ES2227603T3 - Metodo para la purificacion de proteinas. - Google Patents
Metodo para la purificacion de proteinas.Info
- Publication number
- ES2227603T3 ES2227603T3 ES96927033T ES96927033T ES2227603T3 ES 2227603 T3 ES2227603 T3 ES 2227603T3 ES 96927033 T ES96927033 T ES 96927033T ES 96927033 T ES96927033 T ES 96927033T ES 2227603 T3 ES2227603 T3 ES 2227603T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- protein
- lewis base
- ifn
- elution
- concentration
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N9/00—Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
- C12N9/14—Hydrolases (3)
- C12N9/24—Hydrolases (3) acting on glycosyl compounds (3.2)
- C12N9/2402—Hydrolases (3) acting on glycosyl compounds (3.2) hydrolysing O- and S- glycosyl compounds (3.2.1)
- C12N9/2405—Glucanases
- C12N9/2408—Glucanases acting on alpha -1,4-glucosidic bonds
- C12N9/2411—Amylases
- C12N9/2414—Alpha-amylase (3.2.1.1.)
- C12N9/2417—Alpha-amylase (3.2.1.1.) from microbiological source
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07K—PEPTIDES
- C07K1/00—General methods for the preparation of peptides, i.e. processes for the organic chemical preparation of peptides or proteins of any length
- C07K1/14—Extraction; Separation; Purification
- C07K1/16—Extraction; Separation; Purification by chromatography
- C07K1/22—Affinity chromatography or related techniques based upon selective absorption processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07K—PEPTIDES
- C07K14/00—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
- C07K14/435—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
- C07K14/52—Cytokines; Lymphokines; Interferons
- C07K14/555—Interferons [IFN]
- C07K14/56—IFN-alpha
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N9/00—Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
- C12N9/14—Hydrolases (3)
- C12N9/48—Hydrolases (3) acting on peptide bonds (3.4)
- C12N9/50—Proteinases, e.g. Endopeptidases (3.4.21-3.4.25)
- C12N9/64—Proteinases, e.g. Endopeptidases (3.4.21-3.4.25) derived from animal tissue
- C12N9/6421—Proteinases, e.g. Endopeptidases (3.4.21-3.4.25) derived from animal tissue from mammals
- C12N9/6424—Serine endopeptidases (3.4.21)
- C12N9/6427—Chymotrypsins (3.4.21.1; 3.4.21.2); Trypsin (3.4.21.4)
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S530/00—Chemistry: natural resins or derivatives; peptides or proteins; lignins or reaction products thereof
- Y10S530/81—Carrier - bound or immobilized peptides or proteins and the preparation thereof, e.g. biological cell or cell fragment as carrier
- Y10S530/811—Peptides or proteins is immobilized on, or in, an inorganic carrier
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S530/00—Chemistry: natural resins or derivatives; peptides or proteins; lignins or reaction products thereof
- Y10S530/81—Carrier - bound or immobilized peptides or proteins and the preparation thereof, e.g. biological cell or cell fragment as carrier
- Y10S530/812—Peptides or proteins is immobilized on, or in, an organic carrier
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Zoology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- Gastroenterology & Hepatology (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Peptides Or Proteins (AREA)
- Enzymes And Modification Thereof (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
Abstract
LA PRESENTE INVENCION SE REFIERE A UN NUEVO METODO PARA LA PURIFICACION DE PROTEINAS EMPLEANDO CROMATOGRAFIA DE AFINIDAD DE QUELATO DE COBRE, EN EL QUE LA PROTEINA IMPURA O PREPURIFICADA SE ADSORBE SOBRE IONES DE COBRE (II) INMOVILIZADOS, SE LAVA OPCIONALMENTE CON TAMPON Y AGUA DESIONIZADA, SE LAVA CON UNA SOLUCION DE BASE DE LEWIS, Y SE ELUYE FINALMENTE CON AGUA DESIONIZADA.
Description
Método para la purificación de proteínas.
La presente invención se refiere a un nuevo
método para la purificación de proteínas empleando cromatografía de
afinidad con quelato de cobre.
La cromatografía de afinidad con quelato de cobre
funciona mediante la unión del grupo accesible donador de electrones
de una proteína, tal como histidina, a un ión cobre que se mantiene
mediante un grupo quelante enlazado covalentemente sobre un soporte
estacionario. La presencia de una sola histidina accesible es
normalmente suficiente para la adsorción de una proteína sobre un
cobre(II)-IDA-quelato (IDA =
iminodiacetato). La retención de la proteína en la cromatografía de
afinidad con quelato de cobre depende del número y tipo de grupos
pendientes en la proteína que pueden interaccionar con el metal.
Esta interacción se ve afectada por diversas variables
independientes tales como pH, temperatura, tipo de disolvente, tipo
de sal y concentración de sal. Las proteínas que se unen al quelato
de cobre en una región de pH neutro o de pH alcalino bajo son
eluídas normalmente mediante un gradiente de pH en descenso
(continuo o gradual) o mediante un gradiente de concentración en
aumento (continuo o gradual) de un agente competitivo, por ejemplo,
una base de Lewis tal como imidazol, en un tampón. Alternativamente,
un tercer método de elución posible incluye un agente de quelación,
tal como EDTA, en el eluyente.
Sin embargo, estos métodos presentan varios
inconvenientes:
- \bullet
- baja selectividad, es decir, se eluyen varias proteínas bajo las mismas condiciones,
- \bullet
- bajo enriquecimiento,
- \bullet
- co-elución de la proteína con altas concentraciones de iones cobre(II) en el caso de que se utilicen agentes competitivos o quelantes,
- \bullet
- necesidad de realizar otras etapas de purificación para separar el eluyente,
- \bullet
- normalmente ha de aplicarse un gradiente continuo para la elución de la proteína deseada, con el fin de aumentar la selectividad.
Por ejemplo, en el caso de que la proteína sea
eluída empleando un agente competitivo o un agente quelante, la
elución contiene la proteína, el agente competitivo o quelante e
iones cobre(II) liberados. Por tanto, el agente competitivo y
los iones cobre(II) han de ser separados mediante etapas de
purificación adicionales y, además, una cantidad de las proteínas
son inestables en presencia de altas concentraciones de iones
cobre(II) en solución (oxidación) o a bajos valores pH
(precipitación) y se inactivan.
La presente invención proporciona ahora un método
sorprendentemente ventajoso para la elución de proteínas a partir de
un complejo de quelato de cobre. Empleando el método de la
invención, es posible sorprendentemente eluir la proteína deseada
con agua desionizada que opcionalmente puede contener otros
estabilizantes para la proteína. El uso de agua desionizada
presenta varias ventajas con respecto al estado de la técnica:
- \bullet
- no se emplea agente competitivo o quelante y, por tanto, no se necesitan otras etapas de purificación,
- \bullet
- la proteína deseada no es co-eluída con altas concentraciones de iones cobre(II) que pueden causar problemas de oxidación,
- \bullet
- la proteína deseada no es eluída a bajos valores pH que pueden causar problemas de precipitación o inactivación,
- \bullet
- la proteína deseada se recupera con una pureza particularmente elevada y con un alto rendimiento,
- \bullet
- la elución puede ser efectuada en una etapa en lugar de aplicar un gradiente (continuo o gradual),
- \bullet
- la proteína eluída puede ser guardada sin tratamiento adicional.
La presente invención se refiere aun
procedimiento para el enriquecimiento de una proteína impura o
pre-purificada que comprende las sucesivas etapas
de:
- a)
- adsorción de la proteína impura o pre-purificada sobre iones cobre(II) inmovilizados,
- b)
- lavado de la proteína adsorbida con una solución de una base de Lewis y
\newpage
- c)
- elución de la proteína deseada con agua desionizada que no contiene más de 0,001 M de compuestos iónicos.
Normalmente, los iones cobre(II) están
inmovilizados sobre un soporte estacionario que es, por ejemplo, un
soporte inorgánico tal como sílice o una matriz polimérica.
Es necesario que el soporte estacionario sea
capaz de formar quelatos con iones cobre(II). Ejemplos de
dichos soportes estacionarios son aquellos en donde grupos
quelantes, tales como ácido imidoacético (IDA),
N,N,N'-tris(carboximetil)-etilendiamina
(TED), ácido carboxi-aspártico metilado
(CM-ASP), ácido tetraetilenpentamina (TEPA) nitrilo
acético (NTA) o ácido \alpha,
\beta-diamino-succínico
carboximetilado (CM-DASA), están enlazados
covalentemente al soporte estacionario. Los grupos quelantes pueden
estar enlazados al soporte estacionario bien directamente o bien por
medio de separadores. El soporte polimérico puede ser cualquier
compuesto polimérico tradicionalmente usado para la cromatografía
de afinidad con iones metálicos. Ejemplos de dichos materiales
poliméricos incluyen agarosa, dextranos u otros polímeros
sintéticos; se prefieren agarosa y los polímeros vinílicos. Métodos
para la preparación de soportes estacionarios que tienen grupos
quelantes enlazados covalentemente se describen, por ejemplo, en
Hochuli, CHIMIA (1986), 40, 408-412 (véase también
Figueroa et al., J. Chromatography (1986), 371,
335-352; Porta, Protein expression and purification
(1992), 3, 263-281; L. K\ring{a}gedal en
"Protein purification, principles, high resolution methods and
applications" Janson and Ryden Eds. (1989);
227-251, VCH Publishers, New York). En una
modalidad preferida de la invención, el soporte estacionario es
capaz de formar quelatos con iones cobre(II) a una
concentración de 1-200, y más preferentemente
10-100, \mumol/ml del soporte estacionario.
También están disponibles comercialmente soportes
poliméricos adecuados para utilizarse en la presente invención,
tales como:
- \bullet
- Chelating-Sepharose Fast Flow® (Pharmacia, Uppsala), en donde grupos de ácido iminodiacético sobre separadores están acoplados en Sepharose fast Flow mediante enlaces éter estables;
- \bullet
- Chelating Sepharose 6B® (Pharmacia, Uppsala); y
- \bullet
- TSK Toyopearl AF-Chelate-650 M® (TosoHaas, Stuttgart), en donde grupos de ácido iminodiacético están inmovilizados sobre un soporte estacionario hidrófilo, semi-rígido, preparado a partir de un copolímero de oligoetilenglicol, metacrilato de glicidilo y dimetacrilato de pentaeritritol.
Antes de la inmovilización de los iones
cobre(II), normalmente se lava el soporte estacionario. Por
ejemplo, el soporte estacionario se lava sucesivamente con
1-10, preferentemente 3-7, volúmenes
de lecho de 5-50%, preferentemente 10- 30%, de
etanol; 1-10, preferentemente 3-7,
volúmenes de lecho de agua desionizada; 1-10,
preferentemente 3-7, volúmenes de lecho de
0,001-0,1 M, preferentemente
0,03-0,07 M, de EDTA y 0,1-1 M,
preferentemente 0,3-0,7 M de NaCl;
1-10, preferentemente 3-7, volúmenes
de lecho de 0,05-1 M, preferentemente
0,1-0,5 M, de NaOH y 0,1-5 M,
preferentemente 0,5-2 M, de NaCl;
1-15, preferentemente 3-10,
volúmenes de lecho de agua desionizada; finalmente,
1-10, preferentemente 3-7, volúmenes
de lecho de 0,01-1%, preferentemente
0,05-0,5%, de ácido fórmico y 1-15,
preferentemente 3-10, volúmenes de lecho de agua
desionizada. La velocidad de flujo de estas soluciones de lavado es
normalmente de 1-50, preferentemente
5-20, volúmenes de lecho por hora.
La inmovilización de iones cobre(II) en el
soporte estacionario anterior se puede lograr simplemente cargando
el soporte estacionario con iones cúpricos. Las fuentes de iones
cobre(II) usuales son sales de cobre(II) tales como
CuCl_{2}, Cu(CH_{3}COO)_{2} y, especialmente,
CuSO_{4} Normalmente, se emplean 1-10,
preferentemente 3-7, volúmenes de lecho de una
solución acuosa 0,001-0,1 M, preferentemente
0,003-0,01 M, de CuSO_{4} x 5H_{2}O y, a
continuación el soporte estacionario se leva con un exceso grande
de agua con el fin de eliminar el resto de los iones cúpricos que
no están enlazados. El soporte estacionario así preparado que
contiene iones cobre(II) inmovilizados se encuentra listo
para utilizarse en el procedimiento de la presente invención.
Dependiendo del soporte estacionario, del pH y de
la concentración iónica de la solución que contiene proteína, a
veces es preferible tratar el soporte estacionario con una solución
que tiene el mismo pH y concentración iónica antes de cargar la
solución que contiene proteína, para evitar la hinchazón o
contracción cuando se adsorbe la proteína. La necesidad de dicho
tratamiento se puede examinar fácilmente mediante un ensayo a
pequeña escala. Este tratamiento previo se puede conseguir haciendo
fluir 1-10, preferentemente 3-7,
volúmenes de lecho de la solución de tratamiento a través del
soporte estacionario.
La adsorción de la proteína en el soporte
estacionario así preparado, a través de la formación de quelato, se
consigue simplemente cargando una solución que contiene la proteína
en la columna que contiene los iones cobre(II)
inmovilizados.
La solución de proteína puede ser de diverso
origen y puede estar pre-purificada o no. Por
ejemplo, si la proteína a aislar es secretada por el hospedante en
el caldo de cultivo es posible, por ejemplo, aplicar el caldo de
cultivo, después de su centrifugado, directamente al soporte
estacionario. Si la proteína se produce y se almacena dentro del
hospedante, las células han de ser rotas y la solución que contiene
proteína ha de separarse de los restos celulares, por ejemplo
mediante centrifugado. Las soluciones que contienen proteína así
obtenidas se pueden aplicar directamente al soporte estacionario
como antes se ha descrito o bien pueden ser purificadas
adicionalmente, por ejemplo, por precipitación, extracción o medios
cromatográficos, como ya es bien conocido en la técnica. Por tanto,
la solución que contiene la proteína puede ser de diverso origen y
puede contener varias impurezas, tales como especies iónicas,
proteínas foráneas, etc.
El hecho de que una proteína pueda ser purificada
o no con el método de la invención, se puede determinar fácilmente
en un ensayo a pequeña escala en donde la proteína es adsorbida en
una pequeña cantidad del soporte estacionario cargado con
cobre(II), tratada con una base de Lewis como más abajo se
define, y posteriormente se determina la cantidad de proteína que
puede ser eluída con agua desionizada y se compara con la cantidad
de proteína que puede ser eluída con 2M NH_{4}Cl. En general, el
procedimiento de la invención se puede aplicar a proteínas
caracterizadas porque una base de Lewis como más adelante se define
no destruye totalmente un complejo entre dicha proteína y los iones
cobre(II). Las proteínas preferidas son innterferon,
amilasa, tripsina proteínas relacionadas. Especialmente preferidas
son interferon-\alpha, tripsina y
\alpha-amilasa.
La cantidad de la solución que contiene proteína
a cargar en el soporte estacionario depende de la concentración de
iones cobre(II) inmovilizada sobre este soporte
estacionario, de la concentración de la proteína en la solución y
de la naturaleza de la proteína. Por tanto, la cantidad adecuada de
solución a cargar se determina empíricamente mediante la
observación del efluente empleando un detector, tal como un monitor
UV.
Una etapa importante según la invención es el
lavado de la proteína adsorbida en el soporte estacionario con una
base de Lewis antes de la elución con agua desionizada. Una base de
Lewis es un donador de un par de electrones tales como aminas, HO,
fosfato o fosfinas. Ejemplos son NH_{3}, CH_{3}NH_{2},
(CH_{3})_{2}NH, (CH_{3})_{3}N,
C_{2}H_{5}(CH_{2})
\hbox{ _{2} }N, C_{2}H_{5}NH_{2}, (C_{2}H_{5})_{2}NH, (C_{2}H_{5})_{3}N, C_{3}H_{7}NH_{2}, C_{4}H_{9}NH_{2}, C_{5}H_{11}NH_{2}, C_{6}H_{13}NH_{2}, CH_{3}PH_{2}, (CH_{3})_{2}PH, (CH_{3})_{3}P, aminoácidos, cistina, aminas que portan grupos hidroxilo tales como HOCH_{2}NH_{2}, (HOCH_{2})_{2}NH o (HOCH_{2})_{3}N, HOC_{2}H_{4}NH_{2}, (HOC_{2}
H_{4})_{2}NH o (HOC_{2}H_{4})_{3}N; o TRIS-HCl.
En una forma preferida de la invención, la
solución de base de Lewis contiene NH_{4}^{+} o una amina
primaria, secundaria o terciaria en una región de pH neutro o
alcalino bajo o OH^{-} en una región de pH alcalino alto. En una
modalidad más preferida de la invención, la solución de base de
Lewis contiene NH_{4}^{+} o una amina primaria, secundaria o
terciaria y con suma preferencia es una solución que contiene
NH_{4}^{+} o una amina primaria tal como etanolamina, cistina,
NH_{4}SCN, NH_{4}Cl, NH_{4}^{+}CH_{3}COO^{-},
(NH_{4})_{2}SO_{4} y TRIS-HCl.
Con el fin de no eluir la proteína deseada con la
solución de base de Lewis, se puede regular la concentración de la
base de Lewis o el pH de la solución que contiene la base de Lewis.
Un intervalo preferido para la concentración de la amina (base de
Lewis) es de 0,001 a 1 M.
La concentración óptima de la base de Lewis
depende en gran medida del donador de electrones. Por ejemplo, una
concentración de 1 mM es óptima en el caso de cistina, mientras que
la concentración de 300-500 mM es óptima en el caso
de NH_{4}Cl. Las concentraciones óptimas de varias sales son, por
ejemplo, 10-100 mM para NH_{4}SCN,
10-500 mM para NH_{4}Cl, 10-800 mM
o más para NH_{4}(CH_{3}COO) y 10-500 mM
o más para (NH_{4})_{2}SO_{4}.
En el caso de que se utilice una amina como la
base de Lewis, el pH se ajusta, preferentemente, a pH
6-9; más preferentemente 6,5-8,5; y
con suma preferencia 7,0-8,0. En el caso de
utilizar OH^{-} como base de Lewis, el pH se ajusta
preferentemente a 9-11, por ejemplo, con tampón
borato o fosfato.
También es posible emplear mezclas de diferentes
bases de Lewis para mejorar los resultados o añadir sales
adicionales que no son bases de Lewis, tal como NaCl o KCl. La
concentración de la sal o sales adicionales puede ser de hasta 5 M y
preferentemente de hasta 2 M.
Habitualmente, el soporte estacionario en el cual
se ha adsorbido ya la proteína, se lava con 1-10 o,
preferentemente, 3-7 volúmenes de lecho de la
solución de lavado descrita anteriormente. La velocidad de flujo se
determina empíricamente y es, por ejemplo, de 1-10
o, preferentemente, 3-5 volúmenes de
lecho/hora.
La etapa de lavado como la descrita anteriormente
se lleva a cabo de manera conveniente justo antes de la elución de
la proteína con agua desionizada. También es posible realizar esta
etapa de lavado de manera simultánea con la carga de la proteína,
siempre que la etapa de elución se efectúe inmediatamente
después.
La proteína deseada puede ser eluída después del
lavado con la base de Lewis como antes se ha descrito mediante el
simple lavado del soporte estacionario con agua desionizada. Para
obtener una alta pureza, el agua desionizada no deberá contener más
de 0,001 M de compuestos iónicos. En contraste con esto, el agua
desionizada puede contener compuestos no iónicos, por ejemplo, para
estabilizar la estructura ternaria o cuaternaria de la proteína.
Compuestos no iónicos adecuados son, por ejemplo, azúcar o polioles
tales como manitol, glucosa, lactosa, fructosa, glicerol,
polietilenglicol; u otros compuestos que mantienen el estado de
oxidación de los grupos sulfhidrilo de la proteína. El agua
desionizada se emplea preferentemente en una cantidad de
1-10, y más preferentemente 3-7,
volúmenes de lecho.
En el procedimiento de la presente invención, la
mayoría de las proteínas foráneas que están enlazadas
específicamente en el soporte estacionario no eluyen con agua
desionizada. Las mismas permanecen adsorbidas y pueden ser
separadas posteriormente empleando una solución de elución clásica
(por ejemplo, 2 M NH_{4}Cl en 25 mM de tampón
TRIS-HCl, pH 7,6). Por tanto, el enriquecimiento
resultante del producto es especialmente elevado. Por ejemplo, para
el caso de interferon-\alpha
B_{1}D_{2}B_{3}B_{4}, la pureza del producto es tan elevada
como del 90% aproximadamente, partiendo de una solución de
adsorción con una pureza del 30%, mientras que la cromatografía de
afinidad con quelato de cobre del estado de la técnica solo
consigue una pureza de 30-50%.
Para optimizar la pureza y recuperación de la
proteína deseada, se pueden introducir opcionalmente una o más
etapas de lavado adicionales con un tampón adecuado, tal como
tampón de borato potásico y/o con agua desionizada, entre la etapa
de adsorción de proteína y la etapa de lavado con base de Lewis.
Por tanto, en una modalidad más preferida de la invención, la
proteína adsorbida se lava con un tampón que no es una base de
Lewis y/o con agua desionizada antes del lavado con una solución de
una base de Lewis. Este hallazgo es sorprendente dado que la etapa
de lavado y la etapa de elución se pueden efectuar empleando el
mismo medio, especialmente agua desionizada.
Esta etapa de lavado intermedio empleando agua
desionizada resulta eficaz, por ejemplo, para eliminar productos
secundarios, especialmente aquellos enlazados en el soporte
estacionario a través de interacciones hidrófobas (y no a través de
la afinidad específica a iones cobre).
Tal como se conoce a partir de otros
procedimientos de purificación basados en quelatos de
cobre(II), la solución de la proteína aislada puede contener
cantidades menores de iones cobre(II). Estos iones pueden ser
separados fácilmente por métodos conocidos en la técnica, tal como
intercambio iónico o columnas de quelación de iones
cobre(II). La última etapa de purificación se puede efectuar
por separado o inmediatamente después, por ejemplo llenando la
parte inferior de la columna con el material separador de iones
cobre(II).
Después de la purificación, el soporte
estacionario cargado con cobre puede ser lavado y utilizado para
otra purificación o, preferentemente para obtener resultados
reproducibles, los iones cobre(II) se separan del soporte
estacionario con un agente quelante competitivo, por ejemplo, EDTA
y, a continuación, el soporte estacionario se carga de nuevo con
iones cobre(II) como anteriormente se ha descrito.
Se construye el
interferon-\alpha B_{1}D_{2}B_{3}B_{4}
híbrido humano recombinante, referido de aquí en adelante como
IFN-B/D, como se describe en
EP-A-205404. El
IFN-B/D es producido por la cepa HT 393 de
Saccharomyces cerevisiae, que es idéntica a E
95-1-2A publicada por Heinemeyer
et al. (EMBO Journal (1991), 10, 555-562;
DSM 9697) y que ha sido transformada con el plásmido pDP34R/PH05/IFN
AM119. El vector de levadura pDP34R y el promotor de gen de
fosfatasa ácida de levadura PH05 se describen por INEN et
al. (en: "Yeast Genetic Engineering", Barr et al.
Eds, Butterworths, Boston, (1989), 193-213). IFN
AM119 es la secuencia de codificación de IRN-B/D y
se describe en EP-A-205404.
La cepa de levadura HT 393 que contiene el
plásmido recombinante que codifica IFN-B/D se hace
crecer en grandes tanques de fermentación. Terminada la
fermentación, se recoge la biomasa por centrifugado. El sedimento
celular obtenido se diluye a una concentración de células húmedas
del 50% (concentración de células secas 10% aproximadamente) con un
tampón de fosfato potásico 0,07 M, pH 7, que contiene 0,5 M NaCl.
Después de romper las células mediante paso a través de un molino
de perlas de vidrio, se extrae la proteína de
IFN-B/D del homogenado celular por repartición en
un sistema bifásico acuoso que contiene 40% en peso del homogenado
celular, 18% en peso de polietilenglicol 1.500, 4% en peso de
fosfato potásico pH 7 y NaCl en una concentración total de 1 mol/kg.
Después de la separación de fases mediante paso a través de un
separador centrífugo de discos apilados a 8150 rpm (13.000 g), la
fase superior se recoge y se lava mediante repartición en un
segundo sistema bifásico acuoso formado mezclando 4 partes en peso
de la fase superior y 1 parte en peso de una solución de 1 mol/kg
NaCl que contiene 20% en peso de fosfato potásico, pH 7. Después de
la separación de fases en un tanque de sedimentación, se recupera
IFN-B/D de la nueva fase superior obtenida mediante
retro-extracción en un tercer sistema bifásico
acuoso generado mediante la mezcla de 3 partes en peso de la fase
superior del segundo sistema bifásico con 7 partes en peso de una
solución de 1,56 mol/kg de sulfato de magnesio. Después de la
separación de fases en un tanque de sedimentación, la fase pesada
se recoge, se diluye con un volumen doble de agua, se filtra a
través de un filtro de 0,2 micrómetros y se guarda entonces a 4ºC
durante unos cuantos días antes de realizar el tratamiento por
cromatografía con quelato de cobre.
Esta solución de adsorción presenta las
siguientes características: pH 5,6, conductividad alrededor de 43
mS/cm (debido principalmente a MgSO_{4}), concentración de
polietilenglicol 6 mg/ml, concentración de IFN-B/D
alrededor de 0,1-0,15 mg/ml, pureza de
IFN-B/D alrededor del 30% del contenido total en
proteína.
La cromatografía con quelato de cobre se efectúa
a temperatura ambiente, empleando una columna (diámetro 44 mm)
cargada con 100 ml de Chelating-Sepharose Fast Flow®
(Pharmacia, Uppsala). El soporte estacionario se lava sucesivamente
con: 5 volúmenes de lecho de etanol al 20%, 5 volúmenes de lecho de
agua desionizada, 5 volúmenes de lecho de EDTA 0,05 M y NaCl 0,5 M,
5 volúmenes de lecho de NaOH 0,25 M y NaCl 1 M, 7 volúmenes de
lecho de agua desionizada, 5 volúmenes de lecho de ácido fórmico al
0,15 y 7 volúmenes de lecho de agua desionizada, a una velocidad de
flujo de 12 volúmenes de lecho por hora. El soporte estacionario se
carga entonces con iones cúpricos cargando 5 volúmenes de lecho de
una solución 0,008 M de CuSO_{4}-5H_{2}O y se
enjuaga con cantidades grandes de agua desionizada, con el fin de
eliminar el resto del cobre sin enlazar. Antes de la etapa de
adsorción, la columna se equilibra con 500 ml de una solución
tampón constituida por MgSO_{4} 0,68 M y acetato sódico 0,092 M,
pH ajustado a 5,6 con ácido acético, que tiene aproximadamente la
misma conductividad que la solución de adsorción, es decir, 43
mS/cm. Se carga entonces en la columna un volumen de 5.000 ml de la
solución de adsorción de IFN-B/D a una velocidad de
flujo de 300 ml/h. El efluente es seguido por un monitor UV
regulado a una longitud de onda de 280 nm.
Después de la carga, se efectúan tres lavados
sucesivos a una velocidad de flujo de 500 ml/h: el primero con 500
ml del tampón de equilibración pH 5,6 ya utilizado antes de la
adsorción, el segundo con 500 ml de agua desionizada y el tercero
con 500 ml de tampón TRIS-HCl 0,025 M, pH 7,6,
conteniendo 0,2 M NH_{4}Cl y 1 M NaCl. Se eluye entonces
IFN-B/D empleando simplemente de nuevo 400 ml de
agua desionizada a la velocidad de flujo de 500 ml/h. Se recogen
los tres lavados y el eluado de agua tal como son controlados por
el monitor UV.
La concentración de IFN-B/D de la
solución de adsorción, de los tres lavados y del eluado de agua, se
mide por análisis HPLC de fase inversa (columna: Vydac
C-18, 30 nm, tamaño de partícula 5 micrómetros; fase
móvil A: 0,1% de ácido trifluoracético en agua, fase móvil B: 80%
de acetonitrilo, 19,91% de agua y 0,09% de ácido trifluoracético;
velocidad de flujo 1 ml/min; volumen de inyección 0,05 ml;
detección UV a 216 nm).
La cantidad de IFN-B/D encontrado
en los tres lavados es despreciable. En contra de todas estas
expectativas, se comprueba que el eluado de agua contiene
IFN-B/D recuperado con un rendimiento de alrededor
de 70% y que tiene una pureza elevada: alrededor del 90% del
contenido total en proteína (es decir, enriquecimiento de
IFN-B/D en un factor de 3).
Esta elución con agua resulta particularmente
sorprendente ya que no se encuentra IFN-B/D en el
segundo lavado (rendimiento de recuperación menor del 5%), el cual
consiste exactamente en el mismo líquido, es decir, agua pura.
El eluado de agua, que tiene una concentración
particularmente elevada de IFN-B/D (alrededor de 1
mg/ml) a una baja concentración de sal y a un valor pH de alrededor
de 8, es estable cuando se almacena a 4ºC: en el transcurso de días
no se presenta precipitación alguna de IFN-B/D.
Se obtienen soluciones acuosas de
IFN-B/D mediante elución con agua de manera similar
a la descrita en el ejemplo 1, pero cambiando el volumen de agua
empleada para la elución y/o la composición del tampón empleado para
la etapa de lavado justo antes de la elución con agua.
Se obtiene una primera solución de
IFN-B/D empleando el mismo tampón de lavado
mencionado en el ejemplo 1 (tampón de TRIS-HCl 0,025
M pH 7,6 conteniendo 0,2 M NH_{4}Cl y 1 M NaCl) y empleando solo
alrededor de 0,67 volúmenes de lecho de agua desionizada para la
elución.
Se obtiene una segunda solución de
IFN-B/D empleando tampón de fosfato potásico 0,025 M
pH 7,6 conteniendo 0,2 M NH_{2}Cl como tampón de lavado y 1,5
volúmenes de lecho de agua desionizada para la elución.
Se obtiene una tercera solución de
IFN-B/D empleando tampón TRIS-HCl
0,025 M pH 7,6 (sin NH_{4}Cl y sin NaCl) como tampón de lavado y
4 volúmenes de lecho de agua desionizada para la elución. Las
características de las tres soluciones de IFN-B/D
se ofrecen en la tabla 1.
La primera solución tiene una concentración
particularmente alta de interferon (7 mg/ml) y se comprueba que
resulta sorprendentemente estable cuando se almacena a 4º C:
durante la noche no se presenta precipitación alguna de
IFN-B/D. En comparación, la solubilidad de
IFN-B/D puro en tampón de fosfato potásico 0,1 M pH
7,6 o en tampón de bicarbonato sódico 0,1 M pH 8,0 es menor de 0,5
mg/ml.
Las soluciones segunda y tercera se guardan
durante días a 4ºC. Para ambas soluciones, se comprueba que la
concentración de interferon medida por análisis HPLC de fase
inversa (como se ha descrito en el ejemplo 1) permanece inalterada
después de una semana. Esta estabilidad es particularmente
sorprendente en el caso de la tercera solución, la cual tiene una
concentración de sal muy baja (conductividad <0,5 mS/cm) a una
concentración de interferon tan elevada como 1,5 mg/ml.
Los experimentos se realizan a temperatura
ambiente, empleando un sistema de cromatografía FPLC® (Pharmacia,
Uppsala) y una columna de vidrio (diámetro 10 mm) cargada con 5 ml
de Chelating-Sepharose Fast Flow® (Pharmacia,
Uppsala). La velocidad de flujo se establece en 60 ml/h para todas
las soluciones bombeadas a través de la columna. El efluente es
seguido por un monitor UV regulado a una longitud de onda de 280
nm. La regeneración y la preparación del soporte estacionario se
efectúan en la forma descrita en el ejemplo 1, bombeando
sucesivamente las siguientes soluciones a través de la columna: 25
ml de 0,05 M EDTA y 0,5 M NaCl, 25 ml de 0,25 M NaOH y 1 M NaCl, 35
ml de agua desionizada, 25 ml de ácido fórmico al 0,1%, 35 ml de
agua desionizada, 25 ml de 0,008 M CuSO_{4}x 5H_{2}O y 40 ml de
agua desionizada.
En un primer experimento, se cargan en la columna
alrededor de 80 ml de una solución de IFN-B/D puro
(pureza: 99,9% del contenido en proteína; concentración: alrededor
de 0,3 mg/ml) en manitol 0,2 M y fosfato sódico 0,03 M, pH 7,6.
Después del lavado con 35 ml de tampón de cloruro amónico 0,3 M, pH
7,6, el interferon es eluído empleando 35 ml de agua desionizada.
Se bombea entonces, a través de la columna, un volumen de 25 ml de
tampón TRIS-HCl 0,025 M, pH 7,6, conteniendo
cloruro amónico 2 M, con el fin de asegurar la elución de todo el
interferon enlazado todavía en el soporte estacionario. La
concentración de interferon de las fracciones recogidas se mide
mediante análisis HPLC de fase inversa como se ha descrito en el
ejemplo 1. Los correspondientes rendimientos de recuperación
obtenidos se ofrecen en la tabla 2.
Se repite el mismo experimento, pero empleando
borato potásico 0,1 M pH 7,6 como tampón de lavado en lugar de
cloruro amónico 0,3 M pH 7,6. Los resultados se indican también en
la tabla 2.
Como se muestra en la tabla 2, la composición del
tampón empleado para la etapa de lavado justo antes de la elución
afecta en gran medida a la elución con agua.
Se efectúa varias veces el mismo experimento que
el establecido en el ejemplo 3, cambiando únicamente la composición
del tampón de lavado. Los diversos tampones de lavado ensayados y
los correspondientes rendimientos de recuperación obtenidos se
ofrecen en la tabla 3.
Como se muestra en la tabla 3, la elución con
agua ocurre con un buen rendimiento (mayor del 60%) tanto si el
tampón de lavado tiene un valor pH en el intervalo básico (por
ejemplo, con borato potásico 0,1 M pH 9,5) como si el tampón de
lavado contiene una amina o una sal amónica a un valor pH casi
neutro (por ejemplo, con acetato amónico 0,3 M pH 7,6, pero no con
acetato potásico 0,3 M pH 7,6). En este caso, se permite que la
amina sea primaria (por ejemplo, etanolamina), secundaria (por
ejemplo, dietanolamina) o terciaria (por ejemplo, trietanolamina),
pero no cuaternaria (por ejemplo, cloruro de tetrametilamonio). La
concentración óptima del tampón de lavado depende en gran medida de
la amina usada: por ejemplo, alrededor de 1 mM en el caso de cistina
pH 7,6 o 300-500 mM en el caso de NH_{4}Cl pH
7,6.
Se repite el mismo experimento que el establecido
en el ejemplo 3, pero introduciendo una segunda etapa de lavado con
35 ml de tampón de borato potásico 0,1 M pH 7,6 entre la primera
etapa de lavado efectuada con 35 ml de tampón de cloruro amónico
0,3 M pH 7,6 y la elución con agua. Los rendimientos de
recuperación encontrados son:
en el primer lavado | (0,3 M NH_{4}Cl pH 7,6): | 0% |
en el segundo lavado | (0,2 M K-borato pH 7,6): | 0% |
en el primer eluado | (agua): | 22% |
en el segundo eluado | (2 M NH_{4}Cl + 0,025 M TRIS-HCl pH 7,6): | 78% |
En el eluado de agua se encuentra una pequeña
cantidad de IFN-B/D. Sin embargo, y a pesar de la
presencia de amonio en la primera etapa de lavado, el rendimiento
de recuperación obtenido es bajo (alrededor de 22%), indicando ello
una influencia más alta de la etapa de lavado justo antes de la
elución.
Se repite el mismo experimento que el establecido
en el ejemplo 3, pero sin la etapa de lavado entre la etapa de
adsorción y la etapa de elución con agua.
Se efectúa un primer experimento empleando
exactamente la misma solución de carga que la mencionada en el
ejemplo 3 (0,3 mg/ml IFN-B/D en manitol 0,2 M y
fosfato sódico 0,03 M pH 7,6). Se efectúa entonces un segundo
experimento también con la misma solución de carga, pero
conteniendo además cloruro amónico en una concentración de 0,3
mol/l. Los correspondientes rendimientos de recuperación obtenidos
se indican en la tabla 4.
Como se muestra en la tabla 4, la composición del
tampón de lavado justo antes de la elución afecta en gran medida a
la elución con agua.
Se obtiene una solución acuosa de
IFN-B/D parcialmente puro (pureza: alrededor del
90% del contenido en proteína) mediante elución con agua de manera
similar a la descrita en el ejemplo 1. Partes alícuotas de esta
solución se congelan, se guardan a -5 a -10ºC aproximadamente y se
descongelan antes de su uso.
La composición de esta solución madre es:
IFN-B/D: | 0,5-1 mg/ml |
TRIS-HCl: | aprox. 0,02 M |
NaCl: | aprox. 0,01 M |
Na-acetato: | aprox. 0,01 M |
NH_{4}Cl: | aprox. 0,002 M |
Cu^{+2}: | aprox. 1 \muM |
pH: | 8 |
conductividad: | 2,2 mS/cm |
Se realizó varias veces el mismo experimento que
el indicado en el ejemplo3, cargando 50 ml de esta solución madre y
cargando solo la composición del tampón de lavado. Los diversos
tampones de lavado ensayados y los correspondientes rendimientos de
recuperación obtenidos se ofrecen en la tabla 5.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
(Tabla pasa a página
siguiente)
Todos los tampones de lavado ensayados son sales
de amonio a pH 7,6. Los aniones usados como
contra-iones están dispuestos en la tabla 5 en el
orden que va desde aquellos que muestran una tendencia a romper la
estructura del agua (efecto caotrópico) y conducen a un descenso
relativo en las intensidades de las interacciones hidrófobas hasta
aquellos que son particularmente eficaces a la hora de aumentar las
interacciones hidrófobas (efecto de salificación):
efecto de salificación en aumento: SCN^{-} <
Cl^{-} < CH_{3}COO^{-} < SO_{4}^{2-}
Como se muestra en la tabla 5:
- -
- En el caso de NH_{4}SCN (bajo efecto de salificación), si la concentración de amonio es demasiado alta (\geq 0,3 M), el IFN-B/D es eluído directamente con el tampón de lavado. La elución con agua se presenta con un alto rendimiento (\geq 90%) cuando la concentración de NH_{4}SCN es \leq 0,1 M.
- -
- En el caso de NH_{4}Cl, la elución con agua se presenta con un alto rendimiento cuando la concentración de NH_{4}Cl es \leq 0,5 M.
- -
- En el caso de NH_{4}-acetato, es posible emplear una concentración tan alta como de 0,8 M y obtener un alto rendimiento para la elución con agua.
- -
- En el caso de (NH_{4})_{2}SO_{4} (alto efecto de salificación), es posible emplear una concentración de amonio tan alta como de 1,0 M y obtener un alto rendimiento para la elución con agua.
Se repiten los mismos experimentos que en el
ejemplo 7, cambiando la composición del tampón de lavado. Los
diversos tampones de lavado ensayados y los correspondientes
rendimientos de recuperación obtenidos se ofrecen en la tabla
6.
Como se muestra en la tabla 6:
- -
- En el caso de K-acetato pH 5,6 (bajo valor pH; sin amina) y en el caso de TRIS-HCl pH 5,6 (bajo valor pH; presencia de amina), los rendimientos de recuperación obtenidos para elución con agua son muy bajos.
- -
- En el caso de TRIS-HCl pH 7,6 (valor pH casi neutro; presencia de amina), el rendimiento de recuperación obtenido para la elución con agua es bueno (mayor del 60%). Si la concentración de amina es demasiado alta (> 0,3 M), la elución parcial de IFN-B/D ocurre directamente con el tampón de lavado. Si la concentración de amina es demasiado baja (< 0,1 M), la elución con agua no es cuantitativa y una cantidad restante de IFN-B/D puede ser eluída posteriormente empleando el tampón de 2 M NH_{4}Cl + 0,025 M TRIS-HCl pH 7,6. Este último problema puede ser evitado mediante la inclusión de NaCl (en una concentración de 1,7 M), el cual enfriará rápidamente las interacciones iónicas entre el soporte estacionario y la proteína de interferon.
Se realiza el mismo experimento que el indicado
en el ejemplo 7, empleando 0,1 M TRIS-HCl pH 7,6
como tampón de lavado. El rendimiento de recuperación obtenido para
la elución con agua es de 89%. La cantidad restante de
IFN-B/D (11%) es eluída posteriormente con el
tampón de 2 M NH_{4}Cl + 0,025 M TRIS-HCl pH
7,6.
Se repite este experimento empleando el mismo
tampón de lavado (20 ml de 0,1 M TRIS-HCl pH 7,6),
pero después de esta etapa de lavado se efectúa una elución en
gradiente lineal desde 100% de tampón de lavado a 100% de agua
desionizada en 12 volúmenes de lecho (60 ml). La columna es
enjuagada además con 55 ml de agua y luego se aplica un segundo
gradiente lineal desde 100% de agua a 100% del tampón de 2 M
NH_{4}Cl + 0,025 M TRIS-HCl pH 7,6 en 7 volúmenes
de lecho (35 ml). La columna se enjuaga finalmente con 15 ml de
este último tampón.
Se comprueba que el IFN-B/D ha
sido eluído al término del primer gradiente, en una concentración
correspondiente de alrededor de 10 a 15 mM de
TRIS-HCl pH 7,6 y con un rendimiento de
recuperación del 60%. La cantidad restante de
IFN-B/D (40%) es eluída en la parte media del
segundo gradiente, a una concentración correspondiente de alrededor
de 1 M NH_{4}Cl + 12,5 mM TRIS-HCl pH 7,6.
Se repiten los mismos experimentos que en el
ejemplo 7, empleando siempre una solución de 0,1 M
TRIS-HCl pH 7,6 como tampón de lavado, pero
cambiando la composición de la primera solución de elución,
especialmente la composición del agua para la elución. Las diversas
soluciones de elución ensayadas y los correspondientes rendimientos
de recuperación obtenidos se indican en la tabla 7.
Como se muestra en la tabla 7:
- -
- La concentración de sal residual en agua ha de ser extremadamente baja (<0,001 M) con el fin de lograr la elución de IFN-B/D con un rendimiento de recuperación mayor del 50%.
- -
- Se deja que los solutos no cargados, tales como manitol o glicerol, estén presentes en la solución de elución, incluso a elevada concentración (del orden de 1 M), pero no los zwitteriones. Por ejemplo, la concentración de MES (ácido 2-[N-morfolino]etanosulfónico) ha de ser menor de 0,001 M con el fin de obtener un buen rendimiento de recuperación.
- -
- La conductividad de la solución de elución no puede ser utilizada como criterio con el fin de predecir la realización o no de la elución de IFN-B/D.
Se realizan los experimentos con
interferon-\alpha B (IFN-B) humano
o con interferon-\alpha D (IFN-D)
humano como se ha descrito en el ejemplo 3 para el
interferon-\alpha B_{1}D_{2}B_{3}B_{4}
(IFN-B/D) híbrido humano, pero empleando una
columna de vidrio más pequeña (diámetro 5 mm) cargada con solo 0,5
ml de Chelating-Sepharose Fast Flow® (Pharmacia,
Uppsala). La correspondiente velocidad de flujo y los
correspondientes volúmenes de las soluciones bombeadas a través de
la columna se emplean a una menor escala en un factor de 10.
IFN-B e IFN-D,
las moléculas parentales de IFN-B/D descritas en
EP-A-205404, son producidos por la
expresión de DMA recombinante en levadura (Saccharomyces
cerevisiae), fermentación, recuperación y purificación
parcial.
Para IFN-B, se obtiene una
solución madre en 0,025 M TRIS-HCl pH 7,6, que tiene
una concentración de interferon de 0,05 mg/ml y aproximadamente la
misma pureza que la solución madre de IFN-B/D
descrita en el ejemplo 7.
Para IFN-D, se obtiene una
solución madre, que tiene la misma composición y aproximadamente la
misma pureza que la solución de adsorción de IFN-B/D
descrita en el ejemplo 1.
Como se ha descrito en el ejemplo 3, el
interferon cargado en la columna es sucesivamente lavado con un
tampón adecuado, eluído con agua desionizada y eluído con tampón
0,025 M TRIS-HCl pH 7,5 que contiene cloruro amónico
2 M. La concentración de interferon de las fracciones recogidas se
mide por análisis HPLC de fase inversa como se ha descrito en el
ejemplo 1, y se confirma por análisis de la actividad antivírica
biológica en células bovinas (células bovinas
Madin-Darby) contra el virus de estomatitis
vesicular in vitro. Los diversos tampones de lavado ensayos
y los correspondientes rendimientos de recuperación obtenidos se
ofrecen en la tabla 8.
Como se muestra en la tabla 8,
IFN-B e IFN-D pueden ser eluídos con
agua.
Se realizan los experimentos con varias proteínas
como se ha descrito en el ejemplo 3 para IFN-B/D,
empleando el mismo sistema de cromatografía FPLC®, la misma
cantidad (5 ml) de Chelating-Sepharose Fast Flow® y
las mismas condiciones de cromatografía.
Las proteínas ensayadas son:
\alpha-amilasa de especies de Bacillus
(Sigma, producto Nº A 6380), tripsina de páncreas bovino (Serva,
producto Nº 37260). Los experimentos se efectúan cargando
aproximadamente 50 ml de la correspondiente solución de proteína
(concentración 0,5 mg/ml), bien en tampón 0,01 M
TRIS-HCl pH 7,6 si se emplea
TRIS-HCl como el siguiente tampón de lavado, o bien
en tampón de borato potásico 0,01 M pH 7,6 si se emplea
K-borato como el siguiente tampón de lavado o si se
omite la etapa de lavado.
Como se ha descrito en el ejemplo 3, la proteína
cargada en la columna es sucesivamente lavada con un tampón
(TRIS-HCl o K-borato) eluída con
agua desionizada y eluída con tampón 0,025 M
TRIS-HCl pH 7,6 conteniendo cloruro amónico 2 M. La
concentración de proteína de las fracciones recogidas se mide
mediante el análisis de proteínas Bio-Rad
(Bio-Rad, producto Nº 500-0006,
procedimiento de microanálisis). Las proteínas y los tampones de
lavado ensayados, así como los correspondientes rendimientos de
recuperación obtenidos, se ofrecen en la tabla 9.
Como se muestra en la tabla 9:
- -
- La \alpha-amilasa (de especies de Bacillus) puede ser eluída con agua (rendimiento de recuperación: aproximadamente 90-100%), bien si el tampón de lavado tiene un valor pH en el intervalo básico (por ejemplo con borato potásico 0,1 M pH 9,5), o bien si el tampón de lavado contiene una amina a un valor pH casi neutro y a una concentración adecuada (por ejemplo con 0,025 a 0,1 TRIS-HCl pH 7,6).
- -
- La tripsina (de páncreas bovino) puede ser también eluída con agua (rendimiento de recuperación mayor del 40%), por ejemplo empleando 0,025 M TRIS-HCl pH 7,6 como tampón de lavado.
Se realiza dos veces el mismo experimento que el
indicado en el ejemplo 7, empleando siempre 0,1 M
TRIS-HCl pH 7,6 como tampón de lavado, pero
cambiando el medio de cromatografía.
Para el primer experimento, el medio empleado es
Chelating-Sepharose Fast Flow® (Pharmacia, Uppsala),
como en los ejemplos 1 a 12. El diámetro de las perlas es de
0,045-0,165 mm. El medio
Chelating-Sepharose Fast Flow consiste en grupos de
ácido iminodiacético sobre separadores, acoplados a Sepharose Fast
Flow® mediante enlaces éter estables:
[Sepharose Fast
Flow]-O-CH_{2}-CHOH-CH_{2}-O-CH_{2}-CHOH-CH_{2}-N-
(CH_{2}COOH)_{2}
La matriz base -Sepharose Fast Flow- es agarosa
reticulada.
Para el segundo experimento, el medio empleado es
TSK Toyopearl® AF-Chelate-650 M
(TosoHaas, Stuttgart). El diámetro de las perlas es de alrededor de
0,065 mm. El medio TSK Toyopearl® es un gel hidrófilo
semi-rígido, un copolímero de oligoetilenglicol,
metacrilato de glicidilo y dimetacrilato de pentaeritritol. El
ligando consiste en grupos de ácido iminodiacético
inmovilizados.
Para cada experimento, se carga una columna de
vidrio (diámetro 100 mm) con 5 ml del respectivo gel. Se aplica el
mismo método de regeneración y preparación (carga de los iones
cúpricos) para el medio Chelating-Sepharose Fast
Flow® y para el medio TSK Toyopearl
AF-Chelate-650 M®, como se ha
descrito en el ejemplo 3. La solución de adsorción de
IFN-B/D empleada es la solución madre descrita en
el ejemplo 7. Los correspondientes rendimientos de recuperación
obtenidos se ofrecen en la tabla 10. En ambos casos, se consigue un
alto rendimiento de recuperación para la elución con agua.
(el tampón de lavado es 0,1 M
TRIS-HCl pH
7,6)
Las siguientes cepas de microorganismos fueron
depositadas en el Deutsche Sammlung von Mikroorganismen (DSM),
Mascheroder Weg 1B, D-38142 Braunschweig, Alemania
(se indican los números de registro y las fechas de depósito):
Saccharomyces cerevisiae HT 393 | DSM 9697 | 27.01.1995 |
Claims (20)
1. Procedimiento para el enriquecimiento de una
proteína impura o pre- purificada, que comprende las etapas
sucesivas de:
- a)
- adsorción de la proteína impura o pre-purificada sobre iones cobre(II) inmovilizados,
- b)
- lavado de la proteína adsorbida con una solución de una base de Lewis y
- c)
- elución de la proteína deseada con agua desionizada que no contiene más de 0,001 M de compuestos iónicos.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, en
donde los iones cobre(II) están inmovilizados sobre un
soporte estacionario.
3. Procedimiento según la reivindicación 2, en
donde el soporte estacionario es agarosa o un polímero vinílico.
4. Procedimiento según la reivindicación 1, en
donde la solución de base de Lewis contiene NH_{4}^{+} o una
amina primaria, secundaria o terciaria en una región de pH neutro o
alcalino bajo o OH^{-} en una región de pH alcalino alto.
5. Procedimiento según la reivindicación 1, en
donde la solución de base de Lewis contiene NH_{4}^{+} o una
amina primaria, secundaria o terciaria.
6. Procedimiento según la reivindicación 1, en
donde la solución de base de Lewis contiene NH_{4}^{+} o una
amina primaria.
7. Procedimiento según la reivindicación 1, en
donde la solución de base de Lewis contiene OH^{-} en una región
de pH tamponado de 9-11.
8. Procedimiento según la reivindicación 1, en
donde la base de Lewis se elige del grupo consistente en
etanolamina, cistina, NH_{4}SCN, NH_{4}Cl,
NH_{4}^{+}CH_{3}COO^{-}, (NH_{4})_{2}SO_{4} y
TRIS-HCl.
9. Procedimiento según la reivindicación 1, en
donde la base de Lewis se emplea en una concentración de 0,001 a 1
M.
10. Procedimiento según la reivindicación 1, en
donde la solución de base de Lewis contiene una o más sales
adicionales que no son bases de Lewis.
11. Procedimiento según la reivindicación 10, en
donde la sal adicional es NaCl o KCl.
12. Procedimiento según la reivindicación 10, en
donde la sal adicional se emplea en una concentración de hasta 5
M.
13. Procedimiento según la reivindicación 10, en
donde la sal adicional se emplea en una concentración de hasta 2
M.
14. Procedimiento según la reivindicación 5, en
donde la base de Lewis se ajusta a pH 6-9.
15. Procedimiento según la reivindicación 1, en
donde la proteína impura o pre-purificada se
caracteriza porque una base de Lewis no destruye totalmente
un complejo entre dicha proteína e iones cobre(II).
16. Procedimiento según la reivindicación 1, en
donde la proteína impura o pre-purificada se
caracteriza porque es interferon, amilasa, tripsina o una
proteína relacionada.
17. Procedimiento según la reivindicación 1, en
donde la proteína impura o pre-purificada se
caracteriza porque se elige del grupo consistente en
interferon-a, tripsina y
co-amilasa.
18. Procedimiento según la reivindicación 1, en
donde el agua desionizada contiene compuestos no iónicos.
19. Procedimiento según la reivindicación 18, en
donde el agua desionizada contiene azúcar o poliol.
20. Procedimiento según la reivindicación 18, en
donde el agua desionizada contiene manitol o glicerol.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP95810485 | 1995-07-26 | ||
EP95810485 | 1995-07-26 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
ES2227603T3 true ES2227603T3 (es) | 2005-04-01 |
Family
ID=8221776
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
ES96927033T Expired - Lifetime ES2227603T3 (es) | 1995-07-26 | 1996-07-17 | Metodo para la purificacion de proteinas. |
Country Status (13)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5990289A (es) |
EP (1) | EP0840746B1 (es) |
JP (1) | JP3833255B2 (es) |
AT (1) | ATE278705T1 (es) |
AU (1) | AU6700796A (es) |
CA (1) | CA2226080A1 (es) |
DE (1) | DE69633567T2 (es) |
DK (1) | DK0840746T3 (es) |
ES (1) | ES2227603T3 (es) |
PT (1) | PT840746E (es) |
TW (1) | TW442492B (es) |
WO (1) | WO1997005159A2 (es) |
ZA (1) | ZA966315B (es) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6479300B1 (en) * | 1999-03-15 | 2002-11-12 | Millipore Corporation | Metal loaded ligand bound membranes for metal ion affinity chromatography |
US7335383B2 (en) * | 2001-01-16 | 2008-02-26 | The Regents Of The University Of Michigan | Generation of nitric oxide in vivo from nitrite, nitrate or nitrosothiols endogenous in blood |
US7128904B2 (en) * | 2001-01-16 | 2006-10-31 | The Regents Of The University Of Michigan | Material containing metal ion ligand complex producing nitric oxide in contact with blood |
JP4283666B2 (ja) * | 2001-06-21 | 2009-06-24 | クローンテック ラボラトリーズ インク. | 水溶性ポリマー金属イオンアフィニティ組成物、およびその使用方法 |
JP4293908B2 (ja) * | 2001-11-28 | 2009-07-08 | サンド・アクチエンゲゼルシヤフト | 組換えヒトエリスロポエチンのクロマトグラフィー精製 |
US7294614B2 (en) * | 2004-10-12 | 2007-11-13 | Clontech Laboratories, Inc. | Phosphoprotein affinity resins and methods for making and using the same |
US20080241208A1 (en) * | 2005-06-30 | 2008-10-02 | Charles Shanley | Methods, Compositions and Devices For Promoting Anglogenesis |
WO2007064895A2 (en) * | 2005-12-02 | 2007-06-07 | The Regents Of The University Of Michigan | Polymer compositions, coatings and devices, and methods of making and using the same |
AU2011343813B2 (en) | 2010-12-15 | 2015-05-21 | Takeda Pharmaceutical Company Limited | Eluate collection using conductivity gradient |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ES8302778A1 (es) * | 1980-11-10 | 1983-02-01 | Genentech Inc | Un procedimiento para producir un polipeptido antiviral. |
US4885166A (en) * | 1985-06-11 | 1989-12-05 | Ciba-Geigy Corporation | Hybrid interferons |
CA1304886C (en) * | 1986-07-10 | 1992-07-07 | Heinz Dobeli | Metal chelate resins |
US5169936A (en) * | 1989-04-14 | 1992-12-08 | Biogen, Inc. | Protein purification on immobilized metal affinity resins effected by elution using a weak ligand |
US5136025A (en) * | 1990-04-04 | 1992-08-04 | California Biotechnology Inc. | Method to purify basic fibroblast growth factor |
-
1996
- 1996-07-12 TW TW085108439A patent/TW442492B/zh not_active IP Right Cessation
- 1996-07-17 ES ES96927033T patent/ES2227603T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1996-07-17 DK DK96927033T patent/DK0840746T3/da active
- 1996-07-17 AT AT96927033T patent/ATE278705T1/de not_active IP Right Cessation
- 1996-07-17 AU AU67007/96A patent/AU6700796A/en not_active Abandoned
- 1996-07-17 US US09/000,031 patent/US5990289A/en not_active Expired - Fee Related
- 1996-07-17 DE DE69633567T patent/DE69633567T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1996-07-17 JP JP50718397A patent/JP3833255B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1996-07-17 CA CA002226080A patent/CA2226080A1/en not_active Abandoned
- 1996-07-17 EP EP96927033A patent/EP0840746B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-07-17 WO PCT/EP1996/003144 patent/WO1997005159A2/en active IP Right Grant
- 1996-07-17 PT PT96927033T patent/PT840746E/pt unknown
- 1996-07-25 ZA ZA966315A patent/ZA966315B/xx unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DK0840746T3 (da) | 2004-11-29 |
EP0840746A2 (en) | 1998-05-13 |
EP0840746B1 (en) | 2004-10-06 |
WO1997005159A2 (en) | 1997-02-13 |
ZA966315B (en) | 1997-01-27 |
AU6700796A (en) | 1997-02-26 |
US5990289A (en) | 1999-11-23 |
CA2226080A1 (en) | 1997-02-13 |
DE69633567T2 (de) | 2006-02-23 |
PT840746E (pt) | 2004-12-31 |
ATE278705T1 (de) | 2004-10-15 |
JP3833255B2 (ja) | 2006-10-11 |
JPH11509853A (ja) | 1999-08-31 |
TW442492B (en) | 2001-06-23 |
DE69633567D1 (de) | 2004-11-11 |
WO1997005159A3 (en) | 1997-03-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4629567A (en) | Alpha-1-antiprotease purification | |
Tropschug et al. | Cyclosporin A-binding protein (cyclophilin) of Neurospora crassa. One gene codes for both the cytosolic and mitochondrial forms. | |
Thornburg et al. | Purification of rat liver nuclear protein kinase NII. | |
EP1786273B1 (en) | Sequential protein isolation and purification schemes by affinity chromatography | |
JP4422797B2 (ja) | ペプチドおよび核酸のクロマトグラフィー的分離法、ならびに新規な高アフィニティーイオン交換マトリクス | |
Sugiura et al. | Purification and properties of oxalate oxidase from barley seedlings | |
Loddenkötter et al. | Expression of the functional mature chloroplast triose phosphate translocator in yeast internal membranes and purification of the histidine-tagged protein by a single metal-affinity chromatography step. | |
ES2227603T3 (es) | Metodo para la purificacion de proteinas. | |
US6670455B1 (en) | Process for the preparation in pure form of the protease activating blood clotting VII, its proenzyme or a mixture of both proteins by means of affinity chromatography | |
Jiao et al. | Regulatory phosphorylation of serine-15 in maize phosphoenolpyruvate carboxylase by a C4-leaf protein-serine kinase | |
CA1213216A (en) | Purification method of human interferon | |
Tulsiani et al. | Rat liver microsomal and lysosomal beta-glucuronidases differ in both carbohydrate and amino acid compositions. | |
Kawajiri et al. | Biogenesis of the mitochondrial matrix enzyme, glutamate dehydrogenase, in rat liver cells: I. Subcellular localization, biosynthesis, and intracellular translocation of glutamate dehydrogenase | |
Plapp et al. | Partial purification of Rho (D) antigen from Rh positive and negative erythrocytes. | |
Szewczyk et al. | Purification by affinity chromatography of the dicarboxylate carrier from bovine heart mitochondria | |
Siebers et al. | Rapid, high yield purification and characterization of the K (+)-translocating Kdp-ATPase from Escherichia coli. | |
JPS62259596A (ja) | ハイブリツドタンパク質の精製方法 | |
FI96864B (fi) | Ei-terapeuttisesti käytettävä HIV:n glykoproteiini GP 160 ja menetelmä sen valmistamiseksi | |
Tatsumi et al. | Purification and characterization of nebulin subfragments produced by 0.1 mM CaCl2 | |
Martins et al. | Immobilized metal affinity chromatography of monoclonal immunoglobulin M against mutant amidase from Pseudomonas aeruginosa | |
JP2722143B2 (ja) | トリプシンインヒビター含有凍結乾燥製剤 | |
Sun et al. | Purification and crystallization of transaldolase isozyme I and evidence for different genetic origin of isozymes I and III in Candida utilis | |
JP3151867B2 (ja) | 血清アルブミンの精製方法 | |
JPH0679172A (ja) | クロマトグラフィー剤およびタンパク質、ポリペプチドまたは金属の分離のためのその使用法 | |
JPS60169427A (ja) | タンパク質の分離方法 |