DE4226373A1 - Glyco-proteins derived from Halobacterium salinarium - useful in treatment and prophylaxis of diseases by non-specifically stimulating the immune system - Google Patents

Glyco-proteins derived from Halobacterium salinarium - useful in treatment and prophylaxis of diseases by non-specifically stimulating the immune system

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DE4226373A1
DE4226373A1 DE19924226373 DE4226373A DE4226373A1 DE 4226373 A1 DE4226373 A1 DE 4226373A1 DE 19924226373 DE19924226373 DE 19924226373 DE 4226373 A DE4226373 A DE 4226373A DE 4226373 A1 DE4226373 A1 DE 4226373A1
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Abstract

Glycoproteins including the aminoacid sequence Glu-Glu-Pro-Asp-Gln-Thr-Thr-Val-Asp- Gln-Pro-Glu-Asn-Asn'-Gln-Thr-Met-Thr' -Thr'-Thr'-Met-Thr-Glu in which Asp' and Thr' respectively are bound to an acidic oligosaccharide by an N-glycosidic bonding and by a complete or partial O-glycosidic bonding to a neutral oligosaccharide are new. The glycopeptides may be elongated at (i) their N-terminus by up to 740 aminoacids (AA), and at their (ii) C-terminus by up to 54 AA, possible including N- and O-glycosidically bound oligosaccharides and/or polysaccharides. USE/ADVANTAGE - The glycopeptides are useful in medicaments for therapy and prophylaxis of patients with bacterial, viral, fungal and parasitic infections by boosting the unspecific body defence. The new glycopeptides are more effective in protection against infection and in increasing the colony stimulating factor (CSF). In an example, the 600 bp fragment of H.salinarious DSM668 was cleaved with subtilisin and the glycoproteins of the sequence above were shown to have a very good immunostimulating activity. The activation of tumour necrosis factor (TNF) activity in sera was determined by cytolysis of TNF-sensitive WEHI164/13 cells. NMRI mice together with WEHI-cells in FCS/RPMI medium were incubated overnight at 37 deg.C and 7% CO2. The TNF serum level was increased after treatment with the glycoprotein. To test the prophylaxis for acute infections (peritonitis, sepsis) 24 mice were either treated with the glycoprotein or glycopeptide or with physiological NaCl soln.. After 24 hr they were injected intraperitoneally with 10x LD50 of Staphylococcus aureus ATCC13709. After 7 days, none, 3/24 and 9/24 mice treated with 10 mg/kg of NaCl glycoprotein and glycopeptide respectively survived. 0/24, 6/24 and 12/24 survived when treated with NaCl, glycoprotein and glycopeptides respectively.

Description

Die Erfindung betrifft bestimmte Glycopeptide von Zellwandkomponenten aus Archaebakterien, Arzneimittel enthaltend solche Zellwandkomponenten und deren Verwendung zur Verbesserung der körpereigenen Abwehr.The invention relates to certain glycopeptides of cell wall components Archaebacteria, medicaments containing such cell wall components and their Use to improve the body's defense.

Es wurde gefunden, daß Proteine, Glycoproteine und Glycopeptide, die aus bestimmten zu den Archaebakterien gehörenden Gruppen gewonnen werden können, zur Stimulierung des körpereigenen Abwehrsystems und damit als immuno­ logisch aktive Präparate verwendet werden können.It has been found that proteins, glycoproteins and glycopeptides derived from certain groups belonging to the archaebacteria can be used to stimulate the body's defense system and thus as immuno Logically active preparations can be used.

Archaebakterien werden ausführlich in The Bacteria, A Treatise On Structure And Function, Vol. VIII, Archaebacteria, Academic Press Inc., 1985; Archaebacteria, edited by Otto Kandler, Gustav Fischer Verlag, Stuttgart, New York 1982 und Archaebacteria, J. Mol. Evol. 11, 245-252 (1978), C.R. Woese et al. beschrieben.Archaebacteria are described in detail in The Bacteria, A Treatise On Structure And Function, Vol. VIII, Archaebacteria, Academic Press Inc., 1985; archaebacteria, Edited by Otto Kandler, Gustav Fischer Verlag, Stuttgart, New York 1982 and Archaebacteria, J. Mol. Evol. 11, 245-252 (1978), C.R. Woese et al. described.

Es wurde nun gefunden, daß bestimmte Glycopeptide aus solchen Zellwandkompo­ nenten eine besonders gute Wirkung zur Verbesserung der körpereigenen Abwehr haben.It has now been found that certain glycopeptides from such cell wall Kompo a particularly good effect to improve the body's defense to have.

Die Verbesserung der unspezifischen körpereignen Abwehr gewinnt als therapeu­ tisches Prinzip an Bedeutung, da in klinischen Prüfungen die Wirksamkeit immunstimulierender Substanzen als Arzneimittel mit breiten Anwendungsmöglich­ keiten bei Patienten mit geschwächter Abwehrleistung aufgezeigt werden konnte. Eine Schwächung des Immunsystems wird u. a. bei Patienten mit malignen Tumoren nach Behandlung mit Zytostatika und Bestrahlung, sowie bei Patienten mit chronischen Infektionen beobachtet. The improvement of nonspecific body-own defense wins as a therapy principle, because in clinical trials the efficacy immunostimulating substances as pharmaceuticals with wide application possibilities could be demonstrated in patients with impaired immune performance. A weakening of the immune system is u. a. in patients with malignant tumors after treatment with cytostatics and radiation, as well as in patients with observed chronic infections.  

Indikationen für solche Arzneimittel sind:Indications for such medicines are:

Prophylaxe und Therapie von Infektionen mit Bakterien, Viren, Pilzen und Parasiten bei Patienten mit bestehender oder zu erwartender Abwehrschwäche, z. B.:Prophylaxis and therapy of infections with bacteria, viruses, fungi and parasites in patients with existing or expected immune deficiency, eg. B .:

  • - Tumorpatienten unter Chemo-/Radiotherapie- Tumor patients under chemo- / radiotherapy
  • - Prophylaxe und Therapie von chronischen Infektionen, z. B.: chronische Bronchitis, chronische Pyelonephritis- Prophylaxis and therapy of chronic infections, eg. B .: chronic bronchitis, chronic pyelonephritis
  • - Infektionsprophylaxe bei HIV-positiven Personen- Infection prophylaxis in HIV-positive persons
  • - Infektionsprophylaxe bei Patienten mit Verbrennungen- Infection prophylaxis in patients with burns
  • - Tumortherapie durch Stimulierung des Immunsystems- Tumor therapy by stimulating the immune system
  • - Prä- und perioperativc Infektionsprävention- Pre- and perioperative infection prevention
  • - Menschen in höherem Lebensalter.- People of higher age.

Die Wirkung von Arzneimitteln, die die unspezifische Abwehr verbessern, beruht auf einer Bereitstellung und Aktivierung von Abwehrzellen, z. B. von Phagozyten, die für die Aufnahme und die intrazelluläre Abtötung von Keimen durch Ausschüt­ tung zytotoxischer Mediatoren (z. B. O2-Radikale, Enzyme) verantwortlich sind. Solche Arzneimittel können entweder Zytokine sein, oder Substanzen, welche die Bildung und Ausschüttung von Zytokinen im Menschen anregen und/oder Wirkun­ gen wie Zytokine besitzen. Beispiele für den klinischen Einsatz von Zytokinen, welche die Abwehrreaktionen beim Menschen steigern, sind bekannt. So ist G-CSF und GM-CSF als Arzneimittel zugelassen (Gabrilove et al. (1988) N. Eng. J.Med. 318, 1414-22; Bronchud et al (1987) Br. J. Cancer 56, 809-813). The effect of drugs that improve non-specific defense is based on the provision and activation of immune cells, such as Of phagocytes responsible for the uptake and intracellular killing of germs by the release of cytotoxic mediators (eg, O 2 radicals, enzymes). Such drugs may be either cytokines or substances which stimulate the production and release of cytokines in humans and / or have effects such as cytokines. Examples of the clinical use of cytokines which increase the defense reactions in humans are known. Thus, G-CSF and GM-CSF are approved as drugs (Gabrilove et al., (1988) N. Eng., J. Med., 318, 1414-22; Bronchud et al (1987) Br. J. Cancer 56: 809-813 ).

Immunstimulierende Aktivität wurde ebenfalls für Glycoproteine und deren Glycopeptidfragmente aus Halobacterien gezeigt (EP 286 869). Die immunstimulie­ rende Wirkung wurde in vivo in der Maus und in vitro an Zellen des Abwehrsystems nachgewiesen.Immune stimulating activity has also been reported for glycoproteins and their Glycopeptide fragments from Halobacterien shown (EP 286 869). The immunostimulant effect was in vivo in the mouse and in vitro on cells of the immune system demonstrated.

Die vertiefte Bearbeitung der nach Trypsin-Spaltung erhaltenen Glycopeptide aus Halobacterien ergab, daß aus der Fraktion I des Beispiels 3 Abschn. A überraschenderweise Glycopeptide isoliert werden konnten, die in bezug auf die Wirkhöhe und Wirkdosis - z. B. Infektionsschutz, Steigerung der CSF-Aktivität - der beschriebenen Fraktion II des Beispiels 3 Abschn. A (EP 286 869) überlegen sind.The deepening of the glycopeptides obtained after trypsin cleavage Halobacteria revealed that from fraction I of example 3 section A Surprisingly, glycopeptides could be isolated with respect to the Effective height and effective dose - z. B. infection protection, increase in CSF activity - the Fraction II of Example 3, Section A (EP 286 869) are superior.

Gegenüber dem gesamten Glycoprotein besitzen die neuen Glycopeptide eine deutlich verbesserte Wirkung.Compared to the entire glycoprotein, the new glycopeptides have a significantly improved effect.

Extensive Subtilisin-Spaltung dieses Fragmentes führt zu einem Glycopeptid (1) mit hervorragender immunstimmulierender Aktivität, das die folgende Aminosäure­ sequenz besitzt:Extensive subtilisin cleavage of this fragment leads to a glycopeptide (1) excellent immune stimulating activity, the following amino acid sequence has:

Glu-Glu-Pro-Asp-Gln-Thr-Thr-Val-Asp-Gln-Pro-
Glu-Asn-Asn*-Gln-Thr-Met-Thr#-Thr#-Thr#-Met-Thr-Glu (1)
Glu-Glu-Pro-Asp-Gln-Thr-Thr-Val-Asp-Gln-Pro
Glu-Asn-Asn * -Gln-Thr-Met-Thr # -Thr # -Thr # -Met-Thr-Glu (1)

Das markierte Asparagins (Asn*) in der oben angegebenen Sequenz ist N-glycosi­ disch mit einem der folgenden sauren Oligosaccharide (2) verknüpft:The labeled asparagine (Asn *) in the sequence given above is N-glycosi associated with one of the following acidic oligosaccharides (2):

β-D-GlcUA(1-4)β-D-GlcUA(1-4)β-D-GlcUA(1-4)β-D-Glc oder
β-D-Glc(1-4)β-D-GlcUA(1-4)β-D-GlcUA(1-4)β-D-GlcUA(1-4)β-D-Glc (2)
β-D-GlcUA (1-4) β-D-GlcUA (1-4) β-D-GlcUA (1-4) β-D-Glc or
β-D-Glc (1-4) β-D-GlcUA (1-4) β-D-GlcUA (1-4) β-D-GlcUA (1-4) β-D-Glc (2)

Diese Oligosaccharide sind pariell am C3-Atom der Glucuronsäuren sulfatiert. These oligosaccharides are partially sulfated at the C3 atom of the glucuronic acids.  

Bei einem geringen Teil der Oligosaccharide kann die D-Glucuronsäure durch L-Iduronsäure ersetzt sein.In a small part of the oligosaccharides, the D-glucuronic acid by Be replaced L-iduronic acid.

Mindestens zwei der drei markierten Threonine (Thr#) sind O-glycosidisch mit einem neutralen Disaccharid (3) mit folgender Struktur verknüpft:At least two of the three labeled threonines (Thr #) are O-glycosidic with a neutral disaccharide (3) having the following structure:

α-D-Glucose(1-2)β-D-Galactose (3)α-D-glucose (1-2) β-D-galactose (3)

Obwohl die Aminosäuresequenz des hier vorliegenden Glycopeptids als Teil der Aminosäuresequenz des Zelloberflächenglycoproteins (CSG) aus H. halobium bekannt ist (Lechner & Sumper (1987) J. Biol. Chem. 262, 9724-29), weicht das Glycopeptid in seiner Glycosylierung erheblich von den hierfür publizierten Strukturen ab:Although the amino acid sequence of the glycopeptide herein as part of the Amino acid sequence of cell surface glycoprotein (CSG) from H. halobium Chem. 262, 9724-29) (Lechner & Sumper (1987) J. Biol. Chem Glycopeptide in its glycosylation significantly from the published for this Structures from:

  • A) Gegenüber dem hier beschriebenen Glycopeptid konnte durch Sequenz­ analyse des CSG aus H. halobium keine Glycosylierung am Asn der hier beschriebenen Aminosäuresequenz gefunden werden. Eine N-Glycosylie­ rung konnte dagegen am Asn-2, Asn-479 und Asn-609 der dort beschriebe­ nen Sequenz, also außerhalb des hier beschriebenen Fragments experimentell nachgewiesen werden (Lechner & Sumper, (1987) J. Biol. Chem. 262, 9724-29).
    Das Fehlen einer N-Glycosylierung am Asn-753 beim CSG aus H. halobium wurde durch die Ergebnisse einer Pronasespaltung belegt, bei der ein Glycopeptid mit der gesamten O-glycosylierten Region isoliert wurde. Dieses Glycopeptid enthielt nur Galactose und Glucose, jedoch nicht die für die N-glycosidisch gebundenen Oligosaccharide charakteristischen Uronsäuren und Sulfatreste (Wieland et al (1992) Zbl. Bakt. Hyg., I. Abfl. Orig. C3, 161-70). Bei der Pronase-Spaltung des hier beschriebenen Glycopeptids, wurde dagegen neben Galactose und Glucose stets auch Glucuronsäure nachgewiesen wurde.
    A) Compared to the glycopeptide described here could be found by sequence analysis of the CSG from H. halobium no glycosylation on Asn of the amino acid sequence described here. On the other hand, an N-glycosylation could be experimentally detected on Asn-2, Asn-479 and Asn-609 of the sequence described there, ie outside the fragment described here (Lechner & Sumper, (1987) J. Biol. Chem. 262, 9724-29).
    The lack of N-glycosylation on Asn-753 in the H. halobium CSG was demonstrated by the results of pronase cleavage, which isolated one glycopeptide with the entire O-glycosylated region. This glycopeptide contained only galactose and glucose, but not the uronic acids and sulphate radicals characteristic of the N-glycosidically bound oligosaccharides (Wieland et al. (1992) Zbl. Bakt. Hyg., I. Depart. Orig. C3, 161-70). In the pronase cleavage of the glycopeptide described here, in contrast to galactose and glucose, glucuronic acid was always detected.
  • B) Die beim CSG aus H. halobium beschriebenen N-glycosidisch gebundenen Oligosaccharide enthalten pro Oligosaccharidkette 2 bzw. 3 Glucuronsäuren, 1 bzw. 2 Glucosen, 3 Sulfatreste und je eine Iduronsäure (Wieland et al. (1986) FEBS 195, 77-81).B) The N-glycosidically bound in the CSG from H. halobium Oligosaccharides contain 2 or 3 glucuronic acids per oligosaccharide chain, 1 or 2 glucoses, 3 sulphate residues and one iduronic acid each (Wieland et al. (1986) FEBS 195, 77-81).
  • C) Weitere Unterschiede ergeben sich auch in den O-glycosidisch gebundenen Disacchariden. Während in dem hier beschriebenen Glycopeptid ausschließ­ lich Glc (1-2) Gal gefunden wird, wurde bei dem CSG aus H. halobium sowohl Glc (1-3) Gal (Paul & Wieland (1987) J. Biol. Chem. 262, 9587-93; Sumper (1987) Biochim. Biophys. Acta 906, 69-79) als auch Glc (1-2) Gal (Lechner & Wieland (1989) Annu. Rev. Biochem. 58, 173-94) publiziert.C) Further differences also occur in the O-glycosidically bound Disaccharides. While exclusive in the glycopeptide described herein Glc (1-2) Gal was found to be H. halobium in the CSG both Glc (1-3) Gal (Paul & Wieland (1987) J. Biol. Chem. 262, 9587-93; Sumper (1987) Biochim. Biophys. Acta 906, 69-79) as well as Glc (1-2) Gal (Lechner & Wieland (1989) Annu., Rev. Biochem 58, 173-94).

Die Aminosäuresequenz des hier beschriebenen Subtilisin-Fragments kann sowohl am N- wie auch am C-Terminus mit Aminosäuren verlängert werden. Ein Beispiel für die Verlängerung des N- und C-Terminus ist die Aminosäuresequenz des nach Trypsin-Spaltung des CSG aus H. salinarium erhaltenen Glycopeptids 4 (Sequenz­ protokoll 1).The amino acid sequence of the subtilisin fragment described herein can be both be extended with amino acids at the N- as well as at the C-terminus. An example for the extension of the N- and C-terminus, the amino acid sequence of Trypsin cleavage of CSG from H. salinarium glycopeptide 4 (Sequence protocol 1).

Die Aminosäuresequenz wurde sowohl auf Peptidebene durch direkte N-terminale Sequenzierung als auch auf Nucleotidebene durch eine DNA-Sequenzierung des PCR-Amplifikationsproduktes der C-terminalen Region des CSG aus H. salinarium (Sequenzprotokoll 2) erhalten.The amino acid sequence was detected at the peptide level by direct N-terminal Sequencing as well as at the nucleotide level by DNA sequencing of the PCR amplification product of the C-terminal region of the CSG from H. salinarium (Sequence Listing 2).

Eine wesentliche Verlängerung des N-Terminus gegenüber der Struktur 4 stellt das gesamte CSG aus H. salinarium dar (Lechner et al, J. Biol. Chem. 1987, Vol 262, S. 9724-9729), welches ebenfalls immunstimulierend wirkt. Die Gensequenzierung des C-terminalen Bereichs des gesamten CSG aus H. salinarium ergab gegenüber der publizierten Sequenz des H. halobiums an fünf Positionen unterschiedliche Aminosäuren. Substantial extension of the N-terminus over structure 4 presents this total CSG from H. salinarium (Lechner et al, J. Biol. Chem. 1987, Vol 262, P. 9724-9729), which also has an immunostimulating effect. Gene sequencing of the C-terminal region of the total CSG from H. salinarium gave rise to the published sequence of H. halobiums at five positions Amino acids.  

Die Unterschiede sind wie folgt:The differences are as follows:

Diese Unterschiede können nicht als Artefakte der PCR-Methode interpretiert werden, da die Sequenz an drei verschiedenen Clonen verifiziert werden konnte.These differences can not be interpreted as artifacts of the PCR method since the sequence could be verified on three different clones.

Die Verkürzung des C-terminalen Bereichs des durch Trypsin-Spaltung erhaltenen Glycopeptids (Sequenzprotokoll 1) - Ile-65 als C-terminale Aminosäure - hat keinen Einfluß auf die immunstimulierende Wirkung der Substanz.The shortening of the C-terminal region of the obtained by trypsin cleavage Glycopeptides (Sequence Listing 1) - Ile-65 as the C-terminal amino acid - has none Influence on the immunostimulatory effect of the substance.

Die zur Aminosäuresequenz des Subtilisin-Fragments zusätzlichen Aminosäuren können an den gekennzeichneten Positionen (Sequenzprotokoll 1) mit Oligosaccha­ riden verknüpft sein, wobei die markierten Threonine O-glycosidisch mit der Struk­ tur 3 und die markierten Asparagine N-glycosidisch mit der Struktur 2 verknüpft sein können. The amino acids added to the amino acid sequence of the subtilisin fragment can at the labeled positions (Sequence Listing 1) with Oligosaccha be linked, wherein the labeled threonines O-glycosidically with the Struk and the labeled asparagines N-glycosidically linked to the structure 2 could be.  

Beispiel 1Example 1

Fermentation von halobacterium salinarium DSM 668 in Meerwasser-Medium im 2000 l-Maßstab.Fermentation of halobacterium salinarium DSM 668 in seawater medium in 2000 l scale.

Die Anzüchtung von Halobacterium salinarium DSM 668 erfolgte über folgende Stufen:
Stammkonserve in flüssigem Stickstoff
The cultivation of Halobacterium salinarium DSM 668 took place via the following stages:
Stem preserved in liquid nitrogen

25 ml - Schüttelkolben
1 l - Schüttelkolben
20 l - Fermenter
200 l - Fermenter
2 000 l - Fermenter
25 ml shake flask
1 l - shake flask
20 l fermenter
200 l fermenter
2 000 l fermenter

Auf allen Kulturstufen wurde eine Nährlösung verwendet, die in einem Endvolumen von 1 l folgende Bestandteile enthielt:At all culture stages, a nutrient solution was used, which was in a final volume of 1 liter contained the following ingredients:

Hefe-Autolysat Ohly PHT|10,0 g/lYeast autolysate Ohly PHT | 10.0 g / l Teil 2: @Part 2: @ Na-CitratNa citrate 3,0 g/l3.0 g / l (NH₄)₂SO₄(NH₄) ₂SO₄ 5,0 g/l5.0 g / l MgSO₄ × 7 H₂OMgSO₄ × 7 H₂O 21,0 g/l21.0 g / l MgCl₂ × 6 H₂OMgCl₂ × 6 H₂O 16,0 g/l16.0 g / l NaHCO₃NaHCO₃ 0,65 g/l0.65 g / l KClKCl 5,0 g/l5.0 g / l NaClNaCl 250,0 g/l250.0 g / l

Die Nährlösung wurde mit entionisiertem Wasser angesetzt, Teil 1 in 1/10, Teil 2 in 9/10 des Endvolumens. Der pH-Wert der Teil 1-Lösung wurde mit 1 N NaOH auf 7,2, der pH-Wert der Teil 2-Lösung wurde nicht eingestellt. The nutrient solution was prepared with deionized water, part 1 in 1/10, part 2 in 9/10 of the final volume. The pH of the Part 1 solution was with 1 N NaOH 7.2, the pH of the Part 2 solution was not adjusted.  

Herstellung der Nährlösung im technischen Maßstab: Teil 1 wurde im kontinuierlichen Verfahren sterilisiert (150°C 52 sec) und im Fermenter vorgelegt. Teil 2 wurde anschließend in den Fermenter sterilfiltriert.Production of the nutrient solution on an industrial scale: Part 1 was sterilized in a continuous process (150 ° C 52 sec) and in Submitted fermenter. Part 2 was then sterile filtered into the fermenter.

Die Kultur wurde mit einer Stickstoff-Konserve (bei -196°C eingefrorene Kulturbrühe) gestartet. Diese wurde aufgetaut; mit etwa 1 ml wurden 30 ml Kulturlösung im 100 ml-Erlenmeyerkolben beimpft. Die Kultur wurde bei 35°C auf einer Rundschüttelmaschine bei 200 rpm für 5 Tage inkubiert. Zu diesem Zeitpunkt war die Kultur gut gewachsen und hatte eine optische Dichte bei 578 nm von etwa 3. Mit 20 ml dieser Kultur wurden 200 ml Kulturlösung. In einem 1 l-Erlenmeyer­ kolben beimpft und 3 Tage bei 35°C und 200 rpm inkubiert. Mit dieser 2. Passage wurden 20 l Kulturlösung in einem 30 l-Fermenter beimpft.The culture was frozen with nitrogen (frozen at -196 ° C Culture broth). This was thawed; with about 1 ml, 30 ml Inoculated culture solution in 100 ml Erlenmeyer flask. The culture was at 35 ° C a rotary shaker incubated at 200 rpm for 5 days. At this time the culture had grown well and had an optical density at 578 nm of about 3. With 20 ml of this culture, 200 ml of culture solution. In a 1 liter Erlenmeyer inoculated and incubated for 3 days at 35 ° C and 200 rpm. With this 2nd passage 20 l culture solution was inoculated in a 30 l fermenter.

Die Bedingungen für diese 20 l-Rührkessel-Vorkulturstufe waren: 35°C, 200 Upm (Scheibenrührer), 10 l Luft/min., pH-Steuerung mit 35%iger H3PO4 bei 7.6, Laufzeit 72 Stunden. Mit dem gesamten Volumen aus dieser Vorkulturstufe wurden 2 000 l Kulturlösung der Hauptkulturstufe beimpft; die Fermentationsbedingungen waren: 35°C, 100 bis 150 rpm (die Rührerdrehzahl wurde innerhalb dieses Bereichs so gewählt, daß die Gelöstsauerstoffkonzentration oberhalb von 20% Sättigung gehalten wurde), 200 l Luft/min.The conditions for this 20 liter stirred tank pre-culture stage were: 35 ° C, 200 rpm (disc stirrer), 10 l air / min, pH control with 35% H 3 PO 4 at 7.6, run time 72 hours. The entire volume from this pre-culture stage was inoculated into 2,000 l culture solution of the main culture step; the fermentation conditions were: 35 ° C, 100 to 150 rpm (the stirrer speed was chosen within this range to maintain the dissolved oxygen concentration above 20% saturation), 200 l air / min.

In der 2 000 l-Hauptkulturstufe wurde der pH-Wert mit Zitronensäure bei 7,0 konstant gehalten. Die Temperatur auf allen Stufen betrug 37°C.In the 2,000 l main culture step, the pH was adjusted to 7.0 with citric acid kept constant. The temperature at all stages was 37 ° C.

Nach einer Laufzeit von etwa 60 Stunden betrug die optische Dichte der Kultur 2,5 bis 3 gemessen bei 578 nm, die Zellzahl 5×109 und der Biomasse-Gehalt ca. 7 kg Naßgewicht /m3.After a running time of about 60 hours, the optical density of the culture 2.5 to 3 measured at 578 nm, the cell count was 5 × 10 9 and the biomass content about 7 kg wet weight / m 3 .

Die Kulturiösung wurde zu diesem Zeitpunkt abgekühlt und die Zellen geerntet. The culture solution was cooled at this time and the cells were harvested.  

Beispiel 2example 2

Alle verwendeten Apparaturen wurden vorher nacheinander mit 2%iger Natron­ lauge und 2%iger Salpetersäure gereinigt und mit Wasser neutral gewaschen oder vor dem Einsatz sterilisiert.All equipment used were previously successively with 2% sodium hydroxide lye and 2% nitric acid and washed neutral with water or sterilized before use.

Die Kulturbrühe von Halobacterium salinarium (2 000 l) wurde in einen vorgekühl­ ten Rührkessel gefüllt und unter Rühren mit Sole weiter auf 3°C bis 5°C gekühlt.The culture broth of Halobacterium salinarium (2,000 l) was pre-chilled Stirred vessel filled and further cooled with stirring with brine to 3 ° C to 5 ° C.

Die rote Zellmasse wurde mittels eines Westfalia-Separators SAMR 15037 bei 4500 rpm (entsprechend 6000 bis 8000 g) und einer Einspeisung von 1000 bis 1500 Litern/Stunde vom Nährmedium abgetrennt. Die aus dem Nährmedium anhaf­ tende Salzlösung wurde mit 40 l Wasser oder 25%iger Natriumchlorid-Lösung verdrängt. Das Zentrifugat von 2000 Litern wurde verworfen. Der feuchte Zell-Rückstand von ca. 35 bis 70 kg wurde mit Wasser 1:1 verdünnt, mit je 250 mg DNase und 250 g RNase bei pH 6,5 bis 7,5 behandelt, um die freigesetzten Nucleinsäuren abzubauen. Der enzymatische Nucleinsäure-Abbau erfolgte innerhalb von 60 Minuten bei 20 bis 25°C, bis die Viskosität einen konstanten niedrigen Wert erreicht hat. Zu der Lösung wurde auf -18°C vorgekühltes Methanol zugegeben, bis 60 Vol-% erreicht sind. Der gebildete Niederschlag wurde mit einer Eller-Voll­ mantel-Schleuder bei 1800 Upm abzentrifugiert, wobei die Lösung gekühlt wurde.The red cell mass was added using a Westfalia separator SAMR 15037 4500 rpm (corresponding to 6000 to 8000 g) and a feed of 1000 to 1500 liters / hour separated from the nutrient medium. The anhaf from the nutrient medium The saline solution was mixed with 40 l of water or 25% sodium chloride solution repressed. The centrifugate of 2000 liters was discarded. The wet one Cell residue of about 35 to 70 kg was diluted with water 1: 1, with 250 mg each DNase and 250 g of RNase at pH 6.5 to 7.5 are treated to release the To degrade nucleic acids. The enzymatic nucleic acid degradation occurred within of 60 minutes at 20 to 25 ° C until the viscosity is a constant low value has reached. To the solution was added pre-chilled methanol to -18 ° C until 60 vol.% Are reached. The formed precipitate was filled with an Eller-Voll Centrifuged spin-coat at 1800 rpm, the solution was cooled.

Das Zentrifugat von ca. 350 l wurde verworfen. Der Rückstand der Methanol-Fäl­ lung von ca. 30 bis 50 kg wurde mit 10 Volumina, bezogen auf den Rückstand der Methanol-Fällung an n-Butanol (vorgekühlt auf -18°C) extrahiert und erneut in einer Eller-Schleuder mit Siebtrommel und Köpersack bei 500 bis 1000 Upm zentrifu­ giert. Der Feststoff wurde auf der laufenden Trommel mit n.-Butanol gewaschen und das Zentrifugat von ca. 500 l wird verworfen. Der Rückstand der n-Butanol-Fällung von 3 bis 5 kg wurde im Vakuumtrockenschrank bei einer Temperatur von 40°C und einem Vakuum von 20 mbar für 24 Stunden getrocknet. Es wurden ca. 3 bis 5 kg Roh-Produkt erhalten. The centrifugate of about 350 l was discarded. The residue of methanol precipitate From about 30 to 50 kg was 10 volumes, based on the residue of Methanol precipitation on n-butanol (pre-cooled to -18 ° C) and extracted again in a Eller-Schleuder with sieve drum and Köpersack at 500 to 1000 rpm centrifu yaws. The solid was washed on the running drum with n.-butanol and the centrifugate of about 500 l is discarded. The residue of n-butanol precipitation from 3 to 5 kg was in a vacuum oven at a temperature of 40 ° C. and a vacuum of 20 mbar for 24 hours. There were about 3 to 5 kg raw product received.  

Beispiel 3example 3

Anstelle der DNase/RNase-Verdauung in Beispiel 2 wurde eine Homogenisierung bzw. ein Abbau der Nucleinsäuren in einem Hochdruck-Homogenisator der Firma Bran und Lübbe (Typ SHL 15) bei einem Druck von 500 bar vorgenommen. Diese Hochdruck-Homogenisierung wurde mindestens einmal unter den angegebenen Bedingungen wiederholt. Die weitere Aufarbeitung erfolgte wie im Beispiel 2 angegeben.Homogenization was used instead of DNase / RNase digestion in Example 2 or degradation of the nucleic acids in a high pressure homogenizer of the company Bran and Lübbe (type SHL 15) at a pressure of 500 bar. These High pressure homogenization has been reported at least once Conditions repeated. The further work-up was carried out as in Example 2 specified.

Beispiel 4example 4

Zur Vermeidung eines proteolytischen Abbaus kann nach Beispiel 2 oder 3 der Proteasen-Inhibitor PMSF (Phenylmethylsulfonylfluorid) dem Separator Zentrifugat zugesetzt werden.To avoid proteolytic degradation can according to Example 2 or 3 of the Protease inhibitor PMSF (phenylmethylsulfonyl fluoride) to the separator centrifugate be added.

1,74 g PMSF wurden in 100 ml Ethanol gelöst und 10 ml der Lösung zu je 10 verdünntem Separatorschlamm gegeben (Einwirkzeit unter Rühren ca. 1 Stunde).1.74 g of PMSF were dissolved in 100 ml of ethanol and 10 ml of the solution of 10 each diluted Separatorschlamm given (contact time with stirring about 1 hour).

Beispiel 5example 5

5 g Feststoff nach Lipidextraktion mit Butanol wurde in 250 ml 50 mM Tris/HCl, pH 7,4, mit 50 mg Trypsin (Typ XIII, Sigma) 16 Stunden bei 37°C unter Rühren inkubiert, in einem JA-14-Rotor(Beckrhann) 25 Minuten bei 14 000 rpm zentrifu­ giert und der Überstand auf einer 36 ml DEAE-Sepharose (Fast Flow, Pharmacia), die mit 0,1 M Tris/HCl, pH 6,8 äquilibriert war, aufgetragen. Nach Waschen mit 200 ml Äquilibrierungspuffer wurde ein linearer NaCl-Gradient (100 ml) von 0 bis 0,5 M NaCl in 0,1 M Tris/HCl, pH 6,8 angelegt. Der Elutionsverlauf wurde durch UV-Absorption bei 260 und 280 nm detektiert. Ferner wurden die Fraktionen durch SDS-Gelektrophorese, Transfer auf PVDF-Membrane und anschließendem Nach­ weis von Glykoproteinen mit dem Glycan-Detection-Kit (GD-Kit) (s. Beispiel 20) auf das Vorhandensein einer glykosylierten 20 kD-Dande untersucht. Die entsprechenden Fraktionen wurden zusammengegeben, durch Ultrafiltration konzentriert und an einer S-300-Säule (4,5×100 cm) mit 10 mM NH4HCO3 chroma­ tographiert. Der Elutionsverlauf wurde durch UV-Absorption bei 260 und 280 nm verfolgt. Die Fraktionen 54 bis 74 (Abb. 4) wurden vereinigt und eine Lösung mit 50 mM Tris/HCl; 44% Phenol und 5% KCl hergestellt, 2 Stunden bei 4°C gerührt und zentrifugiert. Nach der Dialyse der wäßrigen Phase wurde lyophilisiert. 40 mg einer weißen Substanz wurden erhalten.5 g of solid after lipid extraction with butanol was incubated in 250 ml of 50 mM Tris / HCl, pH 7.4, with 50 mg of trypsin (Type XIII, Sigma) for 16 hours at 37 ° C with stirring in a JA-14 rotor ( Beckrhann) was centrifuged for 25 minutes at 14,000 rpm and the supernatant was applied to a 36 ml DEAE-Sepharose (Fast Flow, Pharmacia) equilibrated with 0.1 M Tris / HCl, pH 6.8. After washing with 200 ml of equilibration buffer, a linear NaCl gradient (100 ml) of 0 to 0.5 M NaCl in 0.1 M Tris / HCl, pH 6.8 was applied. The elution course was detected by UV absorption at 260 and 280 nm. Further, the fractions were assayed for the presence of a 20 kD glycosylated band by SDS gel electrophoresis, transfer to PVDF membrane and subsequent detection of glycoproteins with the glycan detection kit (GD kit) (see Example 20). The appropriate fractions were pooled, concentrated by ultrafiltration, and chromatographed on an S-300 column (4.5 x 100 cm) with 10 mM NH 4 HCO 3 . The elution course was monitored by UV absorption at 260 and 280 nm. Fractions 54-74 (Figure 4) were pooled and a solution containing 50mM Tris / HCl; 44% phenol and 5% KCl prepared, stirred for 2 hours at 4 ° C and centrifuged. After dialysis of the aqueous phase, lyophilization was performed. 40 mg of a white substance was obtained.

Diese Aufarbeitung führte zu Strukturen des Typs 4 jedoch ohne Transmembran­ domäne. Es wird angenommen, daß die Bindung zwischen Ile und Pro durch H. salinarium-eigene Proteasen gespalten wird.This workup resulted in type 4 structures but without transmembrane domain. It is believed that the binding between Ile and Pro through H. salinarium own proteases is cleaved.

Die N-terminale Sequenzierung ergibt folgende Aminosäure-Sequenz:N-terminal sequencing gives the following amino acid sequence:

Gln-Asn-Val-Glu-Ile-Val-Glu-Glu-Ser-Glu-Glu-Gln-Asn-Val-Glu-Ile-Val-Glu-Glu-Ser-Glu-Glu

und geringe Mengen N-terminal-verkürzte Sequenzen wieand small amounts of N-terminal truncated sequences such as

Val-Glu-Glu-Ser-Glu-Glu-Pro-.Val-Glu-Glu-Ser-Glu-Glu-Pro.

Die Aminosäurezusammensetzung ist in Tabelle 1 wiedergegeben.The amino acid composition is shown in Table 1.

Prozent EinzelaminosäurePercent of single amino acid AspAsp 15,3315.33 ThrThr 21,6321.63 SerSer 3,343.34 GluGlu 26,4826.48 GlyGly 11,3911.39 ValVal 6,046.04 IleIle 4,144.14 LeuLeu 3,463.46 ProPer 2,252.25

Die Kohlenhydratbestandteile werden weiter unten beschrieben. The carbohydrate components are described below.  

Beispiel 6example 6

5 g Feststoff nach Lipidextraktion mit n-Butanol wurden zweimal mit je 100 ml n-Propanol:H2O (1 : 1) für 1 Stunde bei 4°C gerührt, bei 15 000 rpm in einem JA-20-Rotor 15 Minuten zentrifugiert und getrocknet.5 g of solid after lipid extraction with n-butanol were stirred twice with 100 ml of n-propanol: H 2 O (1: 1) for 1 hour at 4 ° C, centrifuged at 15,000 rpm in a JA-20 rotor for 15 minutes and dried.

Die erhaltenen 4,79 g Produkte wurden erneut mit Benzonase gespalten, indem sie in 100 ml Puffer (50 mM Tris/HCl, pH 6,8; 1 mM PMSF; 1 mM 1,10-Phenanthro­ lin) zusammen mit 250 U Benzonase (Merck) 1 Stunde bei Raumtemperatur inkubiert wurden. Nach Zugabe von N,N-Dimethyl-dodecylamin-N-oxid (LDAO) (0,5% w/v) wurde 1 Stunde bei 4°C gerührt. Anschließend wurde in einem JA-20-Rotor 20 Minuten bei 20 000 rpm zentrifugiert und der Überstand auf eine 200 ml DEAE-Sepharose (Fast Flow)-Säule, die mit 50 mM Tris/HCl, pH 6,8, 1 mM EDTA, 0,5 mM PMSF und 0,5% LDAO (Puffer A) äquilibriert war, aufge­ tragen und mit einem linearen NaCl-Gradienten (400 ml) von 0 bis 0,5 M NaCl in Puffer A eluiert. Der Elutionsverlauf wurde durch UV-Absorption bei 260 und 280 nm und durch Immunoblot und Glycan-Detection-Kit (s. Beispiel 11) verfolgt. Die gewünschten Fraktionen wurden zusammengegeben und das Produkt mit 70% Ethanol bei 4°C präzipitiert.The resulting 4.79 g of products were again cleaved with benzonase by adding in 100 ml of buffer (50 mM Tris / HCl, pH 6.8, 1 mM PMSF, 1 mM 1,10-phenanthro lin) together with 250 U Benzonase (Merck) for 1 hour at room temperature were incubated. After addition of N, N-dimethyl-dodecylamine-N-oxide (LDAO) (0.5% w / v) was stirred at 4 ° C for 1 hour. Subsequently, in a JA-20 rotor centrifuged for 20 minutes at 20 000 rpm and the supernatant to a 200 ml DEAE-Sepharose (Fast Flow) column treated with 50 mM Tris / HCl, pH 6.8, 1 mM EDTA, 0.5 mM PMSF and 0.5% LDAO (buffer A) was equilibrated and with a linear NaCl gradient (400 ml) of 0 to 0.5 M NaCl in Buffer A elutes. The elution course was by UV absorption at 260 and 280 nm and by immunoblot and glycan detection kit (see Example 11). The desired fractions were pooled and the product was 70% Ethanol precipitated at 4 ° C.

308 mg wurden erhalten, die in 15 ml 50 mM Tris/HCl, pH 7,2, gelöst und mit 3 mg Trypsin (Typ XIII, Sigma) 4 Stunden bei Raumtemperatur gespalten wurden. Die Reaktion wurde durch Zugabe von 0,2 mM PMSF, 1 mM EDTA und 1 mM 1,10- Phenanthrolin (Endkonzentrationen) gestoppt und über eine 40 ml CM-Sepharose, die mit 50 mM Tris/HCl, pH 8,0, äquilibriert war, filtriert. Das Filtrat wurde direkt auf eine 36 ml DEAE-Sepharose (Fast Flow)-Säule aufgetragen, die mit 200 ml 0,1 M Tris/HCl, pH 6,8 und 1% w/v LDAO äquilibriert war. Nach Waschen mit 200 ml Äquilibrierungspuffer wurde ein linearer NaCl-Gradient (200 ml) von 0 bis 0,5 m NaCl in 0,1 m Tris/HCl, pH 6,8 und 1% (w/v) LDAO angelegt. Der Elutions­ verlauf wurde durch UV-Absorption bei 260 und 280 nm detektiert. Ferner wurden die Fraktionen durch Westernblot mit anschließendem Immunoblot hinsichtlich einer 20 kD-Bande untersucht. Die entsprechenden Fraktionen wurden zusammen­ gegeben, durch Ultrafiltration konzentriert und an einer S-300-Säule (4,5×100 cm) mit 10 mM NH4HCO3 chromatographiert. Der Elutionsverlauf wurde durch UV-Ab­ sorption bei 260 und 280 nm sowie mit Immunoblot verfolgt. Die Fraktionen wurden vereinigt und eine Lösung mit 50 mM Tris/HCl, 44% Phenol und 5% KCl hergestellt, 2 Stunden bei 4°C gerührt und zentrifugiert. Nach Dialyse der wäßrigen Phase wurde lyophilisiert. Es wurden 31 mg Glycopeptid 4 als weißes Pulver erhalten.308 mg were obtained which were dissolved in 15 ml of 50 mM Tris / HCl, pH 7.2 and cleaved with 3 mg of trypsin (type XIII, Sigma) for 4 hours at room temperature. The reaction was stopped by addition of 0.2 mM PMSF, 1 mM EDTA and 1 mM 1,10-phenanthroline (final concentrations) and equilibrated over a 40 ml CM-Sepharose supplemented with 50 mM Tris / HCl, pH 8.0 was, filtered. The filtrate was applied directly to a 36 ml DEAE-Sepharose (Fast Flow) column equilibrated with 200 ml of 0.1 M Tris / HCl, pH 6.8 and 1% w / v LDAO. After washing with 200 ml of equilibration buffer, a linear NaCl gradient (200 ml) of 0 to 0.5 M NaCl in 0.1 M Tris / HCl, pH 6.8 and 1% (w / v) LDAO was applied. The elution course was detected by UV absorption at 260 and 280 nm. Further, the fractions were examined by Western blot followed by immunoblotting for a 20 kD band. The appropriate fractions were added together, concentrated by ultrafiltration and chromatographed on an S-300 column (4.5 x 100 cm) with 10 mM NH 4 HCO 3 . The elution course was monitored by UV absorption at 260 and 280 nm and by immunoblot. The fractions were pooled and a solution prepared with 50 mM Tris / HCl, 44% phenol and 5% KCl, stirred for 2 hours at 4 ° C and centrifuged. After dialysis of the aqueous phase was lyophilized. 31 mg of glycopeptide 4 were obtained as a white powder.

Das Vorkommen der Aminosäuren Arginin beweist die Struktur 4 (s. Tabelle 2).The occurrence of the amino acids arginine proves the structure 4 (see Table 2).

Die Kohlenhydratbestandteile werden weiter unten beschrieben.The carbohydrate components are described below.

Die N-terminale Sequenzierung ergibt folgende Aminosäure-Sequenz:N-terminal sequencing gives the following amino acid sequence:

Gln-Asn-Val-Glu-Ile-Val-Glu-Glu-Ser-Glu-Glu-.Gln-Asn-Val-Glu-Ile-Val-Glu-Glu-Ser-Glu-Glu.

Die Aminosäurezusammensetzung ist in Tabelle 2 wiedergegeben.The amino acid composition is shown in Table 2.

Prozent EinzelaminosäurePercent of single amino acid AspAsp 13,1613.16 ThrThr 17,5017.50 SerSer 5,115.11 GluGlu 22,3822.38 GlyGly 10,9910.99 AlaAla 6,156.15 ValVal 8,078.07 Metmead 1,791.79 IleIle 4,024.02 LeuLeu 5,75.7 PhePhe 1,161.16 Argbad 1,111.11

Beispiel 7example 7

500 mg der Substanz 4 ohne Transmembrandomäne wurde in 50 ml Puffer (50 mM Tris/HCl, pH 8,0, 1 mM CaCl2; 1 mM MgCl2) gelöst, mit 25 mg Subtilisin (Sigma) versetzt und 24 Stunden bei 36°C inkubiert. Hiernach erfolgte FPLC-Trennung an Mono Q (HR 10/10, Pharmacia) mit einem linearen NaCl-Gradienten von 0 bis 1 M NaCl in 100 mM Tris/HCl, pH 6,8. Der Gradientenlauf dauerte 60 Minuten. Es wurde bei 210 nm detektiert. Die Fraktion, die mit 0,48 bis 0,5 M NaCl von der Säule eluierte, wurde lyophilisiert und an einer P-2-Säule (4,5×100 cm) mit H2O chromatographiert. Die Substanz, die im Ausschlußvolumen von der Säule eluierte, wurde lyophilisiert.500 mg of substance 4 without transmembrane domain were dissolved in 50 ml of buffer (50 mM Tris / HCl, pH 8.0, 1 mM CaCl 2 , 1 mM MgCl 2 ), mixed with 25 mg of subtilisin (Sigma) and at 36 ° for 24 hours C incubated. This was followed by FPLC separation on Mono Q (HR 10/10, Pharmacia) with a linear NaCl gradient from 0 to 1 M NaCl in 100 mM Tris / HCl, pH 6.8. The gradient run lasted 60 minutes. It was detected at 210 nm. The fraction eluted from the column with 0.48 to 0.5 M NaCl was lyophilized and chromatographed on a P-2 column (4.5 x 100 cm) with H 2 O. The substance which eluted from the column in the exclusion volume was lyophilized.

Es wurden 98,5 mg Substanz 1 erhalten.98.5 mg of substance 1 were obtained.

Die N-terminale Aminosäuresequenzierung ergab als Hauptsequenz:N-terminal amino acid sequencing revealed as a major sequence:

Glu-Glu-Pro-Asp-Gln-Thr-Thr-Val-Asp-Glu-Pro-GluGlu-Glu-Pro-Asp-Gln-Thr-Thr-Val-Asp-Glu-Pro-Glu

und in geringen Mengen eine um die Aminosäure Serin verlängerte Sequenz:and in small quantities a sequence extended by the amino acid serine:

Ser-Glu-Glu-Pro-Asp-Glu-Thr-Thr-Val-Asp-Glu-Pro.Ser-Glu-Glu-Pro-Asp-Glu-Thr-Thr-Val-Asp-Glu-Pro.

Die Aminosäurezusammensetzung ist in Tabelle 3 wiedergegeben.The amino acid composition is shown in Table 3.

Aminosäurenamino acids Prozent EinzelaminosäurePercent of single amino acid AspAsp 15,7415.74 ThrThr 33,2933.29 GluGlu 33,2033,20 ValVal 2,332.33 Metmead 6,286.28 ProPer n.d.n.d.

Aufgrund der N-terminalen Aminosäuresequenzierung, der Aminosäurezusammen­ setzung und der aus der DNA-Sequenz abgeleiteten Aminosäuresequenz von 4 läßt sich die Struktur 1 ableiten. Due to N-terminal amino acid sequencing, amino acid combined and the DNA sequence deduced from the amino acid sequence of 4 leaves Structure 1 is derived.  

Beispiel 8example 8

Die N-terminale Aminosäuresequenzierung von 4 führte zu einer Peptidsequenz, die 100% homolog ist zur Aminosäuresequenz aus der C-terminalen Region des CSG aus H. halobium (J. Lechner und M. Sumper, J. Biol. Chem. (1987) 262, 9724-29). Zur Untersuchung, ob die gesamte C-terminale Regionen der CSG von H. salinarium und H. halobium identisch sind, wurde das entsprechende DNA-Fragment aus der chromosonalen DNA aus H. salinarium mit Hilfe der PCR-Methode amplifiziert, kloniert und sequenziert.The N-terminal amino acid sequencing of 4 resulted in a peptide sequence that 100% homologous to the amino acid sequence from the C-terminal region of the CSG from H. halobium (J. Lechner and M. Sumper, J. Biol. Chem. (1987) 262, 9724-29). to Investigation of whether the entire C-terminal regions of the CSG of H. salinarium and H. halobium are identical, the corresponding DNA fragment from the chromosomal DNA from H. salinarium amplified using the PCR method, cloned and sequenced.

A) Isolierung der chromosomalen DNA von H. salinariumA) Isolation of the chromosomal DNA of H. salinarium

Aus 10 ml Kulturbrühe wurden durch Zentrifugation in einem JA-14-Rotor- (Beckmann) bei 7000 rpm für 10 Minuten die Bakterienzellen erhalten, in 2 ml Puffer (10 mM Tris/HCl, pH 8,0; 2,5 M NaCl) suspendiert und tropfenweise zu 8 ml einer Lösung aus 10 mM Tris/HCl, pH 8,0; 0,5 M EDTA, 100 µg/ml Proteinase K und 0,4% Laurylsarkosin zugegeben. Nach 1 Stunde Inkubation bei 37°C wurde zunächst 3 mal mit Phenol/Chloroform, 1 : 1, und anschließend 2 mal mit Chloroform, extrahiert. Zu der wäßrigen Phase, die gegen 1 l TE-Puffer (10 mM Tris/HCl, pH 7,4; 1 mM EDTA) dialysiert wurde wurden 0,6 Vol. Isopropanol, 0,1 Vol. 3M NaOAc, pH 5,2, zugegeben und nach 10 Minuten zentrifugiert. Der Rückstand wurde 3 mal mit 80%igem Ethanol gewaschen, getrocknet und in 2 bis 3 ml 10 mM TE-Puffer aufgenommen. Hierzu wurden pro ml Lösung 1,3 g CsCl und 40 µl/ml einer 10 mg/ml Ethidiumbromid-Lösung zugegeben und in einem Beckmann VTI-65-Rotor bei 15°C mit 50000 rpm 20 Stunden zentrifugiert.From 10 ml of culture broth was prepared by centrifugation in a JA-14 rotor. (Beckmann) received the bacterial cells at 7000 rpm for 10 minutes, in 2 ml buffer (10 mM Tris / HCl, pH 8.0, 2.5 M NaCl) and dropwise to 8 ml of a solution of 10 mM Tris / HCl, pH 8.0; 0,5 m EDTA, 100 μg / ml proteinase K and 0.4% laurylsarcosine added. To 1 hour incubation at 37 ° C was first 3 times with phenol / chloroform, 1: 1, and then extracted twice with chloroform. To the aqueous Phase against 1 L TE buffer (10 mM Tris / HCl, pH 7.4, 1 mM EDTA) were dialysed 0.6 vol. isopropanol, 0.1 vol. 3M NaOAc, pH 5.2, added and centrifuged after 10 minutes. The residue was 3 times washed with 80% ethanol, dried and in 2 to 3 ml 10 mM TE buffer added. For this purpose, 1.3 g of CsCl and ml of solution per ml 40 .mu.l / ml of a 10 mg / ml ethidium bromide solution and in a Beckmann VTI-65 rotor centrifuged at 15 ° C with 50000 rpm for 20 hours.

Die chromosonale DNA wurde entnommen und 5 bis 7 mal mit CsCl-gesät­ tigtem Isopropanol extrahiert. Die DNA-haltige Lösung wurde 5fach mit TE-Puffer verdünnt, mit 0,6 Vol. Isopropanol sowie 0,1 Vol. 3 M NaOAc, pH 5,2; präzipitiert und zentrifugiert. Danach wurde der Rückstand 3 mal mit 80%igem Ethanol gewaschen, getrocknet und in 1 ml TE-Puffer aufgenom­ men. The chromosomal DNA was removed and seeded 5 to 7 times with CsCl extracted extracted isopropanol. The DNA-containing solution was 5 times with TE buffer diluted with 0.6 vol. Isopropanol and 0.1 vol. 3 M NaOAc, pH 5.2; precipitated and centrifuged. Then the residue was 3 times Washed 80% ethanol, dried and aufgenom in 1 ml of TE buffer men.  

B) Amplifizierung und Isolierung des 600 bp-FragmentsB) Amplification and isolation of the 600 bp fragment

Die Amplifizierung des DNA-Fragments aus der C-terminalen Region des Zelloberflächen-Glycoproteins aus H. salinarium erfolgte mit Hilfe der PCR-Reaktion (Current Protocols in Molecular Biology Vol. 2, 15.01-15.4.6) unter Verwendung des Primers I
d(AAGTTCGGTGAGGACACC) und des Primers II
d(TCACTTCTGGCGCAGXGCCAGCAG). Folgende Reaktionsmischung wurde eingesetzt:
The amplification of the DNA fragment from the C-terminal region of H. salinarium cell surface glycoprotein was carried out by means of the PCR reaction (Current Protocols in Molecular Biology Vol. 2, 15.01-15.4.6) using primer I.
d (AAGTTCGGTGAGGACACC) and the primer II
d (TCACTTCTGGCGCAGXGCCAGCAG). The following reaction mixture was used:

10 µl Puffer (100 mM Tris/HCl, pH 8,4; 500 mM KCl; 1 mg/ml Gelatine; 10 mM MgCl)
16 µl 2 mM Nucleotid-Mischung
10 µl Primer I (10 pmol/µl)
10 µl Primer II (10 pmol/µl)
1 µl Template DNA (50 ng/µl)
0,5 µl Taq-Polymerase (6,5 U/µl)
53 µl H2O
2 Tropfen Mineralöl.
10 μl buffer (100 mM Tris / HCl, pH 8.4, 500 mM KCl, 1 mg / ml gelatin, 10 mM MgCl)
16 μl 2 mM nucleotide mixture
10 μl of primer I (10 pmol / μl)
10 μl Primer II (10 pmol / μl)
1 μl template DNA (50 ng / μl)
0.5 μl of Taq polymerase (6.5 U / μl)
53 μl H 2 O
2 drops of mineral oil.

Nach Denaturierung der DNA bei 94°C für 2 Minuten fand 30 Sekunden die Anlagerung der Primer an die ss-DNA bei 50°C statt, woran sich die Polymerase-Reaktion bei 72°C für 2 Minuten und erneut ein Denaturierungs­ schritt für 20 Sekunden bei 94°C anschloß. Dieser Zyklus wurde 40 mal durchlaufen. Ein Aliquot der Reaktionsmischung wurde auf einem 1,5%igen Agarosegel getrennt und mit Hilfe von Southern-Blotting analysiert (Current Protocols in Molecular Biology Vol. I 2.9.5). Als Hybridisierungsprobe diente die radioaktive markierte DNA-Sequenz,After denaturation of the DNA at 94 ° C for 2 minutes, 30 seconds was found Addition of the primers to the ss DNA at 50 ° C instead, whereupon the Polymerase reaction at 72 ° C for 2 minutes and again a denaturation Stepped for 20 seconds at 94 ° C. This cycle has been 40 times run through. An aliquot of the reaction mixture was on a 1.5% Agarose gel separated and analyzed by Southern blotting (Current Protocols in Molecular Biology Vol. I 2.9.5). As a hybridization probe served the radioactive labeled DNA sequence,

d(ACGACCACCGAGACCACCACC),d (ACGACCACCGAGACCACCACC)

die der durch FAB-Analyse ermit­ telten Peptidsequenz Thr-Thr-Thr-Glu-Thr-Thr-Thr entspricht. Das durch Southern-Blot-Analyse detektierte 600 Basepaar-Fragment wurde aus dem 1,5%igen Agarosegel ausgeschnitten und die DNA mit dem Geneclean-Sy­ stem nach den Angaben des Herstellers (Bio 101, La Jolla, Kalifornien) gereinigt. that obtained by FAB analysis corresponds to the peptide sequence Thr-Thr-Thr-Glu-Thr-Thr-Thr. That through Southern blot analysis detected 600 base pair fragment was removed from the Cut out 1.5% agarose gel and the DNA with the Geneclean Sy according to the manufacturer's instructions (Bio 101, La Jolla, California) cleaned.  

Anschließend wurde das isolierte DNA-Fragment gemäß eines Verfahrens des Herstellers (Invitrogen, TA Cloning Instruction Manual, San Diego, Kalifornien) mit dem linearisierten pCT-Vector ligiert, und in kompetente E. coli Moniert. Die anschließende Koloniehybridisierung wurde nach Sambrook et al (Sambrook, Fritsch und Maniatis, Molecular Cloning, Vol. I, 2. ed., 1.90-1.104) mit der oben beschriebenen Hybridisierungsprobe durchgeführt. Die Kolonien, die mit dem Oligodeoxynukleotid hybridi­ sierten, wurden in 4 ml LB-Medium in Gegenwart von 50 µg/ml Kanamycin bei 37°C inkubiert. Die Zellen wurden durch Zentrifugation (10 000 rpm, 5 Minuten, Eppendorfzentrifuge) geerntet und in 150 µl STET-Puffer (8% Sucrose, 0,5% Triton X-100, 50 mM EDTA und 50 mM Tris/HCl), der 2 mg/ml Lysozym enthielt, 10 Minuten bei Raumtemperatur leicht geschüt­ telt, mit 300 µl 0,2 M NaOH und 0,1% SDS versetzt und weitere 5 Minuten inkubiert. Nach Zugabe von 300 µl 3 M NaOAc, pH 5,2, wurde der Über­ stand mit 720 µl Isopropanol vermischt und 10 Minuten bei 10 000 rpm in einer Eppendorfzentrifuge zentrifugiert. Der Rückstand wurde nach Waschen mit Ethanol in 100 µl TE-Puffer aufgenommen, mit 100 mg CsCl und 10 µl Ethidiumbromid-Lösung (10 mg/ml) versetzt und 10 Minuten in einer Microzentrifuge bei 10 000 rpm zentrifugiert. Der Überstand wurde nun 3 mal mit je 200 µl CsCl-gesättigtem Isopropanol extrahiert. Nach Verdünnen mit 450 µl TE-Puffer wurde das Plasmid durch Zugabe von 720 µl Isopropanol präzipitiert. Der Rückstand wurde in Ethanol gewaschen und in 20 µl TE-Puffer aufgenommen.Subsequently, the isolated DNA fragment according to a method manufacturer (Invitrogen, TA Cloning Instruction Manual, San Diego, California) with the linearized pCT vector, and competent E. coli cloned. The subsequent colony hybridization was after Sambrook et al (Sambrook, Fritsch and Maniatis, Molecular Cloning, Vol. I, 2. ed., 1.90-1.104) with the hybridization probe described above carried out. The colonies hybridising with the oligodeoxynucleotide were in 4 ml LB medium in the presence of 50 ug / ml kanamycin incubated at 37 ° C. The cells were centrifuged (10,000 rpm, 5 Minutes, Eppendorf centrifuge) and in 150 μl of STET buffer (8%). Sucrose, 0.5% Triton X-100, 50 mM EDTA and 50 mM Tris / HCl), the 2 mg / ml lysozyme, shaken gently for 10 minutes at room temperature treated, mixed with 300 ul 0.2 M NaOH and 0.1% SDS and another 5 minutes incubated. After addition of 300 μl of 3 M NaOAc, pH 5.2, the over was mixed with 720 ul of isopropanol and 10 minutes at 10 000 rpm in an Eppendorf centrifuge centrifuged. The residue was washed off taken up with ethanol in 100 μl of TE buffer, with 100 mg of CsCl and 10 μl Ethidium bromide solution (10 mg / ml) and 10 minutes in one Centrifuge microcentrifuge at 10,000 rpm. The supernatant was now Extracted 3 times with 200 .mu.l of CsCl-saturated isopropanol. To Dilution with 450 μl of TE buffer was followed by addition of the plasmid 720 ul of isopropanol precipitated. The residue was washed in ethanol and taken up in 20 μl of TE buffer.

C) SequenzierungC) Sequencing

3 µg Plasmid wurden in 20 µg 0,2 M NaOH bei Raumtemperatur 5 Minuten denaturiert. Nach Fällung der DNA erfolgt die Sequenzierung mit dem Sequenase-Kit nach der Vorschrift des Herstellers (United State Biochemical Corporation). Die Sequenzierung von drei Klonen erfolgte in beiden Richtungen. 3 μg of plasmid were dissolved in 20 μg of 0.2 M NaOH at room temperature for 5 minutes denatured. After precipitation of the DNA, the sequencing with the Sequenase kit according to the instructions of the manufacturer (United State Biochemical Corporation). The sequencing of three clones occurred in both Directions.  

Es zeigt sich, daß sowohl die Aminosäure, als auch die DNA-Sequenzen der C-terminalen Trypsin-Spaltungsfragmente von H. salinarium und H. halobium identisch sind. Außerhalb dieser Sequenz treten an 5 Positionen Unterschiede in den Aminosäuren auf. Diese Differenzen stellen keine Artefakte der PCR-Reaktion dar, da die Ergebnisse der Sequenzierung von drei Klonen übereinstimmen.It turns out that both the amino acid, as well as the DNA sequences of the C-terminal trypsin cleavage fragments of H. salinarium and H. halobium are identical. Outside this sequence, differences occur at 5 positions in the amino acids. These differences do not represent artifacts of PCR reaction, because the results of sequencing of three clones to match.

Beispiel 9example 9 Untersuchung der O-glycosidisch gebundenen OligosaccharideExamination of the O-glycosidically bound oligosaccharides 9.1 Kinetische β-Eliminierung zur Analyse der O-Glycosylierung9.1 Kinetic β-elimination for the analysis of O-glycosylation

70 µg Glycopeptid wurden in 1 ml 0,1 N Natronlauge gelöst und in Quarzküvetten 15 Stunden lang bei 232 nm photometrisch in 5 Minuten-Ab­ ständen vermessen. Als Vergleichslösung wurde 0,1 N Natronlauge genommen. Die Zunahme der Extinktion bei 232 nm ist proportional der bei der milden β-Eliminierung aus den O-glycosylierten Threoninen bzw. Serinen entstehenden α,β-ungesättigten Aminosäurederivate.70 μg of glycopeptide were dissolved in 1 ml of 0.1 N sodium hydroxide solution and dissolved in Quartz cuvettes photometrically for 15 hours at 232 nm in 5 minutes-Ab measured. The comparative solution was 0.1 N sodium hydroxide solution taken. The increase in absorbance at 232 nm is proportional to that at the mild β-elimination from the O-glycosylated threonines or Serines resulting α, β-unsaturated amino acid derivatives.

9.2 Isolierung der O-glycosidisch gebundenen Oligosaccharide9.2 Isolation of the O-glycosidically linked oligosaccharides

5 bis 10 mg Glycopeptid wurden in 2 ml 0,05 N NaOH/1M NaBD4 bzw. NaBH4 gelöst und 14 Stunden lang bei 37°C inkubiert. Durch Zugabe von festem Dowex 50X8 (H⁺) wurde der pH-Wert auf 4 bis 5 eingestellt und so die Reaktion gestoppt. Der Kationenaustauscher wurde über Glaswolle abfiltriert und die Borsäure durch mehrmalige Zugabe von Methanol als Borsäuremethylester am Rotationsverdampfer entfernt. Anschließend wurde die Lösung vollständig eingeengt, in 2,5 ml ention. Wasser aufgenommen und über eine Biogel P2-Säule (Säulenvolumen: 150 ml) chromatographiert. 5 to 10 mg of glycopeptide were dissolved in 2 ml of 0.05 N NaOH / 1 M NaBD 4 or NaBH 4 and incubated for 14 hours at 37 ° C. By adding solid Dowex 50X8 (H⁺), the pH was adjusted to 4 to 5, stopping the reaction. The cation exchanger was filtered off via glass wool and the boric acid was removed by repeated addition of methanol as boric acid methyl ester on a rotary evaporator. Then the solution was completely concentrated, in 2.5 ml of deion. Water and chromatographed on a Biogel P2 column (column volume: 150 ml).

Es wurden insgesamt 100 Fraktionen à 1 ml gesammelt. Je 40 µl dieser Fraktionen wurden mit dem Phenol-Schwefelsäure-Test auf Zucker getestet (Dubois et al (1956), Anal. Chem. 28, 350-356).A total of 100 fractions of 1 ml each were collected. 40 μl each of these Fractions were tested for sugar with the phenol-sulfuric acid test (Dubois et al (1956), Anal Chem 28, 350-356).

Die positiven Fraktionen wurden gesammelt und lyophilisiert. Die Fraktio­ nen 48-58 enthalten das de-O-glycosylierte Glycopeptid (Komponente I), die Fraktionen 94-106 das reduzierte O-glycosidisch gebundene Oligosaccharid (Komponente II).The positive fractions were collected and lyophilized. The fractio NEN 48-58 contain the de-O-glycosylated glycopeptide (component I), the Fractions 94-106 the reduced O-glycosidically linked oligosaccharide (Component II).

Zur weiteren Aufreinigung wurde die Komponente I in entionisiertem Was­ ser aufgenommen und über eine DEAE-Säule (Säulenvolumen: 8 ml) gege­ ben und mit einem von 0 auf 1 M NaCl kontinuierlich steigenden NaCl-Gra­ dienten eluiert. Die Fließgeschwindigkeit der Säule betrug 2 ml/min. Es wurden 60 Fraktionen ä 2,5 ml aufgefangen. 150 µl dieser Fraktionen wurden mittels Carbazol-Test auf Uronsäure getestet. Die positiven Fraktionen wurden vereinigt lyophilisiert und anschließend über Sephadex G25 entsalzt und analysiert.For further purification, Component I in deionized Was and taken over a DEAE column (column volume: 8 ml) gege and with a NaCl-Gra increasing continuously from 0 to 1 M NaCl served eluted. The flow rate of the column was 2 ml / min. It 60 fractions of 2.5 ml were collected. 150 μl of these fractions were Tested for uronic acid using a carbazole test. The positive fractions were combined lyophilized and then desalted on Sephadex G25 and analyzed.

Komponente II wurde mittels AG1-X2 (OAc-) weiter aufgereinigt. Dazu wurde eine Säule mit 20 ml Anionenaustauscher gefüllt. Die Substanz wurde in 2 ml 5 mM Pyridiniumacetat pH 5,5 gelöst und auf die Säule aufgetragen. Anschließend wurde mit jeweils 3 Säulenvolumen 5 mM, danach mit 100 mM, 250 mM und 500 mM Pyridiniumacetat pH 5,5 eluiert. 100 µl der gesammelten 2 ml-Fraktionen wurden mit dem Phenol-Schwefelsäure-Test auf zuckerhaltige Komponenten hin untersucht. Die positiven Fraktionen, welche in einem für neutrale Oligosaccharide typischen Bereich bei 5 mM Puffer eluierten, wurden gesammelt, lyophilisiert und analysiert.Component II was further purified by AG1-X2 (OAc). To a column was filled with 20 ml of anion exchanger. The substance was dissolved in 2 ml of 5 mM pyridinium acetate pH 5.5 and applied to the column. Subsequently, each with 3 column volumes 5 mM, then with 100 mM, 250 mM and 500 mM pyridinium acetate pH 5.5 eluted. 100 μl of the collected 2 ml fractions were assayed with the phenol-sulfuric acid tested for sugary components. The positive fractions, which is in a typical range for neutral oligosaccharides at 5 mM Buffer eluted, were collected, lyophilized and analyzed.

Durch die Aminosäureanalyse konnte α-Aminobuttersäure nachgewiesen werden. Demnach sind die O-glycosidisch gebundenen Oligosaccharide an Threonin gebunden. Der Vergleich mit der Aminosäurezusammensetzung des durch Trypsin-Spaltung erhaltenen Glycopeptids ergab, daß ca. 80% der Threonine O-glycosyliert sind. The amino acid analysis demonstrated α-aminobutyric acid become. Accordingly, the O-glycosidically bound oligosaccharides are on Bound threonine. Comparison with the amino acid composition of the obtained by trypsin cleavage glycopeptide showed that about 80% of Threonines are O-glycosylated.  

9.3 Analyse der abgespaltenen Oligosaccharide9.3 Analysis of Cleaved Oligosaccharides 9.3.1 Gaschromatographie der peracetylierten Zuckeralditole9.3.1 Gas Chromatography of Peracetylated Sugar Alditols

200 µg Oligosaccharid wurden mit 6 N Trifluoressigsäure 6 Stunden lang bei 100°C hydrolysiert, die Monosaccharide mit NaBD4 (4 mg/ml 0,05 M NH₄ OH) 1 Stunde lang bei Raumtemperatur reduziert.200 ug oligosaccharide were hydrolyzed with 6 N trifluoroacetic acid for 6 hours at 100 ° C, the monosaccharides with NaBD 4 (4 mg / ml 0.05 M NH₄ OH) for 1 hour at room temperature.

Die Zuckeralkohole wurden nach Entfernen der Borsäure als Borsäure­ methylester mit Pyridin:Essigsäureanhydrid = 1 : 11 Stunde lang bei 100°C peracetyliert. Nach Entfernen der Lösungsmittel wurde der Rückstand in Dichlormethan aufgenommen und über eine Durabond-1-Kapillarsäule (60 m; Fa. J & W) an einem Varian 3400 Gaschromatographen (Temperatur­ gradient 120 bis 270°C, 1°/min) chromatographiert und mit einem FID (Detektor-Temperatur 270°C) detektiert. Durch Vergleich mit Standards wurden die Komponenten anhand der Retentionszeiten als Glucitol und Galactitol identifiziert. Anhand der Peakflächen konnte ein Verhältnis von Galactitol:Glucitol von 1 : 1 bestimmt werden.The sugar alcohols were boric acid after removal of the boric acid methyl ester with pyridine: acetic anhydride = 1: 11 hours at 100 ° C. peracetylated. After removal of the solvents, the residue was dissolved in Dichloromethane and via a Durabond 1 capillary column (60 m, J & W) on a Varian 3400 gas chromatograph (temperature gradient 120 to 270 ° C, 1 ° / min) and chromatographed with a FID (Detector temperature 270 ° C) detected. By comparison with standards the components were determined by the retention times as glucitol and Galactitol identified. Based on the peak areas, a ratio of Galactitol: Glucitol of 1: 1 can be determined.

9.3.2 Massenspektrometrische Analyse der O-glycosidisch gebundenen Oligo­ saccharide9.3.2 Mass spectrometric analysis of O-glycosidically bound oligo saccharides

Das neutrale Oligosaccharid wurde wie unter 9.3.1 beschrieben peracetyliert und massenspektrometrisch untersucht. Das Molgewicht des peracetylierten Oligosaccharids beträgt laut EI-MS- und CI-MS-Spektrum 722 Dalton, was dem Molgewicht einer reduzierten, peracetylierten Dihexose entspricht.The neutral oligosaccharide was peracetylated as described in 9.3.1 and examined by mass spectrometry. The molecular weight of the peracetylated According to EI-MS and CI-MS spectrum, oligosaccharide is 722 daltons, which is corresponds to the molecular weight of a reduced, peracetylated dihexose.

9.3.3 HPLC-Analyse der O-glycosidisch gebundenen Disaccaride9.3.3 HPLC analysis of the O-glycosidically bound disaccharides

Zur Komponentenaufklärung wurden das Oligosaccharid mit 6 N Trifluores­ sigsäure versetzt und 6 Stunden lang bei 100°C hydrolysiert. Die Mono­ saccharide wurden an einer HPLC-Anlage (Fa. Beckman) mittels einer AS6-A-Anionenaustauschersäule (5 µm, Fa. Dionex) in die einzelnen Zuckerkomponenten aufgetrennt, welche mit einem gepulsten amperometri­ schen Detektor PAD (Fa. Dionex) detektiert wurden und mit der Computer­ programm Goldsystem (Version 4; Fa. Beckman) durch Vergleich mit Stan­ dards analysiert. Die neutralen Monosaccharide sowie die Aminozucker wur­ den isokratisch mit 15 mM Natronlauge mit einem Fluß von 1 ml/min chro­ matographiert und nach Nachsäulenzufuhr von 300 mM Natronlauge ampe­ rometrisch detektiert. Die negativ geladenen Monosaccharide wurden mit 100 mM Natronlauge/30 mM NaOAc ebenfalls mit 1 ml/min isokratisch ge­ trennt. Die Detektion erfolgte wie zuvor nach Zugabe von 300 mM Natron­ lauge.For component elucidation, the oligosaccharide with 6 N trifluores acidified and hydrolyzed at 100 ° C for 6 hours. The mono saccharides were on an HPLC system (Beckman) using a  AS6-A anion exchange column (5 μm, Dionex) in the individual Separated sugar components, which with a pulsed amperometri detector PAD (Dionex) were detected and the computer Goldsystem (Version 4, Beckman) by comparison with Stan dards analyzed. The neutral monosaccharides and the aminosugars wur The isocratic with 15 mM sodium hydroxide solution with a flow of 1 ml / min chro and after Nachsäulenzufuhr of 300 mM sodium hydroxide solution ampe detected rometrically. The negatively charged monosaccharides were used with 100 mM sodium hydroxide solution / 30 mM NaOAc also with 1 ml / min isocratic ge separates. The detection was carried out as before after addition of 300 mM sodium hydroxide lye.

Die Analyse ergab, daß das Disaccharid am nicht-reduzierenden Ende Glucose enthält.The analysis revealed that the disaccharide was at the non-reducing end Contains glucose.

9.3.4 Verknüpfungsanalyse9.3.4 linkage analysis

200 µg Disaccharid wurden nach T.J. Waeghe et al., 1983 (Carbohydr. Res. 123, 281-304) mit der Modifikation nach Phillips & Fraser, 1981 (Carbohydr. Res. 90, 149-152) mit Kalium-Dimsylbase analysiert.200 μg of disaccharide were prepared according to T.J. Waeghe et al., 1983 (Carbohydr. 123, 281-304) with the modification according to Phillips & Fraser, 1981 (Carbohydr. Res. 90, 149-152) with potassium dimsyl base.

Das EI-MS-Spektrum des permethylierten Disaccharids zeigt die für eine vierfach methylierte Hexose typischen Fragmente m/z 219, 187, 155, 101, 88 und 45 und für das fünffach methylierte Hexitol die Fragmente m/z 235 und 171. Die Fragmente m/z (177), 145 und 115 deuten auf die Abspaltung eines vierfach-methylierten C4-Bruchstücks und damit auf eine 2- bzw. 5-Verknüpfung des Galactitols (Dulcit) hin.The EI-MS spectrum of the permethylated disaccharide shows that for a quadruple methylated hexose typical fragments m / z 219, 187, 155, 101, 88 and 45 and for the five-fold methylated hexitol the fragments m / z 235 and 171. The fragments m / z (177), 145, and 115 indicate the splitting off of a quadruple methylated C4 fragment and thus on a 2- or 5-linkage of galactitol (Dulcit) out.

Die EI-MS- der partiell methylierten Zuckeracetate weisen charakteristische Fragmentierungsmuster auf, die durch Vergleich mit Standardspektren als 2-O-Acetyl-1-deutero-1,3,4,5,6-penta-O-methylgalactitol und 1,5-Di-O- Acctyl-1-deutero-2,3,4,6-tetra-O-methylglucitol identifiziert wurden. The EI-MS of the partially methylated Zuckeracetate have characteristic Fragmentation pattern, which by comparison with standard spectra as 2-O-acetyl-1-deutero-1,3,4,5,6-penta-O-methyl-galactitol and 1,5-di-O- Acctyl-1-deutero-2,3,4,6-tetra-O-methylglucitol were identified.  

9.3.5 NMR-spektroskopische Untersuchung des reduzierten Disaccharids9.3.5 NMR spectroscopic examination of the reduced disaccharide

Das 500 MHz-1H-NMR-Spektrum des mit Natriumborhydrid reduzierten Disaccharids hat ein Signal bei 5,10 ppm für das H1-Atom der terminalen Glucose. Die chemische Verschiebung und die kleine Kopplung von 3,5 Hz beweisen eine α-Konfiguration der Glucose-Einheit. Das doppelte Triplett bei 3,97 ppm konnte mit Hilfe des 2D-homokorrelierten Spektrums (COSY) dem H2-Atom, das doppelte Triplett bei 3,78 ppm dem H5-Atom des Galactitols zugeordnet werden. Das Kopplungsmuster des Signals bei 3,94 ppm vereinfacht sich im Spektrum des mit Natriumbordeuterid reduzierten Disaccharids zu einem doppelten Duplett. Die chemische Ver­ schiebung des H2-Signals gegenüber dem Spektrum des freien Galactitols und die unterschiedlichen σ-Werte der sonst überlappenden Signale für das H2- und H5-Atom beweisen eine Substitution am C2 des Zuckeralkohols.The 500 MHz 1 H NMR spectrum of the sodium borohydride reduced disaccharide has a signal at 5.10 ppm for the terminal glucose H1 atom. The chemical shift and the small coupling of 3.5 Hz prove an α-configuration of the glucose unit. The double triplet at 3.97 ppm could be assigned to the H2 atom by using the 2D homocorrelated spectrum (COZY) and the triplet at 3.78 ppm to the H5 atom of galactitol. The coupling pattern of the signal at 3.94 ppm simplifies in the spectrum of the sodium boride-deuterated disaccharide to a double doublet. The chemical shift of the H2 signal compared to the spectrum of the free galactitol and the different σ values of the otherwise overlapping signals for the H2 and H5 atoms prove a substitution at C2 of the sugar alcohol.

Die Zuordnung im 13C-NMR-Spektrum bestätigt die Struktur 3:The assignment in the 13 C-NMR spectrum confirms the structure 3:

9.4 Untersuchung der Konfiguration der Galactose9.4 Investigation of the configuration of galactose

150 µg Glycopeptids wurden in 20 µl Citrat-Puffer pH 6,4 gelöst und mit 0,1 U α-Glucosidase und α- bzw. β-Galactosidase versetzt und anschließend 14 Stunden lang bei 37°C inkubiert. Die Lösung wurde über eine mit Dowex 50 (H⁺) gefüllte Pipette gegeben. Der Durchlauf wurde aufgefangen und danach die Säule mit weiteren 800 µl ention. Wasser gewaschen. Die wäßrigen Lösungen wurden vereinigt und über eine Sep-Pak C18-Kartusche weiter aufgetrennt. Die wäßrige Lösung wurde mittels HPLC-Analyse (9.3.3) und mit Anthrontest untersucht. Nur bei der enzymatischen Spaltung mit β-Galactosidase konnte freie Galactose nachgewiesen werden.150 ug glycopeptide were dissolved in 20 ul citrate buffer pH 6.4 and with 0.1 U α-glucosidase and α- or β-galactosidase are added and then Incubated for 14 hours at 37 ° C. The solution was over with Dowex 50 (H⁺) filled pipette. The pass was caught and then the column with another 800 .mu.l ention. Washed water. The aqueous solutions were combined and passed through a Sep-Pak C18 cartridge further separated. The aqueous solution was analyzed by HPLC (9.3.3) and examined with an anthrone test. Only with enzymatic cleavage free galactose was detected with β-galactosidase.

9.5 Untersuchung der O-Glycosylierungsstellen9.5 Examination of the O-glycosylation sites

Das durch Trypsinspaltung erhaltene Glycopeptid wurde zunächst mit Cyanbromid (B. J. Smith in "New Protein Techniques" (1988), Humana Press Clitton, New Jersey, S. 71ff) und danach mit V8 (G. Allen in "Sequencing of proteins and peptides" (1981), Elsevier Science Publisher B. V., S. 58ff) verdaut. Die Probe wurde über HPLC (RP 18) mit einem Acetonitril-Gra­ dienten in Gegenwart von 0,01% TFA (0 bis 100% innerhalb von 2 Stun­ den) gereinigt. Die Fraktionen wurden β-eliminiert und die dabei freigesetzten Disaccharide nach Permethylierung (9.3.4) mittels FAB-MS detektiert (m/z 471). Die so identifizierten O-glycosylierten Glycopeptide wurden underivatisiert bzw. nach Permethylierung mittels FAB-MS analysiert. Die Massen m/z 1329 und 1654 entsprechen Glycopeptiden, die durch Vergleiche mit der Struktur 4 den Aminosäuren 31-36 (Thr-Glu-Thr-Thr-Thr-Glu) mit zwei bzw. drei underivatisierten Disacchariden zugeordnet werden konnten. Die Massen m/z 1329 und 1654 konnten der Sequenz Met-Thr-Thr-Thr-Gln-Glu (Aminosäure 41-46) mit zwei bzw. drei gebundenen Disacchariden zugeordnet werden. The obtained by trypsin cleavage glycopeptide was initially with Cyanobromide (B.J. Smith in New Protein Techniques (1988), Humana Press Clitton, New Jersey, p. 71ff) and then V8 (G. Allen in "Sequencing of proteins and peptides "(1981), Elsevier Science Publisher B.V., p. 58ff) digested. The sample was analyzed by HPLC (RP 18) with an acetonitrile-Gra served in the presence of 0.01% TFA (0 to 100% within 2 hours the) cleaned. The fractions were β-eliminated and included released disaccharides after permethylation (9.3.4) using FAB-MS detected (m / z 471). The thus identified O-glycosylated glycopeptides were underivatized or after permethylation by FAB-MS analyzed. The masses m / z 1329 and 1654 correspond to glycopeptides, the by comparison with structure 4, amino acids 31-36 (Thr-Glu-Thr-Thr-Thr-Glu) with two or three underivatized Disaccharides could be assigned. The masses m / z 1329 and 1654 were able to sequence Met-Thr-Thr-Thr-Gln-Glu (amino acid 41-46) with two or three bound disaccharides are assigned.  

Die permethylierten Glycopeptide (Vgl. I.7) ergeben Signale bei m/z 1801 und 1393, welche der Sequenz Thr-Thr-Thr-Glu (Aminosäuren 33-36 der Struktur 4) mit drei bzw. zwei gebundenen Disacchariden zugeordnet werden können.The permethylated glycopeptides (cf. I.7) give signals at m / z 1801 and 1393, which sequence of Thr-Thr-Thr-Glu (amino acids 33-36 of Structure 4) associated with three or two bound disaccharides can.

Demnach ist die Sequenz:Accordingly, the sequence is:

Thr-Glu-Thr-Thr-Thr-Glu-Thr-Thr-Thr-Glu-Met-Thr-Thr-Thr-Gln-GluThr-Glu-Thr-Thr-Thr-Glu-Thr-Thr-Thr-Glu-Met-Thr-Thr-Thr-Gln-Glu

mit sechs bis neun Disacchariden O-glycosyliert.with six to nine disaccharides O-glycosylated.

Beispiel 10example 10 Untersuchung der N-glycosidisch gebundenen OligosaccharideInvestigation of N-glycosidically bound oligosaccharides 10.1 Zuckeranalyse des durch Subtilisin erhaltenen Glycopeptids10.1 Sugar analysis of the subtilisin-derived glycopeptide

a) Die Komponentenaufklärung mittels HPLC-Analyse (s. 9.3.3) ergab, daß das Glycopeptid neben Galactose und Glucose Glucuronsäure enthält, das durch milde β-Eliminierung de-O-glycosylierte Glycopeptid dagegen nur Glucose und Glucuronsäure. Die Zuckerhauptbestandteile des N-glycosidisch gebundenen Oligosaccharids sind Glucose und Glucuronsäure.a) The component elucidation by HPLC analysis (see 9.3.3) showed that the Glycopeptide in addition to galactose and glucose which contains glucuronic acid, which mild β-elimination de-O-glycosylated glycopeptide, however, only glucose and glucuronic acid. The main sugar components of N-glycosidic bound oligosaccharide are glucose and glucuronic acid.

b) Die quantitative Bestimmung der Hexosen mit dem Anthrontest (Dische (1962) Meth. Carbohydr. Chem 1, 389-390) und der Glucuronsäure mit dem Carbazoltest (Dische (1947) J. Biol. Chem. 167, 189-194) ergab beim intakten Glycopeptid ein Hexosen/Glucuronsäureverhältnis von etwa 2,3 : 1, beim de-O-glycosylierten Glycopeptid beträgt das Glucose/Glucuronsäure­ verhältnis dagegen etwa 1,5 : 3. Dies deutet darauf hin, daß die N-glycosidisch gebundenen Oligosaccharide aus 1 bis 2 Glucosen und 3 Glucuronsäuren aufgebaut sind (Tetra- bzw. Pentasaccharide).b) The quantitative determination of the hexoses with the anthrone test (Dische (1962) Meth. Carbohydr. Chem. 1, 389-390) and glucuronic acid with the Carbazole test (Dische (1947) J. Biol. Chem. 167, 189-194) intact glycopeptide has a hexoses / glucuronic acid ratio of about 2.3: 1, the de-O-glycosylated glycopeptide is glucose / glucuronic acid On the other hand, the ratio is about 1.5: 3. This indicates that the N-glycosidically bound oligosaccharides from 1 to 2 glucoses and 3 Glucuronic acids are constructed (tetra- or pentasaccharides).

Die Sulfatbestimmung nach Terho & Hartiala, 1971 (Anal. Biochem. 41, 471-476) ergab, 0,3 Mol Sulfat pro Mol Glucuronsäure. Demnach ist das Oligosaccharid mit einem Sulfatrest substituiert. Sulfate determination according to Terho & Hartiala, 1971 (Anal. Biochem. 471-476), 0.3 moles of sulfate per mole of glucuronic acid. So that's it Oligosaccharide substituted with a sulfate radical.  

c) 500 µg de-O-glycosyliertes Glycopeptid wurden nach der Methode von J. Lehrfeld, 1981 mit Natriumbordeuterid carboxylreduziert (Anal. Biochem. 115, 410-418) und die Lösung anschließend über eine PD 10-Säule (Fa. Pharmacia) entsalzt. Die Probe wurde wie unter 9.3.1 beschrieben derivatisiert und mittels GC-MS analysiert. Durch Vergleich mit den internen Standards (Glucose, Idose; M+NH4⁺: 453) konnten neben carboxyldeuteroreduzierter Glucuronsäure (M+NH4⁺: 455) geringe Spuren an carboxyldeuteroreduzierter Iduronsäure nachgewiesen werden.c) 500 μg of de-O-glycosylated glycopeptide were carboxyl-reduced according to the method of J. Lehrfeld, 1981 with sodium bordeuteride (Anal.Biochem., 115, 410-418) and the solution subsequently desalted via a PD 10 column (Pharmacia) , The sample was derivatized as described under 9.3.1 and analyzed by GC-MS. By comparison with the internal standards (glucose, idose, M + NH 4 ⁺: 453) it was possible to detect not only carboxyldeutero-reduced glucuronic acid (M + NH 4 ⁺: 455) but also small traces of decalin-reduced iduronic acid.

10.2 Massenspektrometrische Analysen10.2 Mass spectrometric analyzes 10.2.1 FAB-MS-Analyse10.2.1 FAB-MS analysis

Das Glycopeptid wurde wie unter 9.3.4 beschrieben permethyliert bzw. durch Zugabe von deuteriertem Methyliodid deuteropermethyliert. Die methylierten Fraktionen der Sep-Pak-Trennung wurde mittels Negativ- Ionen-FAB-MS analysiert. In der permethylierten 15% Acetonitril-Fraktion findet man Signale bei m/z 533 bzw. 329, welche im Spektrum der deuteromethylierten Fraktion zu m/z 554 bzw. 341 shiften. Diese entsprechen einem Fragment bestehend aus 1 Hexose-, 1 Hexuronsäure und 1 Sulfatester bzw. einem Fragment bestehend aus 1 Hexuronsäure und 1 Sulfatester. Ein Signal bei m/z 751, welches im Spektrum der deuteromethy­ lierten Fraktion zu m/z 781 shiftet kann dem Fragment Hex-HexUA-HexUA mit einem Sulfatrest zugeordnet werden. Die Fragmente entstehen durch eine bei der Methylierung auftretende β-Eliminierung der 1,4 verknüpften Glucuronsäuren in den folgenden Strukturen:The glycopeptide was permethylated as described in 9.3.4 or deuteropermethylated by addition of deuterated methyl iodide. The methylated fractions of the Sep-Pak separation was analyzed by negative Ion FAB-MS analyzed. In the permethylated 15% acetonitrile fraction One finds signals at m / z 533 or 329, which in the spectrum of deuteromethylated fraction to m / z 554 and 341, respectively. These correspond to a fragment consisting of 1 hexose, 1 hexuronic acid and 1 sulfate ester or a fragment consisting of 1 hexuronic acid and 1 Sulfatester. A signal at m / z 751, which in the spectrum of deuteromethy The fraction fractionated to m / z 781 can shift the fragment Hex-HexUA-HexUA be associated with a sulfate radical. The fragments are created by a methylation β-elimination of the 1,4 linked Glucuronic acids in the following structures:

undand

10.2.2 Verknüpfungsanalyse10.2.2 linkage analysis

Durch die Verknüpfungsanalyse der carboxylreduzierten, de-O-glycosy­ lierten Glycopeptide (s. 9.3.4) konnten folgende partiell methylierte Zuckeracetale identifiziert werden:Through the linkage analysis of the carboxyl-reduced, de-O-glycosy The following partially methylated glycopeptides (see 9.3.4) could be used Sugar acetals are identified:

1,5-Di-O-acetyl-1-deutero-2,3,4,6-tetra-O-methylglucitol
1,4,5-Tri-O-acetyl-1-deutero-2,3,6-tri-O-methylglucitol
1,4,5-Tri-O-acetyl-1,6-deutero-2,3,6-tri-O-methylglucitol
1,3,4,5 -Tetra-O-acetyl-1,6-deutero-2,6-di-O-methylglucitol.
1,5-Di-O-acetyl-1-deutero-2,3,4,6-tetra-O-methylglucitol
1,4,5-Tri-O-acetyl-1-deutero-2,3,6-tri-O-methylglucitol
1,4,5-Tri-O-acetyl-1,6-deutero-2,3,6-tri-O-methylglucitol
1,3,4,5-tetra-O-acetyl-1,6-deutero-2,6-di-O-methylglucitol.

Demnach besteht das Oligosaccharid aus terminaler Glucose, 1,4-verknüpf­ ter Glucose, 1,4-verknüpfter Glucuronsäure und 1,3,4-substituierter Glucuronsäure.Thus, the oligosaccharide consists of terminal glucose, 1,4-linked glucose, 1,4-linked glucuronic acid and 1,3,4-substituted Glucuronic.

10.3 Analyse des reduzierenden Endes des Oligosaccharids10.3 Analysis of the reducing end of the oligosaccharide

Zur Untersuchung des reduzierenden Endes der N-Glycane wurde 1 mg Glycopeptid nach der Methode von Morf & Lampert, 1977 (Anal. Biochem. 82, 289-309) mit wasserfreier Flußsäure behandelt und damit alle O-glycosidischen Zuckerbindungen gespalten.To study the reducing end of the N-glycans, 1 mg Glycopeptide according to the method of Morf & Lampert, 1977 (Anal. Biochem. 82, 289-309) treated with anhydrous hydrofluoric acid and thus all Cleaved O-glycosidic sugars.

Die proteinhaltigen Komponenten wurden über eine Sep-Pak C18-Kartusche von Salzen und abgespaltenen Zuckern abgetrennt und analysiert. Das 1H-NMR-Spektrum zeigt ein anomeres Signal bei 4,9 ppm mit einer für β-Anomere trypische Signalaufspaltung. Die Komponentenanalyse mittels HPLC (9.3.3) ergab, daß es sich bei dem Zucker um Glucose handelt.The proteinaceous components were separated and analyzed via a Sep-Pak C18 cartridge of salts and split sugars. The 1 H NMR spectrum shows an anomeric signal at 4.9 ppm with a β-anomeric trypic signal splitting. Component analysis by HPLC (9.3.3) revealed that the sugar is glucose.

Demnach ist das N-glycosidisch-gebundene Oligosaccharid am reduzieren­ den Ende über eine Glucose an Asparagin gebunden. Thus, the N-glycosidically-linked oligosaccharide is reduced bound the end via a glucose to asparagine.  

10.4 Untersuchung des nichtreduzierten Endes des Oligosaccharids10.4 Examination of the unreduced end of the oligosaccharide

1 mg des de-O-glycosylierten Glycopeptids wurden in 1 ml 1 M NaOH/1 M NaBD4 gelöst und 4 Stunden lang bei 100°C (drastische β-Eliminierung) erhitzt. Die Lösung wurde anschließend neutralisiert und die Borsäure durch Codestillation mit Methanol entfernt. Der Rückstand wurde mittels 1H-NMR-Spektroskopie vermessen. Das Spektrum weist drei Signale bei 8 : 5,80; 5,87 und 5,95 ppm, deren chemische Verschiebung charakteristisch ist für die H4-Signale von α,β-ungesättigten Uronsäuren. Die Probe wurde anschließend über eine PD-10 weiter aufgetrennt. Je 20 µl der 20 gesam­ melten 500 µl-Fraktionen wurden mit dem Phenol-Schwefelsäure-Test und dem Carbazoltest auf Zucker bzw. auf Uronsäuren hin untersucht. Die positiven Fraktionen, welche im Bereich von geladenen Disacchariden eluieren, absorbieren bei 240 nm in einem für ungesättigte Verbindungen charakteristischen Bereich. Die Fraktionen wurden vereinigt und lyophilisiert. Die Zuckeranalytik und die MS-Analyse der permethylierten Disaccharide ergab, daß dieses Produkt aus einer α,β-ungesättigten Glucuronsäure und einem Glucitol besteht.1 mg of the de-O-glycosylated glycopeptide was dissolved in 1 ml of 1 M NaOH / 1 M NaBD 4 and heated at 100 ° C for 4 hours (drastic β elimination). The solution was then neutralized and the boric acid removed by co-distillation with methanol. The residue was measured by 1 H NMR spectroscopy. The spectrum has three signals at 8: 5.80; 5.87 and 5.95 ppm, whose chemical shift is characteristic of the H4 signals of α, β-unsaturated uronic acids. The sample was then further separated on a PD-10. 20 .mu.l of the 20 total molten 500 .mu.l fractions were examined with the phenol-sulfuric acid test and the carbazole test for sugar or uronic acids. The positive fractions, which elute in the range of charged disaccharides, absorb at 240 nm in a characteristic range for unsaturated compounds. The fractions were pooled and lyophilized. The sugar analysis and the MS analysis of the permethylated disaccharides revealed that this product consists of an α, β-unsaturated glucuronic acid and a glucitol.

10.5 Enzymatische Glucoseabspaltung10.5 Enzymatic glucose cleavage

150 µg de-O-glycosyliertes Glycopeptid wurde in 200 µl Citrat-Puffer pH 6,4 gelöst und mit 0,1 U α-Glucosidase bzw. β-Glucosidase versetzt und wie unter 9.4 beschrieben behandelt. Nur bei der mit β-Glucosidase behandelten Probe konnte Glucose nachgewiesen werden.150 μg de-O-glycosylated glycopeptide was dissolved in 200 μl citrate buffer pH 6.4 dissolved and treated with 0.1 U α-glucosidase or β-glucosidase and how treated under 9.4. Only in the case of β-glucosidase treated Sample could be detected glucose.

10.6 Pronase-Spaltung10.6 Pronase digestion

2 mg des durch Subtilisin erhaltenen Glycopeptids wurden nach der Methode von R. G. Spiro, 1972 (Meth. Enzymol. 28, 3-43) mit Pronase verdaut. Die Proteine wurden mit Dowex 50X8 (H⁺) abgetrennt. Die Glycopeptide wurden über eine RP 18-Säule (Pharmacia) mittels HPLC chromatographiert und bei 210 nm detektiert. Die 0,2 Minuten-Fraktionen wurden mit dem Phenol- Schwefelsäure-Test auf Zucker hin untersucht. Die positiven Fraktionen wurden isoliert und mittels Anthron- und Carbazol-Test analysiert. Das Hexose:Hexuronsäure-Verhältnis des durch Pronase-Spaltung erhaltenen Glycopeptids beträgt 2,5 : 1 und entspricht damit dem Verhältnis des durch Subtilisin-Spaltung erhaltenen Glycopeptids. Demnach enthält das durch Pronase-Spaltung erhaltene Glycopeptid sowohl die O- als auch die N-Glycosylierungsstellen.2 mg of the subtilisin-derived glycopeptide were determined by the method by R.G. Spiro, 1972 (Meth. Enzymol., 28, 3-43) digested with pronase. The Proteins were separated with Dowex 50X8 (H⁺). The glycopeptides were chromatographed on an RP 18 column (Pharmacia) by HPLC and at 210 nm detected. The 0.2 minute fractions were treated with the phenol  Sulfuric acid test for sugar. The positive fractions were isolated and analyzed by anthrone and carbazole assay. The Hexose: hexuronic acid ratio of the obtained by pronase cleavage Glycopeptide is 2.5: 1 and thus corresponds to the ratio of by Subtilisin cleavage of glycopeptide obtained. Accordingly, that contains by Pronase cleavage glycopeptide obtained both the O- and the N-glycosylation sites.

Die folgenden Beispiele 11 bis 22 stellen die Wirkung in einigen biologischen Systemen dar:The following Examples 11 to 22 show the effect in some biological Systems:

Beispiel 11example 11 Nachweis des Glykoproteins und Glykopeptiden aus Halobacterium salinariumDetection of glycoprotein and glycopeptides from Halobacterium salinarium

Zur näheren Analyse von Fragmenten, die bei Präparationen der immunstimulie­ renden Glykopeptide entstehen, wurden entsprechende Proben einer denaturierenden SDS-Gelelektrophorese unterzogen. Dabei wurde das bei Laemmli, U.K. (Nature, 227 680; 1977) beschriebene System benutzt. Nach dem Lauf wurden die aufge­ trennten Banden elektrophoretisch auf Polyvinylidendifluorid (PVDF)-Membranen übertragen (detaillierte Beschreibung der Methode in Harlow, E. und Lane, D.: Antibodies - A laboratory manual, Cold Spring Harbor Laboratory 1988).For more detailed analysis of fragments used in immunostimulant preparations When glycopeptides are formed, corresponding samples were denatured Subjected to SDS gel electrophoresis. This was the case of Laemmli, U.K. (Nature, 227 680; 1977). After the run were the up bands separated electrophoretically on polyvinylidene difluoride (PVDF) membranes (detailed description of the method in Harlow, E. and Lane, D .: Antibodies - A laboratory manual, Cold Spring Harbor Laboratory 1988).

Immobilisiertes Zellwandglykoprotein sowie Fragmente daraus wurden über ihre Zuckerseitenketten nachgewiesen. Dazu wurden die Zuckern durch Perjodat oxidiert und anschließend mit Digoxigeninhydrazid umgesetzt. Die so mit Digoxigenin markierten Glykoproteine und -peptide wurden durch einen Digoxigenin-spezi­ fischen, mit alkalischer Phosphatase gekoppelten Antikörper und die anschließende Enzymreaktion, bei der ein unlösliches Reaktionsprodukt freigesetzt wird, auf der Membran nachgewiesen. Dieser Glykoproteinnachweis ist als Glycan-Detection-Kit von Boehringer Marutheim zu beziehen und auf dem Beipackzettel ausführlich beschrieben. Immobilized cell wall glycoprotein, as well as fragments thereof, were transferred via their Sugar side chains detected. For this, the sugars were oxidized by periodate and then reacted with digoxigeninhydrazide. The way with digoxigenin labeled glycoproteins and peptides were characterized by a digoxigenin-specific fish, alkaline phosphatase-coupled antibodies and the subsequent Enzyme reaction in which an insoluble reaction product is released on the Membrane detected. This glycoprotein detection is as a glycan detection kit from Boehringer Marutheim and detailed on the package leaflet described.  

Neben dieser Methode wurden immobilisierte Glykoproteine und -peptide auch mit einem spezifischen, monoklonalen Antikörper (mAk) nachgewiesen (Immunblot; nach Elektrophorese und Transfer auf PVDF-Membranen oder Enzymgekoppelter Immunosorbent Assay, ELISA). Dieser mAk wurde folgendermaßen präpariert: eine gereinigte, durch tryptische Spaltung aus dem Zellwandglykoprotein von H.sal. erhaltene Glykopeptidfraktion wurde mit Keyhole-Limpet-Hemocyanin (KLH) durch Zusatz von Glutaraldehyd gekoppelt. Mit diesem Konjugat wurden weibliche Balb/c-Mäuse (6 bis 8 Wochen alt) nach folgendem Schema in 14tägigem Abstand immunisiert: 100 µg s.c. (bez. auf das Glykopeptid) mit Freund′s komplettem Adjuvans, zweimal 50 µg s.c. mit Freund′s inkomplettem Adjuvans und, drei Tage vor der Fusion 50 µg i.v. und 50 µg i.p., beides ohne Adjuvans. Die PEG-vermittelte Fusion, die Aufzucht und Klonierung der Hybridome sowie die Reinigung von monokionalem Immunglobulin wurde den bei Harlow und Lane (s. o.) angegebenen Methoden folgend durchgeführt. Zum Test der antikörperhaltigen Hybridom­ überstände wurde das typtische Glykopeptid auf Polystyrol-Mikrotiterplatten gebunden. Kulturüberstande, die in diesem Test spezifisch binden, wurden mit der Immunblotmethode (s. o.) näher charakterisiert. Der aus diesem Immunisierungs­ experiment hervorgegangene mAk F35-600 bindet an das Glykoprotein von H.sal. und Fragmente davon und wurde zum Nachweis dieser Fragmente, zur Molekularge­ wichtsabschätzung und zur Konzentrationsabschätzung verwendet.In addition to this method, immobilized glycoproteins and peptides were also included a specific monoclonal antibody (mAb) detected (immunoblot; after electrophoresis and transfer to PVDF membranes or enzyme coupled Immunosorbent assay, ELISA). This mAb was prepared as follows: a purified, by tryptic cleavage from the cell wall glycoprotein of H.sal. glycopeptide fraction obtained was purified with keyhole limpet hemocyanin (KLH) coupled by the addition of glutaraldehyde. With this conjugate were female Balb / c mice (6 to 8 weeks old) according to the following schedule every 14 days immunized: 100 μg s.c. (referring to the glycopeptide) with Freund's complete Adjuvant, twice 50 μg s.c. with Freund's incomplete adjuvant and, three days before the fusion 50 μg i.v. and 50 μg i.p., both without adjuvant. The PEG-mediated Fusion, rearing and cloning of hybridomas and purification of monoclonal immunoglobulin was given to Harlow and Lane (supra) Methods performed following. To test the antibody-containing hybridoma Residues were the typical Glykopeptid on polystyrene microtiter plates bound. Culture supernatants which specifically bind in this assay were probed with the Immunoblotting method (see above) further characterized. Derived from this immunization mAb F35-600 binds to the glycoprotein of H.sal. and fragments thereof, and was used to detect these fragments, the Molekularge weight estimate and used for concentration estimation.

Spezifisch gebundener mAk wurde entweder durch anti-Maus-Immunglobulinseren detektiert, die an alkalische Phosphatase gebunden waren (Immunblot) oder solche, die an Meerrettich-Peroxidase gebunden waren (ELISA). Diese Tests wurden ebenfalls dem Handbuch von Harlow und Lane entnommen.
Abb. X: Detektion der Glykoprotein-Fragmente im Immonblot
Spur 1,3- Glykoprotein aus H. salinarium
Spur 2,4-tryptischer Verdau des Glykoproteins aus H. salinarium
Spur 1,3-Immunblot mit F35-600
Spur 3,4-Glycan-Detection-Kit
Specifically bound mAb was detected either by anti-mouse immunoglobulin sera bound to alkaline phosphatase (immunoblot) or those linked to horseradish peroxidase (ELISA). These tests were also taken from the Harlow and Lane manual.
Fig. X: Detection of glycoprotein fragments in the immunoblot
Lane 1,3-glycoprotein from H. salinarium
Lane 2,4-tryptic digestion of the glycoprotein from H. salinarium
Lane 1.3 immunoblot with F35-600
Lane 3,4-Glycan Detection Kit

Beispiel 12example 12 Aktivierung humaner MonocytenActivation of human monocytes

Die Zytokine Tumor-Nekrose-Faktor (TNF), Colony-stimulating-Factor (CSF) und Interleukine (IL) repräsentieren Mediatoren des Immunsystens.The cytokines are tumor necrosis factor (TNF), colony stimulating factor (CSF) and Interleukins (IL) represent mediators of the immune system.

In vitro ließ sich an humanen Monozyten dosisabhängig die Bildung von IL-1 und TNFα nachweisen (24 Stunden Kulturdauer, Verwendung elutriergereinigter Monozyten mit <70% Reinheit, Nachweis von TNFα im WEHI-Assay, Nachweis von IL-1 durch D10-Zellen (Bioassay), Konzentrationsbereich des Glycopeptids 0,1 bis 100 µg/ml).In vitro, the formation of IL-1 and 10 was dose-dependent on human monocytes TNFα detect (24 hours culture period, use elutriergereinigter Monocytes with <70% purity, detection of TNFα in the WEHI assay, detection of IL-1 by D10 cells (bioassay), concentration range of glycopeptide 0.1 to 100 μg / ml).

Beispiel 13example 13 Aktivierung von GranulozytenActivation of granulocytes

An gereinigten peripheren, humanen Granulozyten (<95% Reinheit) konnte durch das Glycopeptid in der Abwesenheit eines weiteren Stimulus weder eine Leukotrien­ noch eine Sauerstoffradikalbildung beobachtet werden. Hingegen führte die Vorinkubation von Granulozytenfraktionen mit dem Glycopeptid zu einem "Priming" der Zellen mit erhöhter Sauerstoffradikal- und Leukotrien-Bildung (Zweitstimulus fMLP und Ca-ionophor).On purified peripheral, human granulocytes (<95% purity) could by the glycopeptide in the absence of another stimulus neither a leukotriene still an oxygen radical formation can be observed. On the other hand led the Preincubation of granulocyte fractions with the glycopeptide into one "Priming" the cells with increased oxygen radical and leukotriene formation (Secondary stimulus fMLP and Ca-ionophore).

Die in vitro-Daten zeigen, daß das Glycopeptid über mehrere Mechanismen und unterschiedliche Zelltypen eine stimmulierende Wirkung auf die unspezifische Infektionsabwehr hat.The in vitro data show that the glycopeptide has several mechanisms and different cell types have a stimulating effect on the nonspecific Has infection control.

Beispiel 14example 14 Tumor-Nekrose-Faktor (TNF)Tumor Necrosis Factor (TNF)

Die TNF-Aktivität im Serum wurde anhand der Zytolyse von TNF-sensitiven WEHI 164/13-Zeilen bestimmt. Serumproben von behandelten Mäusen des Stammes NMRI wurden zusammen mit WEHI-Zellen in FCS/RPMI-Medium über Nacht bei 37°C und 7% CO2 inkubiert. Als Kontrollen wurden Seren von unbehandelten oder LPS-behandelten Mäusen mitgeführt. Das Glycopeptid induziert im Vergleich zum Glycoprotein höhrere TNF-Spiegel im Serum von Mäusen. Wäh­ rend bei einer Dosis von 10 mg/kg Glycoprotein nur schwache TNF-Aktivität ge­ messen wurde, war der TNF-Serumspiegel nach Behandlung mit dem Glykopeptid deutlich erhöht. Durch Vorbehandlung mit Antikörpern gegen murines TNF wurde die TNF-Aktivität neutralisiert.Serum TNF activity was determined by cytolysis of TNF-sensitive WEHI 164/13 cells. Serum samples from treated mice of the strain NMRI were incubated together with WEHI cells in FCS / RPMI medium overnight at 37 ° C and 7% CO 2 . As controls, sera from untreated or LPS-treated mice were carried. The glycopeptide induces higher levels of serum TNF in mice than glycoprotein. While only weak TNF activity was measured at a dose of 10 mg / kg glycoprotein, TNF serum levels were markedly elevated after treatment with the glycopeptide. Pretreatment with antibodies to murine TNF neutralized TNF activity.

Beispiel 15example 15 Nachweis von Tumor-Nekrose-Faktor (TNF) im Galactosamin-ModellDetection of tumor necrosis factor (TNF) in the galactosamine model

Durch eine Infektion oder nach Gabe des Zellwandbausteins Lipopolysaccharid (LPS) gram-negativer Bakterien kommt es zur Freisetzung von TNF und bei hohem TNF-Spiegel zum septischen Schock mit tödlichem Ausgang.By infection or after administration of the cell wall building block lipopolysaccharide (LPS) of gram-negative bacteria it comes to the release of TNF and at high TNF levels for septic shock with fatal outcome.

Durch Behandlung mit Galaktosamin wird die Empfindlichkeit von Mäusen für TNF erhöht. Das Galaktosaminmodell zeichnet sich daher durch seine hohe Empfindlich­ keit zum Nachweis von TNF aus. Bereits unter geringen Dosen von LPS, unter In­ fektionsbedingungen mit ansonsten subletalen Erregermengen oder Substanz-indu­ ziert kann es bei Galaktosamin-behandelten Mäusen zur TNF-Freisetzung mit leta­ lem Schock kommen. Die intraperitoneale, intravenöse oder subcutane Gabe des Glycopeptides aus H. salinarium führte dosisabhängig zur Letalität Galactosamin­ sensibilisierter Mäuse. Es zeigte sich, daß das Glycopeptid bereits bei 0,03 mg/kg 50% Letalität auslöste, hingegen die Letalität für das Glycoprotein auch bei 0,1 mg/kg noch deutlich unter 50% bleibt. Diese Effekte konnten durch Antikörper gegen TNF gehemmt werden. Die Ergebnisse zeigen erneut die Fähigkeit des Gly­ copeptids zur TNF-Induktion.By treatment with galactosamine, the sensitivity of mice to TNF elevated. The galactosamine model is therefore characterized by its high sensitivity to detect TNF. Even under low doses of LPS, below In fektionsbedingungen with otherwise sublethal pathogen amounts or substance-indu In galactosamine-treated mice, it can adversely affect TNF release with leta Come in shock. Intraperitoneal, intravenous or subcutaneous administration of the Glycopeptides from H. salinarium dose-dependently led to the lethality of galactosamine sensitized mice. It was found that the glycopeptide already at 0.03 mg / kg 50% lethality triggered, whereas the lethality for the glycoprotein at 0.1 mg / kg remains well below 50%. These effects could be due to antibodies be inhibited against TNF. The results again show the ability of Gly copeptids for TNF induction.

Beispiel 16example 16 Immuntoleranz/UnresponsivenessImmune Tolerance / unresponsiveness

Die Freisetzung von TNF durch das Glycopeptid konnte eine durch das gram negati­ ve Bakterium Escherichia (E.) coli induzierte TNF-Freisetzung, die normalerweise zum septischen Schock führt, verhindern (Immuntoleranz/Non-respon - siveness). Der Zustand dieser Toleranz konnte bis zu 5 Tage nach Glycopeptid- Gabe beobachtet werden.The release of TNF by the glycopeptide failed one by the gram negati Escherichia coli (E.) coli induced TNF release normally lead to septic shock (immune tolerance / non-respon-  sive ness). The condition of this tolerance could be up to 5 days after glycopeptide Gift be observed.

Experimentelle Untersuchungen der Vergangenheit haben gezeigt, daß normaler­ weise letale Dosen von Endotoxin/LPS nicht zu den erwarteten Immunreaktionen führen ("unresponsiveness"), wenn zuvor der Kontakt mit einer subletalen Dosis LPS stattfand (Sensibilisierung). Dieses Phänomen wird als Toleranz bezeichnet. Neuere Ergebnisse zeigten, daß Toleranz nicht direkt von Endotoxin abhängig ist, sondern über eine Zytokinfreisetzung (TNF) vermittelt wird. So war Toleranz induzierbar durch Sensibilisierung mit rekombinantem TNF.Experimental studies of the past have shown that more normal lethal doses of endotoxin / LPS do not result in the expected immune responses lead ("unresponsiveness") when previously in contact with a sublethal dose LPS took place (sensitization). This phenomenon is called tolerance. Recent results showed that tolerance is not directly dependent on endotoxin, but via a cytokine release (TNF) is mediated. That was tolerance inducible by sensitization with recombinant TNF.

Auf der Basis dieser Information wurde das Glycopeptid auf sein tolerogenes Potential hin untersucht. F1 (B6D2) Mäuse wurden eine Stunde bzw. 24 Stunden vor Belastung mit einer letalen LPS-Dosis mit 10 mg/kg KG des Glycopeptids sensibili­ siert (LPS: 0,1 kg/Maus plus 600 mg/kg D-Galaktosamin = 100% Mortalität in der NaCl-Kontrollgruppe). Beide Versuchsansätze, Sensibilisierung eine Stunde bzw. 24 Stunden vor der Belastung, führten zu Toleranz und damit zu Protektion.On the basis of this information, the glycopeptide became tolerogenic Potential examined. F1 (B6D2) mice became one hour and 24 hours, respectively Stress with a lethal LPS dose of 10 mg / kg body weight of the glycopeptide sensibili Siert (LPS: 0.1 kg / mouse plus 600 mg / kg D-galactosamine = 100% mortality in the NaCl-control group). Both experimental approaches, sensitization one hour or 24 hours before the stress, led to tolerance and thus to protection.

Beispiel 17example 17 Colony Stimulating Factor (CSF)Colony Stimulating Factor (CSF)

Knochenmarkzellen (105) wurden zusammen mit Serum von behandelten NMRI- Mäusen in McCoy 5A-Medium (0,3% Agar) bei 37°C und 7% CO2 inkubiert. Nach 7 Tagen wurde die Anzahl der Stammzellkolonien (CFU-C) ausgezählt. Als Kon­ trolle wurde Serum von unbehandelten oder LPS-behandelten Mäusen mitgeführt. Das Glycopeptid induzierte im Vergleich zum Glycoprotein höhere CSA-Spiegel im Serum von Mäusen. Während bei einer Dosis von 10 mg/kg Glycoprotein nur schwache CS-Aktivität gemessen wurde, war der CSF-Serumspiegel nach Glyco­ peptid-Behandlung deutlich erhöht. Bone marrow cells (10 5 ) were incubated together with serum from treated NMRI mice in McCoy 5A medium (0.3% agar) at 37 ° C and 7% CO 2 . After 7 days, the number of stem cell colonies (CFU-C) was counted. As a control, serum from untreated or LPS-treated mice was carried. The glycopeptide induced higher CSA levels in serum of mice compared to glycoprotein. While only a slight CS activity was measured at a dose of 10 mg / kg glycoprotein, the serum CSF level was markedly elevated after glycopeptide treatment.

Beispiel 18example 18 Hämatopoese/LeukozytenzahlHematopoiesis / leukocyte count

Beim Kaninchen bewirkte die einmalige, intravenöse Injektion des- Glycopeptides von H. salinarium (Dosis: 1 mg/kg Körpergewicht) einen Anstieg der Zahl peripherer Leukozyten über den Normalwert hinaus. Der Anstieg der Leukozytenzahlen beruh­ te auf einer Erhöhung der neutrophilen Granulozyten. Die erhöhte Leukozytenzahl war vier Tage lang zu beobachten.In the rabbit, the single, intravenous injection of the glycopeptide caused H. salinarium (dose: 1 mg / kg body weight) an increase in the number of peripheral Leukocytes beyond normal. The increase in leucocyte numbers is reassuring te on an increase in neutrophilic granulocytes. The increased white blood cell count was observed for four days.

Am Cyclophosphamid-vorbehandelten, Abwehr-geschwächten Tier (Kaninchen) waren die Effekte noch deutlicher nachzuweisen. Nach dreimaliger Injektion von Cyclophosphamid (30 mg/kg i.v.) und einmaliger Gabe von 1 mg des Glycopeptides pro kg Körpergewicht am Tag 4 (bzw. des entsprechenden Volumens PBS-Puffer) lagen die Leukozytenzahlen in der mit dem Glycopeptid behandelten Gruppe innerhalb der nächsten 6 Tage (bis Tag 10) über denen der Kontrolltiere. Dieser Anstieg wurde durch eine Erhöhung der Granulozytenzahlen mit Linksverschiebung, die über den 11. Tag anhielt, verursacht. Die Resultate stehen im Einklang mit Untersuchungsergebnissen zur hämatopoetischen Aktivität im Knochenmark (Maus).Cyclophosphamide-pretreated, deficient-weakened animal (rabbit) the effects were even more evident. After three injections of Cyclophosphamide (30 mg / kg i.v.) and 1 mg of the glycopeptide once per kg of body weight on day 4 (or the corresponding volume of PBS buffer) the leukocyte counts were in the group treated with the glycopeptide within the next 6 days (until day 10) over those of the control animals. This Increase was due to an increase in left-shifted granulocyte counts, which persisted over the 11th day caused. The results are consistent with Findings on hematopoietic activity in bone marrow (Mouse).

Beispiel 19example 19 Hämatopoese/KnochenmarkHematopoiesis / bone marrow

Die Regenerierung des hämatopoetischen Systems nach Schädigung des Knochenmarks durch 5-Fluoruracil wurde durch Behandlung mit dem Glycopeptid dosisabhängig (10 bis 100 mg/kg sc) beschleunigt. Mit 5-Fluoruracil immunsupprimierte Mäuse (Reduktion der Stammzellzahl) zeigten 4 Tage nach sc Gabe von 100 mg des Glycopeptids pro kg wieder normale Werte. Die Effekte mit 30 und 10 mg/kg waren geringer, doch wurde auch hier eine beschleunigte Wiederherstellung des Knochenmarkes gegenüber der Fluoruracil-Kontrolle beobachtet. Regeneration of the hematopoietic system after damage to the hematopoietic system Bone marrow by 5-fluorouracil was obtained by treatment with the glycopeptide accelerated dose-dependently (10 to 100 mg / kg sc). With 5-fluorouracil immunosuppressed mice (reduction of stem cell count) showed 4 days after sc Administration of 100 mg of glycopeptide per kg normal values. The effects with 30 and 10 mg / kg were lower, but here too an accelerated Bone marrow restoration versus fluorouracil control observed.  

Beispiel 20example 20 Radioprotektionradioprotection

Die Gabe des Glycopeptids in einer Dosis von 10 mg/kg schützte Mäuse vor Letalität durch Gammastrahlen. Der Schutzeffekt konnte nicht durch Antikörper gegen TNF aufgehoben werden. Vermutlich wird der Schutz durch Induktion von IL1 vermittelt, da das Glycopeptid in der Lage ist, eine IL1-Ausschüttung zu induzieren.The administration of the glycopeptide at a dose of 10 mg / kg protected mice Lethality by gamma rays. The protective effect could not be due to antibodies be lifted against TNF. Presumably, the protection is by induction of Because the glycopeptide is capable of delivering IL1 release, IL1 mediates induce.

Beispiel 21example 21

Das Glykoprotein (MG 200 000) aus Halobacterium salinarium zeichnete sich durch gute Wirkungen im Sinne einer Verbesserung der Infektions-Abwehr aus (EP 286 869). Überraschend konnte mit dem vorliegenden Glykopeptid (MG ca. 14 000) aus H. salinarium eine noch stärkere Abwehr-verbessernde Wirkung beobachtet werden. Diese Tatsache wird durch folgende Versuchsergebnisse belegt.The glycoprotein (MW 200,000) from Halobacterium salinarium was distinguished good effects in terms of improving the defense against infection (EP 286 869). Surprisingly, with the present glycopeptide (MW about 14 000) from H. salinarium an even stronger defense-enhancing effect was observed become. This fact is confirmed by the following test results.

Infektionsversucheinfection experiments

Weibliche Mäuse mit einem Gewicht von ca. 18 g wurden, nach Zufallskriterien auf Gruppen verteilt, in die Infektionsversuche eingesetzt. Die Beobachtung der Mäuse nach der Infektion erfolgte so lange, bis keine Mäuse mehr starben, d. h. eine Heilung der Infektionskrankheit eingetreten war.Female mice weighing about 18 g were randomized on Distributed groups, used in the infection experiments. The observation of the mice after the infection took place until no more mice died, d. H. a Healing of the infectious disease had occurred.

1a) Prophylaxe von akuten Infektionen (Peritonitis/Sepsis) mit Problemkeimen der Klinik1a) Prophylaxis of acute infections (peritonitis / sepsis) with problem germs the clinic

Mäuse wurden mit dem Glycoprotein oder dem Glycopeptid behandelt, oder sie erhielten phys. NaCl-Lösung inuaperitoneal. Vierundzwanzig Stunden später wurden die Tiere mit der 10fachen LD 50 von Staphylococcus aureus ATCC 13709 intraperitoneal infiziert.Mice were treated with the glycoprotein or glycopeptide, or they received phys. NaCl solution inuaperitoneal. Twenty-four hours later, the animals were treated with 10 times the LD 50 of Staphylococcus aureus ATCC 13709 infected intraperitoneally.

Tabelle 1 zeigt, daß die Überlebensrate, sieben Tage nach der Infektion, bei den Mäusen, die mit dem Glycopeptid behandelt worden waren, signifikant über der von Mäusen lag, die mit dem Glycoprotein behandelt worden waren oder physiologische Kochsalzlösung erhalten hatten.Table 1 shows that the survival rate, seven days after infection, at the mice treated with the glycopeptide were significant  above that of mice treated with the glycoprotein or physiological saline.

Tabelle 1 Table 1

Vergleich der Wirkungen des Glycoproteins mit dem Glycopeptid nach einmaliger prophylaktischer, intraperitonealer Gabe einen Tag vor letaler Infektion mit Stapyhlococcus aureus ATCC 13709 Comparison of the effects of the glycoprotein with the glycopeptide after a single prophylactic intraperitoneal administration one day before lethal infection with Stapyhlococcus aureus ATCC 13709

Tabelle 2 Table 2

Wirkvergleich von Glycopeptid mit Glycoprotein sieben Tage nach letaler Infektion mit S.aureus (in 7% Mucin) intraperitoneal. Die Behandlung erfolgte subcutan mit jeweils 10 mg Substanz pro kg KG Efficacy comparison of glycopeptide with glycoprotein at 7 days after lethal infection with S.aureus (in 7% mucin) intraperitoneally. The treatment was subcutaneous with 10 mg of substance per kg of body weight

b) Subakute bis chronisch verlaufende Infektion (Mäusetyphus)b) Subacute to chronic infection (mouse typhus)

Die Infektion mit Salmonella typhimurium (Mäusetyphus) stellt eine subakut bis chronisch verlaufende Infektion dar, die als Modell des menschlichen Typhus international anerkannt ist (Plant, J., Glynn, A.A., J. Infect. Dis. 133 : 72, 1976).The infection with Salmonella typhimurium (mouse typhus) represents a subacute to chronic infection that represents as a model of the human Typhoid is internationally recognized (Plant, J., Glynn, A.A., J. Infect. Dis. 133: 72, 1976).

Drei Gruppen von Mäusen wurden in die Versuche eingesetzt. Eine Gruppe erhielt 10 mg Glycopeptid pro kg KG, eine zweite Gruppe 10 mg Glyco­ protein und eine dritte Gruppe physiologische Kochsalzlösung subcutan. Nach 24 Stunden wurden die Mäuse mit der 10fachen letalen Dosis 50 (LD 50) von Salmonella tynhimurium 25268 subcutan infiziert. Über einen Zeitraum von 28 Tagen nach der Infektion wurden täglich die überlebenden Mäuse gezählt. Wie aus Tabelle 3 ersichtlich, zeigte sich am 28. Tage eine signifikant höhere Überlebensrate sowohl nach Behandlung mit Glycopeptid als auch nach Gabe von Glycoprotein gegenüber der Kontrolle. Die Über­ lebensrate der Mäuse, die mit Glycopeptid behandelt worden waren, lag deutlich über der Überlebensrate der Mäuse, die mit Glycoprotein behandelt worden waren. Dies Ergebnis unterstreicht die Überlegenheit von Glyco peptid gegenüber Glycoprotein.Three groups of mice were used in the experiments. A group received 10 mg glycopeptide per kg bw, a second group 10 mg glyco protein and a third group of physiological saline subcutaneously. After 24 hours, mice were given a 10-fold lethal dose of 50 (LD 50) of Salmonella tynhimurium 25268 subcutaneously infected. About one Period of 28 days after infection, the survivors were daily Mice counted. As can be seen from Table 3, there was one on the 28th day significantly higher survival both after treatment with glycopeptide as well as after administration of glycoprotein to the control. The over life of the mice treated with glycopeptide significantly above the survival rate of mice treated with glycoprotein  had been. This result underlines the superiority of Glyco peptide towards glycoprotein.

Tabelle 3 Table 3

Vergleich der Wirkung von Glycopeptid mit Glycoprotein in der Salmonella typhimurium-Infektion der Maus Comparison of the effect of glycopeptide with glycoprotein in mouse Salmonella typhimurium infection

c) Klebsiella pneumoniae-Infektion bei Mäusen mit schwerer Abwehrschwäche ("Severe Combined Immuno-Deficiency", SCID)c) Klebsiella pneumoniae infection in mice with severe Severe Combined Immuno-Deficiency (SCID)

SCID-Mäuse besitzen keine funktionsfähigen Lymphozyten (Bosma, G.C., Custer, R.P., Bosma, M.J. Nature 301 : 527, 1983). Ihre Abwehrleistung beruht daher auf der Aktivität ihrer phagozytierenden Zellen ohne Hilfe der erworbenen Immunität. SCID-Mäuse wurden mit Glycopeptid oder Glyco­ protein behandelt oder erhielten phys. NaCl-Lösung. Die Behandlung erfolg­ te intraperitoneal. Vierundzwanzig Stunden später wurden sie mit der 2 bis 3fachen LD 50 von Klebsiella Dneumoniae Wi intraperitoneal infiziert. Der Beobachtungszeitraum betrug sieben Tage. Tabelle 4 zeigt, daß 10 mg Glycoprotein pro kg KG schwächer wirkten als 1 mg Glycopeptid pro kg KG. Ähnliche Befunde konnten bei SCID-Mäusen nach der Infektion mit S.aureus ATCC 13709 beobachtet werden (Tabelle 5). SCID mice have no functional lymphocytes (Bosma, G.C., Custer, R.P., Bosma, M.J. Nature 301: 527, 1983). Your defense performance is therefore based on the activity of their phagocytic cells without the aid of acquired immunity. SCID mice were treated with glycopeptide or glyco protein treated or received phys. NaCl solution. The treatment succeed te intraperitoneally. Twenty-four hours later, they were with the 2 to 3x LD 50 of Klebsiella Dneumoniae Wi infected intraperitoneally. The Observation period was seven days. Table 4 shows that 10 mg Glycoprotein per kg of body weight was weaker than 1 mg glycopeptide per kg KG. Similar findings were found in SCID mice after infection S. aureus ATCC 13709 (Table 5).  

Tabelle 4 Table 4

Wirkvergleich von Glycopeptid und Glycoprotein bei Mäusen mit schwerem, kombiniertem Immundefekt (SCID) nach Infektion mit Klebsiella pneumoniae Wi Comparison of effects of glycopeptide and glycoprotein in mice with severe, combined immunodeficiency (SCID) after infection with Klebsiella pneumoniae Wi

Tabelle 5 Table 5

Wirkvergleich von Glycopeptid und Glycoprotein bei Mäusen mit schwerem, kombiniertem Immundefekt (SCID) nach Infektion mit S.aureus ATCC 13709 Comparison of effects of glycopeptide and glycoprotein in mice with severe, combined immunodeficiency (SCID) after infection with S.aureus ATCC 13709

d) Infektion mit Candida albicansd) Infection with Candida albicans

Für den Candida-Infektionsversuch wurden 6 Wochen alte weibliche B6D2F1 Mäuse verwendet. Die Tiere wurden am Tag vor der i.v. Infektion (10⁶ Sproßzellen von C.albicans H12) mit den angegebenen Substanzen i.p. behandelt. Anschließend wurde über 14 Tage der Krankheitsverlauf beob­ achtet im Vergleich zu Kontrolltieren, die mit physiologischer Kochsalzlö­ sung behandelt worden waren.For the Candida infection trial were 6 weeks old female B6D2F1 mice used. The animals were examined the day before the i.v. infection (10⁶ shoot cells of C. albicans H12) with the indicated substances i.p. treated. Subsequently, the disease progress was observed over 14 days pay close attention to control animals treated with physiological saline had been treated.

Die Abb. 1 und 2 belegen die Überlegenheit von Glycopeptid über Glycoprotein. Es zeigt sich sowohl eine deutliche Verlängerung der mittleren Überlebenszeit als aucli eine deutliche Erhöhung der Überlebensrate von Glycopeptid (Abb. 1) gegenüber Glycoprotein (Abb. 2). Figures 1 and 2 demonstrate the superiority of glycopeptide over glycoprotein. There is a clear increase in the mean survival time as well as a significant increase in the survival rate of glycopeptide ( Fig. 1) versus glycoprotein ( Fig. 2).

Beispiel 22example 22 Wirkung im TumormodellEffect in the tumor model

Einfluß von Glycopeptid auf das Tumorwachstum in einem Melanommodell der Maus.Influence of glycopeptide on tumor growth in a melanoma model of Mouse.

In C57b1/6J Mäusen wurde der Einfluß von Glycopeptid auf die Metastasierung und die Überlebenszeit in einem Melanommodell untersucht. Den Tieren wurden intra­ venös Melanomzellen (B16F10, syngener Tumor) injiziert und die Zahl der Metastasen in der Lunge am Tag 18 ermittelt; parallel dazu wurde die Überlebens­ zeit bestimmt. Glycopeptid (30 mg/kg) senkt nach intravenöser oder intraperitonea­ ler Gabe (Tag 1, 3, 5, 7, 9, 11, 14) signifikant die Zahl der Lungenmetastasen gegenüber einer Kontrollgruppe (NaCl 0,9% an den gleichen Tagen gegeben); Kontrolle 13.5 ±3.1; Glycopeptid i.p. 5.3±1.8; i.v. 4.8± 2.1; Mittelwert±SEM).In C57b1 / 6J mice, the influence of glycopeptide on metastasis and examined the survival time in a melanoma model. The animals were intra- venous melanoma cells (B16F10, syngeneic tumor) were injected and the number of Metastases in the lungs determined on day 18; parallel to this was survival time determined. Glycopeptide (30 mg / kg) lowers after intravenous or intraperitoneal administration (day 1, 3, 5, 7, 9, 11, 14) significantly compared the number of lung metastases a control group (NaCl 0.9% given on the same days); Control 13.5 ± 3.1; Glycopeptide i.p. 5.3 ± 1.8; iv 4.8 ± 2.1; Mean ± SEM).

Die Überlebenszeit war nach i.v. Gabe von Glycopeptid gegenüber der Kontroll­ gruppe verlängert, nach i.p. Gabe ergab sich kein Unterschied zur Kontrollgruppe. The survival time was after i.v. Administration of glycopeptide versus the control group extended, after i.p. There was no difference to the control group.  

Sequenzprotokoll 1 Sequence Listing 1

Claims (11)

1. Glycopeptide, die die folgende Aminosäuresequenz enthalten: Glu-Glu-Pro-Asp-Gln-Thr-Thr-Val-Asp-GIn-Pro-Glu-Asn-Asn*-Gln-
Thr-Met-Thr#-Thr#-Thr#-Met-Thr-Gluwobei das markierte Asparagin (Asn*) N-glycosidisch mit einem sauren Oligosaccharid verknüpft ist und die drei markierten Threonine (Tbr#) O-glycosidisch vollständig oder teilweise mit einem neutralen Oligo­ saccharid verknüpft sind.
1. Glycopeptides containing the following amino acid sequence: Glu-Glu-Pro-Asp-Gln-Thr-Thr-Val-Asp-GIn-Pro-Glu-Asn-Asn * -Gln
Thr-Met-Thr # -Thr # -Thr # -Met-Thr-Glu, wherein the labeled asparagine (Asn *) is N-glycosidically linked to an acidic oligosaccharide and the three labeled threonines (Tbr #) are fully or partially O-glycosidic a neutral oligosaccharide are linked.
2. Glycopeptide nach Anspruch 1, die am N-Terminus bis zu 740 Aminosäuren verlängert sein können, vorzugsweise 8 Aminosäuren, mit der Sequenz: Gln-Asn-Val-Glu-Ile-Val-Glu-Glu.2. glycopeptides according to claim 1, which at the N-terminus up to 740 amino acids may be extended, preferably 8 amino acids, with the sequence: Gln-Asn-Val-Glu-Ile-Val-Glu-Glu. 3. Die zusätzlichen Aminosäuren gemäß Anspruch 2 am N-Terminus können weitere N- und/oder O-glycosidisch gebundene Oligosaccharide und/oder Polysaccharide tragen.3. The additional amino acids according to claim 2 at the N-terminus further N- and / or O-glycosidically bound oligosaccharides and / or Wear polysaccharides. 4. Glycopeptide nach Anspruch 1 bis 3, die am C-Terminus um weitere Aminosäuren verlängert sein können, vorzugsweise um bis zu 54 Amino­ säuren, besonders mit der Sequenz: Thr#-Thr#-Thr#-Glu-Thr#-Thr#-Thr#-Glu-Met-Thr#-Thr#-Gln-Glu-Asn-*-Thr-Thr-
Glu-Asn*-Gly-Ser-Glu-Gly-Thr-Ser-Asp-Gly-Glu-Ser-Gly-Gly-Ser-Ile-Pro--Gly-
Phe-Gly-Val-Gly-Val-Ala-Leu-Val-Ala-Val-Leu-Gly-Ala-Ala-Leu-Leu-Ala--Leu-Argund Teilen davon.
4. Glycopeptides according to claim 1 to 3, which may be extended at the C-terminus by further amino acids, preferably by up to 54 amino acids, especially with the sequence: Thr # -Thr # -Thr # -Glu-Thr # -Thr # Thr # Glu-Met-Thr Thr # # Gln-Glu-Asn - * - Thr-Thr
Glu-Asn * Gly-Ser-Glu-Gly-Thr-Ser-Gly-Asp-Glu-Ser-Gly-Gly-Ser-Ile-Pro - Gly
Phe-Gly-Val-Gly-Val-Ala-Leu-Val-Ala-Val-Leu-Gly-Ala-Ala-Leu-Leu-Ala - Leu-Arg and parts thereof.
5. Glycopeptide nach Anspruch 4, die vollständig oder teilweise N- und/oder O-glycosyliert sein können, vorzugsweise jedoch an den markierten Aminosäuren.5. glycopeptides according to claim 4, wholly or partially N- and / or O-glycosylated, but preferably on the labeled Amino acids. 6. Glycopeptide gemäß Anspruch 4, worin die markierten Threonine (Thr#) mit neutralen Oligosacchariden, die markierten Asparagine (Asn*) mit sauren Oligosacchariden verknüpft sind.6. glycopeptides according to claim 4, wherein the labeled threonines (Thr #) with neutral oligosaccharides, the labeled asparagines (Asn *) with acidic Oligosaccharides are linked. 7. Glycopeptide gemäß Anspruch 6, wobei die N-glycosidisch gebundenen sauren Oligosaccharide Hexosen und Uronsäuren enthalten und vorzugs­ weise folgende Struktur besitzen: β-D-Glc(1-4)β-D-GlcUA(1-4)β-D-GlcUA(1-4)β-D-GlcUA(1-4)β-D-Glc.7. Glycopeptides according to claim 6, wherein the N-linked glycosidically acidic oligosaccharides contain hexoses and uronic acids and preferential have the following structure: β-D-Glc (1-4) β-D-GlcUA (1-4) β-D-GlcUA (1-4) β-D-GlcUA (1-4) β-D-Glc. 8. Glycopeptide nach Anspruch 7, worin die sauren Oligosaccharide vollständig oder teilweise sulfatisiert sind, vorzugsweise am C3-Atom der Glucuronsäuren.8. Glycopeptides according to claim 7, wherein the acidic oligosaccharides are completely or partially sulfated, preferably at the C3 atom of Glucuronic. 9. Glycopeptide gemäß den Ansprüchen 7 und 8, worin in den Oligosaccha­ riden ein Teil der D-Glucuronsäuren durch L-Iduronsäure ersetzt sind.9. glycopeptides according to claims 7 and 8, wherein in the Oligosaccha a part of the D-glucuronic acids are replaced by L-iduronic acid. 10. Glycopeptide gemäß den Ansprüchen 1 bis 4, worin die O-glycosidisch gebundenen neutralen Oligosaccharide Glucose und Galactose enthalten und vorzugsweise die folgende Struktur besitzen: α-D-Glucose(1-2)β-D-Galactose.10. glycopeptides according to claims 1 to 4, wherein the O-glycosidic bound neutral oligosaccharides containing glucose and galactose and preferably have the following structure: α-D-glucose (1-2) β-D-galactose. 11. Arzneimittel enthaltend eins oder mehrere der Glycopeptide aus den Ansprüchen 1 bis 10.11. Medicaments containing one or more of the glycopeptides from the Claims 1 to 10.
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