DE19725014A1 - Aprotinin variants with improved properties and bikunins of aprotinin variants - Google Patents
Aprotinin variants with improved properties and bikunins of aprotinin variantsInfo
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft Aprotininvarianten und Bikunine von Aprotininvarianten mit verbesserten enzyminhibitorischen, immunologischen und pharmakokinetischen Eigenschaften und deren Herstellung.The present invention relates to aprotinin variants and bikunins of Aprotininvarianten with improved enzyme-inhibiting, immunological and pharmacokinetic properties and their production.
Aprotinin, das auch als boviner pankreatorischer Trypsin-Inhibitor (BPTI) bezeichnet wird, gehört zur Familie der Serinproteasen-Inhibitoren vom Kunitz-Typ. Das Spektrum der inhibierbaren Serinproteasen umfaßt z. B. Trypsin, Chymotrypsin, Plasmin, und Plasma-Kallikrein (W. Gebhard, H. Tschesche und H. Fritz, Proteinase Inhibitors, Barrett and Salvesen (eds.), Elsevier Science Publ. BV 375-387, 1986).Aprotinin, also referred to as bovine pancreator trypsin inhibitor (BPTI) belongs to the family of Kunitz-type serine protease inhibitors. The spectrum The inhibitable serine proteases include, for. Trypsin, chymotrypsin, plasmin, and Plasma kallikrein (W. Gebhard, H. Tschesche and H. Fritz, Proteinase Inhibitors, Barrett and Salvesen (eds.), Elsevier Science Publ. BV 375-387, 1986).
Aprotinin ist ein einkettiges Polypeptid mit 58 Aminosäuren mit der folgenden
Sequenz:
Aprotinin is a 58-chain single-chain polypeptide having the following sequence:
Die dreidimensionale Struktur des Proteins wurde mit Hilfe von Röntgenstrukturanalyse und NMR-Spektroskopie aufgeklärt (Wlodawer et al. J. Mol. Biol. 198 (3), 469-480, 1987; Wagner et al., J. Mol. Biol. 196 (1), 227-231, 1987; Berndt et al., Biochemistry 32 (17), 4564-4570, 1993).The three-dimensional structure of the protein was determined with the help of X-ray structure analysis and NMR spectroscopy have been elucidated (Wlodawer et al., J. Mol. Biol. 198 (3), 469-480, 1987; Wagner et al., J. Mol. Biol. 196 (1), 227-231, 1987; Berndt et al., Biochemistry 32 (17), 4564-4570, 1993).
Unter dem Handelsnamen Trasylol® wird natürliches Aprotinin ursprünglich für die Behandlung von Pankreatitis eingesetzt. Trasylol wird heute in der Herzchirurgie verwendet, nachdem klinische Studien gezeigt haben, daß eine Behandlung mit Aprotinin den Transfusionsbedarf bei derartigen Operationen signifikant verringert und zur Reduktion von Nachblutungen führt (D.Royston, J.Cardiothorac. Vasc.Anesth. 6; 76-100, 1992).Under the trade name Trasylol®, natural aprotinin is originally used for the Treatment of pancreatitis used. Trasylol is being used today in cardiac surgery used after clinical studies have shown that treatment with Aprotinin significantly reduces the need for transfusion in such operations and to reduce rebleeding (D. Royston, J. Cardiothorac, Vasc.Anesth., 6; 76-100, 1992).
Es konnte gezeigt werden, daß der Austausch der die Hemmspezifität festlegenden Aminosäure in Position 15 zu wertvollen Aprotininvarianten mit verbesserten Inhibitoreigenschaften führt (DE-PS 33 39 693). Je nach der eingeführten Aminosäure können auf diese Weise potente Inhibitoren erzeugt werden, die z. B. die Elastase aus Pankreas oder aus Leukozyten hemmen.It could be shown that the exchange of the inhibitory specificity Amino acid in position 15 to valuable aprotinin variants with improved Inhibitory properties leads (DE-PS 33 39 693). Depending on the imported amino acid can be produced in this way potent inhibitors z. B. the elastase Pancreas or from leukocytes.
Ferner ließ sich zeigen, daß die Hemmeigenschaften von Aprotinin und der durch Austausch in der Position 15 erzeugten Varianten auch durch weitere Aminosäurereste in der Kontaktregion zwischen der zu hemmenden Zielprotease und dem Inhibitormolekül bestimmt wird. Dazu gehören vor allem die zusätzlichen Aminosäurereste in den Positionen 14, 16, 17, 18, 19, 34, 38 und 39. Aprotininvarianten mit verbesserten Eigenschaften durch Austausch einer oder mehrerer dieser Aminosäurereste im Bereich der Kontaktregion wurden u. a. in folgenden Patentanmeldungen beispielhaft beschrieben: WO 89/01968, WO 89/10374, EP 307 592, EP 683 229, DE 19 62 998.2, WO 94/01461.Furthermore, it could be shown that the inhibitory properties of aprotinin and by Exchange in position 15 generated variants also by more Amino acid residues in the contact region between the target protease to be inhibited and the inhibitor molecule is determined. These include especially the additional ones Amino acid residues in positions 14, 16, 17, 18, 19, 34, 38 and 39. Aprotininvarianten with improved properties by replacing one or Several of these amino acid residues in the region of the contact region were u. a. in following patent applications: WO 89/01968, WO 89/10374, EP 307 592, EP 683 229, DE 19 62 998.2, WO 94/01461.
Interessanterweise konnten die pharmakokinetischen Eigenschaften von Aprotinin und seinen Varianten verbessert werden durch Aminosäureaustausche, die die physikochemischen Eigenschaften der Substanz festlegen. So gelang es, durch Senkung der positiven Nettoladung des Moleküls die Nierenbindung signifikant zu senken. Solche Varianten wurden in der Patentanmeldung WO 92/06111 beschrieben.Interestingly, the pharmacokinetic properties of aprotinin and its variants are enhanced by amino acid substitutions that the determine the physicochemical properties of the substance. So succeeded, through Lowering the net positive charge of the molecule significantly increases kidney retention reduce. Such variants have been described in the patent application WO 92/06111.
Aus Gründen der besseren technischen Herstellbarkeit ist es günstig, in bestimmten Fällen eine Modifikation am N-terminalen Ende des Inhibitormoleküls vorzunehmen. Solche Modifikationen können N-terminale Verkürzungen oder Verlängerungen oder Deletionen von einer oder mehreren Aminosäuren sein. N-terminal modifizierte Aprotininvarianten wurden in der Patentanmeldung EP 419 878 beschrieben.For reasons of better technical manufacturability, it is beneficial in certain Make a modification at the N-terminal end of the inhibitor molecule. Such modifications may include N-terminal truncations or extensions or Deletions of one or more amino acids. N-terminally modified Aprotininvarianten were described in the patent application EP 419 878.
Bikunine sind Proteaseinhibitoren, z. B. der Inter-alpha-Trypsininhibitor, die zwei Kunitzdomänen enthalten, die durch einen Spacer von mehreren Aminosäuren getrennt sind (J.-P.Salier, TIBS 15; 435-439, 1990). In der Regel ist dabei aber nur eine der beiden Kunitzdomänen inhibitorisch aktiv.Bikunins are protease inhibitors, e.g. B. the inter-alpha trypsin inhibitor, the two Kunitz domains contain a spacer of several amino acids separated (J.-P. Salier, TIBS 15, 435-439, 1990). In general, but it is only one of the two Kunitzdomänen inhibitory active.
Die in der vorliegenden Patentanmeldung beanspruchten Aprotininvarianten und
Bikunine zeichnen sich durch folgende Merkmale aus:
The aprotinin variants and bikunins claimed in the present patent application are characterized by the following features:
- 1. Austausch von einer oder von mehreren Aminosäuren im aktiven Zentrum des Moleküls zur Verbesserung der Aktivitätseigenschaften EP 307 592.1. Exchange of one or more amino acids in the active site of the Molecule for improving the activity properties EP 307 592.
- 2. Austausch von Aminosäuren zur Senkung der positiven Nettoladung mit dem Ziel, die immunologischen und pharmakokinetischen Eigenschaften zu verbessern (WO 92/06111).2. Exchange of amino acids to reduce the net positive charge with the aim of to improve the immunological and pharmacokinetic properties (WO 92/06111).
- 3. Modifikation der N-terminalen Aminosäuresequenz aus Gründen der technischen Herstellbarkeit EP 419 878.3. Modification of the N-terminal amino acid sequence for technical reasons Manufacturability EP 419 878.
- 4. Austausch von einer oder von mehreren Aminosäuren im aktiven Zentrum des Moleküls zur Änderung der Spezifität.4. Exchange of one or more amino acids in the active site of the Molecule to change the specificity.
- 5. Verknüpfung von Aprotininvarianten mit unterschiedlichen Spezifitäten und Aktivitätseigenschaften unter Verwendung eines Spacers aus Aminosäuren, um das Hemmspektrum zu erweitern, durch die verknüpften Kunitzdomänen.5. Linkage of aprotinin variants with different specificities and Activity properties using a spacer of amino acids to the To extend inhibitory spectrum, through the associated Kunitz domains.
- 6. Einsatz der Bikunine als Pro-Drugs, da nach der Spaltung in der Spacerregion durch eine Protease, die Einzeldomänen als aktive Kunitzinhibitoren freigesetzt werden.6. Use of the bikunins as pro-drugs, because after the cleavage in the spacer region a protease that releases single domains as active Kunitzinhibitoren.
- 7. Aprotininvarianten und Bikunine, deren in vivo Halbwertszeit nach der Konjugation mit aktivierten Polyethylenglykol verlängert wird.7. Aprotinin variants and bikunins, their in vivo half-life after conjugation is extended with activated polyethylene glycol.
Aprotininvarianten, die jeweils nur eines der genannten Merkmale enthalten, wurden in den oben zitierten Patentanmeldungen beschrieben. Die erfindungsgemäßen Aprotininvarianten vereinigen in ihrer Molekülstruktur nun zwei oder drei der oben genannten Merkmale bzw. stellen Proteaseinhibitoren aus mehreren Kunitzdomänen dar. Die Aminosäuresequenzen sind beispielhaft für einige Varianten bzw. Bikunine in den Fig. 1 und 2 dargestellt.Aprotininvarianten, each containing only one of the above features have been described in the above-cited patent applications. The aprotinin variants according to the invention now combine in their molecular structure two or three of the abovementioned features or represent protease inhibitors from a plurality of Kunitz domains. The amino acid sequences are shown by way of example for some variants or bikunins in FIGS . 1 and 2.
Die erfindungsgemäßen Aprotininvarianten beschränken sich jedoch nicht auf die in den Fig. 1 und 2 genannten Beispiele. Zu den erfindungsgemäßen Aprotininvarianten gehören auch Varianten mit der N-terminalen Verlängerung Ala(-2)- Gln(-1), mit dem natürlichen Aminosäurerest Prolin in Position 2, mit dem Austausch anderer Aminosäuren, die eine positive Ladung tragen gegen neutrale oder negativ geladene Aminosäurereste, oder mit dem Austausch anderer neutraler Aminosäuren gegen negativ geladene Aminosäurereste sowie mit Aminosäureaustausche im Spacer, die eine individuelle Aktivität der einzelnen Kunitzdomänen gewährleisten sowie Verbindung, die durch Spaltung der Kex-Protease im Leader entstehen.However, the aprotinin variants according to the invention are not limited to the examples mentioned in FIGS. 1 and 2. The aprotinin variants according to the invention also include variants having the N-terminal extension Ala (-2) -Gln (-1), with the natural amino acid residue proline in position 2, with the replacement of other amino acids carrying a positive charge with neutral or negatively charged ones Amino acid residues, or with the replacement of other neutral amino acids against negatively charged amino acid residues and with amino acid substitutions in the spacer, which ensure an individual activity of the individual Kunitzdomänen and compounds resulting from cleavage of the Kex protease in the leader.
Die Auswahl der Austausche von Aminosäurereste in der Aprotininvariante folgt dabei dem Prinzip, eine Substanz zu erzeugen, die bei physiologischem pH-Wert eine reduzierte positive Nettoladung besitzt, bevorzugt im Bereich von +2 bis -2. Die genannten Änderungen in der Aminosäuresequenz einschließlich der N-terminalen Verlängerungen oder Verkürzungen oder Deletionen können in beliebiger Kombination miteinander genutzt werden. Zu den erfindungsgemäßen Aprotininvarianten gehören somit alle Verbindungen, die eine Kombination der oben genannten Merkmale aufweisen und eine, bei physiologischem pH-Wert reduzierte positive Nettoladung besitzen.The selection of the exchanges of amino acid residues in the aprotinin variant follows the principle to produce a substance that at physiological pH a has reduced net positive charge, preferably in the range of +2 to -2. The mentioned changes in the amino acid sequence including the N-terminal Extensions or shortenings or deletions can be done in any combination be used together. The aprotinin variants of the invention include Thus, all compounds that have a combination of the above features and a net positive charge reduced at physiological pH have.
Die Aminosäuren im Spacer können Kombinationen aus natürlichen Aminosäuren sein, die die Ausrichtung der Einzeldomänen so gewährleisten, daß diese individuell aktiv sind. Die Aprotininvarianten für die Verknüpfung sind unter anderem beschrieben in EP 307 592, WO 92/06111, EP 419 878, WO 89/01968, WO 89/10374, EP 0307592, EP 683 229, DE 196 29 982. The amino acids in the spacer can be combinations of natural amino acids which ensure the alignment of the individual domains so that they are individual are active. The aprotinin variants for linking are described, inter alia in EP 307 592, WO 92/06111, EP 419 878, WO 89/01968, WO 89/10374, EP 0307592, EP 683 229, DE 196 29 982.
Überraschenderweise zeigte sich, daß die Kombination von zwei oder drei der genannten Merkmale nicht nur zum Erhalt, sondern teilweise sogar zur Verstärkung oder Änderung der Ausprägung der Einzelmerkmale gegenüber früher beschriebenen Varianten führt. Darüber hinaus konnten signifikante neue Substanzeigenschaften erzeugt werden, die sich z. B. auf die immunologischen, die pharmakokinetischen und die Oberflächenbindungseigenschaften beziehen. Die neuen Einzelvarianten zeigen eine deutlich verringerte Reaktion mit polyklonalen humanen und Kaninchen- Antiseren, die unter Verwendung von Aprotinin erzeugt wurden. Weiter wurde gefunden, daß die neuen Varianten ein verringertes immunogenes Verhalten im Vergleich zum Aprotinin besitzen. Die enzymkinetischen Hemmkonstanten (Ki-Werte) sind überraschenderweise trotz der großen Zahl an Veränderungen im Molekülkörper gegenüber früheren Varianten des Moleküls verbessert oder die Spezifität geändert worden.Surprisingly, it was found that the combination of two or three of mentioned features not only to preserve, but sometimes even to reinforce or change in the severity of the individual features compared to previously described Variants leads. In addition, significant new substance properties could be obtained are generated, z. B. on the immunological, the pharmacokinetic and relate the surface bonding properties. The new individual variants show a significantly reduced response with polyclonal human and rabbit Antisera generated using aprotinin. Next was found that the new variants reduced immunogenic behavior in the Compared to aprotinin own. The enzyme kinetic inhibition constants (Ki values) are surprisingly despite the large number of changes in the molecular body improved over previous variants of the molecule or changed the specificity Service.
Bei den Bikuninen konnte überraschenderweise die individuelle Aktivität der Einzeldomänen beobachtet werden, wobei die Hemmkonstanten gegenüber den untersuchten Enzymen im Vergleich mit den Einzeldomänen leicht abgeschwächt wurden. Nach der enzymatischen Spaltung im Spacer entfalten die erzeugten Kunitzinhibitoren wieder ihre volle Aktivität oder werden in ihrer Aktivität unerwartet gesteigert.Surprisingly, the individual activity of the bikunins was Single domains are observed, the inhibitory constants compared to the investigated enzymes were slightly attenuated compared to the single domains were. After enzymatic cleavage in the spacer unfold the generated Kunitzinhibitoren regain their full activity or become unexpected in their activity increased.
Die vorliegende Erfindung betrifft Aprotininvarianten mit einer Nettoladung von +3 bis -3 bei pH 7, wobei in der Bindungsregion der Aminosäurerest 10 Ser ist, der Aminosäurerest 13 Ile, Phe oder Leu ist, der Aminosäurerest 15 Arg ist, der Aminosäurerest 17 Tyr, Leu oder Arg ist und der Aminosäurerest 19 Thr oder Lys ist. Bevorzugt sind solche Aprotininvarianten mit einer Nettoladung von +2 bis -2, besonders bevorzugt solche mit +1 bis -1.The present invention relates to aprotinin variants with a net charge of +3 to -3 at pH 7, wherein in the binding region the amino acid residue is 10 Ser, the Amino acid residue 13 is Ile, Phe or Leu, the amino acid residue is 15 Arg, the Amino acid residue 17 is Tyr, Leu or Arg and the amino acid residue 19 is Thr or Lys. Preferred are those aprotinin variants with a net charge of +2 to -2, particularly preferably those with +1 to -1.
Aprotininvarianten können eine veränderte N-terminale und/oder C-terminale Sequenz besitzen. Damit sind Aprotininvarianten mit einer N-terminalen Verlängerung oder Verkürzung oder mit deletierten Aminosäuren im N-Terminus gemeint. Aprotinin variants may have an altered N-terminal and / or C-terminal sequence have. These are aprotinin variants with an N-terminal extension or Shortening or with deleted amino acids in the N-terminus.
Bevorzugt sind Aprotininvarianten mit der Formel
Aprotinin variants with the formula are preferred
Arg X2 Asp Phe Cys Leu Glu Pro Pro Ser Thr Gly X13 Cys Arg Ala X17 Ile Thr Arg Tyr
Phe Tyr X24 Ala Thr Ala Gly Leu Cys X31 Thr Phe Val Tyr Gly Gly Cys X39 Ala Asn
Arg Asn Asn Phe X46 Ser Ala Glu Asp Cys Met Glu Thr Cys Gly Gly Ala
Arg X 2 Asp Phe Cys Leu Glu Pro Pro Ser Thr Gly X 13 Cys Arg Ala X 17 Ile Thr Arg Tyr Phe Tyr X 24 Ala Thr Ala Gly Leu Cys X 31 Thr Phe Val Tyr Gly Gly Cys X 39 Ala Asn Arg Asn Asn Phe X 46 Ser Ala Glu Asp Cys Met Glu Thr Cys Gly Gly Ala
worin X2 Pro oder eine Bindung ist, X13 Ile, Phe oder Leu ist, X17 Tyr Leu oder Arg ist, X24 Asp oder Asn ist, X31 Glu oder Gln ist X39 Arg oder Leu ist, X46 Lys oder Leu ist oder Polyethylenglykolderivate derselben.wherein X 2 is Pro or a bond, X 13 is Ile, Phe or Leu, X 17 is Tyr Leu or Arg, X 24 is Asp or Asn, X 31 is Glu or Gln is X 39 Arg or Leu, X 46 Lys or Leu is or polyethylene glycol derivatives thereof.
Besonders bevorzugt sind die Aprotininvarianten DesPro2-Ser10-Ile13-Arg15-Tyr17- Thr19-Asp24-Thr26-Glu31-Asn41-Glu53-Aprotinin, DesPro2-Ser10-Ile13-Arg15-Thr19- Asp24-Thr26-Glu31-Asn41-Glu53-Aprotinin, DesPro2-Ser10-Ile13-Arg15-Tyr17-Thr19- Asp24-Thr26-Glu31-Leu39-Asn41-Glu53-Aprotinin, DesPro2-Ser10-Ile13-Arg15- Thr19-Asp24-Thr26-Glu31-Leu39-Asn41-Glu53-Aprotinin, DesPro2-Ser10-Phe13- Arg15-Tyr17-Thr19-Asp24-Thr26-Glu31-Asn41-Glu53-Aprotinin, DesPro2-Ser10- Leu13-Arg15-Tyr17-Thr19-Asp24-Thr26-Glu31-Asn41-Glu53-Aprotinin, DesPro2- Ser10-Ile13-Arg15-Tyr17-Thr19-Asp24-Thr26-Asn41-Glu53-Aprotinin, PEG-DesPro2- Ser10-Ile13-Arg15-Tyr17-Thr19-Asp24-Thr26-Asn41-Glu53-Aprotinin, DesPro2-Ser10- Ile13-Arg15-Tyr17-Thr19-Thr26-Asn41-Glu53-Aprotinin. Diese besonders bevorzugten Aprotininvarianten können auch die Aminosäure Prolin in der Position 2 tragen.Particularly preferred are the aprotinin variants DesPro2-Ser10-Ile13-Arg15-Tyr17- Thr19-Asp24-Thr26-Glu31-Asn41-Glu53-aprotinin, DesPro2-Ser10-Ile13-Arg15-Thr19- Asp24-Thr26 Glu31 Asn41 Glu53 Aprotinin DesPro2 Ser10 Ile13 Arg15 Tyr17 Thr19 Asp24-Thr26-Glu31-Leu39-Asn41-Glu53-aprotinin, DesPro2-Ser10-Ile13-Arg15- Thr19 Asp24-Thr26 Glu31 Leu39 Asn41 Glu53 Aprotinin, DesPro2 Ser10 Phe13 Arg15-Tyr17-Thr19-Asp24-Thr26-Glu31-Asn41-Glu53-aprotinin, DesPro2-Ser10- Leu13-Arg15-Tyr17-Thr19-Asp24-Thr26-Glu31-Asn41-Glu53-aprotinin, DesPro2- Ser10 Ile13 Arg15 Tyr17 Thr19 Asp24 Thr26 Asn41 Glu53 Aprotinin, PEG DesPro2 Ser10-Ile13-Arg15-Tyr17-Thr19-Asp24-Thr26-Asn41-Glu53-aprotinin, DesPro2-Ser10- Ile13-Arg15-Tyr17-Thr19-Thr26-Glu53 Asn41-aprotinin. These most preferred Aprotinin variants can also carry the amino acid proline in position 2.
Die vorgehend genannten Aprotininvarianten eignen sich zur Hemmung von Plasmakallikrein, Plasmin und Faktor Xa.The abovementioned aprotinin variants are suitable for the inhibition of Plasma kallikrein, plasmin and factor Xa.
Die Erfindung betrifft weiterhin Bikunine, umfassend zwei durch einen Spacer mit
mehreren Aminosäureresten verknüpfte Aprotininvarianten, wobei eine der
Aprotininvarianten
The invention further relates to bikunins comprising two aprotinin variants linked by a spacer having a plurality of amino acid residues, one of the aprotinin variants
- a) eine Aprotininvariante ist, in der der Aminosäurerest 13, Ile, Phe oder Leu ist, der Aminosäurerest 15 Arg, Val oder Leu ist, der Aminosäurerest 17 Tyr, Leu oder Ala ist, der Aminosäurerest 19 Thr oder Lys ist, der Aminosäurerest 39 Arg oder Leu ist, und der Aminosäurerest 46 Leu oder Lys ist, odera) is an aprotinin variant in which the amino acid residue is 13, Ile, Phe or Leu, which Amino acid residue 15 Arg, Val or Leu, amino acid residue 17 is Tyr, Leu or Ala the amino acid residue is 19 Thr or Lys, the amino acid residue is 39 Arg or Leu, and the amino acid residue 46 is Leu or Lys, or
- b) eine vorstehend definierte, erfindungsgemäße Aprotininvariante ist.b) is an aprotinin variant according to the invention as defined above.
Der Spacer weist bevorzugt 10 bis 40, insbesondere 10 bis 20 Aminosäurereste auf.
Als Spacer sind besonders bevorzugt Sequenzen mit 13 Aminosäureresten,
insbesondere die folgenden Sequenzen:
Asn-Ala-Asn-Arg-Ile-Ile-Lys-Thr-Thr-Leu-Gln-Gln-Glu, Asn-Ala-Asn-Arg-Leu-Leu-Lys-
Thr-Thr-Leu-Gln-Gln-Glu und Gln-Ala-Gln-Arg-Ile-Ile-Lys-Thr-Thr-Leu-Gln-Gln-Glu.The spacer preferably has 10 to 40, in particular 10 to 20 amino acid residues. Particularly preferred as spacers are sequences with 13 amino acid residues, in particular the following sequences:
Asn-Ala-Asn-Arg-Ile-Ile-Lys-Thr-Thr-Leu-Gln-Gln-Glu, Asn-Ala-Asn-Arg-Leu-Leu-Lys-Thr-Thr-Leu-Gln-Gln- Glu and Gln-Ala-Gln-Arg-Ile-Ile-Lys-Thr-Thr-Leu-Gln-Gln-Glu.
Zusätzlich können diese Bikunine eine veränderte N-terminale Sequenz besitzen. Damit sind Bikunine mit einer N-terminalen Verlängerung oder Verkürzung oder mit deletierten Aminosäuren im N-Terminus gemeint. Weiter können diese Bikunine Austausche und Verlängerungen oder Verkürzungen der bevorzugten Spacersequenzen enthalten.In addition, these bikunins may have an altered N-terminal sequence. This is Bikunine with an N-terminal extension or shortening or with meant deleted amino acids in the N-terminus. Next, these bikunins can Replacements and extensions or shortenings of the preferred ones Spacer sequences included.
Bevorzugt sind Bikunine aus der Gruppe mit der Formel
Bikunins from the group with the formula are preferred
Arg X2 Asp Phe Cys Leu Glu Pro Pro X10 Thr Gly X13 Cys X15 Ala X17 Ile X19 Arg Tyr
Phe Tyr X24 Ala X26Ala Gly Leu Cys X31 Thr Phe Val Tyr Gly Gly Cys X39 Ala X41 Arg
Asn Asn Phe X46 Ser Ala Glu Asp Cys Met X53 Thr Cys Gly Gly Ala Asn Ala Asn Arg
X63 X64 Lys Thr Thr Leu Gln Gln Glu X72 Pro Asp Phe Cys Leu Glu Pro Pro X81 Thr Gly
X84 Cys Arg Ala X88 Ile X90 Arg Tyr Phe Tyr X95Ala X97Ala Gly Leu Cys X102Thr Phe
Val Tyr Gly Gly Cys X110 Ala X112 Arg Asn Asn Phe Lys Ser Ala Glu Asp Cys Met X124
Thr Cys Gly GlyAla,
Arg X 2 Asp Phe Cys Leu Glu Pro Pro X 10 Thr Gly X 13 Cys X 15 Ala X 17 Ile X 19 Arg Tyr Phe Tyr X 24 Ala X 26 Ala Gly Leu Cys X 31 Thr Phe Val Tyr Gly Gly Cys X 39 Ala X 41 Arg Asn Asn Phe X 46 Ser Ala Glu Asp Cys Met X 53 Thr Cys Gly Gly Ala Asn Ala Asn Arg X 63 X 64 Lys Thr Thr Leu Gln Gln Glu X 72 Pro Asp Phe Cys Leu Glu Pro Pro X 81 Thr Gly X 84 Cys Arg Ala X 88 Ile X 90 Arg Tyr Phe Tyr X 95 Ala X 97 Ala Gly Leu Cys X 102 Thr Phe Val Tyr Gly Gly Cys X 110 Ala X 112 Arg Asn Asn Phe Lys Ser Ala Glu Asp Cys Met X 124 Thr Cys Gly GlyAla,
wobei X2 Pro oder eine Bindung ist, X10 Ser oder Tyr ist, X13 Ile oder Pro ist, X15 Arg, Val oder Lys ist, X17 Tyr, Arg oder Ala ist, X19 Thr oder Ile ist, X24 Asp oder Asn ist, X26 Thr oder Lys ist, X31 Glu oder Gln ist, X39 Arg oder Leu ist, X41 Asn oder Lys ist, X46 Lys oder Leu ist, X53 Glu oder Arg ist, X63 und X64 jeweils Ile oder Leu ist, X72 Arg oder Lys ist, X81 Tyr oder Ser ist, X84 Pro oder Ile ist, X88 Ala oder Tyr ist, X90 Ile oder Thr ist, X95 Asn oder Asp ist, X97 Lys oder Thr ist, X102 Gln oder Glu ist, X110 Arg oder Leu ist, X112 Lys oder Asn ist und X124 Arg oder Glu ist.wherein X 2 is Pro or a bond, X 10 is Ser or Tyr, X 13 is Ile or Pro, X 15 is Arg, Val or Lys, X 17 is Tyr, Arg or Ala, X 19 is Thr or Ile, X 24 Asp or Asn, X 26 is Thr or Lys, X 31 is Glu or Gln, X 39 is Arg or Leu, X 41 is Asn or Lys, X 46 is Lys or Leu, X 53 is Glu or Arg, X 63 and X 64 is each Ile or Leu, X 72 is Arg or Lys, X 81 is Tyr or Ser, X 84 is Pro or Ile, X 88 is Ala or Tyr, X is 90 Ile or Thr, X 95 is Asn or Asp, X 97 is Lys or Thr, X 102 is Gln or Glu, X 110 is Arg or Leu, X 112 is Lys or Asn and X 124 is Arg or Glu.
Besonders bevorzugt sind die Bikunine DesPro2-Ser10-Ile13-Arg15-Tyr17-Thr19- Asp24-Thr26-Glu31-Asn41-Glu53-Arg86-Ala88-Bikunin, DesPro2-Ser10-Ile13-Arg15- Thr19-Asp24-Thr26-Glu31-Asn41-Glu53-Arg86-Ala88-Bikunin, DesPro2-Arg15-Ala17- Ser81-Ile84-Arg86-Tyr88-Thr90-Asp95-Thr97-Glu102-Asn112-Glu124-Bikunin, DesPro2-Ile13-Arg15-Tyr17-Thr19-Leu39-Leu46-Arg86-Ala88-Bikunin, DesPro2- Ser10-Ile13-Arg15-Tyr17-Thr19-Asp24-Thr26-Glu31-Asn41-Glu53-Ser81-Arg86- Ala88-Asp95-Thr97-Glu102-Asn112-Glu124-Bikunin, DesPro2-Ser10-Val15-Asp24- Thr26-Glu31-Asn41-Glu53-Ser81-Arg86-Ala88-Asp95-Thr97-Glu102-Asn112-Glu124- Bikunin. Diese besonders bevorzugten Bikunine können auch die Aminosäure Prolin in der Position 2 tragen.Particularly preferred are the bikunins DesPro2-Ser10-Ile13-Arg15-Tyr17-Thr19- Asp24-Thr26 Glu31 Asn41 Glu53 Arg86 Ala88 Bikunin DesPro2 Ser10 Ile13 Arg15 Thr19 Asp24-Thr26 Glu31 Asn41 Glu53 Arg86 Ala88 Bikunin DesPro2 Arg15 Ala17 Ser81-Ile84-Arg86-Tyr88-Thr90-Asp95-Thr97-Glu102-Asn112-Glu124-bikunin DesPro2-Ile13-Arg15-Tyr17-Thr19-Leu39-Leu46-Arg86-Ala88-Bikunin, DesPro2- Ser10-Ile13-Arg15-Tyr17-Thr19-Asp24-Thr26-Glu31-Asn41-Glu53-Ser81-Arg86- Ala88-Asp95-Thr97-Glu102-Asn112-Glu124-Bikunin, DesPro2-Ser10-Val15-Asp24- Thr26-Glu31-Asn41-Glu53-Ser81-Arg86-Ala88-Asp95-Thr97-Glu102-Asn112-Glu124- Bikunin. These particularly preferred bikunins may also contain the amino acid proline wearing position 2.
Die Bikunine eignen sich zur Hemmung von Plasmakallikrein, Faktor Xa, Plasmin und Elastase.The bikunins are useful in the inhibition of plasma kallikrein, factor Xa, plasmin and Elastase.
Diese Erfindung betrifft auch Arzneimittel enthaltend eine oder mehrere dieser Aprotininvarianten oder Bikunine.This invention also relates to pharmaceutical compositions containing one or more of these Aprotinin variants or bikunins.
Die beschriebenen neuartigen Proteaseinhibitoren eignen sich für die Behandlung von Krankheitszuständen, bei denen es - auch infolge komplexer chirurgischer Verfahren wie z. B. in der Herzchirurgie oder beim Gelenksersatz oder in der Transplantationsmedizin, bei künstlichen Organen - zu einer Aktivierung der plasmatischen Enzymsysteme durch ausgedehnten oder intensiven Fremdoberflächenkontakt und/oder durch zelluläre Bestandteile des Blutes kommt.The described novel protease inhibitors are suitable for the treatment of Disease states in which it - also as a result of complex surgical procedures such as B. in cardiac surgery or joint replacement or in the Transplantation medicine, in artificial organs - to activate the plasmatic enzyme systems by prolonged or intense Foreign surface contact and / or by cellular components of the blood comes.
Die Inhibitoren reduzieren den Blutverlust bei Operationen, die mit einem erhöhten Blutungsrisiko (z. B. Herzoperationen, Knochen- und Gelenkschirurgie) verbunden sind. Weiter sind sie zur Therapie thromboembolischer Krankheitszustände, wie sie z. B. nach Operationen, bei hyperkoagulablen Zuständen des Blutes, nach Unfällen oder nach der Thrombolysebehandlung auftreten können, einsetzbar. Sie eignen sich zur Therapie bei Schock, Polytrauma, Sepsis, disseminierter intravasaler Gerinnung (DIC), Multi-Organversagen (MOF), bei instabiler Angina, bei Herzinfarkt, Stroke, Embolie und tiefen Venenthrombosen, um Reokklusionen, Perfusionschäden, Thrombosen und Blutungen nach der Thrombolyse zu verhindern. Sie können bei entzündlichen Erkrankungen mit Beteiligung des Kallikreinsystems wie rheumatische Gelenkserkrankungen und Asthma eingesetzt werden. Sie verhindern das invasive Tumorwachstum und die Metastasierung durch Hemmung der Fibrinolyse. Sie eignen sich auch zur Schmerz- und Ödemtherapie, z. B. bei Schädel-Hirntrauma, durch die Hemmung der Gewebe- und des plasmatischen Kallikreins. Durch die Hemmung des intrinsischen und des extrinsinschen Blutgerinnungsweges können sie zur Verhinderung der Aktivierung der Hämostase bei der Dialysebehandlung verwendet werden.The inhibitors reduce blood loss during surgeries that are associated with increased Bleeding risk (eg heart surgery, bone and joint surgery) are connected. Next, they are for the treatment of thromboembolic disease states as z. B. after operations, in hypercoagulable conditions of the blood, after accidents or can occur after the thrombolytic treatment can be used. They are suitable for Therapy for shock, polytrauma, sepsis, disseminated intravascular coagulation (DIC), Multi-organ failure (MOF), unstable angina, heart attack, stroke, embolism and deep venous thrombosis, reocclusions, perfusion damage, thrombosis and prevent bleeding after thrombolysis. They can be inflammatory Diseases involving the kallikrein system such as rheumatic Joint disorders and asthma are used. They prevent the invasive Tumor growth and metastasis by inhibiting fibrinolysis. They are suitable also for pain and edema therapy, z. B. in traumatic brain trauma, by the Inhibition of tissue and plasmatic kallikrein. By inhibiting the intrinsic and extrinsic coagulation pathways can lead to Preventing the activation of hemostasis used in dialysis treatment become.
Die Erfindung betrifft weiterhin DNA Sequenzen, die für eine der erfindungsgemäßen Aprotininvarianten oder Bikunine codieren, Mikroorganismen, die eine solche DNA- Sequenz enthalten, und ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Aprotininvarianten und Bikunine unter Verwendung der Mikroorganismen.The invention further relates to DNA sequences which are suitable for one of the inventive Aprotinin variants or bikunins encode microorganisms carrying such a DNA Sequence included, and a method for producing the inventive Aprotinin variants and bikunins using microorganisms.
Fig. 1 und 2 zeigen die bevorzugten Aprotininvarianten und Bikunine von Aprotininvarianten der vorliegenden Erfindung. Die fettgedruckten Aminosäurereste stellen Mutationen des natürlichen Aprotinins dar. stellt einen deletierten Aminosäurerest dar. Die Spacer der Bikunine sind die Aminosäurereste 59 bis 71. Figures 1 and 2 show the preferred aprotinin variants and bikunins of aprotinin variants of the present invention. The bold amino acid residues represent mutations of the natural aprotinin. Represents a deleted amino acid residue. The spacers of bikunins are amino acid residues 59 to 71.
Für die Herstellung der erfindungsgemäßen Aprotininvarianten und Bikunine ist es günstig, gentechnische Verfahren einzusetzen. Hierzu wird mit gängigen molekularbiologischen Methoden in einen geeigneten mikrobiellen Expressionsorganismus die genetische Information, d. h. eine entsprechende DNA- Sequenz, die die erfindungsgemäßen Aprotininvarianten und Bikunine codiert, für die Synthese der jeweils betrachteten Aprotininvariante eingeführt. Der rekombinante Mikroorganismus wird fermentiert; durch Wahl geeigneter Bedingungen wird die heterologe Erbinformation zur Expression gebracht. Die exprimierte Aprotininvariante bzw. das Bikunin wird im Anschluß aus der Kulturbrühe gewonnen. It is for the preparation of the aprotinin variants and bikunins according to the invention favorable to use genetic engineering methods. This is done with common Molecular biological methods into a suitable microbial Expression organism the genetic information, d. H. a corresponding DNA Sequence encoding the aprotinin variants and bikunins according to the invention, for the Synthesis of the respective considered aprotinin variant introduced. The recombinant Microorganism is fermented; by choosing appropriate conditions, the heterologous genetic information for expression. The expressed aprotinin variant or the bikunin is subsequently obtained from the culture broth.
Geeignete Wirtsorganismen für die Produktion der erfindungsgemäßen Aprotininvarianten und Bikunine können Bakterien, Hefen oder Pilze sein. Die Expression kann intrazellulär oder unter Verwendung geeigneter Sekretionssysteme extrazellulär erfolgen. Die Aprotinvariante bzw. das Bikunin kann korrekt prozessiert oder fusioniert an Peptide oder Proteine erfolgen.Suitable host organisms for the production of the invention Aprotinin variants and bikunins can be bacteria, yeasts or fungi. The Expression may be intracellular or using appropriate secretion systems done extracellularly. The Aprotinvariante or the Bikunin can be processed correctly or fused to peptides or proteins.
Geeignete Systeme zur Expression von Aprotininvarianten wurden in den Patentanmeldungen EP 683 229, WO 89/02463, WO 90/10075 und in verschiedenen weiteren der oben bereits genannten Patentanmeldungen beschrieben.Suitable systems for the expression of aprotinin variants have been described in the Patent applications EP 683 229, WO 89/02463, WO 90/10075 and in various further of the patent applications already mentioned above.
Die verwendeten Enzyme (Restriktionsendonucleasen, Alkalische Phosphatase aus Kälberdarm, T4 Polynucleotidkinase und T4 DNA Ligase) wurden von den Firmen Boehringer Mannheim und GIBCO/BRL bezogen und nach Vorschriften der Hersteller eingesetzt.The enzymes used (restriction endonucleases, alkaline Calf intestine phosphatase, T4 polynucleotide kinase and T4 DNA ligase) obtained from Boehringer Mannheim and GIBCO / BRL and after Used by manufacturers.
Routinemäßige Klonierungsarbeiten wie z. B. die Isolation von Plasmid-DNA aus E. coli (sog. Miniprep) und die Transformation von E. coli mit Plasmid-DNA wurden nach Sambrook et al. (Molecular Cloning, Cold Spring Harbor, 1989) durchgeführt. Als Wirtsorganismus für Transformationen wurde der E. coli Stamm DH5α₋(GIBCO/BRL) eingesetzt. Zur Isolation größerer Mengen Plasmid- DNA wurden Qiagen-tips (Qiagen) verwendet. Die Extraktion von DNA-Fragmenten aus Agarosegelen wurde mit Hilfe von Jetsorb nach Angaben des Herstellers (Genomed) durchgeführt.Routine cloning work such. B. the Isolation of plasmid DNA from E. coli (so-called miniprep) and the transformation of E. coli with plasmid DNA were prepared according to Sambrook et al. (Molecular Cloning, Cold Spring Harbor, 1989). As a host organism for transformations, the E. coli strain DH5α₋ (GIBCO / BRL). For isolation of larger amounts of plasmid DNA was used Qiagen-tips (Qiagen). The extraction of DNA fragments from agarose gels was made using Jetsorb according to the manufacturer (Genomed).
Oligonukleotide für "site directed mutagenesis"-Experimente und Primer für PCR- und Sequenzierungs-Reaktionen wurden mit dem "380 A DNA synthesizer" der Firma Applied Biosystems hergestellt. Die Mutageneseversuche wurden nach einem Verfahren von Deng und Nickoloff durchgeführt (Deng et al., Anal. Biochem. 200, 81-88, 1992) unter Verwendung eines Kits der Firma Pharmacia Biotech ("Unique Site Elimination Mutagenesis"). Alle Vektorkonstruktionen und Mutageneseexperimente wurden durch Taq Cycle-DNA-Sequenzierung mit fluoreszenzmarkierten Terminatoren auf einem "ABI 373 A Sequencer" (Applied Biosystems) bestätigt.Oligonucleotides for site-directed mutagenesis experiments and primers for PCR and PCR Sequencing reactions were performed with the company's "380A DNA synthesizer" Applied Biosystems. The mutagenesis experiments were after a Deng and Nickoloff (Deng et al., Anal. Biochem. 200, 81-88, 1992) using a kit from Pharmacia Biotech ("Unique Site Elimination mutagenesis "). All vector constructions and mutagenesis experiments were generated by Taq cycle DNA sequencing with fluorescently labeled terminators on an "ABI 373 A Sequencer" (Applied Biosystems).
Hefezellen, z. B. der Stamm JC34.4D (MATα, ura3-52, suc2) wurden in 10 ml YEPD (2% Glucose; 2% Pepton; 1% Difco Hefeextrakt) angezogen und bei einer O.D.600nm von 0,6 bis 0,8 geerntet. Die Zellen wurden mit 5 ml Lösung A (1 M Sorbitol; 10 mM Bicin pH 8,35; 3% Ethylenglycol) gewaschen, in 0,2 ml Lösung A resuspendiert und bei -70°C gelagert.Yeast cells, e.g. For example, strain JC34.4D (MATα, ura3-52, suc2) was grown in 10 ml of YEPD (2% glucose, 2% peptone, 1% Difco yeast extract) and harvested at an OD 600nm of 0.6 to 0.8 , The cells were washed with 5 ml of solution A (1 M sorbitol, 10 mM bicin pH 8.35, 3% ethylene glycol), resuspended in 0.2 ml of solution A and stored at -70 ° C.
Plasmid DNA (5 µg) und Carrier DNA (50 µg DNA aus Herringssperma) wurden zu den gefrorenen Zellen gegeben. Die Zellen wurden anschließend durch Schütteln für 5 min bei 37°C aufgetaut. Nach Zugabe von 1,5 ml Lösung B (40% PEG 1000; 200 mM Bicin pH 8,35) wurden die Zellen für 60 min bei 30°C inkubiert, mit 1,5 ml Lösung C (0,15 M NaCl; 10 mM Bicin pH 8,35) gewaschen und in 100 µl Lösung C resuspendiert. Die Ausplattierung erfolgte auf einem Selektivmedium mit 2% Agar. Transformanden wurden nach einer Inkubation von 3 Tagen bei 30 °C erhalten.Plasmid DNA (5 μg) and carrier DNA (50 μg of herring sperm DNA) were added to the given to frozen cells. The cells were then shaken for 5 min thawed at 37 ° C. After addition of 1.5 ml of solution B (40% PEG 1000, 200 mM Bicin pH 8.35), the cells were incubated for 60 min at 30 ° C, with 1.5 ml of solution C. (0.15 M NaCl, 10 mM Bicin pH 8.35) and washed in 100 μl of solution C resuspended. Plating took place on a selective medium with 2% agar. Transformants were obtained after incubation for 3 days at 30 ° C.
Mit einer Stammkonserve wurden 200 ml SD2-Medium in einem 1 l-Erlenmeyerkolben 1%ig beimpft. Die Kultur wurde 72 Stunden bei 28°C auf dem Schüttler (260 Upm) inkubiert. Danach wurden je 2 ml in Konservengefäße abgefüllt und in Flüssigstickstoff eingefroren.200 ml of SD2 medium in a 1 l Erlenmeyer flask were used with a stock preserve 1% inoculated. The culture was 72 hours at 28 ° C on the shaker (260 rpm) incubated. After that, 2 ml were each filled into canned containers and in liquid nitrogen frozen.
Als Vorkultur wurden 200 ml SD2-Medium in einem 1 l Kolben 1%ig mit einer Arbeits konserve beimpft und 72 Stunden bei 28°C auf dem Schüttler (260 Upm) fermentiert. Mit der Vorkultur wurden Hauptkulturen (200 ml SC-Medium in 1 l-Kolben) 1%ig beimpft und 72-96 Stunden auf dem Schüttler bei 28°C inkubiert.As a preculture, 200 ml of SD2 medium in a 1 L flask 1% with a working inoculated and fermented for 72 hours at 28 ° C on a shaker (260 rpm). With the preculture, main cultures (200 ml SC medium in 1 liter flask) became 1% inoculated and incubated on the shaker at 28 ° C for 72-96 hours.
Als Vorkultur wurden 200 ml SD2-Medium in einem 1 l Kolben 1%ig mit einer Arbeits konserve beimpft und 72 Stunden bei 28°C auf dem Schüttler (260 Upm) fermentiert. Die Hauptkultur im 10 l-Fermenter wurde als fed-batch Fermentation über 96 Stunden durchgeführt. Als Nährmedium wurde Fermentermedium verwendet, das Startvolumen betrug 7 l. Der Fermenter wurde mit 200 ml Vorkultur beimpft.As a preculture, 200 ml of SD2 medium in a 1 L flask 1% with a working inoculated and fermented for 72 hours at 28 ° C on a shaker (260 rpm). The main culture in the 10 L fermenter was as fed-batch fermentation over 96 hours carried out. As a nutrient medium fermenter medium was used, the starting volume was 7 l. The fermenter was inoculated with 200 ml of preculture.
Temperatur: 28°C
Rührerdrehzahl: 500 Upm
Belüftung: 10 l/min
pH: 5,5
Kopfraumdruck: 200 mbar.Temperature: 28 ° C
Stirrer speed: 500 rpm
Ventilation: 10 l / min
pH: 5.5
Headspace pressure: 200 mbar.
Nach 7 Stunden Fermentationszeit wurde die Fütterung gestartet. Die Fütterrate wurde über den Respiratorischen Quotienten (RQ) gesteuert (RQ = gebildetes CO2/ver brauchter Sauerstoff). Stieg der RQ auf Werte < 1,15 an, wurde die Fütterrate verringert, sank er auf Werte < 1,05 wurde die Fütterrate erhöht.After 7 hours of fermentation, the feeding was started. The feeding rate was controlled by the respiratory quotient (RQ) (RQ = CO 2 formed / consumed oxygen). If the RQ increased to values <1.15, the feed rate was reduced, it dropped to values <1.05, the feeding rate was increased.
In regelmäßigen Abständen wurden Proben aus dem Fermenter entnommen und das Zellwachstum durch Messung der optischen Dichte bei 700 nm bestimmt. Außerdem wurde die Konzentration der Proteaseinhibitoren im Überstand durch Aktivitätsmessung ermittelt.At regular intervals samples were taken from the fermenter and the Cell growth determined by measuring the optical density at 700 nm. also the concentration of protease inhibitors in the supernatant was tested Activity measurement determined.
Bei Fermentationsende wurde der pH Wert durch Zugabe von 50% (w/v) Zitronensäure auf 3,0 abgesenkt und der Fermenter für 10 min auf 70°C erhitzt. Die Zellen wurden anschließend durch Zentrifugation bei 7500 × g abgetrennt und der Überstand zur Proteinreinigung abgegeben.At fermentation end, the pH was increased by adding 50% (w / v) Lowered citric acid to 3.0 and heated the fermenter to 70 ° C for 10 min. The Cells were then separated by centrifugation at 7500xg and the Supernatant released for protein purification.
Die Sequenzanalysen wurden mit einem Proteinsequenzer Model 473A der Firma Applied Biosystems (Forster City, U.S.A.) durchgeführt. Das Standardsequenzierungsprogramm wurde verwendet. Der Sequenzer, die verschiedenen Sequenzierungsprogramme sowie das PTH-Detektionssystem sind im Detail im Bedienungshandbuch beschrieben (User's manual protein sequencing system model 473A (1989) Applied Biosystems Forster City, CA 94404, U.S.A.).The sequence analyzes were performed with a protein sequencer Model 473A from the company Applied Biosystems (Forster City, U.S.A.). The Standard sequencing program was used. The sequencer, the various sequencing programs as well as the PTH detection system are in Detail in the operating manual (User's manual protein sequencing system model 473A (1989) Applied Biosystems Forster City, CA 94404, U.S.A.).
Die Reagenzien für den Betrieb des Sequenzers und die HPLC-Säule für die PTH- Detektion wurden von Applied Biosystems bezogen.The reagents for the operation of the sequencer and the HPLC column for the PTH Detection was purchased from Applied Biosystems.
Die HPLC-Analysen wurden mit einem HP1090 HPLC-System von Hewlett Packard (D - Waldbronn) durchgeführt. Eine RP-18-HPLC-Säule (250 mm × 4,6 mm, 5µ- Material, 30 nm (300 Angström) Porendurchmesser) von Backerbond (D-Groß Gerau) wurde für die Trennung verwendet.The HPLC analyzes were carried out on a HP1090 HPLC system from Hewlett Packard (D - Waldbronn). An RP-18 HPLC column (250 mm x 4.6 mm, 5 μ Material, 30 nm (300 angstroms) pore diameter) from Backerbond (D-Groß Gerau) was used for the separation.
Die Kapillarelektrophorese Modell 270A-HT war von Applied Biosystems (Forster City, CA 94404, U.S.A.). Die Proben wurden in der Regel hydrodynamisch über verschiedene Zeitintervalle injiziert. Die verwendete Kapillarsäule (50 µm × 72 cm) war von Applied Biosystems.Capillary electrophoresis Model 270A-HT was manufactured by Applied Biosystems (Forster City, CA 94404, U.S.A.). The samples were usually hydrodynamically over injected different time intervals. The capillary column used (50 μm × 72 cm) was from Applied Biosystems.
Die Aminosäureanalysen wurden mit einem Aminosäureanalysator LC3000 von Eppendorf Biotronik (D-Maintal) durchgeführt. Ein leicht modifiziertes Standardtrennprogramm von Biotronik wurde benutzt. Die Trennprogramme und die Funktion des Analysators sind ausführlich im Handbuch des Gerätes beschrieben.The amino acid analyzes were performed with an LC3000 amino acid analyzer Eppendorf Biotronik (D-Maintal). A slightly modified one Biotronik standard separation program was used. The separation programs and the Function of the analyzer are described in detail in the manual of the device.
Die Molekulargewichte wurden mit einem MALDI I System von Kratos/Shimadzu (D- Duisburg) bestimmt. Die SDS-Elektrophoresen wurden durchgeführt mit einem Elektrophoresesystem von Pharmacia (D-Freiburg).The molecular weights were measured with a MALDI I system from Kratos / Shimadzu (D Duisburg) determined. The SDS electrophoreses were performed with a Electrophoresis system from Pharmacia (D-Freiburg).
Die Bestimmung der kinetischen Daten wurden mit dem Mikrotiterplattenreader von SLT (D-Crailsheim) durchgeführt. Das Waschen der Mikrotiterplatten wurde mit einem Waschgerät von Dynatec (D-Denkendorf) durchgeführt.The determination of the kinetic data was carried out with the microtiter plate reader of SLT (D-Crailsheim) carried out. The washing of the microtiter plates was performed with a Washer made by Dynatec (D-Denkendorf).
Enzyme und Substrate waren von Calbiochem (D-Bad Soden). Alle anderen Chemikalien und Reagenzien waren von Merck (D-Darmstadt) oder Sigma (D- Deisenhofen). 96 Well Platten wurden von Greiner bezogen.Enzymes and substrates were from Calbiochem (D-Bad Soden). All other Chemicals and reagents were manufactured by Merck (D-Darmstadt) or Sigma (D Deisenhofen). 96 well plates were purchased from Greiner.
Die polyklonalen Kaninchen anti-Aprotininantikörper wurden im Kaninchen durch Immunisierung mit Aprotinin erzeugt. Die humanen polyklonalen anti- Aprotininantikörper stammen von Patienten, die mit Aprotinin behandelt wurden. The polyclonal rabbit anti-aprotinin antibodies were administered in rabbit Immunization with aprotinin produced. The human polyclonal antibodies Aprotinin antibodies are from patients treated with aprotinin.
1-3 nmol in Wasser gelöster Proteaseinhibitor wurden auf ein Sequenzersheet, das mit Polybren® vorinkubiert war, geladen. Das Protein wurde mit dem fast normal Sequenzerzyklus sequenziert. Die PTH-Aminosäuren wurden mittels Online-HPLC mit Hilfe eines 50 pmol PTH-Standards identifiziert.1-3 nmol protease inhibitor dissolved in water on a sequencer sheet pre-incubated with Polybren®. The protein was sequenced with the almost normal sequencer cycle. The PTH amino acids were identified by online HPLC using a 50 pmol PTH standard.
200 µg Protein wurden in 200 µl 6 N HCl gelöst und 1 h bei 166°C hydrolysiert. Cirka 1 nmol der Probe wurde auf den Aminosäureanalysator gegeben. Die Menge an Aminosäure wurde über einen 5 nmol Standard ermittelt. Cystein wurde nach der Perameisensäureoxidation des Proteins (C.H.W. Hirs, Methods Enzymol. 11, 59-62), wie oben beschrieben, bestimmt.200 μg protein was dissolved in 200 μl 6 N HCl and added for 1 h Hydrolyzed 166 ° C. About 1 nmol of the sample was placed on the amino acid analyzer given. The amount of amino acid was determined via a 5 nmol standard. Cysteine, after the performic acid oxidation of the protein (C.H.W. Hirs, Methods Enzymol. 11, 59-62) as described above.
Die SDS-Gelelektrophorese wurde nach den Bedingungen von Laemmli durchgeführt. 10 µg des Proteaseinhibitors wurden mit einem 10-20%igen SDS-Gel analysiert und mittels Silberfärbung (Merril et.al.) sichtbar gemacht. (U.K.Laemmli, Nature 227, 680-685 (1970) und C.R.Merril, M.L.Dunau, D.Goldman, Anal.Biochem. 110: 201-207 (1981)).SDS gel electrophoresis was performed according to the conditions performed by Laemmli. 10 μg of the protease inhibitor were mixed with a 10-20% SDS gel analyzed and visualized by silver staining (Merril et.al.). (U.K. Laemmli, Nature 227, 680-685 (1970) and C.R.Merril, M.L.Dunau, D.Goldman, Anal. 110: 201-207 (1981)).
8 ng des Proteaseinhibitors wurden mittels Kapillar elektrophorese an einer Glassäule (Länge 72 cm, Innendurchmesser 50 µm) untersucht. Bedingungen: Stromstärke 65 µA, Säulentemperatur 30°C, 100 mM Phosphatpuffer pH 3,0, Detektion 210 nm, Aufgabe unter Druck 1 s.8 ng of the protease inhibitor were by capillary electrophoresis on a glass column (length 72 cm, inner diameter 50 μm) examined. Conditions: current 65 μA, column temperature 30 ° C, 100 mM Phosphate buffer pH 3.0, detection 210 nm, task under pressure 1 s.
5 nmol des Proteaseinhibitors wurden an einer Bakerbond RP-18-HPLC-Säule (5 µ-Material, 4,6 mm × 250 mm, 30 nm (300 Angström) Porengröße) chromatographiert. Als Eluent wurde ein Acetonitril/TFA- Gradient verwendet. Bedingungen: Fluß 0,7 ml/min, Säulentemperatur 40°C, Detektion 210 nm, Lösungsmittel A: 0,1% TFA, Lösungsmittel B: 0,1% TFA/60% Acetonitril; Gradient: 0 min. 0% B, 10 min. 0% B, 70 min. 100% B, 80 min. 0% B. 5 nmol of the protease inhibitor were on a Bakerbond RP-18 HPLC column (5μ material, 4.6mm x 250mm, 30nm (300 Angstrom) pore size). The eluent was an acetonitrile / TFA Gradient used. Conditions: flow 0.7 ml / min, column temperature 40 ° C, Detection 210 nm, solvent A: 0.1% TFA, solvent B: 0.1% TFA / 60% acetonitrile; Gradient: 0 min. 0% B, 10 min. 0% B, 70 min. 100% B, 80 min. 0% B.
1 µg des Proteaseinhibitors wurde mit der MALDI- Technik analysiert. Als Matrix wurde Sinapinsäure verwendet. Die Standardproteine für die Massenkalibrierung waren Melittin (2847 Da), Rinderinsulin (5734 Da), Cytochrom C (12327 Da) und Myoglobin (16951 Da).1 μg of the protease inhibitor was mixed with the MALDI Technology analyzed. The matrix used was sinapinic acid. The standard proteins for mass calibrations were melittin (2847 Da), bovine insulin (5734 Da), cytochrome C (12327 Da) and myoglobin (16951 Da).
Der Proteingehalt der Proben wurde mit der Aminosäureanalyse oder durch Messung der OD280 nm bestimmt.The protein content of the samples was determined by amino acid analysis or determined by measuring the OD280 nm.
Die Trypsin-inhibitorische Aktivität der Protease inhibitoren in den Fermentationsbrühen wurde über die Trypsin-katalysierte Hydrolyse von Nα-benzoyl-L-argininäthylester (BAEE) bestimmt. Die Anzahl, der bei der Reaktion frei werdenden Carboxylgruppen, die durch eine Alkalititration bestimmt werden, stellt ein Maß für die tryptische Hemmaktivität der Inhibitoren dar.The trypsin inhibitory activity of the protease Inhibitors in the fermentation broths were via the trypsin-catalyzed hydrolysis of Nα-benzoyl-L-arginine ethyl ester (BAEE). The number involved in the reaction liberated carboxyl groups, which are determined by an alkali titration provides a measure of the tryptic inhibitory activity of the inhibitors.
0,5-10 ng Proteaseinhibitor bzw. Aprotinin gelöst im Kupplungspuffer wurden über Nacht bei 4°C an eine Mikrotiterplatte gebunden. Die Wells wurden 4 mal mit je 300 µl Waschpuffer gewaschen und dann 100 µl der Blockierungslösung zugesetzt. Die Platte wurde abgedeckt und eine Stunde bei 37°C inkubiert. Nach dem Waschen wie oben beschrieben wurde der polyklonale Kaninchen Anti-Aprotininantikörper (0,2 µg/ml in 1% BSA in PBS-Puffer) bzw. der polyklonale humane Antikörper (20 µg/ml in 1% HSA in PBS-Puffer) hinzugegeben. Die Platte wurde abgedeckt, eine Stunde bei 37°C inkubiert und dann gewaschen wie oben beschrieben. Nun wurden 100 µl biotinylierter anti-Kaninchen bzw. anti-human Antikörper (25 µl + 10 ml 1% BSA bzw. 1% HSA in PBS-Puffer) hinzugegeben und eine Stunde bei 37°C inkubiert. Die Platte wurde gewaschen wie oben beschrieben und dann 100 µl Streptavidin-Peroxidasekomplex (50 µl + 10 ml 1% BSA bzw. 1% HSA in PBS-Puffer) zu jedem Well gegeben. Die Platte wurde abgedeckt und eine Stunde bei 37°C inkubiert und dann, wie oben beschrieben, gewaschen. 0.5-10 ng protease inhibitor or aprotinin dissolved in the coupling buffer were added overnight at 4 ° C to a microtiter plate bound. The wells were washed 4 times with 300 μl wash buffer each and then Added 100 μl of the blocking solution. The plate was covered and one hour incubated at 37 ° C. After washing as described above, the polyclonal Rabbit anti-aprotinin antibody (0.2 μg / ml in 1% BSA in PBS buffer) or the polyclonal human antibodies (20 μg / ml in 1% HSA in PBS buffer). The plate was covered, incubated for one hour at 37 ° C and then washed as described above. Now, 100 μl of biotinylated anti-rabbit or anti-human Antibody (25 μl + 10 ml 1% BSA or 1% HSA in PBS buffer) was added and incubated for one hour at 37 ° C. The plate was washed as described above and then 100 μl streptavidin-peroxidase complex (50 μl + 10 ml 1% BSA or 1% HSA in PBS buffer) to each well. The plate was covered and one Incubated at 37 ° C and then washed as described above.
Die Substratreaktion wurde mit TMB-Substrat + Peroxidaselösung (1+1; 100 µl pro Well) durchgeführt. Die Reaktion wurde nach 10 min mit 100 µl/Well 2 M Phosphorsäure gestoppt und die Absorption bei 450 nm gemessen (Referenz 570 nm).Substrate reaction was performed with TMB substrate + peroxidase solution (1 + 1; 100 μl per well Well). The reaction was after 10 min with 100 ul / well 2 M Phosphoric acid stopped and the absorbance at 450 nm measured (reference 570 nm).
- 1. Kupplungspuffer: 15 mM Na2CO3, 35 mM NaHCO3, pH 9,6.1. Coupling buffer: 15 mM Na 2 CO 3 , 35 mM NaHCO 3 , pH 9.6.
- 2. Probenpuffer: Die Proben wurden in einer geeigneten Konzentration in 1% BSA bzw. HSA in PBS-Puffer pH 7 gelöst.2. Sample Buffer: The samples were in a suitable concentration in 1% BSA or HSA dissolved in PBS buffer pH 7.
- 3. Waschlösung: 0,1% (v/v) Tween®-20 in PBS.3. Wash Solution: 0.1% (v / v) Tween®-20 in PBS.
- 4. Blockierungspuffer: 3% (w/v) BSA bzw. HSA in PBS.4. Blocking buffer: 3% (w / v) BSA or HSA in PBS.
Die Bestimmung der inhibitorischen Konstanten mit verschiedenen Enzymen wurde nach Bieth durchgeführt (J.G.Bieth Methods in Enzymology 248: 59-84 (1995)).Determination of inhibitory Constants with different enzymes were carried out according to Bieth (J.G.Bieth Methods in Enzymology 248: 59-84 (1995)).
Die Substrate waren Chromozym PL für Plasmin, HD-Pro-Phe-Arg-pNA für Faktor XI, S-2444 für Trypsin, Suc-Phe-Leu-Phe-pNA für Chymotrypsin, Bz-Ile-Glu-Gly-Arg-pNA für FXa,HD-Val-Leu-Arg-pNA für Harnkallikrein und HD-Pro-Phe-Arg-pNA.The substrates were Chromozym PL for plasmin, HD-Pro-Phe-Arg-pNA for factor XI, S-2444 for trypsin, Suc-Phe-Leu-Phe-pNA for chymotrypsin, Bz-Ile-Glu-Gly-Arg-pNA for FXa, HD-Val-Leu-Arg-pNA for urokallikrein and HD-Pro-Phe-Arg-pNA.
Als Ausgangsmaterial für die Herstellung des Ser10-Ile13-Arg15-Tyr17-Thr19-Asp24-
Thr26-Glu31-Asn41-Glu53-Aprotinin Gens diente ein Ser10-Arg15-Ala17-Asp24-
Thr26-Glu31-Asn41-Glu53-Aprotinin Gen in einem modifizierten pYES2 Vektor
(plU28.11.L). Der auf dem Vektor pYES2 (Invitrogen) vorhandene GAL1 Promotor und
der f1 ori sind in diesem Vektor durch den MFα1 Promotor ersetzt. Zur Entfernung der
Xhol Schnittstelle in der "Multiplen Cloning Site" am 3'-Ende der Aprotinin Variante
wurde der Vektor plU28.11.L mit EcoRI und partial mit Xbal verdaut und anschließend
mit Klenow Polymerase und dNTPs aufgefüllt. Der aus dieser Klonierung resultierende
Vektor (plU17.4.M) wurde mit dem Mutagenese Primer A einer Doppelstrang-
Mutagenese-Reaktion nach dem U.S.E.-Verfahren (Pharmacia Biotech) unterzogen,
wobei die Restriktion mit Xhol durchgeführt werden konnte, da durch die Mutagenese
die singuläre Xhol Schnittstelle im Aprotinin Gen entfernt wird. Der Mutagenese Primer
A hatte folgende Sequenz:
The starting material for the preparation of the Ser10-Ile13-Arg15-Tyr17-Thr19-Asp24-Thr26-Glu31-Asn41-Glu53-aprotinin gene was a Ser10-Arg15-Ala17-Asp24-Thr26-Glu31-Asn41-Glu53-aprotinin gene in one modified pYES2 vector (plU28.11.L). The GAL1 promoter present on the vector pYES2 (Invitrogen) and the f1 ori are replaced in this vector by the MFα1 promoter. To remove the Xhol cleavage site in the "multiple cloning site" at the 3 'end of the aprotinin variant, the vector plU28.11.L was digested with EcoRI and partially with XbaI and subsequently filled in with Klenow polymerase and dNTPs. The vector resulting from this cloning (plU17.4.M) was subjected to the mutagenesis primer A of a double-stranded mutagenesis reaction according to the USE method (Pharmacia Biotech), wherein the restriction could be carried out with Xhol, as by the mutagenesis singular Xhol site in the aprotinin gene is removed. The mutagenesis primer A had the following sequence:
Dieser Primer generiert die Mutationen Ile13, Tyr17 und Thr19 im Ser10-Arg15-Ala17- Asp24-Thr26-Glu31-Asn41-Glu53-Aprotinin Gen. Die Analyse der Klone erfolgte durch einen Restriktionsverdau mit den Enzymen Xbal und Xhol. Die gewünschte Sequenz wurde außerdem durch DNA-Sequenzierung des Klons plU2.7.M bestätigt. Hefezellen (JC34.4D) wurden mit dem Vektor plU2.7.M transformiert. Der Expressionsvektor plU2.7.M enthält keine α-Faktor pro-Sequenz mehr, so daß die Prozessierung des Ser10-Ile13-Arg15-Tyr17-Thr19-Asp24-Thr26-Glu31-Asn41-Glu53-Aprotinins aus schließlich durch die Signalpeptidase erfolgt und unabhängig wird von der Spaltung durch die KexII Protease.This primer generates the mutations Ile13, Tyr17 and Thr19 in the Ser10-Arg15-Ala17- Asp24-Thr26-Glu31-Asn41-Glu53-aprotinin gene. The analysis of the clones was carried out by a restriction digest with the enzymes Xbal and Xhol. The desired sequence was also confirmed by DNA sequencing of the clone plU2.7.M. yeast cells (JC34.4D) were transformed with the vector plU2.7.M. The expression vector plU2.7.M no longer contains an α-factor pro sequence, so that the processing of the Ser10-Ile13-Arg15-Tyr17-Thr19-Asp24-Thr26-Glu31-Asn41-Glu53-aprotinin finally done by the signal peptidase and becomes independent of the cleavage by the KexII protease.
Als Ausgangsmaterial für die Herstellung des Ser10-Ile13-Arg15-Tyr17-Thr19-Asp24-
Thr26-Glu31-Leu39-Asn41-Glu53-Aprotinin Gens diente ein Ser10-Arg15-Ala17-
Asp24-Thr26-Glu31-Asn41-Glu53-Aprotinin Gen in dem Vektor plU17.4.M (s. Beispiel
1). Der Vektor plU17.4.M wurde mit den Mutagenese Primern A (s. Beispiel 1) und B
einer Doppelstrang-Mutagenese-Reaktion nach dem U.S.E.-Verfahren (Pharmacia
Biotech) unterzogen, wobei die Restriktion mit Xhol durchgeführt werden konnte, da
durch die Mutagenese mit dem Primer A die singuläre Xhol Schnittstelle im Aprotinin
Gen entfernt wird. Der Mutagenese-Primer B hatte folgende Sequenz:
The starting material for the preparation of the Ser10-Ile13-Arg15-Tyr17-Thr19-Asp24-Thr26-Glu31-Leu39-Asn41-Glu53-aprotinin gene was a Ser10-Arg15-Ala17-Asp24-Thr26-Glu31-Asn41-Glu53-aprotinin gene in the vector plU17.4.M (see Example 1). The vector plU17.4.M was subjected to the mutagenesis primers A (see Example 1) and B of a double-stranded mutagenesis reaction according to the USE method (Pharmacia Biotech), wherein the restriction could be carried out with Xhol, since by the Mutagenesis with the primer A the unique Xhol interface in the aprotinin gene is removed. The mutagenesis primer B had the following sequence:
5' TACGGCGGCTGCTTGGCTAACCGTAAC 3'.5 'TACGGCGGCTGCTTGGCTAACCGTAAC 3'.
Der Primer A generiert die Mutationen Ile13, Tyr17 und Thr19 der Primer B die Mutation Leu39 im Ser10-Arg15-Ala17-Asp24-Thr26-Glu31-Asn41-Glu53-Aprotinin Gen. Die Analyse der Klone erfolgte durch einen Restriktionsverdau mit den Enzymen Xbal und Xhol. Die gewünschte Sequenz wurde außerdem durch DNA-Sequenzierung des Klons pES8.4.O bestätigt. Hefezellen (JC34.4D) wurden mit dem Vektor pES8.4.O transformiert.The primer A generates the mutations Ile13, Tyr17 and Thr19 of the primer B the Mutation Leu39 in Ser10-Arg15-Ala17-Asp24-Thr26-Glu31-Asn41-Glu53-aprotinin Gene. The clones were analyzed by restriction digestion with the enzymes Xbal and Xhol. The desired sequence was also confirmed by DNA sequencing of the clone pES8.4.O confirmed. Yeast cells (JC34.4D) were mixed with the vector pES8.4.O transformed.
Zur Herstellung eines Hefe-Expressionsvektors, der die Sekretion von Ile13-Arg15-
Tyr17-Thr19-Leu39-Leu46-Aprotinin mit der natürlichen N-terminalen Sequenz "Arg-
Pro-Asp" erlaubt, wurde zunächst der MFα1 Promotor mit der α-Faktor pre-Sequenz
und dem 5'-Ende des Aprotinin Gens (bis zur Erkennungssequenz des
Restriktionsenzyms Xhol) über PCR amplifiziert und kloniert. Die verwendeten Primer
hatten folgende Sequenzen:
Primer C (die EcoRV Erkennungssequenz ist unterstrichen):
For the production of a yeast expression vector which allows the secretion of Ile13-Arg15-Tyr17-Thr19-Leu39-Leu46-aprotinin with the natural N-terminal sequence "Arg-Pro-Asp", first the MFα1 promoter with the α-factor Pre-sequence and the 5 'end of the aprotinin gene (up to the recognition sequence of the restriction enzyme Xhol) amplified by PCR and cloned. The primers used had the following sequences:
Primer C (the EcoRV recognition sequence is underlined):
Primer D (die Xhol Erkennungssequenz ist unterstrichen):
Primer D (the Xhol recognition sequence is underlined):
Der PCR-Ansatz enthielt 200 ng pA202 Plasmid DNA, 0,2 pM Primer C, 0,2 µM Primer D, 200 pM dNTPs, 1 × PCR Reaktionspuffer 11 (Stratagene, Opti-Prime®) und 2,5 U Taq DNA Polymerase (Perkin Elmer) in einem Gesamtvolumen von 50 µl. Die "Cycle"- Bedingungen waren: 1 min bei 94°C, 30 Zyklen mit jeweils 1 min bei 94°C, 1 min bei 50°C und 2 min bei 72°C und eine anschließende 5 min Inkubation bei 72°C. Der PCR-Ansatz wurde 1 : 5 verdünnt und mit dem Vektor pCRII (Invitrogen) ligiert. Mit dem Ligationsansatz wurden E. coli DH5α Zellen transformiert. Positive Klone wurden nach einem Restriktionsverdau mit dem Enzym EcoRI identifiziert und mehrere Klone sequenziert. Der Klon plU20.11.L wurde für die weiteren Arbeiten eingesetzt.The PCR batch contained 200 ng pA202 plasmid DNA, 0.2 pM primer C, 0.2 μM primer D, 200 pM dNTPs, 1 × PCR reaction buffer 11 (Stratagene, Opti-Prime®) and 2.5 U Taq DNA polymerase (Perkin Elmer) in a total volume of 50 μl. The "Cycle" Conditions were: 1 min at 94 ° C, 30 cycles of 1 min each at 94 ° C, 1 min 50 ° C and 2 min at 72 ° C and a subsequent 5 min incubation at 72 ° C. The PCR mixture was diluted 1: 5 and ligated with the vector pCRII (Invitrogen). With the Ligation batch were transformed into E. coli DH5α cells. Positive clones were after a restriction digest with the enzyme EcoRI identified and several clones sequenced. The clone plU20.11.L was used for further work.
Der E. coli/Hefe Schaukelvektor pYES2 (Invitrogen) wurde für die Konstruktion eines Hefe-Sekretionsvektors verwendet, in dem die Ile13-Arg15-Tyr17-Thr19-Leu39-Leu46- Aprotinin-Sequenz direkt mit der Hefe Alpha-Faktor pre-Sequenz verknüpft ist. Zunächst wurde der Vektor pYES2 mit den Restriktionsenzymen Sspl und BamHI geschnitten, dephosphoryliert und gelgereinigt. Der auf dem Vektor pYES2 vorhandene GAL1 Promotor und der f1 ori werden hierbei entfernt. Ein ca. 1030 Bp großes DNA Fragment wurde mit EcoRV und Xhol aus dem Vektor pIU20.11.L herausgeschnitten, über Agarosegel-Elektrophorese gereinigt und zusammen mit einem ca. 180 Bp großen Xhol und BamHI Fragment aus dem Vektor pEM24.3.L in den mit SspI und BamHI geschnittenen Vektor pYES2 kloniert. Mit dem Ligationsansatz wurden E. coli DH5α Zellen transformiert. Positive Klone wurden nach einem Restriktionsverdau mit dem Enzym Xhol identifiziert und sequenziert. Hefezellen (JC34.4D) wurden mit dem aus dieser Klonierung resultierenden Vektor pEM1.4.L transformiert.The E. coli / yeast shuttle vector pYES2 (Invitrogen) was used for the construction of a Yeast secretion vector in which the Ile13-Arg15-Tyr17-Thr19-Leu39-Leu46- Aprotinin sequence is linked directly to the yeast alpha-factor pre-sequence. First, the vector pYES2 with the restriction enzymes Sspl and BamHI cut, dephosphorylated and gel purified. The one on the vector pYES2 existing GAL1 promoter and the f1 ori are removed here. An approx. 1030 bp large DNA fragment was digested with EcoRV and Xhol from vector pIU20.11.L excised, purified by agarose gel electrophoresis and co-purged with an approximately 180 bp Xhol and BamHI fragment from the vector pEM24.3.L in cloned with the SspI and BamHI vector pYES2. With the Ligation batch were transformed into E. coli DH5α cells. Positive clones were after a restriction digest with the enzyme Xhol identified and sequenced. yeast cells (JC34.4D) were isolated with the vector pEM1.4.L resulting from this cloning transformed.
Als Ausgangsmaterial für die Herstellung des rekombinanten DesPro2-Ile13-Arg15- Tyr17-Thr19-Leu39-Leu46-Spacer-Arg15-Ala17-Bikunin Gens diente ein DesPro2- Ile13-Arg15-Tyr-17-Thr19-Leu-39-Leu46-Gen, ein Arg15-Ala17-Gen und zwei Oligonukleotide, die den Spacer erzeugen. Jedes Aprotininvarianten-Gen wurde mittels einer PCR-Reaktion an eines der Spaceroligonukleotide gekoppelt und in einen PCR-Klonierungsvektor ligiert.As starting material for the production of the recombinant DesPro2-Ile13-Arg15- Tyr17-Thr19-Leu39-Leu46-spacer-Arg15-Ala17-bikunin gene served a DesPro2- Ile13-Arg15-Tyr-17-Thr19-Leu-39-Leu46 gene, one Arg15-Ala17 gene and two Oligonucleotides that generate the spacer. Each aprotinin variant gene was coupled by means of a PCR reaction to one of the Spaceroligonukleotide and in a PCR cloning vector ligated.
Der PCR-Ansatz enthielt 570 ng pEM30.3.L Plasmid DNA (codierend für DesPro(2)- Ile(13)-Arg(15)-Tyr(17)-Thr(19)-Leu(39)-Leu(46)-Aprotinin), 20 pmol Primer E (Primer E bindet im α-Faktor Leader und hat folgende Sequenz: 5' AACGGGTTATTGTTTATA 3'), 60 pmol Spacer-Oligonukleotid 1, 200 UM dNTP, 1x PCR Reaktionspuffer II (Perkin Elmer), 2 mM MgCl2 und 2,5 U Taq DNA Polymerase (Perkin Elmer) in einem Gesamtvolumen von 100 µl. Die "Cycle"-Bedingungen waren: 3 min bei 95°C, 25 Zyklen mit jeweils 1 min bei 94°C, 1 min bei 55°C und 1 min bei 72°C und eine anschließende 5 min Inkubation bei 72°C. Der PCR-Ansatz wurde 1 : 5 verdünnt und mit dem Vektor pCRII (Invitrogen) ligiert. Mit dem Ligationsansatz wurden E. coli DH5α Zellen transformiert. Positive Klone wurden über "blue-white screening" (10 mM IPTG + 20 mg/ml X-Gal) und nach einem Restriktionsverdau mit den Enzymen Xhol und BamHI identifiziert. Der Klon pEM22.5.L enthielt die gewünschte Sequenz (codierend für Arg(15)-Ala(17)-Aprotinin)und wurde für die weiteren Arbeiten eingesetzt.The PCR assay contained 570 ng of pEM30.3.L plasmid DNA (encoding DesPro (2) - Ile (13) Arg (15) -Tyr (17) -Thr (19) -Leu (39) -Leu (46 ) -Protinin), 20 pmol primer E (primer E binds in the α-factor leader and has the following sequence: 5 'AACGGGTTATTGTTTATA 3'), 60 pmol spacer oligonucleotide 1, 200 μM dNTP, 1x PCR reaction buffer II (Perkin Elmer), 2 mM MgCl 2 and 2.5 U Taq DNA polymerase (Perkin Elmer) in a total volume of 100 μl. The "cycle" conditions were: 95 ° C for 3 minutes, 94 ° C for 25 minutes, 55 ° C for 1 minute and 72 ° C for 1 minute, followed by incubation at 72 ° C for 5 minutes. The PCR mixture was diluted 1: 5 and ligated with the vector pCRII (Invitrogen). The ligation mixture was used to transform E. coli DH5α cells. Positive clones were identified by blue-white screening (10 mM IPTG + 20 mg / ml X-gal) and after restriction digestion with the enzymes Xhol and BamHI. The clone pEM22.5.L contained the desired sequence (coding for Arg (15) -la (17) -protinin) and was used for further work.
Der Verbindung des Spacer-Oligonukleotids 2 mit Arg15-Ala17-Aprotinin ging eine Primer Extensionreaktion voraus. Sie enthielt 60 pmol Spacer-Oligonukleotid 2, 200 µM dNTP, 2 U Klenow-Fragment, 20 ng pEM6.6.L Plasmid DNA und 2 mM MgCl2 in einem Gesamtvolumen von 100 µl. The connection of the spacer oligonucleotide 2 with Arg15-Ala17-aprotinin was preceded by a primer extension reaction. It contained 60 pmol spacer oligonucleotide 2, 200 μM dNTP, 2 U Klenow fragment, 20 ng pEM6.6.L plasmid DNA and 2 mM MgCl 2 in a total volume of 100 μl.
Testansatz ohne Klenow-Fragment 3 min bei 95°C erhitzen. Nach Zugabe des Klenow-Fragments wurde 30 min bei Raumtemperatur inkubiert. Es wurde auf 70°C erhitzt und 2,5 U Taq DNA Polymerase sowie 20 pmol reverse Primer M13 zugegeben.Heat the test batch without Klenow fragment at 95 ° C. for 3 min. After addition of Klenow fragment was incubated for 30 min at room temperature. It was heated to 70 ° C and 2.5 U Taq DNA polymerase and 20 pmol reverse primer M13 added.
Die "Cycle"-Bedingungen wären: 3 min bei 95°C, 30 Zyklen mit jeweils 1 min bei 94°C, 1 min bei 45°C und 1 min bei 72°C und eine anschließende 5 min Inkubation bei 72°C. Ca. 150 ng des PCR-Fragments wurden mit dem Vektor pCRII (Invitrogen) ligiert. Mit dem Ligationsansatz wurden E. coli DH5α Zellen transformiert. Positive Klone wurden nach einem Restriktionsverdau mit dem Enzym EcoRI identifiziert und sequenziert. Der Klon pEM12.6.L enthielt die gewünschte Sequenz und wurde für die weiteren Arbeiten eingesetzt.The "cycle" conditions would be: 3 min at 95 ° C, 30 cycles of 1 min each at 94 ° C, 1 min at 45 ° C and 1 min at 72 ° C and followed by a 5 min incubation 72 ° C. Approximately 150 ng of the PCR fragment were digested with the vector pCRII (Invitrogen) ligated. The ligation mixture was used to transform E. coli DH5α cells. positive Clones were identified after restriction digestion with the enzyme EcoRI and sequenced. The clone pEM12.6.L contained the desired sequence and was used for the used in further work.
Ein 182 Bp großes DNA-Fragment wurde mit Hind III und BspMI aus dem Vektor pEM22.5.L und ein 240 Bp großes DNA-Fragment mit BamHI und BspMI aus dem Vektor pEM 12.6.L herausgeschnitten, über Agarosegel-Elektrophorese gereinigt und über Nacht mit T4-DNA-Ligase ligiert. Das Ligationsprodukt wurde über die Restriktionsschnittstellen Hind III und BamHI in den Vektor pUC 19 kloniert. Der resultierende Klon (pEM16.6.L) hatte die gewünschte Sequenz.A 182 bp DNA fragment was digested with Hind III and BspMI from the vector pEM22.5.L and a 240 bp DNA fragment with BamHI and BspMI from the Vector pEM 12.6.L excised, purified by agarose gel electrophoresis and ligated overnight with T4 DNA ligase. The ligation product was over the Restriction sites Hind III and BamHI cloned into the vector pUC 19. The resulting clone (pEM16.6.L) had the desired sequence.
Der E. coli/Hefe Schaukelvektor pA202 wurde für die Konstruktion eines Hefe- Sekretionsvektors verwendet, in dem die DesPro2-Ile13-Arg15-Tyr17-Thr19-Leu39- Leu46-Spacer-Arg15-Ala17-Bikunin Sequenz mit der Hefe Alpha-Faktor pre-pro- Sequenz verknüpft ist. Der Vektor pA202 trägt ein Ampicillin Resistenzgen (bla) und ein URA3 Gen als selektierbare Markergene für E. coli und Hefe.The E. coli / yeast shuttle vector pA202 was used for the construction of a yeast Secretion vector, in which the DesPro2-Ile13-Arg15-Tyr17-Thr19-Leu39- Leu46-spacer-Arg15-Ala17-bikunin sequence with the yeast alpha-factor pre-prob Sequence is linked. The vector pA202 carries an ampicillin resistance gene (bla) and a URA3 gene as selectable marker genes for E. coli and yeast.
Weitere essentielle Elemente des Vektors sind der Col E1 und der 2 µ Ursprungspunkt der Replikation (ori). Der REP3 Locus befindet sich ebenfalls in dieser Region. Ein 1200 Bp großes EcoRI-HindIII-Fragment trägt den MFα1 Promotor und die N-terminale pre-pro-Sequenz des Hefe Alpha-Faktor-Vorläuferproteins (Kurjan und Herskowitz, Cell 30, 933-943, 1982). Other essential elements of the vector are the Col E1 and the 2 μ origin of replication (ori). The REP3 locus is also located in this region. On 1200 bp EcoRI-HindIII fragment carries the MFα1 promoter and the N-terminal ones pre-pro sequence of the yeast alpha-factor precursor protein (Kurjan and Herskowitz, Cell 30, 933-943, 1982).
Aus dem Klon pEM16.6.L wird mit den Restriktionsenzymen HindIII und BamHI ein 422Bp großes Fragment herausgeschnitten. Dieses wird über ein Agarosegel gereinigt und ebenfalls in den mit HindIII und BamHI geschnittenen Vektor pA202 kloniert. Der daraus resultierende Klon pEM21.6.L wird für die Transformation von Hefezellen (JC34.4D) verwendet.From the clone pEM16.6.L is using the restriction enzymes HindIII and BamHI cut out a 422 bp fragment. This is about purified an agarose gel and also cut into HindIII and BamHI Vector pA202 cloned. The resulting clone pEM21.6.L is used for the Transformation of yeast cells (JC34.4D) used.
Andere E. coli/Hefe Schaukelvektoren mit unterschiedlichen Promotoren wie z. B. der konstitutive GAPDH oder der induzierbare GAL10 Promotor können in ähnlicher Weise hergestellt werden und führen ebenfalls zur Sekretion des DesPro2-Ile13-Arg15-Tyr17- Thr19-Leu39-Leu46-Spacer-Arg15-Ala17-Bikunins.Other E. coli / yeast shuttle vectors with different promoters such. B. the Constitutive GAPDH or the inducible GAL10 promoter can work in a similar way also lead to the secretion of DesPro2-Ile13-Arg15-Tyr17- Thr19-Leu39-Leu46-spacer-Arg15-Ala17-bikunin.
Daneben ist es selbstverständlich auch möglich, Schaukelvektoren mit anderen Hefe- Replikationsursprüngen wie z. B. das chromosomal autonom replizierende Segment (ars) einzusetzen.In addition, it is of course also possible to use swing vectors with other yeasts. Replication origins such. B. the chromosomally autonomously replicating segment (ars) use.
Geeignete selektierbare Markergene sind neben dem URA3 Gen solche Gene, die einer auxotrophen Hefemutante zur Prototrophie verhelfen, wie z. B. die LEU2, HIS3 oder TRP1 Gene. Außerdem können selbstverständlich auch Gene eingesetzt werden, deren Produkte Resistenz gegenüber verschiedenen Antibiotika wie z. B. dem Aminoglykosid G418 vermitteln.Suitable selectable marker genes are, in addition to the URA3 gene, such genes help an aotrophic yeast mutant to prototrophy, such. B. the LEU2, HIS3 or TRP1 genes. In addition, of course, genes can be used, their products resistance to various antibiotics such. B. the Aminoglycoside G418 mediate.
Andere Hefen wie z. B. die methylotrophen Hefen Pichia pastoris oder Hansenula polymorpha sind nach Transformation mit geeigneten Vektoren ebenfalls in der Lage, DesPro2-Ile13-Arg15-Tyr17-Thr19-Leu39-Leu46-Spacer-Arg15-Ala17-Bikunin zu produzieren.Other yeasts such. As the methylotrophic yeasts Pichia pastoris or Hansenula polymorpha are also capable after transformation with suitable vectors DesPro2 Ile13 Arg15 Tyr17 Thr19 Leu39 Leu46 Spacer Arg15 Ala17 Bikunin to produce.
Ein rekombinanter Saccharomyces cerevisae Expressionsstamm wurde für die Fermentation verwendet (siehe: Methoden zur Durchführung der Erfindung). A recombinant Saccharomyces cerevisae expression strain was used for the Fermentation used (see: Methods for carrying out the invention).
Nach der Fermentation werden die Zellen durch Zentrifugation abgetrennt und der verbleibende Überstand wird filtriert, um zurückgebliebene Zellen zu entfernen.After fermentation, the cells are separated by centrifugation and the remaining supernatant is filtered to remove residual cells.
Der zellfreie Überstand wird durch Zusatz von konzentrierter Zitronensäure auf pH 3 eingestellt. Die Lösung muß mit gereinigtem Wasser geeignet verdünnt werden, um eine Leitfähigkeit von weniger als 8 mS/cm einzustellen. Im Anschluß wird die Lösung auf eine Kationenaustauscher-Säule aufgetragen, die vorher mit einem sauren Puffer äquilibriert worden ist. Nicht gebundenes Material wird durch ausgiebiges Waschen mit Startpuffer entfernt. Das Produkt wird mit Hilfe eines Salzgradienten eluiert. Die erhaltenen Fraktionen werden mit Hilfe von Umkehrphasen- Hochdruckflüssigkeitschromatographie (RP-HPLC) und einem biologischen Aktivitätstest, der die Protease-Inhibition bestimmt, auf ihren Produktgehalt hin untersucht. Fraktionen, die das Produkt enthalten, werden vereinigt und direkt auf eine präparative RP-HPLC-Säule aufgetragen.The cell-free supernatant is adjusted to pH 3 by addition of concentrated citric acid set. The solution must be suitably diluted with purified water in order to to set a conductivity of less than 8 mS / cm. Following is the solution applied to a cation exchange column, previously with an acidic buffer has been equilibrated. Unbound material is washed by extensive washing Start buffer removed. The product is eluted using a salt gradient. The fractions obtained are recovered by means of reverse phase High pressure liquid chromatography (RP-HPLC) and a biological Activity test, which determines the protease inhibition, on their product content examined. Fractions containing the product are pooled and placed directly on one preparative RP-HPLC column applied.
Die Säule wurde vorher mit einem sauren Puffer äquilibriert. Nicht gebundenes Protein wird durch Waschen der Säule mit Startpuffer entfernt. Das Produkt wird mit Hilfe eines organischen Lösungsmittel-Gradienten eluiert. Die Fraktionen werden, wie bereits oben beschrieben, erneut auf den Produktgehalt hin untersucht und diejenigen Fraktionen, die Produkt enthalten, werden vereinigt. In Abhängigkeit von der erreichten Reinheit des Produkts ist es möglicherweise notwendig, die vereinigten Fraktionen über eine zweite RP-HPLC Säule zu reinigen. Die Bedingungen sind im wesentlichen die gleichen, wie bereits beschrieben. Die erhaltene Produktlösung wird mit Wasser für Injektionszwecke verdünnt und in geeigneten Portionen abgefüllt und gefriergetrocknet. The column was previously equilibrated with an acidic buffer. Unbound protein is removed by washing the column with starting buffer. The product will help with eluted an organic solvent gradient. The fractions will, like already described above, re-examined for product content and those Fractions containing product are pooled. Depending on the achieved Purity of the product, it may be necessary to combine the fractions to clean over a second RP-HPLC column. The conditions are essentially the same as already described. The resulting product solution is washed with water for Injections diluted and filled in appropriate portions and freeze-dried.
Andere Methoden für die Reinigung von Aprotinin-Derivaten ohne Nettoladung bei neutralem pH-Wert, die mit den oben beschriebenen Prozessen kombiniert werden können, sind Affinitätschromatographie an Sepharose®-immobilisiertem Trypsin und Gelpermeationschromatographie.Other methods for the purification of aprotinin derivatives without net charge at neutral pH, which are combined with the processes described above are affinity chromatography on Sepharose®-immobilized trypsin and Gel permeation chromatography.
Material aus 10 l-Fermentationen wurde nach dem folgenden Verfahren gereinigt. Nachdem die Fermentation abgeschlossen war, wurde der Fermenterinhalt mit konzentrierter Zitronensäure auf pH 3 eingestellt und für 10 Minuten auf 70°C erhitzt. Anschließend wurden die Zellen durch Zentrifugation (15 Minuten, 7500 × g, Heraeus Zentrifuge) entfernt und der erhaltene Überstand filtriert (8 µm bis 0,2 µm, Millipore, Deutschland). Auf dieser Stufe kann der Überstand durch Einfrieren bei -18°C bis zur weiteren Verwendung aufbewahrt werden. Die Lösung wurde anschließend durch Zusatz von gereinigtem Wasser auf eine Leitfähigkeit von weniger als 8 mS/cm verdünnt und auf eine SP-Sepharose® FF Säule (Pharmacia, Schweden) aufgetragen. Die Säule war vorher mit 50 mM Zitrat-NaOH Puffer, pH 3 äquilibriert worden. Nicht gebundenes Protein wurde durch intensives Waschen mit dem gleichen Puffer entfernt. Anschließend wurde das Produkt mit Hilfe eines Salzgradienten (1 M NaCl) eluiert. Die erhaltenen Fraktionen wurden mit Hilfe von Umkehrphasen- Hochdruckflüssigkeitschromatographie (RP-HPLC, C4) und durch Testen der Protease-Inhibitionsaktivität auf den Produktgehalt hin untersucht.Material from 10 L fermentations was purified by the following procedure. After the fermentation was completed, the fermenter content was with concentrated citric acid to pH 3 and heated to 70 ° C for 10 minutes. The cells were then centrifuged (15 minutes, 7500 x g, Heraeus Centrifuge) and the supernatant obtained is filtered (8 μm to 0.2 μm, Millipore, Germany). At this stage, the supernatant may freeze at -18 ° C until freezing be kept for further use. The solution was then passed through Addition of purified water to a conductivity of less than 8 mS / cm diluted and applied to an SP-Sepharose® FF column (Pharmacia, Sweden). The column had previously been equilibrated with 50 mM citrate-NaOH buffer, pH 3. Not bound protein was by intensive washing with the same buffer away. The product was then purified by means of a salt gradient (1 M NaCl). eluted. The resulting fractions were purified by reverse phase reaction. High pressure liquid chromatography (RP-HPLC, C4) and by testing the Protease inhibitory activity was assayed for product content.
Diejenigen Fraktionen, die das gewünschte Produkt enthalten, wurden vereinigt. Anschließend wurde die Produktlösung direkt auf die erste RP-HPLC Säule (Source 15 RPC, Pharmacia, Schweden) aufgetragen, die vorher mit 0,1% Trifluoressigsäure/Wasser äquilibriert worden war. Nicht gebundenes Protein wurde durch intensives Waschen mit dem gleichen Puffer entfernt. Das Produkt wurde mit Hilfe eines linearen Azetonitril-Gradienten (0-70%) eluiert. Die erhaltenen Fraktionen wurden erneut auf den Produktgehalt hin mit den oben beschriebenen Methoden untersucht und diejenigen, die Produkt enthielten, wurden vereinigt und lyophilisiert. Those fractions containing the desired product were pooled. Subsequently, the product solution was applied directly to the first RP-HPLC column (Source 15 RPC, Pharmacia, Sweden), previously 0.1% Trifluoroacetic acid / water had been equilibrated. Unbound protein became removed by intensive washing with the same buffer. The product was with Assistance of a linear acetonitrile gradient (0-70%) eluted. The fractions obtained were again based on the product content using the methods described above and those containing product were pooled and lyophilized.
Für die abschließende Reinigung wurde das Protein in 150 mM NaCl/50 mM Phosphatpuffer pH 7,3 aufgenommen und an einer Superdex 30 chromatographiert. Die erhaltenen Fraktionen wurden erneut auf den Produktgehalt hin mit den oben beschriebenen Methoden untersucht und diejenigen, die Produkt enthielten, wurden vereinigt.For final purification, the protein was dissolved in 150 mM NaCl / 50 mM Phosphate buffer pH 7.3 recorded and chromatographed on a Superdex 30. The fractions obtained were again based on the product content with the above investigated methods and those containing product have been united.
Material aus 10 l-Fermentationen wurde nach dem folgenden Verfahren gereinigt. Nachdem die Fermentation abgeschlossen war, wurde der Fermenterinhalt mit konzentrierter Zitronensäure auf pH 3 eingestellt und für 10 Minuten auf 70°C erhitzt. Anschließend wurden die Zellen durch Zentrifugation (15 Minuten, 7500 × g, Heraeus Zentrifuge) entfernt und der erhaltenen Überstand filtriert (8 µm bis 0.2 µm, Millipore, Deutschland). Auf dieser Stufe kann der Überstand durch Einfrieren bei -18°C bis zur weiteren Verwendung aufbewahrt werden. Die Lösung wurde anschließend durch Zusatz von gereinigtem Wasser auf eine Leitfähigkeit von weniger als 8 mS/cm verdünnt und auf eine SP-Sepharose® FF Säule (Pharmacia, Schweden) aufgetragen. Die Säule war vorher mit 50 mM Zitrat-NaOH Puffer, pH 3 äquilibriert worden. Nicht gebundenes Protein wurde durch intensives Waschen mit dem gleichen Puffer entfernt. Anschließend wurde das Produkt mit Hilfe eines Salzgradienten (1 M NaCl) eluiert. Die erhaltenen Fraktionen wurden nach Einstellen auf weniger als 8 mS/cm mit einer Sepharose® HP chromatographiert. Die Säule war vorher mit 20 mM Hepes- NaOH Puffer, pH 6 äquilibriert worden. Nicht gebundenes Protein wurde durch intensives Waschen mit dem gleichen Puffer entfernt. Anschließend wurde das Produkt mit Hilfe eines Salzgradienten (1 M NaCl) eluiert.Material from 10 L fermentations was purified by the following procedure. After the fermentation was completed, the fermenter content was with concentrated citric acid to pH 3 and heated to 70 ° C for 10 minutes. The cells were then centrifuged (15 minutes, 7500 x g, Heraeus Centrifuge) and the resulting supernatant filtered (8 microns to 0.2 microns, Millipore, Germany). At this stage, the supernatant may freeze at -18 ° C until freezing be kept for further use. The solution was then passed through Addition of purified water to a conductivity of less than 8 mS / cm diluted and applied to an SP-Sepharose® FF column (Pharmacia, Sweden). The column had previously been equilibrated with 50 mM citrate-NaOH buffer, pH 3. Not bound protein was by intensive washing with the same buffer away. The product was then purified by means of a salt gradient (1 M NaCl). eluted. The fractions obtained were after adjusting to less than 8 mS / cm with a Sepharose® HP chromatographed. The column was previously exposed to 20 mM Hepes NaOH buffer, pH 6 has been equilibrated. Unbound protein was through intensive washing with the same buffer removed. Subsequently, the Product eluted with the aid of a salt gradient (1 M NaCl).
Die erhaltenen Fraktionen wurden mit Hilfe von Umkehrphasen- Hochdruckflüssigkeitschromatographie (RP-HPLC, C4) und durch Testen der Protease-Inhibitionsaktivität auf den Produktgehalt hin untersucht. Diejenigen Fraktionen, die das gewünschte Produkt enthalten, wurden vereinigt. The resulting fractions were purified by reverse phase reaction. High pressure liquid chromatography (RP-HPLC, C4) and by testing the Protease inhibitory activity was assayed for product content. Those Fractions containing the desired product were pooled.
Anschließend wurde die Produktlösung direkt auf die erste RP-HPLC Säule (Source 15 RPC, Pharmacia, Schweden) aufgetragen, die vorher mit 0,1% Trifluoressigsäure/Wasser äquilibriert worden war. Nicht gebundenes Protein wurde durch intensives Waschen mit dem gleichen Puffer entfernt. Das Produkt wurde mit Hilfe eines linearen Azetonitril-Gradienten (0-70%) eluiert. Die erhaltenen Fraktionen wurden erneut auf den Produktgehalt hin mit den oben beschriebenen Methoden untersucht und diejenigen, die Produkt enthielten, wurden vereinigt und lyophilisiert.Subsequently, the product solution was applied directly to the first RP-HPLC column (Source 15 RPC, Pharmacia, Sweden), previously 0.1% Trifluoroacetic acid / water had been equilibrated. Unbound protein became removed by intensive washing with the same buffer. The product was with Assistance of a linear acetonitrile gradient (0-70%) eluted. The fractions obtained were again based on the product content using the methods described above and those containing product were pooled and lyophilized.
Für die abschließende Reinigung wurde das Protein an einer Source S30 mit einem Hepes/NaCl-Gradienten pH 6 chromatographiert. Die erhaltenen Fraktionen wurde erneut auf den Produktgehalt hin mit den oben beschriebenen Methoden untersucht und diejenigen, die Produkt enthielten, wurden vereinigt und lyophilisiert.For final purification, the protein was ligated to a Source S30 with a Hepes / NaCl gradient pH 6 chromatographed. The resulting fractions were again examined for product content using the methods described above and those containing product were combined and lyophilized.
1 U humanes Plasmin wurde auf 16 ml mit Puffer verdünnt (0,2 M Tris- (hydroxymethyl)-aminomethan, 0,01 M CaCl2, 0,05% Tween®-20; pH 8; 1 ml Benzylalkohol/l). 200 µl dieser Enzymlösung wurden mit absteigenden Volumina Testpuffer versetzt (250, 240, 230, 220, 200, 180, 170, 150, 100, 50 µl) und dann steigende Mengen Inhibitor im Assaypuffer hinzugesetzt (10, 20, 30, 50, 70, 80, 100, 150, 200 und 250 µl; Konzentration 0,6 µg/µl).1 U human plasmin was diluted to 16 ml with buffer (0.2 M tris- (hydroxymethyl) -aminomethane, 0.01 M CaCl 2 , 0.05% Tween®-20, pH 8, 1 ml benzyl alcohol / L). 200 μl of this enzyme solution was spiked with decreasing volumes of assay buffer (250, 240, 230, 220, 200, 180, 170, 150, 100, 50 μl) and then increasing amounts of inhibitor added in the assay buffer (10, 20, 30, 50, 70 , 80, 100, 150, 200 and 250 μl, concentration 0.6 μg / μl).
Die Enzym/Inhibitor-Lösung wurde 4 h bei Raumtemperatur vorinkubiert, dann 180 µl
von jeder Lösung in das Well einer Microtiterplatte gegeben und mit 20 µl
Substratlösung versetzt. Die Änderung der Absorption wurde bei 405 nm für 10 min
gemessen. Die Geschwindigkeit der Enzymreaktionen wurde bestimmt und der Ki-
Wert daraus berechnet nach der Methode von Bieth (Biochemical Medicine 32: 387-97
(1984) oder Meth. in Enzym. 248: 59-84 (1995)).
Substrat Stock Lösung: 0,1 M in DMSO
Substrat Lösung: 1 × 10-3M Chromozym PL in Assay-Puffer
Assay Puffer: 0,2 M Tris-(hydroxymethyl)-aminomethan,
0,01 M CaCl2, 0,05% Tween®-20; pH 8; 1 ml Benzyl
alkohol/l.The enzyme / inhibitor solution was preincubated for 4 h at room temperature, then 180 μl of each solution was added to the well of a microtiter plate and treated with 20 μl substrate solution. The change in absorbance was measured at 405 nm for 10 min. The rate of enzyme reactions was determined and the Ki value calculated therefrom by the method of Bieth (Biochemical Medicine 32: 387-97 (1984) or Meth. In Enzyme 248: 59-84 (1995)).
Substrate Stock solution: 0.1 M in DMSO
Substrate solution: 1 × 10 -3 M chromozyme PL in assay buffer
Assay buffer: 0.2 M tris- (hydroxymethyl) -aminomethane,
0.01M CaCl 2 , 0.05% Tween®-20; pH 8; 1 ml of benzyl alcohol / l.
Die kinetischen Konstanten der Komplexierung mit den Enzymen Kallikrein, Faktor Xa, Trypsin und Chymotrypsin wurden nach der gleichen Verfahrensweise bestimmt. Die Substrate waren HD-Pro-Phe-Arg-pNA für Plasmakallikrein, S-2444 für Trypsin, Suc- Phe-Leu-Phe-pNA für Chymotrypsin und Bz-Ile-Glu-Gly-Arg-pNA für FXa.The kinetic constants of the complexation with the enzymes kallikrein, factor Xa, Trypsin and chymotrypsin were determined by the same procedure. The Substrates were HD-Pro-Phe-Arg-pNA for plasma kallikrein, S-2444 for trypsin, sucrose. Phe-Leu-Phe-pNA for chymotrypsin and Bz-Ile-Glu-Gly-Arg-pNA for FXa.
Die kinetischen Konstanten der Bikunine, der Einzeldomänen der Bikunine und der PEG-Konjugate wurden nach dem gleichen Verfahren bestimmt.Kinetic constants of bikunins, single domains of bikunins and PEG conjugates were determined by the same method.
Der Proteaseinhibitor Ser10-Ile13-Arg15-Tyr17-Thr19-Asp24-Thr26-Glu31-Asn41- Glu53-Aprotinin wurde mittels eines gentechnisch veränderten Hefeorganismus durch Sekretion hergestellt. Aus dem Hefeüberstand wurde er durch verschiedene chromatographische Verfahren bis zur Homogenität gereinigt. Die Identität des Inhibitors mit der klonierten Sequenz zeigen die nachfolgenden proteinanalytischen Untersuchungen.The protease inhibitor Ser10-Ile13-Arg15-Tyr17-Thr19-Asp24-Thr26-Glu31-Asn41- Glu53-aprotinin was produced by a genetically engineered yeast organism Secretion produced. From the yeast supernatant he was different purified chromatographic procedures to homogeneity. The identity of the Inhibitors with the cloned sequence show the following protein analysis Investigations.
Der Proteaseinhibitor wurde vollständig über 58 Stufen
sequenziert. Die folgende Liste zeigt die bestimmte Proteinsequenz, die identisch ist
mit der klonierten Sequenz:
The protease inhibitor was completely sequenced over 58 steps. The following list shows the particular protein sequence that is identical to the cloned sequence:
Die Aminosäureanalyse stellt einen wichtigen quantitativen Parameter für die Charakterisierung eines Proteins dar. Neben dem Proteingehalt wird bei bekannter Primärstruktur die Anzahl der Einzelaminosäuren ermittelt. Die Aminosäureanalyse von Ser10-Ile13-Arg15-Tyr17-Thr19-Asp24-Thr26-Glu31-Asn41- Glu53-Aprotinin ist in guter Übereinstimmung mit den theoretischen Werten aus der Primärstruktur (Tab. 1).The amino acid analysis represents an important quantitative Parameter for the characterization of a protein. In addition to the protein content is with known primary structure determines the number of single amino acids. The Amino acid analysis of Ser10-Ile13-Arg15-Tyr17-Thr19-Asp24-Thr26-Glu31-Asn41- Glu53-aprotinin is in good agreement with the theoretical values from the Primary structure (Table 1).
Aminosäureanalyse von Ser10-Ile13-Arg15-Tyr17-Thr19-Asp24-Thr26-
Glu31-Asn41-Glu53-Aprotinin. Die ganzen Zahlen sind auf Ala=6 bezogen.
Amino acid analysis of Ser10-Ile13-Arg15-Tyr17-Thr19-Asp24-Thr26-Glu31-Asn41-Glu53-aprotinin. The integers are based on Ala = 6.
Bei der HPLC-Chromatographie von Proteinen an chemisch gebundene Umkehrphasen kommt es über eine hydrophobe Wechselwirkung der Proteine zu einer Bindung an die verwendete Phase. Die Proteine werden gemäß der Stärke ihrer Bindung an die stationäre Phase von organischen Lösungsmitteln (mobile Phase) verdrängt. Aus diesem Grund ist diese Methode ein gutes Kriterium für die Beurteilung der Reinheit eines Proteins. Der Proteaseinhibitor Ser10-Ile13-Arg15-Tyr17-Thr19-Asp24-Thr26-Glu31-Asn41-Glu53-Aprotinin eluiert als schlanker Peak von einer RP-18-Phase.In the HPLC chromatography of proteins chemically bound reversed phases occur via a hydrophobic Interaction of the proteins to bind to the phase used. The proteins be according to the strength of their binding to the stationary phase of organic Solvents (mobile phase) displaced. Because of this, this method is one good criterion for assessing the purity of a protein. The protease inhibitor Ser10-Ile13-Arg15-Tyr17-Thr19-Asp24-Thr26-Glu31-Asn41-Glu53-aprotinin elutes as slender peak of an RP-18 phase.
Die Kapillarelektrophorese erlaubt die Trennung von Peptiden und Proteinen aufgrund ihrer Ladung im elektrischen Feld. Die Güte der Trennung hängt dabei vom Puffer, dem pH-Wert, der Temperatur und den verwendeten Additiven ab. Als Kapillaren werden sogenannte "fused silica" Säulen mit einem Innendurchmesser von 50 bis 100 µm eingesetzt. Der Proteaseinhibitor Ser10-Ile13- Arg15-Tyr17-Thr19-Asp24-Thr26-Glu31-Asn41-Glu53-Aprotinin wurde an einer "fused silica" Säule im elektrischen Feld getrennt. Das Elektropherogramm zeigt einen schlanken Peak.Capillary electrophoresis allows the separation of peptides and proteins due to their charge in the electric field. The goodness of the separation depends on the buffer, the pH, the temperature and the used Additives off. As capillaries so-called "fused silica" columns with a Internal diameter of 50 to 100 microns used. The protease inhibitor Ser10-Ile13- Arg15-Tyr17-Thr19-Asp24-Thr26-Glu31-Asn41-Glu53-aprotinin was fused to a "fused silica "column in electric field isolated .The electropherogram shows a slim peak.
Das Molekulargewicht von Ser10-Ile13-Arg15-Tyr17- Thr19-Asp24-Thr26-Glu31-Asn41-Glu53-Aprotinin wurde mit der MALDI-Technik zu 6425 Dalton bestimmt. Das ermittelte Molekulargewicht ist dabei in guter Übereinstimmung mit dem theoretischen Wert von 6408 Dalton im Rahmen der Genauigkeit der Meßmethode. Sinapinsäure wurde als Matrix eingesetzt.The molecular weight of Ser10-Ile13-Arg15-Tyr17- Thr19-Asp24-Thr26-Glu31-Asn41-Glu53-aprotinin was added by the MALDI technique 6425 daltons. The determined molecular weight is good Consistent with the theoretical value of 6408 daltons in the context of Accuracy of the measuring method. Sinapinic acid was used as a matrix.
Ser10-Ile13-Arg15-Tyr17-Thr19-Asp24-Thr26-Glu31-Asn41- Glu53-Aprotinin wurde mittels SDS-Elektrophorese unter reduzierenden und nicht reduzierenden Bedingungen analysiert. Die Gele zeigen eine Bande im Bereich von ca. 6,5 kD.Ser10-Ile13-Arg15-Tyr17-Thr19-Asp24-Thr26-Glu31-Asn41- Glu53-aprotinin was under reducing and not by SDS electrophoresis analyzed reducing conditions. The gels show a band in the range of about 6.5 kD.
Die inhibitorischen Konstanten von Ser10-Ile13-Arg15-Tyr17-Thr19-Asp24-Thr26- Glu31-Asn41-Glu53-Aprotinin wurden für verschiedene Enzyme bestimmt. In der Tabelle 2 sind die Ki-Werte wiedergegeben. The inhibitory constants of Ser10-Ile13-Arg15-Tyr17-Thr19-Asp24-Thr26- Glu31-Asn41-Glu53-aprotinin were determined for various enzymes. In the Table 2 shows the Ki values.
Inhibitorische Konstanten der Komplexierung von Ser10-Ile13-Arg15-Tyr17- Thr19-Asp24-Thr26-Glu31-Asn41-Glu53-Aprotinin mit den Enzymen Plasmakallikrein, Plasmin, Faktor Xa und ChymotrypsinInhibitory constants of complexation of Ser10-Ile13-Arg15-Tyr17- Thr19-Asp24-Thr26-Glu31-Asn41-Glu53-aprotinin with the enzymes plasma kallikrein, Plasmin, factor Xa and chymotrypsin
Inhibitorische Konstanten der Komplexierung von Ser10-Ile13-Arg15-Tyr17- Thr19-Asp24-Thr26-Glu31-Asn41-Glu53-Aprotinin mit den Enzymen Plasmakallikrein, Plasmin, Faktor Xa und ChymotrypsinInhibitory constants of complexation of Ser10-Ile13-Arg15-Tyr17- Thr19-Asp24-Thr26-Glu31-Asn41-Glu53-aprotinin with the enzymes plasma kallikrein, Plasmin, factor Xa and chymotrypsin
Die rekombinant hergestellten Proteaseinhibitoren wurden auf ihre Kreuzreaktivität mit polyklonalen Kaninchen bzw. humanen Anti-Aprotininantikörpern hin untersucht. Es wurde festgestellt, daß die verschiedenen Proteaseinhibitorvarianten nur eine sehr schwache Kreuzreaktivität gegenüber den verwendeten polyklonalen Kaninchen bzw. humanen Anti-Aprotinin Antiseren zeigen.The recombinantly produced protease inhibitors were tested for their cross-reactivity examined with polyclonal rabbit or human anti-aprotinin antibodies. It was found that the different protease inhibitor variants only one very weak cross-reactivity to the polyclonal used Rabbit or human anti-aprotinin antisera show.
Die Bestimmung des Ki-Wertes mit humanem Harnkallikrein wurde wie im Beispiel 7
beschrieben durchgeführt. Die eingesetzte Inhibitorkonzentration betrug 1,1 µg/µl.
The determination of the Ki value with human urokallikrein was carried out as described in Example 7. The inhibitor concentration used was 1.1 μg / μl.
Substrat Stock Lösung: 0,1 M in DMSO
Substrat Lösung: 1 × 10-3 M HD-Val-Leu-Arg-pNA in Assay-Puffer
Assay Puffer: 0,05 M Tris-(hydroxymethyl)-aminomethan,
0,1 M NaCl, 0,05% Tween®-20; pH 7,5; 1 ml Benzyl
alkohol/l.Substrate Stock solution: 0.1 M in DMSO
Substrate Solution: 1 x 10 -3 M HD-Val-Leu-Arg-pNA in Assay Buffer
Assay Buffer: 0.05 M Tris- (hydroxymethyl) -aminomethane, 0.1 M NaCl, 0.05% Tween®-20; pH 7.5; 1 ml of benzyl alcohol / l.
Die kinetischen Konstanten der Komplexierung mit den Enzymen Kallikrein, Faktor Xa, Chymotrypsin und Plasmin wurden nach der gleichen Verfahrensweise bestimmt. Die Substrate waren HD-Pro-Phe-Arg-pNA für Plasmakallikrein, Suc-Phe- Leu-Phe-pNA für Chymotrypsin, Bz-Ile-GIu-Gly-Arg-pNA für FXa und Chromozym PL für Plasmin.The kinetic constants of complexation with the enzymes kallikrein, factor Xa, chymotrypsin and plasmin were used according to the same procedure certainly. The substrates were HD-Pro-Phe-Arg-pNA for plasma kallikrein, suc-phe- Leu-Phe-pNA for chymotrypsin, Bz-Ile-Glu-Gly-Arg-pNA for FXa and chromozyme PL for plasmin.
Der Proteaseinhibitor DesPro2-Ile13-Arg15-Tyr17-Thr19-Leu39-Leu46-Spacer- Arg15-Ala17-Bikunin wurde mittels eines gentechnisch veränderten Hefeorganismus durch Sekretion hergestellt. Aus dem Hefeüberstand wurde er durch verschiedene chromatographische Verfahren bis zur Homogenität gereinigt. Die Identität des Inhibitors mit der klonierten Sequenz zeigen die nachfolgenden proteinanalytischen Untersuchungen.The Protease Inhibitor DesPro2-Ile13-Arg15-Tyr17-Thr19-Leu39-Leu46 Spacer Arg15-Ala17-bikunin was produced by a genetically engineered yeast organism produced by secretion. From the yeast supernatant he was different purified chromatographic procedures to homogeneity. The identity of the Inhibitors with the cloned sequence show the following protein analysis Investigations.
Der Proteaseinhibitor wurde vollständig sequenziert. Die
Sequenzierung wurde N-terminal, über Bruchstücke des Bikunins, die aus dem
Kulturüberstand isoliert wurden sowie über Bromcyanpeptide durchgeführt. Die
folgende Liste zeigt die bestimmten Proteinsequenzen der Bruchstücke: N-terminale
Sequenzierung (unterstrichen), Bruchstück des Bikunins aus dem Kulturüberstand
der Hefefermentation (fett), Bromcyanfragment (kursiv). Die ermittelte Sequenz ist
mit der klonierten Sequenz identisch.
The protease inhibitor was completely sequenced. The sequencing was performed N-terminally, via fragments of the bikunin isolated from the culture supernatant and via cyanogen bromide peptides. The following list shows the particular protein sequences of the fragments: N-terminal sequencing (underlined), fragment of bikunin from the culture supernatant of yeast fermentation (bold), cyanogen bromide fragment (in italics). The determined sequence is identical to the cloned sequence.
Die Aminosäureanalyse stellt einen wichtigen quantitativen Parameter für die Charakterisierung eines Proteins dar. Neben dem Proteingehalt wird bei bekannter Primärstruktur die Anzahl der Einzelaminosäuren ermittelt. Die Aminosäureanalyse von DesPro2-Ile13-Arg15-Tyr17-Thr19-Leu39-Leu46-Spacer- Arg15-Ala17-Bikunin ist in guter Übereinstimmung mit den theoretischen Werten aus der Primärstruktur (Tab. 3).The amino acid analysis represents an important quantitative Parameter for the characterization of a protein. In addition to the protein content If the primary structure is known, the number of single amino acids is determined. The Amino acid analysis of DesPro2-Ile13-Arg15-Tyr17-Thr19-Leu39-Leu46-spacer Arg15-Ala17-bikunin is in good agreement with the theoretical values the primary structure (Table 3).
Aminosäureanalyse von DesPro2-Ile13-Arg15-Tyr17-Thr19-Leu39-Leu46- Spacer-Arg15-Ala17-Bikunin. Die ganzen Zahlen sind auf Arg=10 bezogen.Amino acid analysis of DesPro2-Ile13-Arg15-Tyr17-Thr19-Leu39-Leu46- Spacer-Arg15-Ala17-bikunin. The integers are based on Arg = 10.
Bei der HPLC-Chromatographie von Proteinen an chemisch gebundene Umkehrphasen kommt es über eine hydrophobe Wechselwirkung der Proteine zu einer Bindung an die verwendete Phase. Die Proteine werden gemäß der Stärke ihrer Bindung an die stationäre Phase von organischen Lösungsmitteln (mobile Phase) verdrängt. Aus diesem Grund ist diese Methode ein gutes Kriterium für die Beurteilung der Reinheit ein Protein. DesPro2- Ile13-Arg15-Tyr17-Thr19-Leu39-Leu46-Spacer-Arg15-Ala17-Bikunin eluiert als sauberer Peak von der RP-18-Phase.In the HPLC chromatography of proteins chemically bound reversed phases occur via a hydrophobic Interaction of the proteins to bind to the phase used. The Proteins become dependent on the strength of their binding to the stationary phase of displaced organic solvents (mobile phase). That's why this one is Method a good criterion for assessing the purity of a protein. DesPro2- Ile13-Arg15-Tyr17-Thr19-Leu39-Leu46-spacer-Arg15-Ala17-bikunin elutes as clean peak from the RP-18 phase.
Das Molekulargewicht von DesPro2-Ile13-Arg15- Tyr17-Thr19-Leu39-Leu46-Spacer-Arg15-Ala17-Bikunin wurde mit der MALDI- Technik zu 14314 Dalton bestimmt. Das ermittelte Molekulargewicht ist dabei in guter Übereinstimmung mit dem theoretischen Wert von 14313 Dalton im Rahmen der Genauigkeit der Meßmethode. Sinapinsäure wurde als Matrix eingesetzt.The molecular weight of DesPro2-Ile13-Arg15- Tyr17-Thr19-Leu39-Leu46-spacer-Arg15-Ala17-bikunin was labeled with the MALDI Technique destined to 14314 daltons. The determined molecular weight is good Conformity with the theoretical value of 14313 daltons in the context of Accuracy of the measuring method. Sinapinic acid was used as a matrix.
DesPro2-Ile13-Arg15-Tyr17-Thr19-Leu39-Leu46-Spacer- Arg15-Ala17-Bikunin wurde mittels SDS-Elektrophoresen unter nicht reduzierenden Bedingungen analysiert. Das Gel zeigt eine Bande im Bereich von ca. 14 kD. DesPro2-Ile13-Arg15-Tyr17-Thr19-Leu39-Leu46-spacer Arg15-Ala17-bikunin was analyzed by non-reducing SDS electrophoresis Conditions analyzed. The gel shows a band in the range of about 14 kD.
Die inhibitorischen Konstanten von DesPro2-Ile13-Arg15-Tyr17-Thr19-Leu39-Leu46- Spacer-Arg15-Ala17-Bikunin wurden für verschiedene Enzyme bestimmt. In der Tabelle 4 sind die Ki-Werte wiedergegeben.The inhibitory constants of DesPro2-Ile13-Arg15-Tyr17-Thr19-Leu39-Leu46- Spacer Arg15-Ala17 bikunin were determined for various enzymes. In the Table 4 shows the Ki values.
Inhibitorische Konstanten der Komplexierung von DesPro2-Ile13-Arg15- Tyr17-Thr19-Leu39-Leu46-Spacer-Arg15-Ala17-Bikunin mit den Enzymen Harnkallikrein, Faktor Xa, Rinderchymotrypsin, Plasmakallikrein und PlasminInhibitory constants of complexation of DesPro2-Ile13-Arg15- Tyr17-Thr19 Leu39 Leu46 Spacer Arg15 Ala17 Bikunin with the enzymes Urokallikrein, factor Xa, bovine chymotrypsin, plasma kallikrein and plasmin
Inhibitorische Konstanten der Komplexierung von DesPro2-Ile13-Arg15- Tyr17-Thr19-Leu39-Leu46-Spacer-Arg15-Ala17-Bikunin mit den Enzymen Harnkallikrein, Faktor Xa, Rinderchymotrypsin, Plasmakallikrein und PlasminInhibitory constants of complexation of DesPro2-Ile13-Arg15- Tyr17-Thr19 Leu39 Leu46 Spacer Arg15 Ala17 Bikunin with the enzymes Urokallikrein, factor Xa, bovine chymotrypsin, plasma kallikrein and plasmin
Der Proteaseinhibitor Thr-Thr-Leu-Gln-Gln-Glu-Lys-DesArg1-Arg15-Ala17-Aprotinin wurde aus dem Hefeüberstand neben anderen Spaltprodukten des Bikunins durch verschiedene chromatographische Verfahren isoliert. Der Proteaseinhibitor entspricht dem hinteren Teil des Bikunins. Er enthält die 2. Kunitzdomäne. Er wurde bis zur Homogenität gereinigt. Die Zugehörigkeit zum Bikunin zeigen die nachfolgenden proteinanalytischen Untersuchungen.The protease inhibitor Thr-Thr-Leu-Gln-Gln-Glu-Lys-DesArg1-Arg15-Ala17-aprotinin was made from the yeast supernatant, among other fission products of bikunin isolated various chromatographic methods. The protease inhibitor corresponds to the back part of the bikunin. It contains the 2nd Kunitz domain. He was cleaned to homogeneity. Belonging to the Bikunin show the subsequent protein analysis.
Die Sequenzierung wurde N-terminal über 60 Stufen durchgeführt.
Sie zeigt die Identität mit der 2. Bikunindomäne.
Sequencing was performed N-terminally over 60 steps. It shows the identity with the 2nd Bikunindomäne.
Bei der HPLC-Chromatographie von Proteinen an chemisch gebundene Umkehrphasen kommt es über eine hydrophobe Wechselwirkung der Proteine zu einer Bindung an die verwendete Phase. Die Proteine werden gemäß der Stärke ihrer Bindung an die stationäre Phase von organischen Lösungsmitteln (mobile Phase) verdrängt. Aus diesem Grund ist diese Methode ein gutes Kriterium für die Beurteilung der Reinheit eines Proteins. Thr-Thr- Leu-Gln-Gln-Glu-Lys-DesArg1-Arg15-Ala17-Aprotinin eluiert als sauberer Peak von der RP-18-Phase.In the HPLC chromatography of proteins chemically bound reversed phases occur via a hydrophobic Interaction of the proteins to bind to the phase used. The Proteins become dependent on the strength of their binding to the stationary phase of displaced organic solvents (mobile phase). That's why this one is Method a good criterion for assessing the purity of a protein. Thr-Thr Leu-Gln-Gln-Glu-Lys-DesArg1-Arg15-Ala17-aprotinin elutes as a clean peak of the RP-18 phase.
Das Molekulargewicht von Thr-Thr-Leu-Gln-Gln-Glu- Lys-DesArg1-Arg15-Ala17-Aprotinin wurde mit der MALDI-Technik als Na⁺-Ion zu 7154 Dalton bestimmt. Das ermittelte Molekulargewicht ist dabei in guter Übereinstimmung mit dem theoretischen Wert des Na⁺-Ions von 7150 Dalton im Rahmen der Genauigkeit der Meßmethode. Sinapinsäure wurde als Matrix eingesetzt. The molecular weight of Thr-Thr-Leu-Gln-Gln-Glu Lys-DesArg1-Arg15-Ala17-aprotinin was added as a Na + ion using the MALDI technique 7154 daltons. The determined molecular weight is good Corresponds to the theoretical value of the Na⁺ ion of 7150 daltons in Frame of accuracy of the measuring method. Sinapinic acid was used as a matrix used.
Thr-Thr-Leu-Gln-Gln-Glu-Lys-DesArg1-Arg15-Ala17- Aprotinin wurde mittels SDS-Elektrophorese unter reduzierenden und nicht reduzierenden Bedingungen analysiert. Die Gele zeigen eine Bande im Bereich von ca. 7kD.Thr-Thr-Leu-Gln-Gln-Glu-Lys-DesArg1-Arg15-Ala17- Aprotinin was under reducing and not by SDS electrophoresis analyzed reducing conditions. The gels show a band in the range of about 7kD.
Die inhibitorischen Konstanten von Thr-Thr-Leu-Gln-Gln-Glu-Lys-DesArg1-Arg15- Ala17-Aprotinin wurden für verschiedene Enzyme bestimmt. In der Tabelle 5 sind die Ki-Werte wiedergegeben.The inhibitory constants of Thr-Thr-Leu-Gln-Gln-Glu-Lys-DesArg1-Arg15- Ala17-aprotinin was determined for various enzymes. In Table 5 are the Ki values are reproduced.
Inhibitorische Konstanten der Komplexierung von Thr-Thr-Leu-Gln-Gln- Glu-Lys-DesArg1-Arg15-Ala17-Aprotinin mit den Enzymen Harnkallikrein, Faktor Xa, Chymotrypsin, Plasmakallikrein und PlasminInhibitory constants of the complexation of Thr-Thr-Leu-Gln-Gln Glu-Lys-DesArg1-Arg15-Ala17-aprotinin with the enzymes urokallikrein, factor Xa, Chymotrypsin, plasma kallikrein and plasmin
Inhibitorische Konstanten der Komplexierung von Thr-Thr-Leu-Gln-Gln- Glu-Lys-DesArg1-Arg15-Ala17-Aprotinin mit den Enzymen Harnkallikrein, Faktor Xa, Chymotrypsin, Plasmakallikrein und PlasminInhibitory constants of the complexation of Thr-Thr-Leu-Gln-Gln Glu-Lys-DesArg1-Arg15-Ala17-aprotinin with the enzymes urokallikrein, factor Xa, Chymotrypsin, plasma kallikrein and plasmin
Der Proteaseinhibitor Asp(-3)-Lys(-2)-Arg(-1)-DesPro2-Ile13-Arg15-Tyr17-Thr19- Leu39-Leu46-Aprotinin-Asn59-Ala60-Asn61 wurde aus dem Hefeüberstand neben anderen Spaltprodukten des Bikunins durch verschiedene chromatographische Verfahren isoliert. Der Proteaseinhibitor entspricht dem vorderen Teil des Bikunins. Er enthält die 1. Kunitzdomäne. Er wurde bis zur Homogenität gereinigt. Die Zugehörigkeit zum Bikunin zeigen die nachfolgenden proteinanalytischen Untersuchungen.The protease inhibitor Asp (-3) -Lys (-2) -Arg (-1) -DesPro2-Ile13-Arg15-Tyr17-Thr19- Leu39-Leu46-aprotinin-Asn59-Ala60-Asn61 was added from the yeast supernatant other fission products of bikunin by different chromatographic Procedure isolated. The protease inhibitor corresponds to the anterior part of the bikunin. It contains the 1st Kunitz domain. He was cleaned to homogeneity. The Belonging to Bikunin show the following protein analysis Investigations.
Die Sequenzierung wurde N-terminal über 21 Stufen durchgeführt.
Sie zeigt die Identität mit der 1. Bikunindomäne.
The sequencing was performed N-terminal over 21 steps. It shows the identity with the 1st bikunin domain.
Bei der HPLC-Chromatographie von Proteinen an chemisch gebundene Umkehrphasen kommt es über eine hydrophobe Wechselwirkung der Proteine zu einer Bindung an die verwendete Phase. Die Proteine werden gemäß der Stärke ihrer Bindung an die stationäre Phase von organischen Lösungsmitteln (mobile Phase) verdrängt. Aus diesem Grund ist diese Methode ein gutes Kriterium für die Beurteilung der Reinheit eines Proteins. Der Proteaseinhibitor Asp(-3)-Lys(-2)-Arg(-1)-DesPro2-Ile13-Arg15-Tyr17-Thr19-Leu39- Leu46-Aprotinin-Asp59-Ala60-Asn61 eluiert als sauberer Peak von der RP-18- Phase. In the HPLC chromatography of proteins chemically bound reversed phases occur via a hydrophobic Interaction of the proteins to bind to the phase used. The Proteins become dependent on the strength of their binding to the stationary phase of displaced organic solvents (mobile phase). That's why this one is Method a good criterion for assessing the purity of a protein. The Protease inhibitor Asp (-3) -Lys (-2) -Arg (-1) -DesPro2-Ile13-Arg15-Tyr17-Thr19-Leu39- Leu46-aprotinin-Asp59-Ala60-Asn61 elutes as a clean peak from the RP-18 Phase.
Das Molekulargewicht von Asp(-3)-Lys(-2)-Arg(-1)- DesPro2-Ile13-Arg15-Tyr17-Thr19-Leu39-Leu46-Aprotinin-Asn59-Ala60-Asn61 wurde mit der MALDI-Technik als Na⁺-Ion zu 7118 Dalton bestimmt. Das ermittelte Molekulargewicht ist dabei in guter Übereinstimmung mit dem theoretischen Wert des Na⁺-Ions von 7117 Dalton im Rahmen der Genauigkeit der Meßmethode. Sinapinsäure wurde als Matrix eingesetzt.The molecular weight of Asp (-3) -Lys (-2) -Arg (-1) - DesPro2-Ile13-Arg15-Tyr17-Thr19-Leu39-Leu46 aprotinin-Asn59-Ala60-Asn61 was determined to be 7118 daltons using the MALDI technique as the Na + ion. That determined Molecular weight is in good agreement with the theoretical value of NaOH of 7117 Daltons within the accuracy of the measurement method. Sinapinic acid was used as a matrix.
Der Proteaseinhibitor Asp(-3)-Lys(-2)-Arg(-1)-DesPro2-Ile13- Arg15-Tyr17-Thr19-Leu39-Leu46-Aprotinin-Asn59-Ala60-Asn61 wurde mittels Kapillarelektrophoresen unter analysiert. Der Inhibitor zeigt einen schlanken Peak bei ca. 12 min.The protease inhibitor Asp (-3) -Lys (-2) -Arg (-1) -DesPro2-Ile13- Arg15-Tyr17-Thr19-Leu39-Leu46-aprotinin-Asn59-Ala60-Asn61 was used Capillary electrophoreses under analyzed. The inhibitor shows a slender peak at approx. 12 min.
Die inhibitorischen Konstanten von Asp(-3)-Lys(-2)-Arg(-1)-DesPro2-Ile13-Arg15- Tyr17-Thr19-Leu39-Leu46-Aprotinin-Asn59-Ala60-Asn61 wurden für verschiedene Enzyme bestimmt. In der Tabelle 6 sind die Ki-Werte wiedergegeben.The inhibitory constants of Asp (-3) -Lys (-2) -Arg (-1) -DesPro2-Ile13-Arg15- Tyr17-Thr19-Leu39-Leu46-aprotinin-Asn59-Ala60-Asn61 were used for various Enzymes determined. Table 6 shows the Ki values.
Inhibitorische Konstanten der Komplexierung von Asp(-3)-Lys(-2)-Arg(-1)- DesPro2-Ile13-Arg15-Tyr17-Thr19-Leu39-Leu46-Aprotinin-Asn59-Ala60-Asn61 mit den Enzymen FaktorXa, Plasmakallikrein und PlasminInhibitory constants of complexation of Asp (-3) -Lys (-2) -Arg (-1) - DesPro2-Ile13-Arg15-Tyr17-Thr19-Leu39-Leu46-aprotinin-Asn59-Ala60-Asn61 with the enzymes Factor Xa, plasma kallikrein and plasmin
Inhibitorische Konstanten der Komplexierung von Asp(-3)-Lys(-2)-Arg(-1)- DesPro2-Ile13-Arg15-Tyr17-Thr19-Leu39-Leu46-Aprotinin-Asn59-Ala60-Asn61 mit den Enzymen FaktorXa, Plasmakallikrein und PlasminInhibitory constants of complexation of Asp (-3) -Lys (-2) -Arg (-1) - DesPro2-Ile13-Arg15-Tyr17-Thr19-Leu39-Leu46-aprotinin-Asn59-Ala60-Asn61 with the enzymes Factor Xa, plasma kallikrein and plasmin
Ser10-Ile13-Arg15-Tyr17-Thr19-Asp24-Thr26-Glu31-Asn41-Glu53-Aprotinin wurde mit SC-PEG-5000, das spezifisch mit freien NH2-Gruppen reagiert in 0,2 M Boratpuffer pH 8,3 für 1 h bei 37°C unter leichtem Schütteln umgesetzt. Nicht umgesetzter Inhibitor oder SC-PEG-5000 wurde mittels Gelfiltration an einer Superdex 30 mit 50 mM Na-Phosphat /150 mM NaCl pH 7,2 entfernt.Ser10-Ile13-Arg15-Asp24-Thr19-Tyr17-Thr26-Glu31-Asn41-Glu53-aprotinin was treated with SC-PEG-5000 which specifically reacts with the free NH 2 groups in 0.2 M borate buffer pH 8.3 for 1 h reacted at 37 ° C with gentle shaking. Unreacted inhibitor or SC-PEG-5000 was removed by gel filtration on a Superdex 30 with 50 mM Na phosphate / 150 mM NaCl pH 7.2.
Das SC-PEG-5000 (Succinimidylcarbonat Polyäthylenglykoll Monomethyläther-5000; mittleres Molekulargewicht 5 kD) wurde von Calbiochem, D - Bad Soden bezogen.The SC-PEG-5000 (succinimidyl carbonate polyethylene glycol monomethyl ether-5000; average molecular weight 5 kD) was purchased from Calbiochem, D - Bad Soden.
Der Proteaseinhibitor PEG-Ser10-Ile13-Arg15-Tyr17-Thr19-Asp24-Thr26-Glu31- Asn41-Glu53-Aprotinin wurde nach der Reaktion durch Gelfiltration von den Ausgangsprodukten abgetrennt und zur Charakterisierung eingesetzt.The Protease Inhibitor PEG-Ser10-Ile13-Arg15-Tyr17-Thr19-Asp24-Thr26-Glu31- Asn41-Glu53-aprotinin was reported by the gel filtration after reaction Separated starting materials and used for characterization.
Die Sequenzierung wurde N-terminal über 21 Stufen durchgeführt.
Sie zeigt die Identität des eingesetzten Inhibitors.
The sequencing was performed N-terminal over 21 steps. It shows the identity of the inhibitor used.
PEG-Ser10-Ile13-Arg15-Tyr17-Thr19-Asp24-Thr26-Glu31- Asn41-Glu53-Aprotinin wurde mittels SDS-Elektrophorese unter reduzierenden Bedingungen analysiert. Das Gele zeigt eine Bande im Bereich von ca. 12 kD. PEG-Ser10-Ile13-Arg15-Tyr17-Thr19-Asp24-Thr26-Glu31- Asn41-Glu53-aprotinin was reduced by SDS electrophoresis Conditions analyzed. The gel shows a band in the range of about 12 kD.
Die inhibitorischen Konstanten von PEG-Ser10-Ile13-Arg15-Tyr17-Thr19-Asp24- Thr26-Glu31-Asn41-Glu53-Aprotinin wurden für verschiedene Enzyme bestimmt. In der Tabelle 7 sind die Ki-Werte wiedergegeben.The inhibitory constants of PEG-Ser10-Ile13-Arg15-Tyr17-Thr19-Asp24- Thr26-Glu31-Asn41-Glu53-aprotinin were determined for various enzymes. In Table 7 shows the Ki values.
Inhibitorische Konstanten der Komplexierung von PEG-Ser10-Ile13- Arg15-Tyr17-Thr19-Asp24-Thr26-Glu31-Asn41-Glu53-Aprotinin mit den Enzymen Faktor Xa, Plasmakallikrein und PlasminInhibitory constants of complexation of PEG-Ser10-Ile13- Arg15-Tyr17-Thr19-Asp24-Thr26-Glu31-Asn41-Glu53-aprotinin with the enzymes Factor Xa, plasma kallikrein and plasmin
Inhibitorische Konstanten der Komplexierung von PEG-Ser10-Ile13- Arg15-Tyr17-Thr19-Asp24-Thr26-Glu31-Asn41-Glu53-Aprotinin mit den Enzymen Faktor Xa, Plasmakallikrein und PlasminInhibitory constants of complexation of PEG-Ser10-Ile13- Arg15-Tyr17-Thr19-Asp24-Thr26-Glu31-Asn41-Glu53-aprotinin with the enzymes Factor Xa, plasma kallikrein and plasmin
Claims (17)
Arg X2 Asp Phe Cys Leu Glu Pro Pro Ser Thr Gly X13 Cys Arg Ala X17 Ile Thr Arg Tyr Phe Tyr X24 Ala Thr Ala Gly Leu Cys X31 Thr Phe Val Tyr Gly Gly Cys X39 Ala Asn Arg Asn Asn Phe X46 Ser Ala Glu Asp Cys Met Glu Thr Cys Gly Gly Ala
worin X2 Pro oder eine Bindung ist, X13 Ile, Phe oder Leu ist, X17 Tyr Leu oder Arg ist, X24 Asp oder Asn ist, X31 Glu oder Gln ist X39 Arg oder Leu ist, X46 Lys oder Leu ist oder Polyethylenglykolderivate derselben.3. Aprotininvarianten according to claim 1 or 2 with the formula
Arg X 2 Asp Phe Cys Leu Glu Pro Pro Ser Thr Gly X 13 Cys Arg Ala X 17 Ile Thr Arg Tyr Phe Tyr X 24 Ala Thr Ala Gly Leu Cys X 31 Thr Phe Val Tyr Gly Gly Cys X 39 Ala Asn Arg Asn Asn Phe X 46 Ser Ala Glu Asp Cys Met Glu Thr Cys Gly Gly Ala
wherein X 2 is Pro or a bond, X 13 is Ile, Phe or Leu, X 17 is Tyr Leu or Arg, X 24 is Asp or Asn, X 31 is Glu or Gln is X 39 Arg or Leu, X 46 Lys or Leu is or polyethylene glycol derivatives thereof.
- a) eine Aprotininvariante ist, in der der Aminosäurerest 13 Ile, Phe oder Leu ist, der Aminosäurerest 15 Arg Val oder Leu ist, der Aminosäurerest 17 Tyr, Leu oder Ala ist, der Aminosäurerest 19 Thr oder Lys ist, der Aminosäurerest 39 Arg oder Leu ist und der Aminosäurerest 46 Leu oder Lys ist, oder
- b) eine Aprotininvariante gemäß Anspruch 1 bis 5 ist.
- a) is an aprotinin variant in which the amino acid residue is 13 Ile, Phe or Leu, the amino acid residue is 15 Arg Val or Leu, the amino acid residue is 17 Tyr, Leu or Ala, the amino acid residue is 19 Thr or Lys, the amino acid residue is 39 Arg or Leu is and the amino acid residue is 46 Leu or Lys, or
- b) is a Aprotininvariante according to claim 1 to 5.
Arg X2Asp Phe Cys Leu Glu Pro Pro X10 Thr Gly X13 Cys X15 Ala X17 Ile X19 Arg Tyr Phe Tyr X24 Ala X26 Ala Gly Leu Cys X31 Thr Phe Val Tyr Gly Gly Cys X39 Ala X41 Arg Asn Asn Phe X46 Ser Ala Glu Asp Cys Met X53 Thr Cys Gly Gly Ala Asn Ala Asn Arg X63 X64 Lys Thr Thr Leu Gln Gln Glu X72 Pro Asp Phe Cys Leu Glu Pro Pro X81 Thr Gly X84 Cys Arg Ala X88 Ile X90 Arg Tyr Phe Tyr X95 Ala X97Ala Gly Leu Cys X102 Thr Phe Val Tyr Gly Gly Cys X110 Ala X112 Arg Asn Asn Phe Lys Ser Ala Glu Asp Cys Met X124 Thr Cys Gly Gly Ala,
wobei X2 Pro oder eine Bindung ist, X10 Ser oder Tyr ist, X13 Ile oder Pro ist, X15 Arg, Val oder Lys ist, X17 Tyr, Ng oder Ala ist, X19 Thr oder Ile ist, X24 Asp oder Asn ist, X26 Thr oder Lys ist, X31 Glu oder Gln ist, X39 Arg oder Leu ist, X41 Asn oder Lys ist, X46 Lys oder Leu ist, X53 Glu oder Arg ist, X63 und X64 jeweils Ile oder Leu ist, X72 Arg oder Lys ist, X81 Tyr oder Ser ist, X84 Pro oder Ile ist, X88 Ala oder Tyr ist, X90 Ile oder Thr ist, X95 Asn oder Asp ist, X97 Lys oder Thr ist, X102 Gln oder Glu ist, X110 Arg oder Leu ist, X112 Lys oder Asn ist und X124 Arg oder Glu ist.10. Bikunins according to one or more of claims 6 to 9 having the formula
Arg X 2 Asp Phe Cys Leu Glu Pro Pro X 10 Thr Gly X 13 Cys X 15 Ala X 17 Ile X 19 Arg Tyr Phe Tyr X 24 Ala X 26 Ala Gly Leu Cys X 31 Thr Phe Val Tyr Gly Gly Cys X 39 Ala X 41 Arg Asn Asn Phe X 46 Ser Ala Glu Asp Cys Met X 53 Thr Cys Gly Gly Ala Asn Ala Asn Arg X 63 X 64 Lys Thr Thr Leu Gln Gln Glu X 72 Pro Asp Phe Cys Leu Glu Pro Pro X 81 Thr Gly X 84 Cys Arg Ala X 88 Ile X 90 Arg Tyr Phe Tyr X 95 Ala X 97 Ala Gly Leu Cys X 102 Thr Phe Val Tyr Gly Gly Cys X 110 Ala X 112 Arg Asn Asn Phe Lys Ser Ala Glu Asp Cys Met X 124 Thr Cys Gly Gly Ala,
wherein X 2 is Pro or a bond, X 10 is Ser or Tyr, X 13 is Ile or Pro, X 15 is Arg, Val or Lys, X 17 is Tyr, Ng or Ala, X 19 is Thr or Ile, X 24 Asp or Asn, X 26 is Thr or Lys, X 31 is Glu or Gln, X 39 is Arg or Leu, X 41 is Asn or Lys, X 46 is Lys or Leu, X 53 is Glu or Arg, X 63 and X 64 is each Ile or Leu, X 72 is Arg or Lys, X 81 is Tyr or Ser, X 84 is Pro or Ile, X 88 is Ala or Tyr, X is 90 Ile or Thr, X 95 is Asn or Asp, X 97 is Lys or Thr, X 102 is Gln or Glu, X 110 is Arg or Leu, X 112 is Lys or Asn and X 124 is Arg or Glu.
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