAC to negatively charged phospholipid liposomes by SDS-PAGE SDS-PAGE was performed on Laemli (Laemli, U.K., [1970] Nature 227, 680-685) on the same platelets as described in Figure 2. The analyzed samples were obtained from the binding experiments as mentioned in the explanation in Table B. The meaning of the numbers on the x-axis is as follows:

1. Materialien mit Norm-Molekulargewicht, bei denen die Disulfidbindungen reduziert sind,1. Materials with standard molecular weight, in which the disulfide bonds are reduced,

2. obenstehende Flüssigkeit, erhalten nach dem Zentrifugieren eines VAC-Präparates in Abwesenheit von Liposomen,2. above liquid obtained after centrifuging a VAC preparation in the absence of liposomes,

3. obenstehende Flüssigkeit, erhalten nach dem Zentrifugieren von VAC in Gegenwart von Liposomen,3. above liquid obtained after centrifuging VAC in the presence of liposomes,

4. obenstehende Flüssigkeit, erhalten nach dem Zentrifugieren von VAC in Gegenwart von Liposomen undCa++ und4. above liquid obtained after centrifuging VAC in the presence of liposomes and Ca ++ and

5. obenstehende Flüssigkeit, erhalten nach dem Zentrifugieren des Liposom-Präzipitats von 4., das aufs neue suspendiert wurde in 1OmM EDTA enthaltendem TBS.5. The above liquid obtained after centrifuging the liposome precipitate of 4, which was resuspended in TBS containing 10 mM EDTA.

Figur 5 Der Effekt der Konzentration von VAC auf die Inhibition (%) der Thrombin-Bildung Die erwähnten Konzentrationen von VAC sind die endgültig in den Versuchssystemen vorhandenen Konzentrationen. Die Thrombin-Bildung wurde gemessen bei 1μΜ Prothrombine, 1OnM FaktorXaund0,5M (A — A)oder5M (· — ·) Phospholopid-Membran (PC/PS; 4:1, Mol/Mol) in 1OmM CaCI2enthaltendem TBSA. Das Reaktionsgemisch wurde mit den erwähnten Mengen VAC(S-A. 1300 .'•inl.ieiten/mg) während 3 Minuten bei 37 0C ohne Prothrombin gerührt. Durch die Hinzufügung von Prothrombin zu dem Gemisch wurde wie in Beispiel I die Thromuinbildung ausgelöst, bei der die Geschwindigkeit gemessen wurde. Die Geschwindigkeit der Thrombin-Bildung in Abwesenheit von VAC betrug 3,3 nM Ila/Min. (A — A) beziehungsweise 10,9 nM Ila/Min. (· — ·).Figure 5 The effect of concentration of VAC on inhibition (%) of thrombin formation. The concentrations of VAC mentioned are the final concentrations present in the experimental systems. Thrombin formation was measured on 1μΜ prothrombin, 1OnM factor X a, and 0.5M (A-A) or 5M (x) phospholopid membrane (PC / PS; 4: 1, mol / mol) in TBSA containing 10 mM CaCl 2 . The reaction mixture was treated with the above-mentioned amounts of VAC (SA. 1300th '• inl.ieiten / mg) was stirred for 3 minutes at 37 0 C without prothrombin. The addition of prothrombin to the mixture resulted in the formation of thrombin as in Example I where the rate was measured. The rate of thrombin generation in the absence of VAC was 3.3 nM Il a / min. (A - A) or 10.9 nM Il a / min. (· - ·).

Figur 6 Der Effekt der Phospholipidkonzentration auf die Inhibition (%) der Thrombin-Bildung durch VAC DieThrombin-Bildungwurdegemessen bei 1 μΜ Prothrombine, 1OnM FaktorX3, 10,7pg/ml VAC(S.A. 1 300 Einheiten/mg) und verschiedenen Konzentrationen Phospholipid-Membran (PC/PS; 4:1, Mol/Mol) in TBSA. Faktor X3, VAC und Phospholipid wurden 3 Minuten bei 370C in TBSA gerührt. DieThrombin-Bildung wurde ausgelöst durch die Hinzufügung von Prothrombin zu dem Reaktionsgemisch. Die Geschwindigkeit der Thrombin-Bildung wurde gemessen, wie in Beispiel I beschrieben. Der Prozentsatz der Inhibition der Thrombin-Bildung (· — ·) wurde für jede Phospholipidkonzentration mit der entsprechenden Geschwindigkeit der Thrombin-Bildung bei Abwesenheit von VAC(A — A) gemessen.Figure 6 Effect of phospholipid concentration on inhibition (%) of thrombin generation by VAC. Thrombin formation was measured at 1 μΜ prothrombin, 1OnM factor X 3 , 10.7pg / ml VAC (SA 1300 units / mg) and various concentrations of phospholipid membrane (PC / PS; 4: 1, mol / mol) in TBSA. Factor X 3 , VAC and phospholipid were stirred for 3 minutes at 37 0 C in TBSA. Thrombin formation was triggered by the addition of prothrombin to the reaction mixture. The rate of thrombin formation was measured as described in Example I. Percent inhibition of thrombin generation (···) was measured for each phospholipid concentration at the appropriate rate of thrombin formation in the absence of VAC (A-A).

Figur 7 Die Gelfiltration eines lOOOOxg Überstandes von einem Nabelschnurarterien-Homogenat auf SephadexG100 2 ml eines lOOOOxg Überstandes wurden auf eine SephadexG-100 Säule (1,5 χ 80cm), die mit TBS pre-äquilibriert war, aufgetragen. Die Säule wurde mit TBS eluiert. Aliquote der erhaiicnen Fraktionen wurden im MPTT getestet. Bestimmte Fraktionen (□) zeigen eine Prokoagulant-Aktivität und lösten die Gerinnung im MPTT aus, ohne Zugabe von HTP, Faktor Xa oder Thrombin. Andere Fraktionen (□) verlängern die Gerinnungszeit im MPTT bei Verwendung von HTP als Auslöser der Gerinnung.Figure 7 The gel filtration of a 10000xg supernatant from an umbilical artery homogenate on Sephadex G100 2 ml of a 10000xg supernatant was applied to a Sephadex G-100 column (1.5 x 80 cm) pre-equilibrated with TBS. The column was eluted with TBS. Aliquots of the fractions obtained were tested in the MPTT. Certain fractions (□) show procoagulant activity and initiate coagulation in the MPTT without the addition of HTP, Factor X a or thrombin. Other fractions (□) prolong the clotting time in the MPTT when using HTP as a trigger of coagulation.

Diese Fraktionen wurden gesammelt und weiterfraktioniert.These fractions were collected and further fractionated.

Figur 8 Chromatographie des Antikoagulanten auf DEAE-Sephacel (A) und Sephadex G-75 (B) Der Pool von der Sephadex G-100 Säule, den Antikoagulant enthaltend, wurde auf DEAE-Sephacel gebracht. Elution wurde mit 200 ml eines linearen Gradienten von 50mM-30ömM NaCI (—(vorgenommen. Fraktionen (4ml) wurden gesammelt auf A2soFigure 8 Chromatography of the anticoagulant on DEAE-Sephacel (A) and Sephadex G-75 (B) The pool of the Sephadex G-100 column containing the anticoagulant was placed on DEAE-Sephacel. Elution was performed with 200 ml of a linear gradient of 50mM-30molM NaCl (- (fractions (4ml) were collected on A 2 so

( ) und Antikoagulant-Aktivität im MPTT unter Verwendung von HTP (Endkonzentration 95 pg Protein/ml) als Starter für die() and anticoagulant activity in MPTT using HTP (final concentration 95 pg protein / ml) as a starter for the

Gerinnung (·) überprüft. Die Fraktionen mit Antikoagulant-Aktivität wurden gesammelt, konzentriert und anschließend aufCoagulation (·) checked. The fractions with anticoagulant activity were collected, concentrated, and then on

Sephadex G-75 (B) gebracht. 2ml Fraktionen wurden gesammelt und auf A2so( ) und Antikoagulant-Aktivität (·) überprüft. V0 Sephadex G-75 (B) brought. 2ml fractions were collected and checked for A 2 so () and anticoagulant activity (·). V 0

kennzeichnet das Leervolumen der Säuleidentifies the void volume of the column

Figur 9 Dosis-Abhängigkeit des Antikoagulanten im MPTT FIG. 9 Dose dependency of the anticoagulant in the MPTT

Variierende Mengen an Antikoagulant wurden dem MPTTzugesetzt. Koagulation wurde durch HTP ausgelöst (Endkonzentration 95μg Protein/ml). Die Kontroll-Gerinnungszeit war 65 SekundenVarying amounts of anticoagulant were added to the MPTT. Coagulation was triggered by HTP (final concentration 95 μg protein / ml). The control clotting time was 65 seconds

Figur 10 Gel-Elektrophorese verschiedener Fraktionen des G-75-Eluates Figure 10 Gel electrophoresis of various fractions of the G-75 eluate

Eine bestimmte Menge an verschiedenen Fraktionen des G-75-Eluates wurde, wie beschrieben, einer Gel-Elektrophorese unterzogen. Die Gele wurden wie bei Merril et al. (12) beschrieben, mit Silber angefärbt (12). Spalte 1: reduzierte niedrigmolekulare Standards; Spalten 2-6: unreduzierte Aliquote von G-75-Fraktionen mit den Nummern 35,39,41,43 und 50. Figur 11 Effekt proteolytischer Enzyme auf die Aktivität des AntikoagulantenA certain amount of different fractions of the G-75 eluate were subjected to gel electrophoresis as described. The gels were prepared as described by Merril et al. (12), stained with silver (12). Column 1: reduced low molecular standards; Columns 2-6: unreduced aliquots of G-75 fractions numbers 35, 39, 41, 43, and 50. Figure 11 Effect of proteolytic enzymes on anticoagulant activity

Das Antikoagulant wurde bei 37°C mit Protease Typ I (·, Endkonzentration 0,11 Einheiten/ml). Trypsin (A, Endkonzentration 88 BAEE Einheiten/ml) und ohne proteolytische Enzyme (·) inkubiert. Zu angegebenen Zeiten wurden 5μΙ, 6μg Antikoagulant-Protein enthaltend, aus der Reaktionsmischung entnommen und dem MPTTzugegeben. Die Gerinnung wurde mit HTP ausgelöst (Endkonzentration 18 Protein μg/ml). Kontrollgerinnungszeit betrug 110s Die angegebenen Einheiten für die proteolytischen Enzyme sind aus Angaben der Hersteller abgeleitetThe anticoagulant was incubated at 37 ° C with protease type I (final concentration 0.11 units / ml). Trypsin (A, final concentration 88 BAEE units / ml) and without proteolytic enzymes (·) incubated. At indicated times, 5μΙ, containing 6μg of anticoagulant protein, were removed from the reaction mixture and added to the MPTT. The coagulation was triggered with HTP (final concentration 18 protein μg / ml). Control clotting time was 110s The indicated units for the proteolytic enzymes are derived from the manufacturer's instructions

Figur 12 Effekt des Vascular Antikoagulant auf die Gerinnungszeit, die im M(P)TT entweder durch HTP, Faktor Xa oder Thrombin induziert wurdeFigure 12 Effect of Vascular anticoagulant on clotting time, which was in the M (P) TT either by HTP, factor X a or thrombin induced

Die Konzentration der Gerinnungsstarter (HTP 18μg Protein/ml 1,5 nM Faktor X3 oder 0,4nM Thrombin) wurden so gewählt, daß die Kontrollgerinnungszeit etwa 110s betrug (offene Balken). Bei Verwendung von Faktor Xa wurden Phospholipid Vesikel (Endkonzentration 10μΜ) zusammengesetzt aus'Ole2Gro-P-Ser/Ole2Gro-P-Cho (Molverhältnis 20:80) der Reaktionsmischung zugesetzt. Gerinnungszeiten, die durch die angegebenen Agentien in Gegenwart von 3,5 μg Antikoagulant-Protein ermittelt wurden, sind als schattierte Balken dargestelltThe concentration of the coagulation initiators (HTP 18 μg protein / ml 1.5 nM factor X 3 or 0.4 nM thrombin) were chosen so that the control clotting time was about 110 s (open bars). Using Factor X a , phospholipid vesicles (final concentration 10μΜ) composed of O 2 Gro-P-Ser / Ole 2 Gro-P-Cho (20:80 molar ratio) were added to the reaction mixture. Coagulation times determined by the indicated agents in the presence of 3.5 μg anticoagulant protein are shown as shaded bars

Figur 13 Effekt des Antikoagulanten auf die Prothrombinaktivierung durch (Xa, V3, Phospholipid, Ca2+), (Xa, Phospholipid, Ca2+) und (X3, Ca2+)FIG. 13 Effect of the anticoagulant on prothrombin activation by (X a , V 3 , phospholipid, Ca 2+ ), (X a , phospholipid, Ca 2+ ) and (X 3 , Ca 2+ )

Die Reaktionsmischungen enthielten: (A) 1 μΜ Prothrombin, 0,3nM X3,0,6nM V3,0,5μΜ Phospholipid und 1OmM CaCI2 mit 12^g/ml Antikoagulant (EJ), 4,8 μg/ml Antikoagulant (A) und kein Antikoagulant ·). (B) 1 μΜ Prothrombin, 1OnM X3, 0,5μΜ Phospholipid und 1OmM CaCI2 with 2^g/ml Antikoagulant (3), 0,48μg/ml Antikoagulant (A) und kein Antikoagulant (·). (C) 1 μΜ Prothrombin, 75nM X3 und 1OmM CaCI2 mit 120μg/ml Antikoagulant (A) und kein Antikoagulant (·). Zu den angegebenen Zeiten wurden Proben entnommen und das Thrombin wie beschrieben bestimmt.The reaction mixtures contained: (A) 1 μM prothrombin, 0.3 nM X 3 , 0.6 nM V 3 , 0.5 μM phospholipid and 10 mM CaCl 2 with 12 g / ml anticoagulant (EJ), 4.8 μg / ml anticoagulant ( A) and no anticoagulant ·). (B) 1μΜ prothrombin, 1OnM X 3 , 0.5μΜ phospholipid and 1mM CaCI 2 with 2 ^ g / ml anticoagulant (3), 0.48μg / ml anticoagulant (A) and no anticoagulant (·). (C) 1 μM prothrombin, 75 nM X 3 and 10 mM CaCl 2 with 120 μg / ml anticoagulant (A) and no anticoagulant (×). Samples were taken at the indicated times and the thrombin determined as described.

Figur 14 ImmunoblotsFIG. 14 Immunoblots

Die Blots wurden wie oben beschrieben erhalten.The blots were obtained as described above.

Spalte 1: Protein Fraktion mit VAC-Aktivität, isoliert aus Rinder-Aorta.Column 1: Protein fraction with VAC activity isolated from bovine aorta.

Spalte 2: Protein Fraktion mit VAC-Aktivität, isoliert aus Rinder-Aorta.Column 2: Protein fraction with VAC activity isolated from bovine aorta.

Spalte 3: Protein-Fraktion mit VAC-Aktivität, isoliert aus Rinder-Lunge.Column 3: Protein fraction with VAC activity isolated from bovine lung.

Spalte 4: Protein Fraktion mit VAC-Aktivität, isoliert aus menschlichen Nabelschnurarterien.Column 4: Protein fraction with VAC activity isolated from human umbilical artery.

Spalte 5: Protein Fraktion mit VAC-Aktivität, isoliert aus Ratten-Aorta.Column 5: Protein fraction with VAC activity isolated from rat aorta.

Spalte 6: Protein Fraktion mit VAC-Aktivität, isoliert aus Pferde-Aorta.Column 6: Protein fraction with VAC activity isolated from equine aorta.

Figur 15 Die Gelelektrophorese (A) und die Antigerinnungsaktivität (B) der verschiedenen Fraktionen des Eluats aus G-75 Bestimmte Mengen der verschiedenen Fraktionen des Eluats aus G-75 wurden der Gel-Elektrophorese ausgesetzt, wie in dem Vorstehenden beschrieben worden ist. Die Banden wurden durch Silber nach der Methode von Merril C. R. Goldman D., & Van Keuren M. L. (1982) Electrophoresis 3,17-23 angefärbt. Elektrophorese-Bahn 1: Normmaterial mit einem niedrigen Molekulargewicht; Elektrophorese-Bahnen 2-6: nicht-reduzierte gleiche Mengen der G-75 Fraktionen, bei wachsenden Elutionsvolumina. Bestimmte Mengen der G-75 Fraktionen, die mit der Gel-Elektrophorese analysiert worden waren, wurden in dem MPTT geprüft (siehe vorstehende Beschreibung) unter Anwendung von HTP zur Auslösung der Gerinnung. Die Kontrollgerinnungszeit ist durch den offenen Balken dargestellt. Die Zahlen unter den schraffierten Balken entsprechen den Zahlen der Elektrophoresebahnen in Fig. 15 A.Figure 15 The gel electrophoresis (A) and anti-coagulant activity (B) of the different fractions of the eluate from G-75. Certain amounts of the different fractions of the eluate from G-75 were subjected to gel electrophoresis as described in the foregoing. The bands were stained by silver according to the method of Merril C.R. Goldman D., & Van Keuren M.L. (1982) Electrophoresis 3.17-23. Electrophoresis lane 1: low molecular weight standard material; Electrophoresis lanes 2-6: unreduced equal amounts of G-75 fractions, with increasing volumes of elution. Specific amounts of G-75 fractions analyzed by gel electrophoresis were tested in the MPTT (see description above) using HTP to induce clotting. The control clotting time is shown by the open bar. The numbers under the hatched bars correspond to the numbers of the electrophoretic sheets in Fig. 15 A.

Figur 16 Die Hitze-Inaktivierung des vaskulären Antigerinnungsmittels Das Antigerinnungsmittel wurde bei 56°C inkubiert, und nach den verschiedenen Inkubationszeiten wurde je eine Probe von 5 μΙ, welche 3,6μο Protein enthielt, entnommen, sofort mit Eis abgekühlt und danach in dem MPTT unter Verwendung von HPT als Koagulationsauslöser geprüft. Die Gerinnungszeit der Kontrollprobe war 110 Sekunden.Figure 16 Heat Inactivation of the Vascular Anticoagulant The anticoagulant was incubated at 56 ° C, and after the various incubation times, a 5μΙ sample containing 3.6μ of protein was removed, immediately cooled with ice and then submerged in the MPTT Use of HPT checked as coagulation trigger. The clotting time of the control sample was 110 seconds.

Claims (4)

Erfindungsanspruch:Invention claim: 1. Verfahren zur Herstellung blutgerinnungshemmender Proteine, gekennzeichnet dadurch, daß Blutgefäßwände, stark vaskularisierte Gewebe oder Endothelzellkulturen1. A process for the preparation of anticoagulant proteins, characterized in that the blood vessel walls, highly vascularized tissue or endothelial cell cultures a) homogenisiert und differential zentrifugiert werden und die obenstehende Flüssigkeit in beliebiger Reihenfolge einer oder mehrerer der folgenden Reinigungsbehandlungen ausgesetzt wird:a) are homogenised and centrifuged by differential means and the above liquid is exposed in any order to one or more of the following purification treatments: b) Präzipitieren mit Salzb) precipitating with salt c) Affinitätschromatographiec) affinity chromatography d) lonenaustauschchromatographied) ion exchange chromatography e) Chromatographie über ein Molekularsieb, wobei die nach den Stufen b), c), d) und e) erhaltenen Produkte gewünschtenfalls dialysiert werden können.e) Chromatography over a molecular sieve, wherein the products obtained according to steps b), c), d) and e) can, if desired, be dialyzed. 2. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß eine weitere Reinigung mit Hilfe einer Immunoadsorptionschromatographie durchgeführt wird.2. The method according to item 1, characterized in that a further purification by means of a Immunoadsorptionsschromatographie is performed. 3. Verfahren nach Punkt 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Proteine mit Hilfe von Phoepholipid-Vesikein gereinigt werden. -3. The method according to item 1 or 2, characterized in that the proteins are purified by means of Phoepholipid Vesikin. - 4. Verfahren nah einem der Punkte 1-3, gekennzeichnet dadurch, daß für den Niederschlag der Sufeb) Ammoniumsulfat, für die Chromatographie der Stufe c) Hydroxyapatit, für die Chromatographie der Stufe d) DEAE Sephacel und für die Chromatographie der Stufe e) SephadexG-100 bzw. G-75 verwendet wird.4. Method according to any one of items 1-3, characterized in that for the precipitation of Sufeb) ammonium sulfate, for the chromatography of stage c) hydroxyapatite, for the chromatography of stage d) DEAE Sephacel and for the chromatography of stage e) SephadexG -100 or G-75 is used. Hierzu 14 Seiten ZeichnungenFor this 14 pages drawings
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