DE3931787A1 - Antikoerper gegen hochkonservierte aminosaeuresequenzen von immunogenen substanzen, verfahren zur herstellung dieser antikoerper sowie deren verwendung in immunoassays - Google Patents
Antikoerper gegen hochkonservierte aminosaeuresequenzen von immunogenen substanzen, verfahren zur herstellung dieser antikoerper sowie deren verwendung in immunoassaysInfo
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Description
Es ist bekannt, daß zum qualitativen und quantitativen
Nachweis von immunogenen Substanzen, wie Antigenen, in
immer größerem Maße immunometrische Methoden herangezogen
werden. Diese Methoden beruhen auf der Bildung eines
Komplexes der immunogenen Substanz mit einem oder mehreren
Antikörpern, wobei einer der Bindungspartner zwecks
Detektion markiert ist. Dadurch ist es möglich,
festzustellen, ob und in welcher Menge sich ein Komplex aus
der immunogenen Substanz und einem oder mehreren Antikörpern
gebildet hat. Entscheidende Verbesserungen der
immunometrischen Bestimmungsverfahren gelangen mit der
Einführung monoklonaler Antikörper durch Milstein und Köhler,
deren Anwendung in immunometrischen Assays in der deutschen
Offenlegungsschrift 31 30 834 eingehend beschrieben ist. Auch
immunometrische Verfahren zur Bestimmung von Insulinen
bestimmter Spezies sind bereits beschrieben (J. Havrankova et
al., Journal of Immunoassay, 5 (1&2), 131-144 (1984)). Diese
Antikörper wurden durch Immunisierung mit den verschiedenen
Insulinen als Immunogen erhalten. Die Verwendung von
Antipeptidantikörpern, welche durch Immunisierung mit
Bruchstücken des betreffenden Proteins (Antigens) erhalten
wurden, zur Identifizierung von nativen Proteinen brachten
weitere Verbesserungsmöglichkeiten hinsichtlich der
Universalität immunometrischer Bestimmungen. Solche
Antipeptidantikörper sind mittlerweile ein wichtiges Werkzeug
bei der Identifikation von Peptiden und damit Gensequenzen.
Von besonderem Interesse sind diese Antikörper auch für
die Bestimmung von Substanzen, gegen die auf herkömmliche
Weise keine oder nur in beschränktem Umfang Antiseren
generiert werden können, weil diese - als vollständige
Proteine injiziert - entweder in den benötigten
Konzentrationen schon zu hoch wirksam sind, z. B.
Peptidhormone, Neuropeptide oder zu toxisch wirken, z. B.
Diphtheria Toxin, Viren und andere Mikroorganismen. Bei der
Entwicklung von "Synthetischen Impfstoffen" (J.G. Sutcliff
et al., Science, Vol. 219, 660 (1983)) konnten solche
Antipeptidantikörper ebenfalls erfolgreich eingesetzt werden.
Für die Auswahl der Peptidsequenz gegen welche auf
literaturbekannte Weise polyklonale oder monoklonale
Antikörper gewonnen werden sollen, scheint es vorteilhaft zu
sein, daß zumindest ein Teil dieser Sequenz an der Oberfläche
des nativen Proteins lokalisiert - d.h. exprimiert - ist und
somit vermehrt geladene oder stark polare funktionelle Gruppen
enthält. Es wird hierbei im Stand der Technik jedoch ausdrücklich
darauf verwiesen, daß Peptidbruchstücke, die evolutionär
hochkonservierte Aminosäuresequenzen darstellen, sehr
schlechte Immunogene sind (s. G. Walter, J. Immunol. Med. 88,
(1986), 149-161). Unter evolutionär hochkonservierten
Aminosäuresequenzen werden hierbei solche Sequenzen eines
gegebenen Proteins verstanden, die sich im Verlauf der
Evolution nicht oder nur wenig verändert haben. So
unterscheiden sich beispielsweise Pferde- und Kanninchen-
Cytochrom C in einigen Aminosäuresequenzen. Andere Sequenzen
dieses Proteins aus den beiden Tierspezies sind hingegen
identisch. Es wurde beobachtet, daß das Immunsystem der
einen Tierspezies keine Antikörper gegen diese identischen
Regionen des Cytochrom C der anderen Spezies bildet, da
diese Sequenz ja auch in dem körpereigenen Cytochrom C
vorkommt. Es gilt als Regel, daß die Immunantwort auf ein
Antigen um so besser ist, je größer der evolutionäre Abstand
zwischen immunisierendem Protein und dem entsprechenden
körpereigenen Protein ist.
Der Erfindung lag nun die Aufgabe zugrunde, Antikörper zur
Verfügung zu stellen, die in der Lage sind, sowohl mit einem
nativen Protein, als auch mit Derivaten, Mutanten,
denaturierten Produkten, Fragmenten oder (synthetischen)
Vorstufen Immunkomplexe zu bilden.
Insbesondere bestand die Aufgabe darin, Antikörper zur
Verfügung zu stellen, welche mit gentechnologisch
hergestellten Insulinen der verschiedensten Spezies sowie
deren Derivaten, denaturierten Vorstufen und Fragmenten
Immunkomplexe bilden.
Eine weitere Aufgabe bestand darin, ein immunometrisches
Meßverfahren zu entwickeln, welches die Messung der
Initialausbeute von gentechnologisch hergestellten Insulinen
als Fusionsprotein erlaubt - was mit immunologischen
Meßverfahren gemäß Stand der Technik bisher nicht möglich
ist - und gleichzeitig in der Lage ist, die
Proteinkonzentrationen in den einzelnen Aufarbeitungsstufen
mit dem gleichen Meßverfahren zu messen. Unter Initialausbeute
wird diejenige Ausbeute verstanden, welche direkt nach der
Fermentation effektiv vorhanden ist. Sie ist nicht verfälscht
durch Verluste in der Probenaufbereitung und durch
Aufbereitungsstufen.
Überraschenderweise wurde nun gefunden, daß Antikörper,
welche durch Immunisierung mit hochkonservierten
Peptidbruchstücken des betreffenden nativen Proteins
erhalten wurden, die obengenannte Aufgabe erfüllen.
Die Erfindung betrifft somit:
Antikörper, welche durch Immunisierung mit einem Peptidbruchstück, welches eine hochkonservierte Aminosäuresequenz eines nativen Proteins darstellt, erhalten werden.
Antikörper, welche durch Immunisierung mit einem Peptidbruchstück, welches eine hochkonservierte Aminosäuresequenz eines nativen Proteins darstellt, erhalten werden.
Insbesondere betrifft die Erfindung solche Antikörper, die
durch Immunisierung mit hochkonservierten Peptidbruchstücken
des Insulins erhalten werden.
Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung
obengenannter Antikörper sowie die Verwendung derselben in
immunometrischen Meßverfahren.
Im Vorstehenden wie im Folgenden werden unter
hochkonservierten Aminosäuresequenzen solche Proteinfragmente
eines gegebenen, in mehreren Spezies - wenn auch mehr oder
weniger leicht modifiziert - vorkommenden Proteins
verstanden, welche sich im Verlaufe der Evolution nicht oder
gegebenenfalls nur unwesentlich verändert haben. Als
Beispiel sei hier das Octapeptid (14-21) der Insulin-A-Kette
genannt (Tyr-Glu-Leu-Glu-Asn-Tyr-Cys-Asn), welches in vielen
bekannten Insulinen, wie Human-, Schweine-, Schaf-, Pferd-,
Rinder-, Huhn-, Enten-, Truthahn-, Gans-, Alligator-,
Klapperschlangen-, Colubrit-Snake-, Sei Whale-, Elefanten-,
Ziegen-, Hunde-, Affen-, Sperm Whale-, Fin Whale-, Ratten-,
Maus-, Hamster-, Kaninchen-Insulin unverändert vorkommt.
Unter einem nativen Protein wird ein natürlich vorkommendes
Protein verstanden.
Unter Peptidbruchstücken, Peptidfragmenten,
Proteinbruchstücken und Proteinfragmenten werden Teile eines
betreffenden Peptids/Proteins verstanden, die natürlicher
Bestandteil dieses Peptids/Proteins sind. Es handelt sich
hierbei um zusammenhängende Aminosäuren (eine sogenannte
Aminosäuresequenz), die einen Ausschnitt oder einen Anfang
oder ein Ende des Peptids/Proteins darstellen.
Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Antikörper gegen
hochkonservierte Aminosäuresequenzen von nativen Proteinen
geht man am besten folgendermaßen vor:
a) Die betreffende Sequenz sollte bevorzugt exprimiert
sein, d.h., sie sollte sich an der Oberfläche des
nativen Proteins befinden, welches bevorzugt dann
der Fall ist, wenn die Sequenz vermehrt geladene
oder stark polare funktionelle Gruppen enthält oder
wenn die Sekundärstruktur des Proteins Schleifen
aufweist, welche bevorzugt aus dem Molekül
herausragen. Diese Bedingung ist meist dann erfüllt,
wenn beispielsweise Asparagin (Asn), Asparaginsäure
(Asp), Prolin (Pro), Glutamin (Gln), Glutaminsäure
(Glu) und/oder Glycin (Gly) vermehrt in der
betrachteten Sequenz vorkommen.
b) Die Zahl der potentiellen Epitope auf dem
ausgewählten Peptidbruchstück soll einerseits
möglichst klein sein, andererseits soll das
Peptidbruchstück aber groß genug für eine
Immunantwort sein. Die ausgewählte Sequenz sollte
20, bevorzugt 12, besonders bevorzugt 10, ganz
besonders bevorzugt 8 Aminsäuren nicht überschreiten
und nicht kürzer sein als 4, bevorzugt 5, besonders
bevorzugt 6 Aminosäuren. Bewährt haben sich
Peptidbruchstücke mit 6-13, bevorzugt 7-11,
insbesondere 8-10 Aminosäuren.
c) Bevorzugt sollte die ausgewählte Sequenz nicht am
N- oder C-Terminus des betreffenden nativen Proteins
liegen, wobei unter N- und C-Terminus hier die
entsprechenden Termini des gesamten nativen Proteins
verstanden werden. Ist dieses gesamte Protein aus
mehreren miteinander verknüpften Proteinen
aufgebaut, so kann die Sequenz selbstverständlich
an einem innenliegenden N- oder C-Terminus dieses
integrierten Proteins liegen.
Zur Herstellung des ausgewählten Proteinbruchstückes
bietet sich beispielsweise die literaturbekannte
Peptidsynthese nach Merryfield an. Es ist aber auch
durchaus möglich, geeignete Fragmente aus einer
enzymatischen oder chemischen Spaltung des nativen
Proteins zu erhalten. Kurze Sequenzen können auch
rein chemisch synthetisiert werden.
Insbesondere bei kurzen Proteinfragmenten, die selbst
gar keine oder nur eine unzureichende Immunantwort
provozieren, aber auch bei immunogenen Fragmenten
empfiehlt es sich, einen Carrier an das ausgewählte
Proteinbruchstück zu koppeln. Diese Ankopplung
geschieht nach Verfahren, die dem Fachmann bekannt
sind, beispielsweise über Kopplungsreagenzien wie
Glutaraldehyd oder 1-Hydroxy-2-nitrobenzol-4-
sulfonsäure-N-maleinimido-6-caproyl-ester-natriumsalz
(mal-sac-HNSA). Als Carrier können beispielsweise
eingesetzt werden: Polymere wie Polyethylenglykol,
Polyacrylamid oder Poly-d-Glutamin-d-Lysin oder
Fettsäurederivate wie PAM-3-Cys(PAM=Palmitoyl) oder
Proteine wie Rinderserumalbumin (BSA) oder
Keyhole Limpet Hemocyanine (KLH).
Bevorzugt werden mehrere Moleküle des Proteinfragments
an den Carrier gekoppelt.
Die Immunisierung einer Spezies mit dem
Proteinbruchstück bzw. mit dem carrier-gebundenen
Proteinbruchstück geschieht nach literaturbekannten
Verfahren, beispielsweise durch intramuskuläre
Injektion des Immunogens, gegebenenfalls zusammen
mit einem Adjuvans wie KFA (komplettes Freundsches
Adjuvans) oder IFA (inkomplettes Freundsches
Adjuvans). Sofern erforderlich, kann nach Erhalt der
Immunantwort ein- oder mehrmals "geboostert" werden.
Die Auswahl der Spezies ist nicht kritisch,
beispielsweise eignen sich Mäuse, Ratten, Kaninchen,
Schafe oder Ziegen. Zwecks Herstellung größerer Mengen
an antikörper-enthaltenden Seren ist es jedoch
vorteilhaft, größere Tiere, wie Schafe oder Ziegen,
einzusetzen.
Prinzipiell nach Erhalt der ersten Immunantwort kann
das Antiserum abgenommen werden. Je nach verwendeter
Tierspezies erhält man höhere Titer jedoch erst nach
ein- oder mehrmaligem Boostern mit dem entsprechenden
Immunogen. Je nach Verwendungszweck wird das Serum
gereinigt und angereichert oder aber direkt ohne
weitere Reinigung im Assay-Medium verdünnt und
eingesetzt. Insbesondere für die Herstellung von
Sandwichassays empfiehlt sich die Reinigung und
Anreicherung des Serums. Dies kann beispielsweise
durch Ammoniumsulfatfällung und anschließende
Auftrennung auf einer Affinitätssäule erfolgen, auf
der ein entsprechendes Antigen immobilisiert ist.
Hierbei werden alle Proteine abgetrennt, welche mit
dem immobilisierten Protein keine Wechselwirkung
zeigen. Die Antikörper, die das betreffende Protein
erkennen - und somit an dem immobilisierten Protein
gebunden sind - können dann von der Säule eluiert
werden.
Alternativ zu der oben unter 5. beschriebenen Methode der
Gewinnung polyklonaler Antikörper können natürlich auch
monoklonale Antikörper hergestellt werden. Dies geschieht
beispielsweise durch Immunisierung von Mäusen, wie oben unter
4. beschrieben und anschließender Fusion der Mäusemilzzellen
beispielsweise mit NS 1 Myelomzellen und Klonierung von
geeigneten Zellen. Gegebenenfalls können die so gewonnenen
monoklonalen Antikörper beispielsweise durch Injektion in
Nacktmäuse vermehrt werden. Prinzipiell ist die Herstellung
solcher monoklonalen Antikörper dem Fachmann bekannt und in
der Literatur beschrieben. Die Aufarbeitung und Reinigung
kann dann wie oben unter 5. beschrieben, erfolgen.
Die erfindungsgemäßen Antikörper können zur Herstellung von
Immunoassays verwendet werden. Bei solchen Immunoassays
können beispielsweise die erfindungsgemäßen Antikörper oder
ein Antigen auf einer Festphase immobilisiert sein. Verfahren
zur Immobilisierung von Antigenen und Antikörpern auf
Festphasen wie synthetischen oder natürlichen Polymeren wie
Polystyrol, Polypropylen, PVC oder Latex in verschiedenen
geometrischen Ausführungsformen, wie Röhrchen, Kugeln oder
Mikrotitrationsplatten sind dem Fachmann bekannt. Der
Immunoassay kann beispielsweise ein kompetitiver Assay oder
ein Sandwichassay sein. In beiden Fällen ist ein Bestandteil
- entweder das Antigen oder der Antikörper - zum Zwecke der
Detektion markiert. Die Markierung erfolgt meist über ein
radioaktives, chemilumineszentes oder enzymatisches Label.
Auch solche Verfahren zur Markierung von Antigenen und
Antikörpern sind dem Fachmann bekannt. Da die erfindungsgemäßen
Antikörper in der Lage sind, sowohl die nativen Proteine
einer Spezies als auch die korrespondierenden nativen
Proteine anderer Spezies und sogar Derivate, Fragmente,
synthetische und natürliche Vorstufen oder denaturierte
Produkte dieser Proteine - sofern sie das zur Immunisierung
verwendete Peptidbruchstück oder zumindest Unterbruchstücke
davon, die mindestens 60-80% des zur Immunisierung
verwendeten Peptidbruchstücks entsprechen, aufweisen -
zu erkennen, ist es vorteilhaft, zur Herstellung eines
Multi-Spezies-Immunoassays die erfindungsgemäßen Antikörper
zu markieren und damit nach literaturbekannten Verfahren
einen RIA(Radioimmunoassay) CIA/LIA ((Chemi)-Lumineszenz
immunoassay) oder EIA (Enzymimmunoassay) aufzubauen.
In einer besonderen Ausgestaltung betrifft die Erfindung
Antikörper, welche sowohl mit Insulinen verschiedener
Spezies als auch mit Insulinderivaten, Fragmenten,
synthetischen und natürlichen denaturierten Insulin-Vorstufen
und Derivaten dieser denaturierten Insulin-Vorstufen
Immunkomplexe bilden. Zur Herstellung dieser "Multi-Spezies-
Insulin-Antikörper" wird als Immunogen ein Insulinfragment
gemäß obengenannter Kriterien 1a-b ausgewählt. Geeignet
sind beispielsweise die Sequenzen A1-A7 oder A11-A17
oder A11-A21 der Insulin-A-Kette sowie die Regionen um
die Cysteine der B-Kette. Als besonders geeignet hat sich
das Insulin-A-Kette-(14-21)-Octapeptid
Tyr-Glu-Leu-Glu-Asn-Tyr-Cys-Asn
erwiesen. Dieses Octapeptid kann nach literaturbekannten
Verfahren (W. König, K. Kernebeck, Liebigs Ann. Chem., 1979,
227-247) hergestellt werden. Die Carrierankopplung,
Immunisierung und Antikörpergewinnung erfolgt nach den oben
angegebenen Verfahrensschritten 3-5. Auch ohne zusätzliche
Aufarbeitung und Reinigung können die erhaltenen Insulin-
Antikörper zur Herstellung eines Multi-Spezies-Insulin-
Assays verwendet werden.
Ein solcher Multi-Spezies-Insulin-Assay kann beispielsweise
als RIA, CIA/LIA oder EIA nach literaturbekannten Verfahren
aufgebaut werden. Dabei können die erfindungsgemäßen Insulin-
Antikörper sowohl in freier Lösung (beispielsweise in einem
Fällungs-RIA) oder an einer Festphase gebunden (immobilisiert)
vorliegen. Für den Fällungs-RIA eignen sich dann beispielsweise
radioaktiv, bevorzugt Radiojod markierte Insuline,
Insulinfragmente, Insulinderivate, natürliche oder
synthetische Insulinvorstufen oder beispielsweise das
radioaktiv markierte Peptidbruchstück, welches zur Generierung
der erfindungsgemäßen Insulin-Antikörper verwendet wurde,
insbesondere das Radiojod markierte Insulin-A-Kette (14-21)-
Octapeptid. Für die Herstellung eines Sandwich-Immunoassays
werden zwei Antikörper verwendet, von denen einer - meist
der nicht-Festphasen gebundene - markiert ist. Die beiden
Antikörper können gegen das gleiche Epitop des Insulins
gerichtet sein, bevorzugt sind sie jedoch gegen unterschiedliche
Epitope des Insulins gerichtet. Für solch einen Sandwich-
Immunoassay, bei dem die beiden verwendeten Antikörper gegen
verschiedene Epitope gerichtet sind, verwendet man bevorzugt
polyklonale oder monoklonale, affinitätsgereinigte,
Radiojod markierte Antikörper. Die Markierung der Antikörper
bzw. Antigene (Insulin, Insulinfragmente, Insulinderivate,
natürliche oder synthetische Vorstufen) erfolgt nach
literaturbekannten Verfahren, beispielsweise kann für die
Radiojodmarkierung die Jodogenmethode angewandt werden.
Der erfindungsgemäße Multi-Spezies-Insulinassay weist
gegenüber Insulinassays gemäß Stand der Technik den Vorteil
auf, daß mit ihm sowohl Insuline verschiedener Spezies, als
auch Insulinderivate, Insulinfragmente, synthetische und
natürliche denaturierte Insulinvorstufen und Derivate dieser
denaturierten Insulinvorstufen gemessen und bestimmt werden
können.
Es hat sich gezeigt, daß sogar solche Proteine nachgewiesen
und bestimmt werden können, welche Aminosäuresequenzen
enthalten, die nur 60-80% des Peptidbruchstücks darstellen,
welches zur Immunisierung (und damit zur Antikörpergenerierung)
verwendet wurde. So lassen sich beispielsweise mit dem Multi-
Spezies-Insulinassay, welcher Antikörper enthält, die durch
Immunisierung mit dem Insulin-A-Kette (14-21)-Octapeptid
erhalten wurden, auch solche Proteine bestimmen, welche nur
das Hexapeptid (16-21) enthalten. Folgende Insuline,
Insulinderivate oder vom Insulin abgeleitete Proteine können
beispielsweise mit dem erfindungsgemäßen Multi-Spezies-
Insulinassay bestimmt werden:
- 1. β-Galaktosidase-Insulin-Fusionen expremiert in E.coli
P1, P6, P1-Trimer-Des-Met-Des-Cys, P1-Trimer-Des-Met, P1-Poly-Gly-Des-Met, P1-Poly-Gly-Des-Met-Des-Cys, P-Lz-gamma - 2. Interleukin-2 Insulin-Fusionen expremiert in E.coli
pB40, pK52, pGF12, pIK10, pSW3, pSW2 - 3. trp-Insulin-Fusionen expremiert in E.coli
pB70, pINT 14, pINT 30, pINT 41, pSL 27 - 4. Insuline verschiedener Spezies
Human-Insulin, Schweine-Insulin, Schaf-Insulin, Pferd- Insulin, Rind-Insulin, Huhn-Insulin, Ente-Insulin, Truthahn-Insulin, Gans-Insulin, Alligator-Insulin, Klapperschlange-Insulin, Colubrid-Snake-Insulin, Sei Whale-Insulin, Elefant-Insulin, Ziege-Insulin, Hund-Insulin, Affe-Insulin, Sperm Whale-Insulin, Fin Whale-Insulin, Ratte-Insulin, Hamster-Insulin, Kaninchen-Insulin - 5. Insulinderivate
B31-Mono-Arg-Human-Insulin, B31,B32-Di-Arg-Human-Insulin, B1-Des-Phe-Schweine-Insulin, A14-Monojodo-Human-Insulin - 6. Insulin-Fragmente
Insulin-A-Kette-Tetrasulfonat (Rind), Insulin-A-Kette- Tetrasulfonat (Mensch), Insulin-A-Kette-(14-21)- Octapeptid, Insulin-A-Kette-(16-21)-Hexapeptid - 7. Insulin-Vorstufen
Prä-Pro-Insulin-S-Sulfonat (P1), Prä-Pro-Insulin (P1), Prä-Pro-Insulin (pSW 3), Pro-Insulin (Schwein)
Weiterhin weist der erfindungsgemäße Multi-Spezies-
Insulinassay den Vorteil auf, daß auch in Gegenwart von
ionischen und nicht-ionischen Detergenzien, Hilfsproteinen,
Detergenzienmischungen sowie Detergenz-Hilfsprotein-
Mischungen gemessen werden kann. Als Detergenzien können
beispielsweise Natriumdodecylsulfat (SDS), Triton X 100
oder Nonidet P 40 und als Hilfsproteine Rinderserumalbumin
(BSA), Hühnereiweiß oder E.coli-Proteine eingesetzt werden.
Ionische Detergenzien können bevorzugt im Bereich von 0-0,3%,
nicht-ionische Detergenzien bevorzugt im Bereich von 0-2%
und Hilfsproteine bevorzugt im Bereich von 0-3% eingesetzt
werden (Prozentangaben in w/v = weight/volume). Die Messung
in Gegenwart dieser Substanzen hat den Vorteil, daß auch
beispielsweise schwerlösliche Insulin-Fusionsproteine der
Messung zugänglich sind, ohne den Assay wesentlich zu stören,
was mit immunometrischen Verfahren gemäß Stand der Technik
bisher nicht möglich war. Weder Hilfsproteine oder
Fremdproteine wie Calcitonin oder Buserelin, noch übliche
Puffersysteme stören den Multi-Spezies-Insulinassay
wesentlich.
Da die erfindungsgemäßen Insulin-Antikörper zur
gleichwertigen Erfassung von erheblich unterschiedlichen
antigenen Insulinen herangezogen werden können, eignen sie
sich auch in Kombination mit bisher bekannten hochspezifischen
Insulin-Antikörpern zur Untersuchung der Tertiärstruktur
und der Lokalisierung von essentiellen und weniger
essentiellen Strukturmerkmalen im Insulinmolekül.
Das geschützte Insulin-A-Kette (14-21)-Octapeptid wird nach
W. König, K. Kernebeck, Liebigs Ann. Chem. 1979, 227-247
synthetisiert. Zur Konjugation an BSA als Carrier-Molekül
wird das geschützte Insulin-A-Kette (14-21)-Octapeptid
Ddz-Tyr(tBu)-Gln-Leu-Glu(OtBu)-Asn-Tyr(tBu)-Cys(Trt)-Asn-
OtBu durch Behandlung mit einer Mischung aus
Trifluoressigsäure und Ethanthiol aller Schutzgruppen
entledigt (Nach W. König, K. Kernebeck, Liebigs Ann. Chem.,
1979, 227-247). Das resultierende Produkt wird dann mit
Hilfe des bifunktionellen Kupplungsreagenz 1-Hydroxy-2-
nitrobenzol-4-sulfonsäure-N-maleinimido-6-caproyl-ester-
Natriumsalz (mal-sac-HNSA) an BSA kovalent gebunden. Dafür
werden 55 mg mal-sac-HNSA zu einer Lösung von 111 mg BSA
(entspricht 95 äquivalenten Lysin) in 10 ml 0,1 molarem
Phosphatpuffer bei pH 7,4 gegeben. Nach 60 Minuten Rühren
bei Raumtemperatur wird die Reaktionsmischung über
Sephadex G 25 in 0,1 molarem Phosphatpuffer bei pH 6,2
chromatographiert und der zuerst eluierende Peak gesammelt.
Zu dieser Lösung werden 67 mg (65 µmol) Insulin-A-Kette
(14-21)-Octapeptid gegeben. Danach läßt man über Nacht bei
Raumtemperatur stehen. Die Reaktionsmischung wird nun gegen
Wasser dialysiert und die resultierende Lösung lyophylisiert.
Ausbeute: 122 mg,
Proteingehalt: 83%,
15 Moleküle Octapeptid pro Molekül BSA (bestimmt durch Aminosäureanalyse).
Ausbeute: 122 mg,
Proteingehalt: 83%,
15 Moleküle Octapeptid pro Molekül BSA (bestimmt durch Aminosäureanalyse).
Zur Immunisierung wurden drei Tierarten verwendet, und zwar
mischrassige Hauskaninchen (Zahl der Individuen = 3) und
je ein Schaf und eine Ziege. Die Immunisierung wurde bei
allen Tieren gleichzeitig begonnen, wobei den Kaninchen
je 0,1 mg des Octapeptid/BSA-Konjugats aus Beispiel 1 in
KFA (kompletten Freundschen Adjuvants, Difco) und Schaf und
Ziege je 2,5 mg des Octapeptid/BSA-Konjugats in KFA als
Initialdosis intramuskulär appliziert wurde. In der dritten
Woche nach Erstapplikation wurde mit der gleichen Menge
Octapeptid/BSA-Konjugat in IFA (Inkompletten Freundschem
Adjuvans, Behring) geboostert und dieser Vorgang in der 4.,
8., 13., 18. und 25. Woche wiederholt. In der 27., 32. und
37. Woche wurde mit der gleichen Menge an reinem nicht-
BSA-konjugiertem Octapeptid in IFA geboostert. Die Abnahme
der Antiseren erfolgte jeweils zum ersten Mal in der 10.
Woche und dann jeweils zehn Tage nach dem Boostern. Die
Titerbestimmung erfolgte wie in der Literatur beschrieben
(T. Chard, "An introduction to Radioimmunoassay and Related
Techniques", Elsevier Science Publishers, Amsterdam (1987),
S. 101-102). Dabei wurde eine Verdünnungsreihe (1 : 10-1 : 106)
des abgenommenen Serums in MSTB-Puffer (Zusammensetzung des
Puffers s. Beispiel 3) angesetzt und die Menge an jeweils
gebundenem Tracer unter Assaybedingungen (s. Beispiel 3)
bestimmt. Der Titer ist dann derjenige Wert, bei der die
Antikörper des jeweiligen Serums bei einer gegebenen
Verdünnung 50% des eingesetzten Tracers binden. Der Titer
wird als reziproker Wert angegeben. Die Seren der oben
beschriebenen immunisierten Tiere hatten Titer von 1 : 500-
1 : 10 000.
Zur Herstellung eines Radioimmunoassays wurde ein
Schafantiserum (S 239) mit einem Titer von 1 : 500 verwendet.
Das eingesetzte Antiserum wurde ohne weitere Reinigung
direkt eingesetzt. Die Verdünnung des Serums betrug 1 : 20
(in MSTB-Puffer); es wurde bei -20°C gelagert. Die
Gebrauchsverdünnung betrug 1 : 500 (in MSTB-Puffer).
Der verwendete MSTB-Puffer bestand aus:
0,1 M Morpholinopropansulfonsäure (MOPS) eingestellt auf pH 7,5 mit 1M NaOH
2,5% (w/v) Rinderserumalbumin
0,2% (w/v) Natriumdodecylsulfat
0,2% (w/v) Triton X 100®
0,04% (w/v) Natriumazid
2,5% (w/v) Rinderserumalbumin
0,2% (w/v) Natriumdodecylsulfat
0,2% (w/v) Triton X 100®
0,04% (w/v) Natriumazid
Zur Assaydurchführung wurde eine Immunoglobulinlösung in
einer Konzentration von 10 mg/ml bidest. Wasser verwendet.
Als Tracer wurde 125J-markiertes Schweineinsulin
(Behringwerke AG, Marburg, Prod.-Nr. OCSM) verwendet
(10 ng < 74 KBq Lyophilisat).
Pro Teströhrchen wurde eine Totalaktivität von 20 000-30 000
counts eingesetzt.
Die Standards wurden zunächst auf ihren Proteingehalt
untersucht. Anschließend wurde der Gehalt an später im RIA
zu bestimmender Substanz (Insuline verschiedener Spezies,
Insulinderivate, Insulinvorstufen etc.) festgestellt. Dann
wurden die Standards auf eine Konzentration von 2000 ng/ml
in MSTB-Puffer eingestellt. Für die Aufnahme der Standardkurven
wurde jeweils eine geometrische Verdünnungsreihe in folgenden
Konzentrationen (Angaben in ng/ml MSTB-Puffer) hergestellt:
3.71; 7.5; 15; 30; 60; 120; 240; 480; 960; 1920.
Zur Ermittlung der Standardkurven wurden jeweils 100µl
Standard, 100µl Tracer und 100µl Antiserum in ein
Röhrchen (Fa. Sarstedt, Best.-Nr. 55-535) pipettiert. Die
Probe wurde gut durchmischt und über Nacht (18 Stunden)
bei Raumtemperatur (18-25°C) stehengelassen. Vor dem
Ausfällen mit 1000µl Polyethylenglykol (Molekulargewicht
ca. 4000) wurde mit 50µl Immunoglobulinlösung versetzt und
gut durchmischt. Nach 20 Minuten wurde mit 1500×g
abzentrifugiert und der Überstand abdekantiert. Das Präzipitat
wurde dann im Gamma-Counter (Gamma-Counter 1277, Pharmacia-
LKB) 1 Minute gemessen. Es kam jeweils eine Doppelbestimmung
zur Auswertung.
Zur Ermittlung des Leerwerts wurde wie oben (Aufnahme der
Standardkurven) beschrieben, verfahren. Anstelle des
Standards wurde hier jedoch 100µl MSTB-Puffer eingesetzt.
Anhand der Standards mit zuvor bestimmtem Gehalt an Insulin
bzw. vom Insulin abgeleitetem Protein (s. Beispiel 3:
Standards), wurden für folgende Insuline Standardkurven
aufgenommen:
Humaninsulin (Fig. 1), Schweineinsulin (Fig. 2),
Rinderinsulin (Fig. 3), Schafinsulin (Fig. 4),
Hühnerinsulin (Fig. 5) und Pferdeinsulin (Fig. 6),
die Derivate Des-Phe-B₁-Schweineinsulin (Fig. 7),
Di-Arg-B₃₁-B₃₂-Humaninsulin (Fig. 8), Mono-Arg-B₃₁-Humaninsulin (Fig. 9),
Pro-Schweineinsulin (Fig. 10) sowie Insulin-A-Kette-Tetra-Sulfonat (Fig. 11) und 14-21- Octapeptid (Fig. 12) und 16-21-Hexapeptid (Fig. 13).
Humaninsulin (Fig. 1), Schweineinsulin (Fig. 2),
Rinderinsulin (Fig. 3), Schafinsulin (Fig. 4),
Hühnerinsulin (Fig. 5) und Pferdeinsulin (Fig. 6),
die Derivate Des-Phe-B₁-Schweineinsulin (Fig. 7),
Di-Arg-B₃₁-B₃₂-Humaninsulin (Fig. 8), Mono-Arg-B₃₁-Humaninsulin (Fig. 9),
Pro-Schweineinsulin (Fig. 10) sowie Insulin-A-Kette-Tetra-Sulfonat (Fig. 11) und 14-21- Octapeptid (Fig. 12) und 16-21-Hexapeptid (Fig. 13).
Die in den Figuren angegebenen Werte B/B0 geben den
Quotienten aus gemessener Aktivität B und maximaler Aktivität
B0 (komplette Sättigung des Antikörpers mit Tracer) an. Die
in den Fig. 1-13 dargestellten Standardkurven belegen
deutlich, daß mit dem erfindungsgemäßen RIA unter Verwendung
der erfindungsgemäßen Antikörper eine empfindliche
Nachweismethode für eine Vielzahl von Insulinen zur Verfügung
gestellt wurde.
Der Einfluß von Fremdproteinen und des Puffersystems auf
die Messungen wurde untersucht und es wurde festgestellt,
daß weder hohe Konzentrationen an BSA noch an E.coli-
Proteinen den Assay stören. Als negativ Kontrolle um den
Nachweis einer fehlenden Kreuzreaktivität mit kleinen
Peptid-Strukturen zu erbringen, wurden Calcitonin und
Buserelin in gleichen Konzentrationen wie das Octapeptid
dem Testansatz zugesetzt. Es zeigte sich keine
Kreuzreaktivität (s. Fig. 14 und Fig. 15).
Claims (24)
1. Antikörper, dadurch gekennzeichnet, daß sie durch
Immunisierung mit einem Peptidbruchstück, welches eine
hochkonservierte Aminosäuresequenz eines nativen Proteins
darstellt, erhalten werden.
2. Antikörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Aminosäuresequenz sich an der Oberfläche des nativen
Proteins befindet.
3. Antikörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Aminosäuresequenz geladene und/oder stark polare
funktionelle Gruppen enthält.
4. Antikörper nach einem oder mehreren der Ansprüche 1
bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Aminosäuresequenz
mindestens eine Aminosäure enthält, ausgewählt aus:
Asn, Asp, Pro, Gly, Gln, Glu.
Asn, Asp, Pro, Gly, Gln, Glu.
5. Antikörper nach einem oder mehreren der Ansprüche 1
bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Aminosäuresequenz
6-13 Aminosäuren lang ist.
6. Antikörper nach einem oder mehreren der Ansprüche 1
bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das native Protein
Insulin ist.
7. Antikörper nach einem oder mehreren der Ansprüche 1
bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Aminosäuresequenz
in der Insulin-A- oder -B-Kette liegt.
8. Antikörper nach einem oder mehreren der Ansprüche 1
bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Peptidbruchstück
das Insulin-A-Kette(14-21)-Octapeptid ist.
9. Antikörper nach einem oder mehreren der Ansprüche 1
bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie kreuzreaktiv sind
mit Proteinen, welche Aminosäuresequenzen enthalten, die
mindestens zu 60-80% mit der Aminosäuresequenz des zur
Immunisierung eingesetzten Peptidbruchstücks übereinstimmen.
10. Antikörper nach einem oder mehreren der Ansprüche 6
bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß sie kreuzreaktiv sind
mit Proteinen, welche das Insulin-A-Kette(14-21)-Octapeptid
enthalten.
11. Antikörper nach einem oder mehreren der Ansprüche 6
bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß sie kreuzreaktiv sind,
mit Proteinen, welche das Insulin-A-Kette(16-21)-Hexapeptid
enthalten.
12. Antikörper nach einem oder mehreren der Ansprüche 1
bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Antikörper
polyklonal sind.
13. Antikörper nach einem oder mehreren der Ansprüche 1
bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Antikörper
monoklonal sind.
14. Verfahren zur Herstellung der Antikörper nach einem
oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet,
daß eine geeignete Tierspezies mit einem Peptidbruchstück
welches eine hochkonservierte Aminosäuresequenz eines
nativen Proteins darstellt, immunisiert wird und das man
anschließend die Antikörper aus dem Serum der Tierspezies
isoliert.
15. Verfahren zur Herstellung der Antikörper nach Anspruch
13, dadurch gekennzeichnet, daß eine geeignete Tierspezies
mit einem Peptidbruchstück, welches eine hochkonservierte
Aminosäuresequenz eines nativen Proteins darstellt,
immunisiert wird, das man anschließend die Milzzellen dieser
immunisierten Tierspezies mit NS1-Myelomzellen fusioniert
und die so erzeugten Hybridome auf Sezernierung von
monoklonalen Antikörpern gegen das zur Immunisierung
eingesetzte Peptidbruchstück selektioniert.
16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet,
daß das zur Immunisierung verwendete Peptidbruchstück an
einen Carrier gekoppelt ist.
17. Verwendung der Antikörper nach einem oder mehreren der
Ansprüche 1 bis 13 zur Herstellung eines Immunoassays.
18. Immunoassay, dadurch gekennzeichnet, daß er einen oder
mehrere Antikörper nach einem oder mehreren der Ansprüche 1
bis 13 enthält.
19. Immunoassay nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet,
daß er ein markiertes Antigen enthält, welches mit dem oder
den Antikörpern einen Immunkomplex bildet.
20. Immunoassay nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens ein Antikörper markiert ist.
21. Immunoassay nach Anspruch 19 oder 20, dadurch
gekennzeichnet, daß die Markierung mit einem radioaktiven,
einem chemilumineszenten oder einem enzymatischen Label
erfolgt.
22. Immunoassay nach einem oder mehreren der Ansprüche
18 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß ein Antikörper auf
einer Festphase immobilisiert ist.
23. Immunoassay nach einem oder mehreren der Ansprüche
18 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß er ein oder mehrere
Detergenzien und/oder ein oder mehrere Hilfsproteine und/
oder ein oder mehrere Detergenz-Hilfsprotein-Mischungen
enthält.
24. Immunoassay nach einem oder mehreren der Ansprüche
18 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß er außerdem einen
hochspezifischen Insulin-Antikörper enthält.
Priority Applications (18)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3931787A DE3931787A1 (de) | 1989-09-23 | 1989-09-23 | Antikoerper gegen hochkonservierte aminosaeuresequenzen von immunogenen substanzen, verfahren zur herstellung dieser antikoerper sowie deren verwendung in immunoassays |
IL9573890A IL95738A (en) | 1989-09-23 | 1990-09-19 | Antibodies against the well-preserved amino acid sequences of insulin, a process for their preparation and use in immunoassay |
PT95374A PT95374B (pt) | 1989-09-23 | 1990-09-20 | Processo para a preparacao de anticorpos contra sequencias de aminoacidos altamente conservadas de substancias imunogenicas bem como de meios de ensaio imunologico que contenham esses anticorpos |
FI904636A FI102614B (fi) | 1989-09-23 | 1990-09-20 | Immunogeenisten aineiden hyvin säilyneiden aminohapposekvenssien vasta -aineita, menetelmä näiden vasta-aineiden valmistamiseksi ja niiden kä yttö immuunimäärityksissä |
DE90118103T DE59005082D1 (de) | 1989-09-23 | 1990-09-20 | Antikörper gegen hochkonservierte Aminosäuresequenzen von immunogenen Substanzen, Verfahren zur Herstellung dieser Antikörper, sowie deren Verwendung in Immunoassays. |
DK90118103T DK0420043T4 (da) | 1989-09-23 | 1990-09-20 | Antistoffer mod højkonserverede aminosyresekvenser af immunogene stoffer, fremgangsmåde til fremstilling af disse antistoff |
AT90118103T ATE103341T1 (de) | 1989-09-23 | 1990-09-20 | Antikoerper gegen hochkonservierte aminosaeuresequenzen von immunogenen substanzen, verfahren zur herstellung dieser antikoerper, sowie deren verwendung in immunoassays. |
ES90118103T ES2063223T5 (es) | 1989-09-23 | 1990-09-20 | Anticuerpos contra secuencias de aminoacidos muy conservadas de sustancias inmunogenas, procedimiento para la preparacion de estos anticuerpos, asi como su utilizacion en inmunoensayos. |
EP90118103A EP0420043B2 (de) | 1989-09-23 | 1990-09-20 | Antikörper gegen hochkonservierte Aminosäuresequenzen von immunogenen Substanzen, Verfahren zur Herstellung dieser Antikörper, sowie deren Verwendung in Immunoassays |
JP2250424A JP3018451B2 (ja) | 1989-09-23 | 1990-09-21 | 免疫原物質の高度に保存されたアミノ酸配列に対する抗体、これら抗体の製造方法およびイムノアツセイへのその使用 |
AU63063/90A AU639022B2 (en) | 1989-09-23 | 1990-09-21 | Antibodies against highly conserved amino acid sequences of immunogenic substances, a process for the preparation of these antibodies and the use thereof in immunoassays |
NZ235411A NZ235411A (en) | 1989-09-23 | 1990-09-21 | Antibodies produced to highly conserved amino acid sequences of insulin |
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NO904129A NO179010C (no) | 1989-09-23 | 1990-09-21 | Antistoffer mot höyt konserverte aminosyresekvenser fra immunogene forbindelser og anvendelse derav i immunoanalyser |
CA002025942A CA2025942A1 (en) | 1989-09-23 | 1990-09-21 | Antibodies against highly conserved amino acid sequences of immunogenic substances, a process for the preparation of these antibodies and the use thereof in immunoassays |
KR1019900015060A KR100188245B1 (ko) | 1989-09-23 | 1990-09-22 | 면역원성 물질의 고도로 보존된 아미노산 서열에 대한 항체, 이의 제조 방법 및 이를 함유하는 면역 검정물 |
US08/307,492 US5514599A (en) | 1989-09-23 | 1994-09-16 | Antibodies against highly conserved amino acid sequences of insulin a process for the preparation of these antibodies and the use thereof in immunoassays |
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- 1989-09-23 DE DE3931787A patent/DE3931787A1/de not_active Withdrawn
-
1990
- 1990-09-21 ZA ZA907569A patent/ZA907569B/xx unknown
Also Published As
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ZA907569B (en) | 1991-08-28 |
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---|---|---|---|
8130 | Withdrawal |