FR2714906A1 - Biomolecule solubilizers consisting of non-detergent zwitterions and their uses. - Google Patents
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Abstract
Description
Agents de solubilisation de biomolécules constitués parBiomolecule solubilization agents consisting of
des zwitterions non détergents et leurs utilisations. non-detergent zwitterions and their uses.
La présente invention concerne de nouveaux agents de solubilisation de biomolécules telles que des protéines, utilisables pour solubiliser ou maintenir en solution des biomolécules au cours de processus tels que les procédés de purification, de séparation et d'analyse des biomolécules, par exemple par des The present invention relates to novel agents for solubilizing biomolecules such as proteins, which can be used to solubilize or maintain in solution biomolecules during processes such as methods of purification, separation and analysis of biomolecules, for example by means of biomolecules.
techniques d'électrophorèse ou de chromatographie. electrophoresis or chromatography techniques.
Lors de la purification ou de la séparation des protéines, on se heurte fréquemment à des problèmes de solubilisation. Ceci est dû au fait que la purification est toujours effectuée en phase liquide, alors que le matériel de départ est souvent sous forme insoluble car les protéines y sont associées entre elles ou à d'autres composés. Or, pour obtenir un bon rendement de purification, il est important d'assurer une bonne mise en solution des protéines et de les maintenir ensuite en solution malgré les variations de conditions expérimentales telles que le pH et la force ionique, qui pourraient entrainer une précipitation des protéines. L'utilisation d'agents de solubilisation des protéines est donc nécessaire dans le cas o les protéines sont présentes au départ sous une forme insoluble et dans les cas o on fait varier certaines conditions expérimentales ayant un effet sur leur précipitation. Les agents de solubilisation utilisés jusqu'à présent pour parvenir à ce résultat sont les détergents, les sels et l'urée, mais ils présentent When purifying or separating proteins, solubilization problems are frequently encountered. This is due to the fact that the purification is always carried out in the liquid phase, while the starting material is often in insoluble form because the proteins are associated with each other or with other compounds. However, to obtain a good purification yield, it is important to ensure good dissolution of the proteins and then to maintain them in solution despite variations in experimental conditions such as pH and ionic strength, which could lead to precipitation. proteins. The use of protein solubilizers is therefore necessary in the case where the proteins are present at the start in an insoluble form and in the cases where certain experimental conditions having an effect on their precipitation are varied. The solubilizers used so far to achieve this result are detergents, salts and urea, but they present
tous des inconvénients.all disadvantages.
L'utilisation dans ce but de détergents est décrite par exemple par Navarrete et al dans Biochimica et Biophysica Acta, 728, 1983, p. 403-408. Les détergents mentionnés par ces auteurs tels que le dodécylsufate de sodium, le Triton X-100, les octylglucosides et les zwittergents sont efficaces car ils ont pour la plupart un fort pouvoir de solubilisation des protéines mais celui-ci est généralement accompagné d'un fort effet dénaturant dû à la destruction des liaisons de type hydrophobe qui conduisent à l'aggrégation des protéines entre elles mais sont également responsables de la conformation des protéines, nécessaire pour leurs propriétés biologiques. De plus, outre leur prix élevé, les détergents présentent l'inconvénient de former des micelles qui sont souvent d'un diamètre important, ce qui limite leur emploi dans les cas o l'on utilise des processus de dialyse, des gels et certaines colonnes de chromatographie. Les sels peuvent être utilisés comme agents de solubilisation des protéines, lorsque l'agrégation de celles-ci est due à la formation de liaisons de type ionique entre les molécules de protéines. Toutefois, l'emploi des sels est impossible dans tous les cas o une augmentation de la conductivité de la solution est préjudiciable, par exemple dans les procédés électrophorétiques et les procédés de chromatographie The use of detergents for this purpose is described, for example, by Navarrete et al in Biochimica and Biophysica Acta, 728, 1983, p. 403-408. The detergents mentioned by these authors such as sodium dodecylsufate, Triton X-100, octylglucosides and zwittergents are effective because for the most part they have a strong power of protein solubilization but this is generally accompanied by a strong denaturing effect due to the destruction of hydrophobic type bonds which lead to the aggregation of proteins between them but are also responsible for the conformation of proteins, necessary for their biological properties. In addition, in addition to their high price, detergents have the drawback of forming micelles which are often of a large diameter, which limits their use in cases where dialysis processes, gels and certain columns are used. chromatography. The salts can be used as protein solubilizers, when the aggregation of the latter is due to the formation of ionic-type bonds between the protein molecules. However, the use of salts is impossible in all cases where an increase in the conductivity of the solution is detrimental, for example in electrophoretic processes and chromatography processes.
par échange d'ions.by ion exchange.
L'urée peut être également utilisée comme agent de solubilisation des protéines car elle présente un fort pouvoir chaotropique, et assure la rupture des liaisons de type hydrogène et de celles mettant en jeu des dipôles. Cependant, l'urée présente deux inconvénients majeurs qui sont respectivement son effet dénaturant, et les risques de carbamylation des amines libres des protéines par les groupes cyanates formés Urea can also be used as an agent for solubilizing proteins because it has a strong chaotropic power, and ensures the breaking of hydrogen-type bonds and of those involving dipoles. However, urea has two major drawbacks which are respectively its denaturing effect, and the risks of carbamylation of the free amines of the proteins by the cyanate groups formed.
par la décomposition spontanée de l'urée. by the spontaneous decomposition of urea.
Aussi, des recherches ont été poursuivies pour trouver de meilleurs agents de solubilisation de biomolécules, présentant en particulier les propriétés suivantes: - ne pas entraîner une dénaturation des biomolécules par modification de leur conformation, - pouvoir être éliminés facilement en fin d'opération pour permettre l'obtention de biomolécules pures et leur lyophilisation, - ne pas former de micelles difficiles à éliminer, ne pas interférer avec la force ionique des solutions auxquelles ils sont ajoutés, et Also, research was continued to find better biomolecule solubilization agents, exhibiting in particular the following properties: - do not cause denaturation of the biomolecules by modifying their conformation, - be able to be easily removed at the end of the operation to allow obtaining pure biomolecules and their lyophilization, - not to form micelles which are difficult to remove, not to interfere with the ionic strength of the solutions to which they are added, and
- être faciles à fabriquer et peu coûteux. - be easy to manufacture and inexpensive.
La présente invention a précisément pour objet de nouveaux agents de solubilisation de biomolécules telles que les protéines, qui présentent The present invention specifically relates to novel solubilizing agents for biomolecules such as proteins, which exhibit
ces propriétés avantageuses.these advantageous properties.
Selon l'invention l'agent de solubilisation de biomolécules est constitué par un zwitterion non détergent répondant à l'une des formules suivantes: Rl According to the invention, the biomolecule solubilizer is constituted by a non-detergent zwitterion corresponding to one of the following formulas: Rl
RZ t+ Y- (I) ou R X+ y-RZ t + Y- (I) or R X + y-
R2--±--BBYR2-- ± --BBY
dans lesquelles: - X représente N ou P, -B représente une chaine hydrocarbonée saturée de 1 à 6 atomes de carbone comportant éventuellement dans sa chaîne un ou plusieurs atomes d'oxygène et/ou de soufre, pouvant comporter de plus un ou plusieurs substituants constitués par des groupes OH, - R1, R2 et R, qui peuvent être identiques ou différents, représentent des groupes hydrocarbonés, aliphatiques, cycliques ou aromatiques, ayant en plus 7 atomes de carbone, comprenant ou non un ou plusieurs groupes -O-, -S- et/ou -OH, R1 et R2 pouvant aussi former ensemble une chaîne hydrocarbonée saturée de 4 à 8 atomes de carbone, comportant éventuellement un ou plusieurs substitutants OH et/ou un ou plusieurs atomes d'oxygène et/ou de soufre, - R représente avec X un hétérocycle insaturé à un ou plusieurs noyaux contenant au plus 9 atomes de carbone et un ou plusieurs hétéroatomes choisis parmi O, S, N et P, et comportant éventuellement un ou plusieurs substituants OH, et in which: - X represents N or P, -B represents a saturated hydrocarbon chain of 1 to 6 carbon atoms optionally comprising in its chain one or more oxygen and / or sulfur atoms, which may additionally contain one or more substituents consisting of OH groups, - R1, R2 and R, which may be identical or different, represent hydrocarbon, aliphatic, cyclic or aromatic groups, having in addition 7 carbon atoms, including or not comprising one or more -O- groups, -S- and / or -OH, R1 and R2 can also together form a saturated hydrocarbon chain of 4 to 8 carbon atoms, optionally comprising one or more OH substitutes and / or one or more oxygen and / or sulfur atoms , - R represents with X an unsaturated heterocycle with one or more rings containing at most 9 carbon atoms and one or more heteroatoms chosen from O, S, N and P, and optionally comprising one or more OH substituents, and
- Y représente SO3-, OSO3- ou COO-. - Y represents SO3-, OSO3- or COO-.
Les zwitterions utilisés dans l'invention sont différents des zwitterions détergents décrits par Navarrete et al dans Biochimica et Biophysica Acta, 728, 1983, p. 403-408. En effet, contrairement aux zwitterions détergents qui comprennent des groupes alkyle ayant au moins 8 atomes de carbone, les zwitterions non détergents de l'invention n'ont pas de longues chaînes hydrophobes; de ce fait, ils ont un très faible effet dénaturant et ils ne forment pas de micelles difficiles à supprimer. Par ailleurs, ils peuvent être facilement éliminés en fin d'opération pour donner des biomolécules pures et ils n'interfèrent pas avec la force ionique des solutions. Enfin, ils The zwitterions used in the invention are different from the detergent zwitterions described by Navarrete et al in Biochimica and Biophysica Acta, 728, 1983, p. 403-408. Indeed, unlike detergent zwitterions which comprise alkyl groups having at least 8 carbon atoms, the non-detergent zwitterions of the invention do not have long hydrophobic chains; therefore, they have a very weak denaturing effect and they do not form micelles which are difficult to remove. Moreover, they can be easily removed at the end of the operation to give pure biomolecules and they do not interfere with the ionic strength of the solutions. Finally, they
sont faciles à synthétiser et peu coûteux. are easy to synthesize and inexpensive.
Certains zwitterions non détergents du même type que ceux de l'invention ont été décrits dans EP-A-0494686 Cependant, dans ce cas, ils ne sont pas utilisés pour favoriser la solubilisation de biomolécules, mais jouent le rôle d'agents modificateurs de surface dans un procédé de séparation par électrophorèse dans des capillaires, en vue d'éviter les interactions entre la surface interne chargée des capillaires et les biomolécules à séparer. Des zwitterions dérivés de méthacrylamide ont également été utilisés pour fabriquer des gels d'électrophorèse portant des groupes sulfobétaine, destinés à la séparation des protéines, comme il est décrit par Hjelmeland et ai dans Electrophoresis 1981, 2, p. 82-90. Dans ce cas, d'une part, il ne s'agit pas de zwitterions du même type que ceux de l'invention, et d'autre part, ceux-ci n'ont pas pour fonction de Certain non-detergent zwitterions of the same type as those of the invention have been described in EP-A-0494686 However, in this case, they are not used to promote the solubilization of biomolecules, but play the role of surface modifying agents. in a process of separation by electrophoresis in capillaries, in order to avoid interactions between the charged internal surface of the capillaries and the biomolecules to be separated. Zwitterions derived from methacrylamide have also been used to make electrophoresis gels bearing sulfobetaine groups, intended for the separation of proteins, as described by Hjelmeland et al in Electrophoresis 1981, 2, p. 82-90. In this case, on the one hand, it is not a question of zwitterions of the same type as those of the invention, and on the other hand, these do not have the function of
solubiliser des biomolécules.solubilize biomolecules.
Selon l'invention, dans les formules I et II précitées, B peut représenter une chaîne hydrocarbonée saturée, ayant de 1 à 6 atomes de carbone, comportant éventuellement dans sa chaîne un ou plusieurs atomes d'oxygène et/ou de soufre et éventuellement un ou plusieurs substituants constitués According to the invention, in the aforementioned formulas I and II, B may represent a saturated hydrocarbon chain having from 1 to 6 carbon atoms, optionally comprising in its chain one or more oxygen and / or sulfur atoms and optionally one or more substituents consisting of
par des groupes OH.by OH groups.
A titre d'exemples de telles chaînes hydrocarbonées, on peut citer les groupes répondant aux formules suivantes: -(CH2)1- avec 1 < 1 < 6, -(CH2)m-0-(CH2)n- avec 1 < m < 5, 1 < n < 5 et 2 < m + n < 6, (CH2)m-S-(CH2)n, ou -(CH2)m-CHOH-(CH2)n-, avec m et n ayant les As examples of such hydrocarbon chains, mention may be made of the groups corresponding to the following formulas: - (CH2) 1- with 1 <1 <6, - (CH2) m-0- (CH2) n- with 1 <m <5, 1 <n <5 and 2 <m + n <6, (CH2) mS- (CH2) n, or - (CH2) m-CHOH- (CH2) n-, with m and n having the
significations données ci-dessus.meanings given above.
De préférence, B représente le groupe Preferably, B represents the group
-(CH2)1- avec 1 étant égal à 3 ou 4. - (CH2) 1- with 1 being equal to 3 or 4.
Dans les formules I et II précitées,les groupes hydrocarbonés aliphatiques, cycliques ou aromatiques utilisés pour R1, R2 et R3 peuvent être en particulier des groupes alkyle alcoxyalkyle, alkylthioalkyle, linéaires ou ramifiés de 1 à 7 atomes de carbone, des groupes cycloalkyle de 5 à 7 atomes de carbone et des groupes aryle de 5 à 7 atomes de carbone. Tous ces groupes peuvent de plus comporter un In the above formulas I and II, the aliphatic, cyclic or aromatic hydrocarbon groups used for R1, R2 and R3 can in particular be alkyl alkoxyalkyl, alkylthioalkyl, linear or branched with 1 to 7 carbon atoms, cycloalkyl groups of 5 with 7 carbon atoms and aryl groups with 5 to 7 carbon atoms. All these groups can also include a
ou plusieurs substituants OH.or more OH substituents.
A titre d'exemples de tels groupes, on peut citer les groupes méthyle, éthyle, propyles, butyles, As examples of such groups, mention may be made of methyl, ethyl, propyl, butyl,
hydroxyéthyle, cyclohexyle et phényle. hydroxyethyl, cyclohexyl and phenyl.
Selon l'invention, lorsque R1 et R2 forment ensemble une chaîne hydrocarbonée saturée comprenant éventuellement un ou plusieurs substituants OH et/ou un ou plusieurs atomes d'oxygène et/ou de soufre dans la chaîne, R1 et R2 forment avec X un hétérocycle qui peut comprendre d'autres hétéroatomes. A titre d'exemples de tels hétérocycles, on peut citer les noyaus pipéridine, pipérazine et morpholine. Dans ce cas, R3 est de préférence un groupe alkyle, par exemple le groupe méthyle. Dans le cas du zwitterion de formule II, o R forme avec X un hétérocycle insaturé à un ou plusieurs noyaux, il peut s'agir, par exemple du noyau pyridine, oxazole, thiazole, benzothiazole ou benzoxazole. Les zwitterions non détergents utilisés dans l'invention peuvent être préparés par des procédés classiques, à partir des sultones, les lactones, des (-chloroacides ou des chloroalcools correspondants par réaction avec les amines ou phosphines de formule: R2 ou X R According to the invention, when R1 and R2 together form a saturated hydrocarbon chain optionally comprising one or more OH substituents and / or one or more oxygen and / or sulfur atoms in the chain, R1 and R2 together with X form a heterocycle which can include other heteroatoms. As examples of such heterocycles, mention may be made of the piperidine, piperazine and morpholine nuclei. In this case, R3 is preferably an alkyl group, for example a methyl group. In the case of the zwitterion of formula II, o R forms with X an unsaturated heterocycle with one or more rings, it can be, for example, the pyridine, oxazole, thiazole, benzothiazole or benzoxazole ring. The non-detergent zwitterions used in the invention can be prepared by conventional methods, from sultones, lactones, (-chloroacids or corresponding chloroalcohols by reaction with amines or phosphines of formula: R2 or X R
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Dans le cas o Y représente S03-, on fait habituellement réagir la sultone correspondante sur l'amine ou la phosphine, ce qui correspond à l'un des schémas suivants: In the case where Y represents S03-, the corresponding sultone is usually reacted with the amine or the phosphine, which corresponds to one of the following schemes:
> SO2 X 1R2R2- X -B - S03 -> SO2 X 1R2R2- X -B - S03 -
R3R R3R3R R3
0 S2 + X R OR X+ - B - S03 -0 S2 + X R OR X + - B - S03 -
dans lesquels B, X, R, Ri, R2 et R3 ont les in which B, X, R, Ri, R2 and R3 have the
significations données ci-dessus.meanings given above.
Dans le cas o Y représente COO-, on peut faire réagir un m-chloroacide, une lactone ou l'acide In the case where Y represents COO-, it is possible to react an m-chloroacid, a lactone or the acid
acrylique sur l'amine ou la phosphine correspondantes. acrylic on the corresponding amine or phosphine.
Dans le cas o Y représente OS03-, on obtient habituellement le zwitterion en effectuant les étapes suivantes: 1. réaction d'un chloroalcool de formule ClBOH sur l'amine ou la phosphine de formule: Ri X R2 ou X R et In the case where Y represents OS03-, the zwitterion is usually obtained by carrying out the following steps: 1. reaction of a chloroalcohol of formula ClBOH with the amine or phosphine of formula: Ri X R2 or X R and
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2. réaction du produit obtenu dans la première étape 2.reaction of the product obtained in the first step
avec l'acide chlorosulfonique HSO3C1. with chlorosulfonic acid HSO3C1.
Les agents de solubilisation de biomolécules de l'invention peuvent être utilisés dans différents procédés mettant en jeu des biomolécules comme les procédés de solubilisation, d'extraction et de purification de biomolécules, et les procédés de séparation de biomolécules par des techniques d'électrophorèse ou de chromatographie, par exemple les séparations par isoélectrofocalisation, chromatofocalisation et par chromatographie par échange d'ions. Ces agents de solubilisation peuvent être utilisés seuls ou en mélange, et éventuellement en association avec d'autres agents de solubilisation connus comme les détergents faiblement dénaturants, par exemple le produit commercialisé sous la dénomination TRITON X 100 soit le (tert-octylphényl-(oligoéthylène The biomolecule solubilizers of the invention can be used in various methods involving biomolecules such as the methods of solubilization, extraction and purification of biomolecules, and the methods of separation of biomolecules by electrophoresis techniques or chromatography, for example separations by isoelectrofocusing, chromatofocusing and by ion exchange chromatography. These solubilizing agents can be used alone or as a mixture, and optionally in combination with other known solubilizing agents such as weakly denaturing detergents, for example the product marketed under the name TRITON X 100 or (tert-octylphenyl- (oligoethylene
oxyde), l'octyl glucopyranoside et le 3[3- oxide), octyl glucopyranoside and 3 [3-
cholamidopropyl]diméthylamonio propane sulfonate. Les agents de solubilisation de l'invention peuvent être aussi utilisés pour la renaturation de certaines biomolécules comme les enzymes, après que celles-ci aient été dénaturées, par exemple par un agent de solubilisation fortement dénaturant Lorsque ces agents de solubilisation sont utilisés dans des procédés de séparation ou de purification de biomolécules par électrophorèse, on peut les ajouter à la solution de biomolécules à cholamidopropyl] dimethylamonio propane sulfonate. The solubilizing agents of the invention can also be used for the renaturation of certain biomolecules such as enzymes, after these have been denatured, for example by a strongly denaturing solubilizing agent When these solubilizing agents are used in processes separation or purification of biomolecules by electrophoresis, they can be added to the solution of biomolecules to
séparer ou à purifier, et/ou au milieu de séparation. to separate or to be purified, and / or to the separation medium.
Ainsi, dans le cas des procédés d'électrophorèse sur gel, on peut les ajouter à la solution de confection et/ou à la solution de réhydratation du gel. Dans le cas des procédés d'électrophorèse en veine liquide, on Thus, in the case of gel electrophoresis methods, they can be added to the preparation solution and / or to the rehydration solution of the gel. In the case of liquid vein electrophoresis processes, we
peut les ajouter aux solutions conductrices. can add them to conductive solutions.
Dans le cas o ces agents de solubilisation sont utilisés dans des procédés de séparation ou de purification par chromatographie, on peut les ajouter à la solution de biomolécules à séparer ou à purifier In the case where these solubilizing agents are used in separation or purification processes by chromatography, they can be added to the solution of biomolecules to be separated or purified.
et/ou aux solutions de conditionnement et/ou d'élution. and / or conditioning and / or elution solutions.
Dans le cas o ces agents de solubilisation sont utilisés pour la renaturation de biomolécules dénaturées, on peut les ajouter aux solutions utilisées In the case where these solubilizing agents are used for the renaturation of denatured biomolecules, they can be added to the solutions used.
dans le processus de renaturation.in the process of renaturation.
Les biomolécules auxquelles s'appliquent les agents de solubilisation de l'invention peuvent être constituées par toute molécule biologique, par exemple les acides nucléiques, les glucides, les The biomolecules to which the solubilizing agents of the invention apply can consist of any biological molecule, for example nucleic acids, carbohydrates,
lipides, les coenzymes et en particulier les protéines. lipids, coenzymes and in particular proteins.
Les protéines peuvent être constituées notamment par des enzymes, des protéines plasmatiques, des protéines nucléaires, des protéines membranaires, The proteins can consist in particular of enzymes, plasma proteins, nuclear proteins, membrane proteins,
des anticorps et des protéines de structure. antibodies and structural proteins.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront mieux à la lecture des exemples suivants, donnés bien entendu à titre illustratif et non limitatif en référence aux figures 1 Other characteristics and advantages of the invention will appear better on reading the following examples, given of course by way of illustration and not limiting with reference to FIGS. 1.
à 10 annexées.to 10 appended.
La figure 1 est un diagramme représentant l'efficacité d'extraction en protéines microsomales Figure 1 is a diagram showing the efficiency of microsomal protein extraction
obtenues dans les exemples 9 à 15.obtained in Examples 9 to 15.
La figure 2 est un diagramme représentant les rendements de maintien en solution de protéines nucléaires dans des solutions de dialyse après Figure 2 is a diagram showing the maintenance yields of nuclear proteins in solution in dialysis solutions after
extraction saline.saline extraction.
La figure 3 est une photographie illustrant les résultats obtenus lors de l'électrophorèse sur gel à une dimension (isoélectrofocalisation) d'une protéine en présence d'un agent de solubilisation de l'invention. Les figures 4 et 5 sont des photographies illustrant les résultats obtenus lors de la séparation par électrophorèse sur gel à deux dimensions d'un mélange complexe de protéines en présence et en l'absence d'agent de solubilisation conforme à l'invention. La figure 6 est un diagramme illustrant l'activité enzymatique de la 0-galactosidase en présence de divers agents de solubilisation conformes à l'invention. La figure 7 est un diagramme illustrant l'activité enzymatique de la 3-galactosidase en fonction de la concentration en composé n 2 du milieu FIG. 3 is a photograph illustrating the results obtained during one-dimensional gel electrophoresis (isoelectrofocusing) of a protein in the presence of a solubilizing agent of the invention. FIGS. 4 and 5 are photographs illustrating the results obtained during the separation by two-dimensional gel electrophoresis of a complex mixture of proteins in the presence and in the absence of a solubilizing agent in accordance with the invention. FIG. 6 is a diagram illustrating the enzymatic activity of O-galactosidase in the presence of various solubilizing agents in accordance with the invention. FIG. 7 is a diagram illustrating the enzymatic activity of 3-galactosidase as a function of the concentration of compound n 2 of the medium
de dilution.dilution.
La figure 8 est un diagramme illustrant le pourcentage d'activité enzymatique récupérée en présence du composé n 2 après dénaturation de la FIG. 8 is a diagram illustrating the percentage of enzymatic activity recovered in the presence of compound n 2 after denaturation of the
-galactosidase par l'urée.-galactosidase by urea.
La figure 9 est une photographie illustrant les résultats d'analyse par électrophorèse sur gel des fractions issues d'une colonne de chromatographie en FIG. 9 is a photograph illustrating the results of analysis by gel electrophoresis of the fractions obtained from a chromatography column in
présence et en l'absence du composé n 2. presence and absence of compound n 2.
Exemple 1: Triméthylammonio méthane carboxylate Example 1: Trimethylammonio methane carboxylate
(composé n 1).(compound # 1).
Ce composé a été acheté chez Sigma, sa This compound was purchased from Sigma, its
formule est donnée dans le tableau 1 annexé. formula is given in Table 1 attached.
Exemple 2: Préparation du pyridinium propane sulfonate Example 2: Preparation of pyridinium propane sulfonate
(composé n 2).(compound # 2).
Le produit commercial acheté chez Fluka a ensuite été purifié par passage en solution aqueuse sur The commercial product purchased from Fluka was then purified by passing it through an aqueous solution on
des résines échangeuses d'ions mixtes. mixed ion exchange resins.
On obtient ainsi le composé n 2 répondant We thus obtain the compound n 2 responding
à la formule donnée dans le tableau 1 annexé. with the formula given in Table 1 attached.
Exemples 3 à 8.Examples 3 to 8.
Dans ces exemples, on fait réagir 0,1 mole de propanesultone au butane sultone avec 1 mole de l'amine appropriée dans 100 ml d'un mélange éthanol-eau (50/50 en vol). Après 18 h de réaction à la température ambiante, on purifie le produit obtenu par triple solubilisation dans l'eau et cristallisation dans l'acétone. On obtient ainsi les composés n 3 à 8 In these examples, 0.1 mole of propanesultone with butane sultone is reacted with 1 mole of the appropriate amine in 100 ml of an ethanol-water mixture (50/50 by vol). After 18 h of reaction at room temperature, the product obtained is purified by triple solubilization in water and crystallization in acetone. We thus obtain compounds n 3 to 8
répondant aux formules données dans le tableau annexé. responding to the formulas given in the attached table.
Exemples 9 à 15: solubilisation des protéines microsomales. Dans ces exemples, on utilise différents Examples 9 to 15: solubilization of microsomal proteins. In these examples, we use different
composés pour solubiliser des protéines microsomales. compounds for solubilizing microsomal proteins.
On prépare par culture des cellules de plasmocytome sécréteur de souris P3-X63-Ag8 et on marque les protéines par incorporation d'acides aminés marqués au soufre 35. On récupère les cellules, on les lave dans une solution saline et on les lyse par lyse osmotique pendant 30min, à 0 C dans la solution suivante: - acide hydroxyéthyl pipérazine éthane sulfonique (HEPES): à 10mmol/l, - hydroxyde de sodium (NaOH): 5mmol/l, dithiothréitol (DTT): 2mmol/l, - chlorure de magnésium: 1,Smmol/l, et fluorure de phénylméthyl sulfonyle (PMSF): 0,Smmol/l. On élimine les noyaux et débris cellulaires par centrifugation (1000g) pendant 5min. On récupère le surnageant, on le répartit en portions aliquotes et on prépare les microsomes par centrifugation (150000g) pendant lh. On extrait les culots de microsomes (750 à 800gg par culot) en utilisant dans chaque exemple 0,5Sml d'une solution d'extraction dont la composition est P3-X63-Ag8 mouse secreting plasmacytoma cells were cultured and the proteins labeled by incorporation of sulfur-labeled amino acids 35. The cells were recovered, washed in saline and lysed by lysis. osmotic for 30min, at 0 C in the following solution: - hydroxyethyl piperazine ethanesulfonic acid (HEPES): at 10mmol / l, - sodium hydroxide (NaOH): 5mmol / l, dithiothreitol (DTT): 2mmol / l, - chloride magnesium: 1, Smmol / l, and phenylmethyl sulfonyl fluoride (PMSF): 0, Smmol / l. Cells and cell debris are removed by centrifugation (1000g) for 5min. The supernatant is recovered, it is divided into aliquots and the microsomes are prepared by centrifugation (150,000 g) for 1 h. The microsome pellets are extracted (750 to 800 gg per pellet) using in each example 0.5Sml of an extraction solution whose composition is
donnée dans le tableau 2.given in table 2.
A l'exception de l'exemple 9 o l'extraction est effectuée à 20 C, on effectue dans tous les cas l'extraction pendant lh à 0 C, puis on élimine les protéines non solubilisées par centrifugation (200 000g, lh). On récupère les liquides With the exception of Example 9, where the extraction is carried out at 20 ° C., the extraction is carried out in all cases for 1 h at 0 ° C., then the non-solubilized proteins are removed by centrifugation (200 000 g, 1 h). We collect the liquids
surnageants qui contiennent les protéines solubilisées. supernatants which contain the solubilized proteins.
Le rendement d'extraction est calculé en comparant les quantités de protéines solubilisées par les solutions des exemples 10 à 15 à celle solubilisée par la solution de l'exemple 9 pris comme référence d'extraction, car elle contient un agent de solubilisation très efficace mais fortement dénaturant, The extraction yield is calculated by comparing the amounts of proteins solubilized by the solutions of Examples 10 to 15 to that solubilized by the solution of Example 9 taken as an extraction reference, because it contains a very effective solubilizing agent but strongly denaturing,
le dodécylsulfate de sodium (SDS).sodium dodecyl sulfate (SDS).
Les rendements d'extraction obtenus, exprimés en pourcentages de la quantité de protéines solubilisée dans l'exemple 9, sont présentés sur la The extraction yields obtained, expressed as percentages of the quantity of proteins solubilized in Example 9, are presented in the
figure 1 annexée.attached figure 1.
Au vu de cette figure, on remarque que l'addition du compose n 2 au Triton X 100 permet d'atteindre un rendement d'extraction pratiquement égal à celui obtenu avec le dodécylsulfate de sodium; dans le cas de l'octylglucopyranoside (Octyl G), l'addition du composé n 2 permet d'augmenter de façon importante le rendement d'extraction mais les résultats restent inférieurs à ceux que l'on obtient avec le In view of this figure, it can be seen that the addition of compound n 2 to Triton X 100 makes it possible to achieve an extraction yield practically equal to that obtained with sodium dodecylsulphate; in the case of octylglucopyranoside (Octyl G), the addition of compound n 2 makes it possible to significantly increase the extraction yield but the results remain inferior to those obtained with
dodécylsulfate de sodium.sodium dodecyl sulphate.
Dans le cas du composé n 3, on obtient également un effet de synergie avec l'octylglucopyranoside, mais il n'en est pas de même In the case of compound 3, a synergistic effect is also obtained with octylglucopyranoside, but this is not the case.
avec le triton X100.with the Triton X100.
On peut donc obtenir avec les composés de l'invention des rendements d'extraction de protéines équivalents à ceux que l'on obtient avec un agent de solubilisation des protéines très efficace mais fortement dénaturant tel que le dodécylsulfate de sodium. Exemples 16 à 18: maintien en solution de protéines It is therefore possible to obtain with the compounds of the invention protein extraction yields equivalent to those which are obtained with a very effective but highly denaturing protein solubilizer such as sodium dodecyl sulphate. Examples 16 to 18: keeping proteins in solution
nucléaires après extraction saline. nuclear after saline extraction.
Dans ces exemples, on utilise différents agents de solubilisation pour maintenir des protéines In these examples, different solubilizers are used to maintain proteins
nucléaires en solution.nuclear in solution.
Des cellules de lymphome murin BASC 6-C2 sont mises en culture et leurs protéines sont marquées comme précédemment par incorporation d'acides aminés au soufre 35S. Après lavage dans une solution saline, les cellules sont lysées (20min, O C) par 20 volumes de la solution ayant la composition suivante: - HEPES: 10mmol/1, - NaOH: 5mmol/l, - DTT: 2mmol/1, - spermidine: 0,75mmol/l, - spermine: 0,15mmtol/l, - acide éthylène diamine tétracétique (EDTA): lmmol/l, - triton X100: 1,25ml/l, - PMSF: 0,5mmol/l, et BASC 6-C2 murine lymphoma cells are cultured and their proteins are labeled as above by incorporation of amino acids with 35S sulfur. After washing in saline solution, the cells are lysed (20min, OC) with 20 volumes of the solution having the following composition: - HEPES: 10mmol / 1, - NaOH: 5mmol / l, - DTT: 2mmol / 1, - spermidine : 0.75mmol / l, - spermine: 0.15mmol / l, - ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA): lmmol / l, - triton X100: 1.25ml / l, - PMSF: 0.5mmol / l, and
- saccharose: 116g/l.- sucrose: 116g / l.
Les noyaux sont collectés par centrifugation à basse vitesse (1000g, 5min) et lavés par remise en suspension dans la solution ayant la composition donnée ci-dessus et recentrifugation. On répète cette opération deux fois. On extrait ensuite les protéines nucléaires pendant lh à 0 C par la solution suivante: - HEPES: 10mmol/l, - NaOH: 5mmol/l, - DTT: 2mmol/1, EDTA: lmmol/l, - KCl: 0,8mol/l, et The nuclei are collected by low speed centrifugation (1000 g, 5 min) and washed by resuspension in the solution having the composition given above and recentrifugation. This operation is repeated twice. The nuclear proteins are then extracted for 1 h at 0 C with the following solution: - HEPES: 10mmol / l, - NaOH: 5mmol / l, - DTT: 2mmol / 1, EDTA: lmmol / l, - KCl: 0.8mol / l, and
- PMSF: 0,5mmol/l.- PMSF: 0.5mmol / l.
On élimine les acides nucléiques et les protéines non solubilisées après extraction, par centrifugation (200 000g, lh). On dialyse ensuite les protéines solubilisées contre les solutions ayant les compositions données dans le tableau 3, en utilisant dans chaque cas un volume de solution égal à 100 fois The nucleic acids and the non-solubilized proteins are removed after extraction, by centrifugation (200,000 g, 1 h). The solubilized proteins are then dialyzed against the solutions having the compositions given in Table 3, using in each case a volume of solution equal to 100 times.
le volume de l'extrait de protéines solubilisées. the volume of the solubilized protein extract.
On détermine le rendement de maintien en solution des protéines en comparant la quantité de protéines en solution obtenue après dialyse à celle The yield of protein maintenance in solution is determined by comparing the quantity of protein in solution obtained after dialysis with that
obtenue avant dialyse.obtained before dialysis.
Les résultats obtenus, exprimés en % de la quantité de protéines solubilisées avant dialyse, sont The results obtained, expressed in% of the quantity of proteins solubilized before dialysis, are
donnés sur la figure 2 annexée.given in Figure 2 attached.
Au vu de cette figure, on remarque que le rendement de maintien en solution des protéines est beaucoup plus important lorsque la solution de dialyse contient le composé n 2 ou le composé n 3 (exemples 17 et 18). Exemples 19 à 21: maintien en solution de protéines In view of this figure, it can be seen that the yield for maintaining proteins in solution is much greater when the dialysis solution contains compound n 2 or compound n 3 (Examples 17 and 18). Examples 19 to 21: maintenance of proteins in solution
nucléaires après extraction saline. nuclear after saline extraction.
Dans ces exemples, on suit le même mode opératoire que dans les exemples 16 à 18, mais on utilise pour l'extraction des protéines nucléaires une solution ayant la composition suivante: - HEPES O: 10mmol/1, - NaOH: 5mmol/l, - DTT: 2mmol/l, - EDTA: lmmol/l, - KC1: 0,8mol/1, - PMSF: 0, 5mmol/1, et - 3[3-cholamidopropyl]diméthylammonio propane sulfonate In these examples, the same procedure is followed as in Examples 16 to 18, but a solution having the following composition is used for the extraction of the nuclear proteins: - HEPES O: 10mmol / 1, - NaOH: 5mmol / l, - DTT: 2mmol / l, - EDTA: lmmol / l, - KC1: 0.8mol / 1, - PMSF: 0.5mmol / 1, and - 3 [3-cholamidopropyl] dimethylammonio propane sulfonate
(CHAPS): 5g/l.(CHAPS): 5g / l.
Après élimination des protéines et des acides nucléiques non solubilisés, par centrifugation dans les mêmes conditions que celles décrites dans les exemples 16 à 18, on dialyse les protéines solubilisées contre les solutions ayant les compositions données dans le tableau 3 en utilisant dans chaque cas un volume de solution correspondant à 100 fois le volume d'extrait. Les résultats obtenus, exprimés comme dans le cas des exemples 16 à 18 en % de la quantité de protéines solubilisées avant dialyse, sont donnés sur After removal of the non-solubilized proteins and nucleic acids, by centrifugation under the same conditions as those described in Examples 16 to 18, the solubilized proteins are dialyzed against the solutions having the compositions given in Table 3 using in each case a volume of solution corresponding to 100 times the volume of extract. The results obtained, expressed as in the case of Examples 16 to 18 in% of the amount of proteins solubilized before dialysis, are given on
la figure 2.figure 2.
Au vu de cette figure, on remarque que l'addition du composé n 2 ou du compose n 3 à la solution de dialyse permet d'augmenter fortement le In view of this figure, it can be seen that the addition of compound n 2 or of compound n 3 to the dialysis solution makes it possible to greatly increase the
rendement de maintien en solution des protéines. maintenance yield of proteins in solution.
Exemple 22: Séparation d'une protéine par Example 22: Separation of a protein by
isoélectrofocalisation sur gel.gel isoelectrofocusing.
Dans les séparations par iscélectrofocalisation, les protéines sont amenées à leur point isoélectrique par l'action d'un champ In iscelectrofocusing separations, proteins are brought to their isoelectric point by the action of a field
électrique sur un gradient de pH.electric on a pH gradient.
L'isoélectrofocalisation présente un redoutable problème de solubilité car les protéines sont amenées à leur point isoélectrique o leur solubilité est l0 minimale, en l'absence de sels, ce qui contribue encore à augmenter la précipitation. Habituellement, on réalise l'isoélectrofocalisation en présence de 8mol/1 Isoelectric focusing presents a formidable problem of solubility because proteins are brought to their isoelectric point where their solubility is minimal, in the absence of salts, which further contributes to increasing precipitation. Usually, isoelectrofocusing is carried out in the presence of 8mol / 1
d'urée (condition fortement dénaturante). urea (strongly denaturing condition).
Dans cet exemple, on utilise à la place d'urée un agent de solubilisation de protéines conforme In this example, instead of urea, a protein solubilizer in accordance with
à l'invention constitué par le composé n 2. to the invention consisting of compound n 2.
On réalise la séparation isoélectrophorétique sur gradient de pH en utilisant des gels immobilisés (Immobilines II de Pharmacia Uppsala Suède) et préparés au laboratoire suivant les The isoelectrophoretic separation is carried out on a pH gradient using immobilized gels (Immobilins II from Pharmacia Uppsala Sweden) and prepared in the laboratory according to the
recommandations du fournisseur.supplier recommendations.
Les gels sont lavés, séchés en présence de The gels are washed, dried in the presence of
1,5% de glycérol, et coupés en bandes de 4mm de large. 1.5% glycerol, and cut into 4mm wide strips.
Ils sont ensuite réhydratés dans de l'eau distillée They are then rehydrated in distilled water
avec ou non 1 mol/l du composé n 2 de l'exemple 2. with or without 1 mol / l of compound 2 of Example 2.
L'échantillon de protéine à séparer qui, dans ce cas, est constitué par une protéine fragment de kDa de la fibronectine, est chargé à la surface du gel et la focalisation est effectuée avec un champ de 3V/cm pendant 3h, 10V/cm pendant 3h, 100V/cm pendant The protein sample to be separated which, in this case, consists of a fragment protein of kDa of fibronectin, is loaded on the surface of the gel and the focusing is carried out with a field of 3V / cm for 3h, 10V / cm for 3h, 100V / cm for
18h et 200V/cm pendant lh.18h and 200V / cm for lh.
Dans cet exemple, on utilise un gel à une dimension que l'on colore au bleu de Coomassie comme il est décrit par Neuhoff et al dans Electrophoresis, In this example, a one-dimensional gel is used which is stained with Coomassie blue as described by Neuhoff et al in Electrophoresis,
1988, 9, p. 255-262.1988, 9, p. 255-262.
Pour effectuer la coloration au bleu de Coomassie, on réalise une fixation pendant lh dans H3P04 à 2%, éthanol 40%, suivie de trois rinçages de min dans H3P04 à 2%, d'une incubation pendant lh dans (NH4)2S04 à 15% et on ajoute le bleu de Coomassie G 250 To perform Coomassie blue staining, fixation is carried out for 1 h in 2% H3PO4, 40% ethanol, followed by three rinses of min in 2% H3PO4, incubation for 1 h in (NH4) 2SO4 at 15 % and add Coomassie blue G 250
en poudre dans ce bain.powder in this bath.
Sur la figure 3, on a représenté les pistes de migration de la protéine fragment de 110kDa de la fibronectine en l'absence et en présence du composé n' 2 dans un gradient linéaire allant d'un pH de 7 à un pH de 4. Sur la piste du haut qui correspond à la migration de la protéine en l'absence du composé n 2, on observe une précipitation de la protéine avant qu'elle n'atteigne son point isoélectrique, ce qui se traduit par une trainée. En revanche, sur la piste du bas qui correspond à la migration de la protéine en présence de 1 mol/l du composé n 2, on voit que la protéine migre jusqu'à son point isoélectrique et on observe la séparation des isoformes en bandes nettes, ce qui montre que la protéine reste soluble dans ces conditions. FIG. 3 shows the migration tracks of the protein 110 kDa fragment of fibronectin in the absence and in the presence of compound n ′ 2 in a linear gradient ranging from a pH of 7 to a pH of 4. On the top track, which corresponds to the migration of the protein in the absence of compound n 2, precipitation of the protein is observed before it reaches its isoelectric point, which results in a trail. On the other hand, on the bottom track which corresponds to the migration of the protein in the presence of 1 mol / l of compound n 2, we see that the protein migrates to its isoelectric point and we observe the separation of the isoforms into clear bands. , which shows that the protein remains soluble under these conditions.
Exemple 23: Séparation de protéines plasmatiques. Example 23: Separation of plasma proteins.
On suit le même mode opératoire que dans l'exemple 22 pour séparer des protéines plasmatiques par isoélectrofocalisation, soit sur un gradient linéaire de pH 3,5 à pH 5, en ajoutant ou non à la solution de réhydratation des gels 1 mol/1 du composé n 2. Dans tous les cas, on utilise des gels à deux dimensions, et la migration est suivie par une incubation des bandes pendant 10min dans une solution ayant la composition suivante: - urée: 6 mol/l, - glycérol: 30%, - Bis-tris: 0, 2mol/l, - HCl: 0,lmol/l, - dodécyl sulfate de sodium: 2%, et - dithiothréitol: 1%, puis pendant 10min dans une solution à 6mol/1 d'urée, 30% de glycérol, 0,2mol/1 de Bis-tris, 0,lmol/l de HCl, 2% de dodécylsulfate de The same procedure is followed as in Example 22 to separate plasma proteins by isoelectrofocusing, either on a linear gradient from pH 3.5 to pH 5, with or without adding 1 mol / 1 gels to the rehydration solution of compound n 2. In all cases, two-dimensional gels are used, and the migration is followed by incubation of the bands for 10 min in a solution having the following composition: - urea: 6 mol / l, - glycerol: 30% , - Bis-tris: 0, 2mol / l, - HCl: 0, lmol / l, - sodium dodecyl sulfate: 2%, and - dithiothreitol: 1%, then for 10min in a 6mol / 1 solution of urea , 30% of glycerol, 0.2mol / 1 of Bis-tris, 0.1mol / l of HCl, 2% of dodecylsulphate of
sodium et 4% d'iodoacétamide.sodium and 4% iodoacetamide.
Le transfert sur gel de polyacrylamide est réalisé ensuite par scellement du gel d'isoélectrofocalisation avec de l'agarose 1% dans une solution à 0,2mol/1 de Bis-tris, 0,lmol/1 de HC1, 0,2% de dodécylsulfate de sodium et 0,002% de bleu de bromophénol. Les protéines sont séparées par électrophorèse (40 mA par gel de 160 mm X 200 mm X 1,5 mmn) puis colorées au bleu de Coomassie comme dans The transfer onto polyacrylamide gel is then carried out by sealing the isoelectrofocusing gel with 1% agarose in a 0.2mol / 1 solution of Bis-tris, 0.1mol / 1 of HCl, 0.2% of sodium dodecyl sulfate and 0.002% bromophenol blue. The proteins are separated by electrophoresis (40 mA by gel of 160 mm X 200 mm X 1.5 mmn) then stained with Coomassie blue as in
l'exemple 22.example 22.
Les figures 4 et 5 illustrent les résultats obtenus lors de la migration de pH5 à pH3,5, en l'absence de composé n 2 (figure 4) et en présence de FIGS. 4 and 5 illustrate the results obtained during the migration from pH5 to pH3.5, in the absence of compound n 2 (FIG. 4) and in the presence of
composé n 2 (figure 5).Compound # 2 (Figure 5).
Sur la figure 5, on voit que la migration de pH 5 à pH 3,5 conduit à l'apparition de spots bien définis, alors qu'en l'absence du composé n 2, (figure 4) la focalisation en première dimension est faible, on n'observe que très peu de spots et un grand In FIG. 5, it can be seen that the migration from pH 5 to pH 3.5 leads to the appearance of well-defined spots, whereas in the absence of compound n 2, (FIG. 4) the focusing in the first dimension is weak, very few spots are observed and a large
nombre de traînées.number of trails.
Ainsi, en présence du composé n 2, il y a une réduction du nombre de traînées, ceci prouve que les protéines insolubles sont rendues solubles par le Thus, in the presence of compound n 2, there is a reduction in the number of streaks, this proves that the insoluble proteins are made soluble by the
composé n 2.compound # 2.
Exemple 24: Conservation de l'activité enzymatique de Example 24: Conservation of the enzymatic activity of
la 0-galactosidase.0-galactosidase.
Dans cet exemple, on vérifie que les agents de solubilisation de l'invention n'ont pas d'effet dénaturant sur la 0-galactosidase puisque celle-ci conserve son activité enzymatique lorsqu'elle est en In this example, it is verified that the solubilizing agents of the invention have no denaturing effect on O-galactosidase since the latter retains its enzymatic activity when it is in
présence des agents de solubilisation de l'invention. presence of the solubilizing agents of the invention.
Dans ce but, on utilise une suspension commerciale (760 unités par ml) de 3-galactosidase que l'on dilue 250 fois dans un tampon: HEPES-NaOH (pH 7,8) 50mmol/1, NaCl 200mmol/1, DTT lmmol/l, Mg C12 lmmol/l contenant lmol/l du compose n 1 de l'exemple 1 comme agent de solubilisation. On laisse incuber la solution pendant 15h à 8 C, on la dilue ensuite 25 fois, puis on mesure son activité enzymatique, à 37 C, For this purpose, we use a commercial suspension (760 units per ml) of 3-galactosidase which is diluted 250 times in a buffer: HEPES-NaOH (pH 7.8) 50mmol / 1, NaCl 200mmol / 1, DTT lmmol / l, Mg C12 lmmol / l containing lmol / l of compound 1 of Example 1 as solubilizing agent. The solution is left to incubate for 15 h at 8 C, then diluted 25 times, then its enzymatic activity is measured at 37 C,
par détection de l'hydrolyse de l'o-nitrophényl 3-D- by detection of hydrolysis of o-nitrophenyl 3-D-
galactopyranoside (ONPG) (2mmol/1), qui se traduit par galactopyranoside (ONPG) (2mmol / 1), which results in
une augmentation de la densité optique à 405nm. an increase in optical density to 405nm.
A titre comparatif, on effectue les mêmes mesures 1) en utilisant un tampon ne contenant pas l'agent de solubilisation de l'invention (témoin 1)et 2) en déterminant l'activité enzymatique d'une suspension commerciale de 3-galactosidase diluée For comparison, the same measurements are carried out 1) using a buffer not containing the solubilizing agent of the invention (control 1) and 2) by determining the enzymatic activity of a commercial suspension of dilute 3-galactosidase.
directement sans incubation (témoin 2). directly without incubation (control 2).
Les résultats obtenus, soit l'activité enzymatique exprimée en U/mg d'enzyme sont donnés sur la figure 6. Sur cette figure, on remarque que l'addition du composé n 1 (exemple 24) ne diminue que The results obtained, ie the enzymatic activity expressed in U / mg of enzyme are given in FIG. 6. In this figure, it is noted that the addition of compound n 1 (example 24) only decreases.
très faiblement l'activité enzymatique de la bêta- very weak enzymatic activity of beta
galactosidase puisqu'elle est proche de celle du témoin galactosidase since it is close to that of the control
n 1 sans additif et du témoin n 2, sans incubation. Exemples 25 à 27: Conservation de l'activité n 1 without additive and of control n 2, without incubation. Examples 25 to 27: Preservation of activity
enzymatique de la 5-galactosidase.5-galactosidase enzyme.
Dans ces exemples, on suit le même mode opératoire que dans l'exemple 24 pour étudier l'activité enzymatique de la 3- galactosidase, mais en utilisant comme agent de solubilisation lmol/l du composé n 5 (exemple 25), lmol/l du composé n 2 In these examples, the same procedure is followed as in Example 24 to study the enzymatic activity of 3-galactosidase, but using as solubilizing agent lmol / l of compound n 5 (example 25), lmol / l of compound n 2
(exemple 26), et lmol/l du composé n 4 (exemple 27). (example 26), and lmol / l of compound 4 (example 27).
Les résultats obtenus sont donnés également The results obtained are also given
sur la figure 6.in figure 6.
Sur cette figure, on remarque que les composés n 2 et 5 (exemples 26 et 25) n'ont pas d'effet dénaturant mais ont au contraire un effet In this figure, it can be seen that compounds 2 and 5 (examples 26 and 25) have no denaturing effect but, on the contrary, have an effect
bénéfique sur l'activité enzymatique de la - beneficial on the enzymatic activity of the -
galactosidase. Exemple 28: Effets des concentrations en composé n 2 galactosidase. Example 28: Effects of the Concentrations of Compound No. 2
sur l'activité de la 0-galactosidase. on the activity of 0-galactosidase.
Dans cet exemple, on étudie l'effet de concentration croissantes du compose n 2 sur In this example, we study the effect of increasing concentration of compound n 2 on
l'activité de la 0-galactosidase.the activity of 0-galactosidase.
Pour cette étude, on dilue une suspension commerciale de 0-galactosidase (760 unités/ml) 250 fois dans un tampon: HEPES-NaOH (ph 7,8) 50 mmol/l, NaCl mmol/l, DTT 1 mmol/l, MgC12 1 mmol/l. On incube For this study, a commercial suspension of 0-galactosidase (760 units / ml) is diluted 250 times in a buffer: HEPES-NaOH (ph 7.8) 50 mmol / l, NaCl mmol / l, DTT 1 mmol / l, MgC12 1 mmol / l. We incubate
chaque solution pendant 15 h à 8 C. each solution for 15 h at 8 C.
On dilue ensuite les solutions 25 fois, The solutions are then diluted 25 times,
puis on détermine l'activité enzymatique de la P- then the enzymatic activity of the P-
galactosidase comme dans l'exemple 24, en présence des galactosidase as in Example 24, in the presence of
concentrations du composé n 2 allant de 0 à lmol/l. concentrations of compound n 2 ranging from 0 to lmol / l.
Les résultats obtenus sont représentés sur The results obtained are represented on
la figure 7 qui illustre l'activité de la 0- Figure 7 which illustrates the activity of the 0-
galactosidase (en.mol de substrat hydrolysé (ONPG) par mg d'enzyme) en fonction de la concentration en composé n 2 (en mol/l) du milieu de détermination de galactosidase (en.mol of hydrolyzed substrate (ONPG) per mg of enzyme) as a function of the concentration of compound n 2 (in mol / l) of the medium for determining
l'activité enzymatique.enzymatic activity.
Ces résultats montrent le peu d'influence de fortes concentrations du composé n 2 sur l'activité These results show the little influence of high concentrations of compound n 2 on the activity
de l'enzyme.of the enzyme.
Exemple 29: Effets des concentrations en composé n 2 Example 29: Effects of the Concentrations of Compound No. 2
sur l'activité de la phosphatase alcaline. on the activity of alkaline phosphatase.
Dans cet exemple, on étudie l'effet de concentrations croissantes du composé n 2 sur In this example, the effect of increasing concentrations of compound n 2 on
l'activité de la phosphatase alcaline. alkaline phosphatase activity.
Pour cette étude, on dilue une suspension commerciale de phosphatase alcaline 250 fois dans un tampon tris-HCl (pH 8,8) 50mmol/1, NaCl 200mmol/1, ZnCl2 0,lmmol/l, MgCl2 0,Smmol/l contenant 0, 0,2 ou lmol/l du composé n 2. On incube ces solutions pendant h à 8 C, puis on les dilue et on mesure leur activité à 37 C, en présence de concentrations croissantes en composé n 2, par détection de l'hydrolyse du phosphate de p-nitrophényle (PNP) à 1,3mmol/l, qui se traduit par For this study, a commercial suspension of alkaline phosphatase is diluted 250 times in a tris-HCl buffer (pH 8.8) 50mmol / 1, NaCl 200mmol / 1, ZnCl2 0, lmmol / l, MgCl2 0, Smmol / l containing 0 , 0.2 or lmol / l of compound n 2. These solutions are incubated for h at 8 C, then diluted and their activity measured at 37 C, in the presence of increasing concentrations of compound n 2, by detection of l hydrolysis of p-nitrophenyl phosphate (PNP) at 1.3mmol / l, which results in
une augmentation de la densité optique à 405nm. an increase in optical density to 405nm.
Les résultats obtenus montrent là encore le peu d'influence du composé n 2 sur l'activité enzymatique de la phosphatase alcaline en fonction de la concentration (en mol/l) en composé n 2 du milieu The results obtained again show the little influence of compound n 2 on the enzymatic activity of alkaline phosphatase as a function of the concentration (in mol / l) of compound n 2 in the medium.
de mesure.of measurement.
Exemple 30: Renaturation de la g-galatosidase. Example 30: Renaturation of g-galatosidase.
Dans cet exemple, on étudie la possibilité de renaturer la 3galactosidase après qu'elle ait été dénaturée par un agent de solubilisation des protéines In this example, we are investigating the possibility of renaturing 3galactosidase after it has been denatured by a protein solubilizer.
fortement dénaturant constitué par de l'urée. strongly denaturing consisting of urea.
On dilue 250 fois une suspension commerciale de 0- galactosidase dans une solution contenant 8mol/l d'urée, 50mmol/1 de dithiothréitol, A commercial suspension of 0-galactosidase is diluted 250 times in a solution containing 8mol / l of urea, 50mmol / l of dithiothreitol,
lmmol/l de MgCl2 et 50mmol/l de tris- lmmol / l of MgCl2 and 50mmol / l of tris-
hydroxyméthylaminométhane-HCl (pH 7,8). On laisse la solution pendant 30min à 20 C, puis on la dialyse pendant 18h contre une solution à lmmol/l de MgCl2 et mmol/l de tris-hydroxyméthylaminométhane-HCl (pH 7,8) en présence de lmol/l de composé n 2 ou en hydroxymethylaminomethane-HCl (pH 7.8). The solution is left for 30min at 20 ° C., then it is dialyzed for 18h against a 1mmol / l solution of MgCl2 and mmol / l of tris-hydroxymethylaminomethane-HCl (pH 7.8) in the presence of lmol / l of compound n 2 or in
l'absence de ce composé.the absence of this compound.
On détermine ensuite l'activité enzymatique The enzymatic activity is then determined
comme dans l'exemple 24.as in example 24.
Les résultats obtenus (exprimés en pourcentage de l'activité de l'enzyme diluée dans le même tampon de dialyse sans adjonction d'urée (témoin 1 The results obtained (expressed as a percentage of the activity of the enzyme diluted in the same dialysis buffer without the addition of urea (control 1
et témoin 2), sont donnés sur la figure 8. and control 2), are given in Figure 8.
Sur cette figure on a représenté également l'activité obtenue après dialyse lorsqu'on réalise la dilution avant dialyse avec la même solution sans urée, puis la dialyse avec la solution de MgCl2 et de trishydroxyméthyl amino méthane-HCl sans composé n 2 This figure also shows the activity obtained after dialysis when the dilution is carried out before dialysis with the same solution without urea, then dialysis with the solution of MgCl2 and of trishydroxymethyl amino methane-HCl without compound n 2
(témoin 1) et avec lmol/1 du composé n 2 (témoin 2). (control 1) and with 1 mol / 1 of compound 2 (control 2).
Sur cette figure, on remarque que 5,4% de l'activité enzymatique sont récupérés en l'absence du composé n 2 et que 11,8% de l'activité enzymatique In this figure, it can be seen that 5.4% of the enzymatic activity is recovered in the absence of compound n 2 and that 11.8% of the enzymatic activity
sont récupérés en présence de lmol/l du composé n 2. are recovered in the presence of 1 mol / l of compound n 2.
Exemple 31: Séparation par chromatographie échangeuse Example 31: Separation by exchange chromatography
d'ions de protéines.protein ions.
Dans cet exemple, on réalise une chromatographie échangeuse d'ions sur une colonne MonoQHR5/5 (Pharmacia Uppsala, Suède). Le tampon de départ (tampon A) contient 20mmol/l de HEPES-NaOH (pH 7,4), lmmol/l d'éthylène diamine tétracétate. Le tampon limite (tampon B) comprend 20mmol/1 de HEPES-NaOH (pH 7,4), lmmol/l d'éthylène diamine tétracétate et lmol/l In this example, ion exchange chromatography is carried out on a MonoQHR5 / 5 column (Pharmacia Uppsala, Sweden). The starting buffer (buffer A) contains 20mmol / l of HEPES-NaOH (pH 7.4), 1mmol / l of ethylenediamine tetracetate. The limit buffer (buffer B) contains 20mmol / 1 of HEPES-NaOH (pH 7.4), 1mmol / l of ethylenediamine tetracetate and lmol / l
de NaCl.of NaCl.
Le débit de tampon est de lml/min. On équilibre la colonne avec 10ml du tampon A, puis on charge 0,Sml d'un échantillon produit par digestion de fibronectine (0,5mg/ml) par la thermolysine comme il est décrit par Sekiguchi et ai dans Journal of The buffer flow rate is 1ml / min. The column is equilibrated with 10 ml of buffer A, then 0.1 Sml of a sample produced by digestion of fibronectin (0.5 mg / ml) with thermolysin is loaded as described by Sekiguchi et al in Journal of
Biological Chemistry, vol 260, n 8, 1985, p. 5105- Biological Chemistry, vol 260, no 8, 1985, p. 5105-
5114. On effectue l'élution, soit par gradient complexe de 0 à 100% du tampon B dans A en 20min, soit par gradient complexe de 0 à 100% de tampon B dans le tampon A en 20 min, les deux tampons contenant de plus 5114. Elution is carried out either by complex gradient from 0 to 100% of buffer B in A in 20 min, or by complex gradient from 0 to 100% of buffer B in buffer A in 20 min, the two buffers containing more
chacun lmol/l du composé n 2.each 1 mol / l of compound no 2.
On contrôle les fractions issues de la colonne par analyse par électrophorèse sur gel de The fractions from the column are checked by analysis by gel electrophoresis on
polyacrylamide en présence de dodécylsulfate de sodium. polyacrylamide in the presence of sodium dodecyl sulphate.
La figure 9 illustre les résultats obtenus lors de cette analyse. La partie gauche de cette figure se réfère aux fractions obtenues en l'absence de composé n 2, alors que la partie droite se réfère aux FIG. 9 illustrates the results obtained during this analysis. The left part of this figure refers to the fractions obtained in the absence of compound n 2, while the right part refers to the
fractions obtenues en présence de composé n 2. fractions obtained in the presence of compound n 2.
Sur cette figure, on voit que les fractions sont identiques, ce qui confirme l'absence de In this figure, we see that the fractions are identical, which confirms the absence of
perturbations en présence du composé n 2. disturbances in the presence of compound n 2.
TABLEAU ITABLE I
Ex Composé Formule Composé nn H3 Ex Compound Formula Compound nn H3
CH3 - ' - CH2 - C2-CH3 - '- CH2 - C2-
CH3 Irimcthylanmmonio méthane carboxylale 2 n 2 2 /n 2 - (CH2)3 - SO)3**P-sf <.CC)N + - (CH2)3 - su3- pyuidmium propane sulfonate 3 n 3 13 2-hydroxyéthyl diméthyl ammonio propane 2 H 3 s ul fonate nO4___ _HOCH2-CH2'- '(CH2) 3- S03- suifoe 4 -n4 CH3 2-hydroxyéthyl diméthyl ammonio butane HOC2'CH2-' _*--- -(CH2) 4- S03- suifonate n S; H3 éthyl diméthyl ammonio propane sulfonate CH3 Irimcthylanmmonio methane carboxylale 2 n 2 2 / n 2 - (CH2) 3 - SO) 3 ** P-sf <.CC) N + - (CH2) 3 - su3- pyuidmium propane sulfonate 3 n 3 13 2-hydroxyethyl dimethyl ammonio propane 2 H 3 ul fonate nO4___ _HOCH2-CH2'- '(CH2) 3- S03- sulfoe 4 -n4 CH3 2-hydroxyethyl dimethyl ammonio butane HOC2'CH2-' _ * --- - (CH2) 4- S03 - sulfonate n S; H3 ethyl dimethyl ammonio propane sulfonate
_ n6 (C2i5- + -(CH2)3-so3-_ n6 (C2i5- + - (CH2) 3-so3-
3 n6n *6 (CH2)3-S3 1-méthyl pipéridinium propane sulfonate 3 n6n * 6 (CH2) 3-S3 1-methyl piperidinium propane sulfonate
X_./- CH3X_./- CH3
7 n 7 (CH2)3-S03' _ 0 J CH3 I-méthyl morpholinium propane suifonate 7 n 7 (CH2) 3-S03 '_ 0 J CH3 I-methyl morpholinium propane sulfonate
/ CH 3/ CH 3
8 n 8 3 cyclohexyl dinréthyl ammornio propane O +H-(CH2)3 - S03- sulfonatc l3(C)3'0' 8 n 8 3 cyclohexyl dinrethyl ammornio propane O + H- (CH2) 3 - S03- sulfonate l3 (C) 3'0 '
TABLEAU 2TABLE 2
SOLUTION D'EXTRACTIONEXTRACTION SOLUTION
* EX HEPES NaOH D'T PMSF SDS Triton Octyl Composé n 2 Composé n 3* EX HEPES NaOH D'T PMSF SDS Triton Octyl Compound n 2 Compound n 3
X-100 GX-100 G
9 10 mmnoU S m moII mm ol2moI/l 0,5 mmolA 10 g/ - - 9 10 mmnoU S m moII mm ol2moI / l 0.5 mmolA 10 g / - -
10 mmol/l 5 mmol/ 2 mmolA 0,5 mmo/l 5 mlI - 10 mmol / l 5 mmol / 2 mmolA 0.5 mmo / l 5 mlI -
i 10 mmol/ 5 mnmolA 2 mmolAI 0,S mmo/I - 5 mLI - 200 g/l - i 10 mmol / 5 mnmolA 2 mmolAI 0, S mmo / I - 5 mLI - 200 g / l -
12 10 mmoll 5 mmnolA 2 mmolI 0,5 mmoUI - SUI. r 210 o 12 10 mmoll 5 mmnolA 2 mmolI 0.5 mmoUI - SUI. r 210 o
13 10 mmolU 5 mmol 2 mmoUl 0,S mmoI. 10o n - 13 10 mmolU 5 mmol 2 mmoUl 0, S mmoI. 10o n -
14 0 mmoiUi 5 mmoUi 2 mmol 0,5 mmol/I -10 S/ 200 8/I - 14 0 mmoiUi 5 mmoUi 2 mmol 0.5 mmol / I -10 S / 200 8 / I -
s15 IO mmoi 5 mmol1 2 mmotI 0,5 mmotl 10 SA 210 o HEPES acide hydroxyéthyl pipérazine éthane sulfonique DTT = dithiothréitol PMSF = fluorure de phénylméthyl sulfonyle SDS = dodecylsulfate de sodium Triton X-100 = tert-octylphényl-(oligo éthylène oxyde) Octyle = octyl glucopyranoside s15 IO mmoi 5 mmol1 2 mmotI 0.5 mmotl 10 SA 210 o HEPES hydroxyethyl piperazine ethane sulfonic acid DTT = dithiothreitol PMSF = phenylmethyl sulfonyl fluoride SDS = sodium dodecylsulfate Triton X-100 = tert-octylphenyl- (oligo ethylene oxide) = octyl glucopyranoside
TABLEAU 3TABLE 3
SOLUTION DE DIALYSEDIALYSIS SOLUTION
EX | HEPES NaOH DIT EDTA KCI PMSF Composé Composé n 3 CHAPS n 2 EX | HEPES NaOH DIT EDTA KCI PMSF Compound Compound n 3 CHAPS n 2
16 10 mmol/I 5 mmoUl/1 2 nunol/ 1 mmol/l 23 mmol/ 0, 5 mmoUl - 16 10 mmol / I 5 mmoUl / 1 2 nunol / 1 mmol / l 23 mmol / 0, 5 mmoUl -
17 10 mmolA | mmol/I 2 mmoUlI mmol/I 2S mmoUIo/ 0, 5 mmol/I 200 g/l - 17 10 mmolA | mmol / I 2 mmoUlI mmol / I 2S mmoUIo / 0.5 mmol / I 200 g / l -
18 10 mnolI mmnol/I 2 mmnnol/I mmo/I 25 mmouI 0, 5 mmnunol/I- 210 S/1 19 10 mmoUI/ S maol/ 2 mmol/I I mmol/I 25 mmol/ 0,S mmol/I - - 5 g/ 10 mmoUlI mmo/I 2 mmol/I! mmolI 25 mmol/l-O,S mmol/I 200 g/1 5 g/1 21 10 mmoUlI 5 nunoUI 2 mmol/I I mnol/I 2S mmoIl 0,5 mnou/l 210 g/I 5 g/l HEPES acide hydroxyéthyl pipérazine éthane sulfonique DTT = dithiothréitol EDTA = acide éthylène diamine tétracétique PMSF = fluorure de phénylméthyl sulfonyle CHAPS = 3(3cholamidopropyl) diméthyl ammonio propane sulfonate 18 10 mnolI mmnol / I 2 mmnnol / I mmo / I 25 mmouI 0, 5 mmnunol / I- 210 S / 1 19 10 mmoUI / S maol / 2 mmol / II mmol / I 25 mmol / 0, S mmol / I - - 5 g / 10 mmoUlI mmo / I 2 mmol / I! mmolI 25 mmol / lO, S mmol / I 200 g / 1 5 g / 1 21 10 mmoUlI 5 nunoUI 2 mmol / II mnol / I 2S mmoIl 0.5 mnou / l 210 g / I 5 g / l HEPES hydroxyethyl piperazine acid ethane sulfonic DTT = dithiothreitol EDTA = ethylenediaminetetraacetic acid PMSF = phenylmethyl sulfonyl fluoride CHAPS = 3 (3cholamidopropyl) dimethyl ammonio propane sulfonate
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