JP2000514282A - 架橋タンパク質結晶処方物、およびその有機溶媒中での触媒としての使用 - Google Patents
架橋タンパク質結晶処方物、およびその有機溶媒中での触媒としての使用Info
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Abstract
Description
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.有機溶媒または水性−有機溶媒混合物における活性が、粗製形態または精製 形態のいずれかにおける等量のタンパク質の活性よりも少なくとも約1.7倍大き いことにより特徴づけられる、架橋タンパク質の結晶処方物。 2.有機溶媒または水性−有機溶媒混合物における活性が、粗製形態または精製 形態のいずれかにおける等量のタンパク質の活性よりも約1.7倍から約90倍大き いことにより特徴づけられる、請求項1に記載の架橋タンパク質の結晶処方物。 3.有機溶媒または水性−有機溶媒混合物における固体1ミリグラムあたりの比 活性が、粗製形態または精製形態のいずれかにおけるタンパク質のそれよりも少 なくとも約4.3倍大きいことにより特徴づけられる、架橋タンパク質の結晶処方 物。 4.有機溶媒または水性−有機溶媒混合物における固体1ミリグラムあたりの比 活性が、粗製形態または精製形態のいずれかにおけるタンパク質の比活性よりも 約4〜約442倍大きいことにより特徴づけられる、請求項3に記載の架橋タンパ ク質の結晶処方物。 5.有機溶媒または水性−有機溶媒混合物における固体1ミリグラムあたりの比 活性が、粗製形態または精製形態のいずれかにおけるタンパク質のそれよりも少 なくとも約50倍大きいことにより特徴づけられる、請求項3に記載の架橋タンパ ク質の結晶処方物。 6.有機溶媒または水性−有機溶媒混合物における固体1ミリグラムあたりの比 活性が、粗製形態または精製形態のいずれかにおけるタンパク質のそれよりも少 なくとも約100倍大きいことにより特徴づけられる、請求項3に記載の架橋タン パク質の結晶処方物。 7.有機溶媒または水性−有機溶媒混合物における固体1ミリグラムあたりの比 活性が、粗製形態または精製形態のいずれかにおけるタンパク質のそれよりも少 なくとも約200倍大きいことにより特徴づけられる、請求項3に記載の架橋タン パク質の結晶処方物。 8.有機溶媒または水性−有機溶媒混合物における固体1ミリグラムあたりの比 活性が、粗製形態または精製形態のいずれかにおけるタンパク質のそれよりも少 なくとも約300倍大きいことにより特徴づけられる、請求項3に記載の架橋タン パク質の結晶処方物。 9.有機溶媒または水性−有機溶媒混合物における活性が、界面活性剤を含まな い架橋タンパク質結晶の活性よりも少なくとも約19倍大きいことにより特徴づけ られる、架橋タンパク質の結晶処方物。 10.有機溶媒または水性−有機溶媒混合物における活性が、界面活性剤を含ま ない架橋タンパク質結晶の活性よりも約19倍から約100倍大きいことにより特徴 づけられる、請求項9に記載の架橋タンパク質の結晶処方物。 11.アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、および非イオン性界面活 性剤からなる群から選択される界面活性剤を含む、請求項1、3または9のいず れかに記載の架橋タンパク質の結晶処方物。 12.前記界面活性剤が、前記処方物の約10〜約70重量%を含む、請求項11に 記載の架橋タンパク質の結晶処方物。 13.前記界面活性剤が、前記処方物の約25〜約45重量%を含む、請求項12に 記載の架橋タンパク質の結晶処方物。 14.前記アニオン性界面活性剤が、線状アルキルベンゼンスルホネート、α- オレフィンスルホネート、アルキルサルフェート、アルコールエトキシサルフェ ート、カルボン酸、硫酸エステルおよびアルカンスルホン酸からなる群から選択 される、請求項11に記載の架橋タンパク質の結晶処方物。 15.前記カチオン性界面活性剤が、アミン、アミン塩、スルホニウム、ホスホ ニウム、および四級アンモニウム化合物からなる群から選択される、請求項11 に記載の架橋タンパク質の結晶処方物。 16.前記非イオン性界面活性剤が、ノニルフェノールエトキシレート、アルコ ールエトキシレート、ソルビタントリオレエート、非イオン性ブロックコポリマ 一界面活性剤、ポリエチレンオキシド、フェノールアルコールのポリエチレンオ キシド誘導体、および脂肪酸のポリエチレンオキシド誘導体からなる群から選択 される、請求項11に記載の架橋タンパク質の結晶処方物。 17.前記タンパク質結晶が微結晶である、請求項1、3または9のいずれかに 記載の架橋タンパク質の結晶処方物。 18.前記タンパク質が酵素または抗体である、請求項1、3または9のいずれ かに記載の架橋タンパク質の結晶処方物。 19.前記タンパク質が、ヒドロラーゼ、イソメラーゼ、リアーゼ、リガーゼ、 トランスフェラーゼ、およびオキシドレダクターゼからなる群から選択される酵 素である、請求項18に記載の架橋タンパク質の結晶処方物。 20.前記酵素がヒドロラーゼである、請求項19に記載の架橋タンパク質の結 晶処方物。 21.前記ヒドロラーゼが、サーモリシン、エラスターゼ、エステラーゼ、リパ ーゼ、ニトリラーゼ、ヒダントイナーゼ、プロテアーゼ、アスパラギナーゼ、ウ レアーゼ、およびリゾチームからなる群から選択される、請求項20に記載の架 橋タンパク質の結晶処方物。 22.前記処方物が、凍結乾燥形態である、請求項1、3または9のいずれかに 記載の架橋タンパク質の結晶処方物。 23.前記有機溶媒が、ジオール、ポリオール、ポリエーテル、水溶性ポリマー 、およびその混合物からなる群から選択される、請求項1、3または9のいずれ かに記載の架橋タンパク質の結晶処方物。 24.前記有機溶媒が、トルエン、オクタン、テトラヒドロフラン、アセトン、 ピリジン、ジエチレングリコール、2-メチル-2,4-ペンタンジオール、ポリ(エ チレングリコール)、トリエチレングリコール、1,4-ブタンジオール、1,2-ブタ ンジオール、2,3-ジメチル-2,3-ブタンジオール、1,2-ブタンジオール、酒石酸 ジメチル、ポリ(エチレングリコール)のモノアルキルエーテル、ポリ(エチレ ングリコール)のジアルキルエーテル、ポリビニルピロリドン、およびそれらの 混合物からなる群から選択される、請求項23に記載の架橋タンパク質の結晶処 方物。 25.タンパク質を使用して有機溶媒または水性−有機溶媒混合物において選択 された生成物を生成する方法であって、 (a)少なくとも1つの基質と、有機溶媒または水性−有機溶媒混合物 の存在下で該基質に作用する少なくとも1つのタンパク質を合わせる工程であっ て、該タンパク質が請求項1、3、または9のいずれか1つに記載の架橋タンパ ク質の結晶処方物である、工程;および (b)該タンパク質が該基質に作用することを可能にする条件下で工程 (a)で生成した組合せ物を維持し、それにより該選択された生成物を生成する 工程、 を含む方法。 26.前記生成物が、キラル有機分子、ペプチド、炭水化物、および脂質からな る群から選択される、請求項25に記載の方法。 27.前記タンパク質が、酵素または抗体である、請求項25に記載の方法。 28.前記タンパク質が、ヒドロラーゼ、イソメラーゼ、リアーゼ、リガーゼ、 トランスフェラーゼ、およびオキシドレダクターゼからなる群から選択される酵 素である、請求項27に記載の方法。 29.前記酵素がヒドロラーゼである、請求項28に記載の方法。 30.前記ヒドロラーゼが、サーモリシン、エラスターゼ、エステラーゼ、リパ ーゼ、ニトリラーゼ、ヒダントイナーゼ、プロテアーゼ、アスパラギナーゼ、ウ レアーゼ、およびリゾチームからなる群から選択される、請求項29に記載の方 法。 31.前記有機溶媒が、ジオール、ポリオール、ポリエーテル、水溶性ポリマー 、およびその混合物からなる群から選択される、請求項25に記載の方法。 32.前記有機溶媒が、トルエン、オクタン、テトラヒドロフラン、アセトン、 ピリジン、ジエチレングリコール、2-メチル-2,4-ペンタンジオール、ポリ(エ チレングリコール)、トリエチレングリコール、1,4-ブタンジオール、1,2-ブタ ンジオール、2,3-ジメチル-2,3-ブタンジオール、1,2-ブタンジオール、酒石酸 ジメチル、ポリ(エチレングリコール)のモノアルキルエーテル、ポリ(エチレ ングリコール)のジアルキルエーテル、ポリビニルピロリドン、およびそれらの 混合物からなる群から選択される、請求項31に記載の方法。 33.有機溶媒または混合された水性−有機溶媒混合物において架橋タンパク質 結晶の活性を増大させる方法であって、 (a)該架橋タンパク質結晶を界面活性剤と合わせて組合せ物を生成す る工程;および (b)有機溶媒存在下で該架橋タンパク質結晶と界面活性剤との組合せ 物を乾燥させて、架橋タンパク質結晶処方物を形成させる工程、を含む方法。 34.工程(a)において、前記組合せ物が、約1:1と約1:5との間の架橋 タンパク質結晶と界面活性剤の重量比を含む、請求項33に記載の方法。 35.工程(a)において、前記組合せ物が、約1:1と約1:2との間の架橋 タンパク質結晶と界面活性剤の重量比を含む、請求項34に記載の方法。 36.工程(a)において、前記架橋タンパク質結晶および前記界面活性剤が、 約5分と約24時間との間の期間合わせられる、請求項33に記載の方法。 37.工程(a)において、前記架橋タンパク質結晶および前記界面活性剤が、 約30分と約24時間との間の期間合わせられる、請求項36に記載の方法。 38.前記界面活性剤が、工程(b)で生成した前記架橋タンパク質結晶処方物 の約10重量%〜約70重量%を含む、請求項33に記載の方法。 39.前記界面活性剤が、工程(b)で生成した前記架橋タンパク質結晶処方物 の約25重量%〜約45重量%を含む、請求項38に記載の方法。 40.前記界面活性剤が、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、およ び非イオン性界面活性剤からなる群から選択される、請求項33に記載の方法。 41.前記アニオン性界面活性剤が、線状アルキルベンゼンスルホネート、α- オレフィンスルホネート、アルキルサルフェート、アルコールエトキシサルフェ ート、カルボン酸、硫酸エステルおよびアルカンスルホン酸からなる群から選択 される、請求項40に記載の方法。 42.前記カチオン性界面活性剤が、アミン、アミン塩、スルホニウム、ホスホ ニウム、および四級アンモニウム化合物からなる群から選択される、請求項40 に記載の方法。 43.前記非イオン性界面活性剤が、ノニルフェノールエトキシレート、アルコ ールエトキシレート、ソルビタントリオレエート、非イオン性ブロックコポリマ ー界面活性剤、ポリエチレンオキシド、フェノールアルコールのポリエチレンオ キシド誘導体、および脂肪酸のポリエチレンオキシド誘導体からなる群から選択 される、請求項40に記載の方法。 44.前記タンパク質が、酵素または抗体である、請求項40に記載の方法。 45.前記タンパク質が、ヒドロラーゼ、イソメラーゼ、リアーゼ、リガーゼ、 トランスフェラーゼ、およびオキシドレダクターゼからなる群から選択される酵 素である、請求項44に記載の方法。 46.前記酵素がヒドロラーゼである、請求項45に記載の方法。 47.前記ヒドロラーゼが、サーモリシン、エラスターゼ、エステラーゼ、リパ ーゼ、ニトリラーゼ、ヒダントイナーゼ、プロテアーゼ、アスパラギナーゼ、ウ レアーゼ、およびリゾチームからなる群から選択される、請求項46に記載の方 法。 48.前記有機溶媒が、ジオール、ポリオール、ポリエーテル、水溶性ポリマー 、およびその混合物からなる群から選択される、請求項40に記載の方法。 49.前記有機溶媒が、トルエン、オクタン、テトラヒドロフラン、アセトン、 ピリジン、ジエチレングリコール、2-メチル-2,4-ペンタンジオール、ポリ(エ チレングリコール)、トリエチレングリコール、1,4-ブタンジオール、1,2-ブタ ンジオール、2,3-ジメチル-2,3-ブタンジオール、1,2-ブタンジオール、酒石酸 ジメチル、ポリ(エチレングリコール)のモノアルキルエーテル、ポリ(エチレ ングリコール)のジアルキルエーテル、ポリビニルピロリドン、およびそれらの 混合物からなる群から選択される、請求項48に記載の方法。 50.有機溶媒または水性−有機溶媒混合物を含むサンプルから物質を分離する 方法であって、 (a)該サンプルと、請求項1、3、または9のいずれか1つに記載の 架橋タンパク質結晶処方物とを、該タンパク質が該サンプル中の任意の該物質と 結合して複合体を形成することを可能にする条件下で接触させる工程;および (b)該複合体を該サンプルから分離する工程、を含む方法。 51.前記タンパク質が酵素または抗体である、請求項50に記載の方法。 52.前記架橋タンパク質結晶処方物が、固体支持体に結合している、請求項5 0に記載の方法。 53.前記固体支持体がアフィニティーカラムまたはビーズである、請求項50 に記載の方法。 54.有機溶媒または水性−有機溶媒混合物の存在下でサンプルのクロマトグラ フィーを実行するための方法であって、 (a)該サンプルと、請求項1、3、または9のいずれか1つに記載の 架橋タンパク質結晶処方物とを、該サンプルの成分が該タンパク質と結合するこ とを可能にする条件下で、接触させる工程;および (b)該成分を別々の画分で収集する工程、を含む方法。 55.前記タンパク質が酵素または抗体である、請求項54に記載の方法。 56.前記架橋タンパク質結晶処方物がクロマトグラフィーカラムに充填される 、請求項54に記載の方法。 57.前記クロマトグラフィーが、サイズ排除クロマトグラフィー、アフィニテ ィークロマトグラフィー、およびキラルクロマトグラフィーからなる群から選択 される、請求項54に記載の方法。 58.サンプル中の目的の分析物を検出するバイオセンサーであって、 (a)請求項1、3、または9のいずれか1つに記載の架橋タンパク質 結晶処方物であって、目的の分析物が関与する反応において、該タンパク質が目 的の分析物または反応物に作用する活性を有する、処方物;および (b)該架橋タンパク質結晶処方物とサンプルとの間の接触を可能にす る物質を含み、該サンプルが(1)該タンパク質が作用する該分析物、または(2 )該分析物が関与する反応における反応物のいずれかを含有する、該架橋タンパ ク質結晶処方物を保持する手段、を含むバイオセンサー。 59.前記分析物の存在または非存在下でシグナルを生成するシグナルトランス デューサーをさらに含む、請求項58に記載のバイオセンサー。 60.前記分析物または反応物に対するタンパク質の活性を検出するための手段 をさらに含む、請求項59に記載のバイオセンサー。 61.前記分析物または反応物に対するタンパク質の活性を検出するための手段 が、pH電極、光感知装置、熱感知装置、および電荷検出の手段からなる群から選 択される、請求項60に記載のバイオセンサー。 62.前記シグナルトランスデューサーが、光学トランスデューサー、電気トラ ンスデューサー、電磁気トランスデューサー、および化学トランスデューサーか らなる群から選択される、請求項59に記載のバイオセンサー。 63.サンプルの成分を変換するための体外装置であって、 (a)請求項1、3、または9のいずれか1つに記載の架橋タンパク質 結晶処方物であって、該タンパク質が該成分が関与する反応において該成分また は反応物に作用する活性を有する、処方物;および (b)該架橋タンパク質結晶処方物とサンプルとの間の接触を可能にす る物質を含み、該サンプルが(1)該タンパク質が作用する該成分、または(2) 該成分が関与する反応における反応物のいずれかを含有する、該架橋タンパク質 結晶処方物を保持する手段、を含む装置。 64.前記保持手段が、前記架橋タンパク質結晶処方物が保持される多孔性物質 、または前記架橋タンパク質処方物が存在する管を含む、請求項63に記載の体 外装置。 65.触媒的有効量の請求項1、3、または9のいずれか1つに記載の架橋タン パク質結晶処方物および薬学的に受容可能なキャリアを含む、反応性局所組成物 。 66.前記架橋タンパク質結晶処方物が、前記組成物の約0.1重量%〜約99重量 %を含む、請求項65に記載の反応性局所組成物。 67.前記架橋タンパク質結晶処方物が、前記組成物の約1重量%〜約10重量% を含む、請求項66に記載の反応性局所組成物。
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