JP2002528084A - 固定化金属アフィニティークロマトグラフィーを用いる低密度リポタンパク質関連ホスホリパーゼa2の精製方法 - Google Patents

固定化金属アフィニティークロマトグラフィーを用いる低密度リポタンパク質関連ホスホリパーゼa2の精製方法

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JP2002528084A JP2000578462A JP2000578462A JP2002528084A JP 2002528084 A JP2002528084 A JP 2002528084A JP 2000578462 A JP2000578462 A JP 2000578462A JP 2000578462 A JP2000578462 A JP 2000578462A JP 2002528084 A JP2002528084 A JP 2002528084A
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Abstract

(57)【要約】 組換えLDL−PLAの新規な精製方法。そのようして得られた精製LDL−PLAの使用もまた開示される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 (技術分野) 本発明は、組換え低密度リポタンパク質関連ホスホリパーゼA(LDL−P
LA)の新規な製法および該製法を容易にするLDL−PLAの発現を指示
する新規な組換えDNAに関する。
【0002】 (背景技術) 低密度リポタンパク質関連ホスホリパーゼA(LDL−PLA)は、短鎖
アシル基をsn−2位に有するリン脂質の加水分解を触媒するセリン依存性ホス
ホリパーゼである(WO95/00649、SmithKline Beecham; Tew, DGら、(
1996) Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol. 16, 591-599; Stremler, KEら、(19
89) J. Biol. Chem. 264, 5331-5334; Dennis, EA (1997) Trends Biochem. Sci
. 22, 1-2)。該酵素はまた、PAFを加水分解するその能力に基づいて、血漿
PAFアセチルヒドロラーゼ(WO95/09921、Icos; Tjoelkerら、(199
5), Nature, 374, 549; Stafforini DMら、(1997), J. Biol. Chem. 272, 17895
-17898)としても知られている。しかしながら、該酵素のイン・ビボにおける役
割が特異的にPAFに対して作用することであるのか、またはより一般的に短鎖
をsn−2位に有するリン脂質に対して作用することであるのかは、今だ確立さ
れていない。LDL−PLAが、炭素原子9個までの長さのアシル鎖をsn−
2位に有するリン脂質を加水分解できることは示されている(Stremler, KEら、
(1989) J. Biol. Chem. 264, 5331-5334)。また、LDL−PLAは、カルボ
ニル基などの親水性ω−置換基を有するよりも、これらの短鎖sn−2アシル基
に対して著しい選択性を有する(Stremler, KEら、(1989) J. Biol. Chem. 264,
5331-5334)。明らかにこれらのリン脂質は、非常に長鎖のsn−2アシル基、
典型的には炭素原子14〜20個のオーダーの長さを有することが予測される「
通常の」リン脂質ではなく、メチル基において終結している。しかしながら、不
飽和sn−2アシル置換基を有するリン脂質の酸化は、LDL−PLAによっ
て基質であるために要求される形態の末端切断型アシル側鎖を生じることが知ら
れており(Patel, KDら、(1992) J. Biol. Chem. 267, 15168-15175)、「通常
の」リン脂質はLDL−PLAの適当な基質ではないが、これらのリン脂質の
酸化がそれらを基質に変換し、リゾ−ホスファチジルコリンと酸化型脂肪酸の両
方の生産を導くことが示された。しばしば長鎖sn−2置換基の酸化的切断によ
って生じる短鎖sn−2置換基を有するリン脂質およびPAFの両方を加水分解
するLDL−PLAの能力のため、採用される正確なイン・ビボでの役割に依
存するプロ炎症性酵素および抗炎症性酵素の両方としての該酵素の役割にたいへ
ん興味がもたれている(Tew, DGら、(1996) Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol
. 16, 591-599)。
【0003】 LDL−PLAは、従来よりヒト血漿から得ることができるが、それは特に
豊富な酵素というわけではない(Tew, DGら(1996) Arterioscler. Thromb. Vasc
. Biol. 16, 591-599; Stafforini DMら(1987) J Biol Chem. 262 4223-4230)
。近年、いくつかのグループがLDL−PLAcDNAのクローニングを報告
した(Tew, DGら(1996) Arterioscler, Thromb. Vasc. Biol. 16, 591-599およ
びWO95/00649, SmithKline Beecham; Tjoelker, LWら(1995) Nature
374 549-552およびCousensら、WO95/09921 (Icos); Karasawa, Kら、
(1996) J. Biochem. (Tokyo) 120, 838-844)。WO95/09921において
開示されたイー・コリ(E. coli)において発現された組換えLDL−PLA
の精製のための1の方法は、銅リガンドアフィニティーカラムの使用からなる。
しかしながら、銅リガンドアフィニティーカラムの使用は、いくつかの発現系、
例えば、バキュロウイルスにおいて発現されたLDL−PLAの生物学的活性
に不利な影響を及ぼすという証拠がある。さらに、イー・コリ以外の発現系にお
ける組換え成熟LDL−PLAの発現は、N末端で配列の異なるタンパク質の
不均質な集合を生じるということが見出された(Tew, DGら;公表された)。し
たがって、イー・コリ以外の発現系を用いて発現されるLDL−PLAの能率
のよい精製方法を開発するという要望が依然としてある。
【0004】 (発明の開示) したがって、本発明の第一の態様は: a)組換えLDL−PLAポリペプチドを含有する細胞抽出液、上澄液また
は溶液を亜鉛キレートカラムに付し; b)(a)由来の溶出液をブルーセファロース(Blue Sepharose)カラムに付
し;次いで c)(b)由来の溶出液をQセファロースカラムに付す工程を特徴とする組換
えLDL−PLAポリペプチドの精製方法を提供する。
【0005】 さらなる態様において、本発明は、さらに: i)ヒスチジンタグを付加したLDL−PLAポリペプチドをコードしてい
るcDNAを含む組換えベクターを構築し; ii)(a)において構築された組換えベクターによってコードされるポリペ
プチドを適当な宿主中で発現させ; iii)回収培地または細胞ライゼートからポリペプチドを単離し; iv)金属マトリックスアフィニティーカラム、好ましくはニッケルカラムを
用いてポリペプチドを精製し;次いで v)プロテアーゼ切断によってヒスチジンタグを除去する前工程を特徴とする
方法を提供する。
【0006】 該前工程(i)〜(v)は、組換えLDL−PLAポリペプチドを含む溶液
を高純度で調製するために実施される任意の工程である。次いで、このような溶
液を上記の工程(a)〜(c)の処理に付してもよい。
【0007】 さらなる具体例において、工程(i)〜(v)はまた、上記の精製工程(a)
〜(c)とは無関係に実施してもよい。これらの環境下で、そのようにして調製
されたLDL−PLAポリペプチドを所望により、当該分野でよく知られたさ
らなる精製工程を包含するさらなる処理工程に付してもよい。
【0008】 好ましい具体例において、工程(i)の組換えベクターは、式(I): His(n)−X(r)−LDL-PLA−Y(s)−His(p) (I) [式中、 Hisは天然のアミノ酸ヒスチジンを示し; LDL−PLAは: a)配列番号1のアミノ酸配列に対し少なくとも95%の同一性を有するポリ
ペプチド; b)配列番号1の配列を有するポリペプチド; c)配列番号2のポリヌクレオチドに対し少なくとも95%の同一性を有する
ポリヌクレオチドを含むポリヌクレオチドによってコードされるポリペプチド;
および d)配列番号2のポリヌクレオチド配列によってコードされるポリペプチド;
または(a)〜(d)のポリペプチドの活性フラグメントよりなる群から選択さ
れるポリペプチドを含むポリペプチドを示し; X、Yはプロテアーゼ切断部位であり; nおよびpは同一であっても異なっていてもよく、0〜10であり; rおよびsは同一であっても異なっていてもよく、0または1である] で示されるヒスチジンタグを付加したLDL−PLAポリペプチドの発現を指
示する。
【0009】 好ましい具体例において、nまたはpは6であり、それにより、「ヘキサ−ヒ
スチジン」(ヘキサ−his)タグを付加したLDL−PLAポリペプチドを
提供し、該タグはLDL−PLAポリペプチドまたはそのフラグメントのN末
端(nが6の場合)またはC末端(pが6の場合)に位置する。特に好ましい具
体例において、nは6であってpは0であり、ヘキサ−hisタグをN末端に有
するLDL−PLAポリペプチドを提供する。好ましくは、XおよびYは、エ
ンドペプチダーゼ切断によるポリヒスチジンタグの除去を容易にするためのエン
ドペプチダーゼ切断部位である。より好ましくは、XおよびYはエンテロキナー
ゼ切断部位である。
【0010】 好ましくは、rおよびsのうち1つは1であり、他方は0である。より好まし
くは、rは1であって、sは0である。
【0011】 本発明のLDL−PLAポリペプチドは、成熟ポリペプチドのコーディング
配列、例えば、配列番号2のヌクレオチド配列を単独で;または遺伝コードの重
複(縮重)の結果として、配列番号1のポリペプチドをコードする配列番号2に
含有される配列以外の配列;あるいはリーダーまたは分泌配列、プレ−またはプ
ロ−またはプレプロ−タンパク質配列または他の融合ペプチド部分をコードして
いる配列のような他のコーディング配列を有するリーディングフレーム中の成熟
ポリペプチドのコーディング配列を含んでいてもよいポリヌクレオチドから発現
される。ポリヌクレオチドは、また、転写、非翻訳配列、スプライシングおよび
ポリアデニル化シグナル、リボソーム結合部位およびmRNAを安定化させる配
列のような非コーディング5’および3’配列を含有していてもよい。
【0012】 本発明の組換えポリペプチドは、発現ベクターを含む遺伝学的に操作された宿
主細胞から、当該分野でよく知られた方法によって調製してもよい。したがって
、さらなる態様において、本発明は、本発明のポリヌクレオチド(複数であって
もよい)を含む発現ベクターに関する。種々の発現ベクター、例えば、染色体、
エピソームおよびウイルス由来のベクター、例えば、細菌プラスミド由来、バク
テリオファージ由来、トランスポゾン由来、酵母エピソーム由来、挿入エレメン
ト由来、酵母染色体エレメント由来、バキュロウイルス、SV40のようなパポ
ーバウイルス、ワクシニアウイルス、アデノウイルス、鶏痘ウイルス、偽狂犬病
ウイルスおよびレトロウイルスのようなウイルス由来のベクター、およびそれら
の組み合わせ由来のベクター、例えば、コスミドおよびファージミドのようなプ
ラスミドおよびバクテリオファージ遺伝子エレメント由来のベクターを本発明の
方法に使用することができる。発現ベクターは、発現を調節ならびに発生させる
調節領域を含有していてもよい。一般に、宿主中でポリペプチドを生産するため
にポリヌクレオチドを維持、増殖または発現させることのできるいずれのベクタ
ーを使用してもよい。適当なヌクレオチド配列は、例えば、Sambrookら、Molecu
lar Cloning: A Laboratory Manual, 第2版、Cold Spring Harbor Laboratory
Press, Cold Spring Harbor, N.Y. (1989)に記載の方法のような種々のよく知ら
れた慣用技術のうちのいずれかによって、発現ベクター中に挿入してもよい。翻
訳されたタンパク質が小胞体内腔、細胞周辺腔または細胞外環境内に分泌される
ように、適当な分泌シグナルを所望のポリペプチド中に組み込んでもよい。これ
らのシグナルは、ポリペプチドに対して内因性であってもよく、またはそれらは
異種シグナルであってもよい。好ましい具体例において、組換えベクターはバキ
ュロウイルスベクターである。より好ましい具体例において、ヘキサ−hisタ
グを付加したLDL−PLAを発現する場合、組換えベクターはN末端ヘキサ
−hisタグベクター、pBluebacHis2B(InVitrogenより入手可能
)よりなる。
【0013】 無細胞翻訳系もまた、該組換えベクター由来のRNAを用いる本発明のLDL
−PLAポリペプチドを生産するために使用できることは明らかであろう。
【0014】 さらなる態様において、本発明は、本発明の組換えベクターで形質転換された
宿主細胞に関する。適当な宿主細胞の代表例は、連鎖球菌、ブドウ状球菌、イー
・コリ、ストレプトミセス属およびバシラス・サチリス(Bacillus subtilis)
細胞のような細菌細胞;酵母細胞およびアスペルギルス細胞のような真菌細胞;
ドロソフィラ(Drosophila)S2およびスポドプテラ(Spodoptera)Sf9細胞
のような昆虫細胞;CHO、COS、HeLa、C127、3T3、BHK、H
EK293およびボウズ(Bowes)黒色腫細胞のような動物細胞;および植物細
胞を包含する。好ましくは、昆虫細胞スポドプテラSf9細胞を宿主細胞として
使用する。組換えベクターの宿主細胞への導入は、Davisら、Basic Methods in
Molecular Biology (1986)およびSambrookら(上掲)のような多くの標準的研究
室マニュアルにおいて記載された方法によって行うことができる。好ましいこの
ような方法は、例えば、リン酸カルシウムトランスフェクション、DEAE−デ
キストラン媒介トランスフェクション、マイクロインジェクション、カチオン性
脂質媒介トランスフェクション、エレクトロポレーション、トランスダクション
、スクレープ・ローディング(scrape loading)、バリスティック導入または感
染を包含する。
【0015】 さらなる態様において、本発明は、上記の方法によって得られるLDL−PL
を提供する。タグを除去したLDL−PLA(すなわち、hisタグを除
去した)は、Kmおよびkcat値がわずかに異なるが、天然供給源から単離さ
れたLDL−PLAタンパク質と非常に類似した活性プロファイルを有し、単
一分子種として単離される。本発明の方法によって得られるLDL−PLA
、酵素の活性の解明に貢献するであろう構造およびメカニズム研究に用いてもよ
く、また、イン・ビボでの酵素の活性に対して洞察を与える。本発明のベクター
および方法を用いて生産および精製されたLDL−PLA酵素は、酵素活性の
阻害または活性化のいずれかによって、該酵素と相互作用する化合物を同定する
ためのスクリーニングにおいて使用することができる。さらに、本発明のLDL
−PLA酵素は、例えば、診断のような応用に使用するためのモノクローナル
またはポリクローナル抗体を生産するために使用してもよい。
【0016】 下記の定義は、上記で頻繁に使用されるある特定の用語の理解を助けるために
提供される。 「LDL−PLAポリペプチド」なる語は: a)配列番号1のアミノ酸配列に対し少なくとも95%の同一性を有するポリ
ペプチド; b)配列番号1の配列を有するポリペプチド; c)配列番号2のポリヌクレオチドに対し少なくとも95%の同一性を有する
ポリヌクレオチドを含むポリヌクレオチドによってコードされるポリペプチド;
および d)配列番号2のポリヌクレオチド配列によってコードされるポリペプチド;
または(a)〜(d)のポリペプチドの活性フラグメントよりなる群から選択さ
れるポリペプチドを含むポリペプチドである。
【0017】 活性フラグメントは、配列番号1のポリペプチドに対し少なくとも95%の同
一性を有するポリペプチド由来のポリペプチドであり、それはLDL−PLA 活性を示す。このようなフラグメントは、当該分野でよく知られた方法を用いて
、単離したLDL−PLAポリペプチドのタンパク質分解性切断によって形成
されてもよく、または組換えDNA技術を用いてポリペプチドフラグメントとし
て合成されてもよい。組換え技術によって生産されたLDL−PLA活性フラ
グメントは、さらなる処理を必要としない成熟ポリペプチドとして、または次い
で活性フラグメントを放出するように処理されるより大きなポリペプチドの一部
として合成されてもよい。
【0018】 そのフラグメントを包含するこのようなLDL−PLAポリペプチドは、付
加的に、リーダーまたは分泌ポリペプチド配列またはプレ−、プロ−もしくはプ
レプロ−ポリペプチド配列のような他のタンパク質またはポリペプチドと融合し
ていてもよい。
【0019】 限定するものではないが、特許および特許出願を包含する本明細書に引用した
全出版物は、本明細書において、あたかも個々の出版物が特別に個別に、出典明
示により十分に記載されるかのごとく本明細書の一部とされることを意図された
かのように、出典明示により本明細書の一部とされる。 本発明は、ここに、下記の実施例によって説明される。
【0020】 実施例 実施例1−バキュロウイルス発現トランスファーベクターの構築 A)LDL−PLA LDL−PLAcDNA(WO95/00649、SmithKline Beecham)を
XbaIおよびXhoIで消化し、標準技術(Sambrookら(上掲))を用いて、
約1.3kbフラグメントをXbaIおよびXhoIで切断したpBacPac
9ベクター(Clontech)中に連結した。
【0021】 B)ヘキサ−hisタグを付加したLDL−PLA his−タグ融合発現のために、LDL−PLAcDNA(WO95/00
649、SmithKline Beecham)をHincII−XhoIで消化し、1206b
pフラグメントをpBluebacHis2B(InVitrogen)のN末端ヘキサ−
hisタグを用いてフレーム内でサブクローン化した。これを容易にするために
、pBluebacHis2BをBamHIで切断し、DNAポリメラーゼ大型
(クレノウ)フラグメントを用いることによって5’突出末端を平滑末端に変え
、次いで、XhoIでさらに消化した。次いで、標準技術(Sambrookら(上掲)
)を用いて、1206bp HincII−XhoI LDL−PLAフラグメ
ントをベクターフラグメント中に連結した。LDL−PLAcDNAの該12
06bpフラグメントは、推定のシグナルペプチドを包含するN末端の39個の
アミノ酸を欠失するポリペプチドをコードする。ヒト血漿試料の以前の分析では
、最初の41個のアミノ酸が除去された酵素がヒト血漿由来の単離形態であるこ
とが示された(Stafforini D.M.ら、(1997), J Biol. Chem. 272, 17895-17898
)。タグを除去したタンパク質が配列DPSSRSAAGTMNKIQVL(下
線はLDL−PLAポリペプチド配列の開始を示す)で開始するように、上記
のように、ヘキサ−hisタグおよびエンテロキナーゼ部位をLDL−PLA ポリペプチド中に導入した。
【0022】 実施例2−細胞培養およびトランスフェクション スポドプテラ・フルギペルダ(Sf9)細胞系統をthe European Collection
of Animal Cell Cultures(ECACC)から入手した。細胞は、慣例により、
振盪フラスコ培養として維持され、0.2−2x10細胞ml−1の濃度範囲
で培養し、120−160rpmで振盪し、27℃でインキュベートした。細胞
は、慣例により、1x脂質補足剤、1x酵母限外濾過液および0.2%Plur
onicF−68を含有するIPL−41(Life Technologies, Inc)中で培養
した。全ての補足剤はSigma-Aldrichより入手した。胎仔ウシ血清(5%v/v
)を長期保管のためのウイルスストックに添加して、ウイルス力価の喪失を防い
だ。組換えウイルスの単離は、製造者のガイドラインに従い、Bsu 36I消
化AcMNPV DNA(Bac−N−Blue;InVitrogen)を用いる移入プ
ラスミドのリポソーム媒介トランスフェクションを用いて行われた。組換えウイ
ルスプラークをアガロースオーバーレイから単離し、新鮮なSf9細胞を再感染
させるために用いた。酵素活性は、以前に記載されたように細胞ライゼートから
測定した(Tew, D.Gら(1996) Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol. 16, 591-599
)。
【0023】 大規模なタンパク質発現の場合、培養物の同時感染を確実にするために、1.
5−2x10細胞ml−1の細胞濃度で血清不含培養物に適当な組換えバキュ
ロウイルスを細胞あたり5ウイルス粒子の感染多重度(moi)で感染させた。
時間推移研究は感染後44−48時間で細胞生存力の著しい喪失を示し、次いで
培養培地中に酵素活性の喪失を伴うので、該時点で培養物を遠心分離(1000
xg、10分)によって回収した。
【0024】 実施例3−組換えLDL−PLAの精製 細胞ライゼートは、1L培養基由来の実施例1Aの発現ベクターを含むSf9
細胞を溶解バッファー40ml(50mM Tris、10mM CHAPS、1
0mMイミダゾール、0.5M NaCl、0.01mg/mlペプスタチンA
、0.01mg/mlアプロチニン、0.01mg/mlロイペプチン、0.0
1mg/mlアンチパイン、0.05mg/mlベンズアミジン、pH7.5)
中に再懸濁することによって調製した。細胞を液体窒素を用いる3回の冷凍−解
凍に付した。放出されるDNAに起因する試料の粘性を減少させるために、DN
Ase(2mg)を加えた。ライゼートを18000xgで30分間遠心分離し
て、細胞破片をペレット化した。上澄液を予め平衡化した(50mM Tris
、10mM CHAPS、0.5M NaCl、pH7.5)100mlの亜鉛キ
レーティングセファロース(chleating Sepharose)カラム上に添加し、4カラ
ム容量の平衡化バッファーを用いて洗浄した。LDL−PLAを50mMTr
is、10mM CHAPS、0.5M NaCl、pH7.5、50mMイミダ
ゾールを用いて溶出した。活性フラクションをプールし、10mM CHAPS
中における1M MES酸溶液の滴下によってpHを6.0に減少させた。pH
の調整後、試料を50mM MES、10mM CHAPS、0.5M NaCl
、1mM EDTA、pH6.0中で予め平衡化した100mlのブルーセファ
ロースカラム上に添加した。カラムを5カラム容量の平衡化バッファー、次いで
、8カラム容量の50mM MOPS、10mM CHAPS、0.5M NaC
l、1mM EDTA、pH7.5で洗浄した。LDL−PLAは、5カラム
容量の50mM Tris、10mM CHAPS、2M NaCl、1mM ED
TA、pH8.5を用いて溶出された。活性フラクションをプールし、限外濾過
(YM30)によって濃縮し、次いで、50mM Tris、10mM CHAP
S、1mM EDTA、pH8.0に対して4℃で透析した。透析後、タンパク
質溶液を遠心分離(18000xg)していずれの沈殿物も除去した。上澄液を
50mM Tris、10mM CHAPS、1mM EDTA、pH8.0で予
め平衡化した高性能Qセファロース(high performance Q Sepharose)カラム(
8ml、HR10/10)上に添加した。280nmの吸光度が安定したベース
ラインに達するまでカラムを平衡化バッファーで洗浄した。LDL−PLA
、15カラム容量に及ぶ0−1.0M NaClの線形勾配を用いて溶出された
。活性は約0.4M塩で溶出した。活性フラクションをプールし、限外濾過(Y
M30)によって濃縮し、純粋な物質を4℃で保管した。
【0025】 実施例4−ヘキサ−hisタグを付加したLDL−PLAの精製 細胞ライゼートは、1L培養基由来の実施例1Bの発現ベクターを含むSf9
細胞を溶解バッファー40ml(50mM Tris、10mM CHAPS、1
0mMイミダゾール、0.5M NaCl、0.01mg/mlペプスタチンA
、0.01mg/mlアプロチニン、0.01mg/mlロイペプチン、0.0
1mg/mlアンチパイン、0.05mg/mlベンズアミジン、pH7.5)
中に再懸濁することによって調製した。細胞を液体窒素を用いる3回の冷凍−解
凍に付した。放出されるDNAに起因する試料の粘性を減少させるために、DN
Ase(2mg)を加えた。ライゼートを18000xgで30分間遠心分離し
て、細胞破片をペレット化した。上澄液を予め平衡化したニッケルNTAカラム
(5ml)上に直接添加し、280nmの吸光度がベースラインに達するまで、
50mM Tris、10mM CHAPS、10mMイミダゾール、0.5M
NaCl、pH7.5を用いて洗浄した。ヘキサ−hisタグを付加したLDL
−PLAは、50mM Tris、10mM CHAPS、0.5Mイミダゾー
ル、0.5M NaCl、pH7.5を用いて溶出した。活性フラクションをプ
ールし、Amicon YM30膜上の限外濾過によって濃縮した。50mM M
ES、10mM CHAPS、0.5M NaCl、pH6.0に対して4℃にて
一晩透析後、ヘキサ−hisタグを付加したLDL−PLAを透析バッファー
中で予め平衡化した1mlハイトラップ・ブルー(Hi-Trap Blue)(Pharmacia
)カラム上に添加した。カラムを8カラム容量の透析バッファー、次いで、5カ
ラム容量の50mM MOPS、10mM CHAPS、0.5M NaCl、p
H7.5で洗浄した。ヘキサ−hisタグを付加したLDL−PLA活性は、
50mM Tris、10mM CHAPS、2M NaCl、pH8.5で溶出
された。活性フラクションをプールし、濃縮し(Amicon YM30)、4℃で保管した
。製造者のプロトコール(R&D Systems)に従い、組換えエンテロキナーゼを用
いてヘキサ−hisタグを除去した。簡単に言えば、0.05mgの純粋なLD
L−PLAを1単位のエンテロキナーゼと一緒に切断バッファー(20mM
Tris、50mM NaCl、2mM CaCl、pH7.4)の存在下、室
温にて16時間インキュベートした。タグの除去は、SDS−PAGEおよび抗
−ヘキサ−his抗体を用いるウェスタンブロッティングの両方によって確認さ
れた。ヘキサ−hisタグの除去後、上記で用いたニッケルNTAカラム上に添
加することによってLDL−PLAをさらに精製した。タグを除去したLDL
−PLAは、ボイド容積中に溶出した。活性タンパク質は4℃で保管した。
【0026】 実施例5 LDL−PLAアッセイ 全アッセイは、別記しないかぎり、37℃にて50mM HEPES、150
mM NaCl、pH=7.4中で行った。合成LDL−PLA基質DNGP
(1−デカノイル−2−(4−ニトロフェニルグルタリル)ホスファチジルコリ
ン)をメタノール中の10mMストック溶液として調製し、必要に応じてバッフ
ァー中に希釈した。LDL−PLAを37℃でバッファー中における50μM
DNGPに添加した。吸光度の増加は、カイネティック・モードにおいて運転
するダイオードアレイ分光光度計(Hewlet-Packard)または96ウェルプレート
リーダー(Molecular Devices, Tmax)のいずれかを用いて400nmで追跡さ
れた。生産物は、公知の吸光率、ε400=15000cm−1−1を用いて
定量した。KmおよびKcatは、5〜200μMの濃度範囲の基質に対して速
度を測定することによって決定した。次いで、Grafit(Leatherbarrow, R.J. (1
992) Grafit Version 3.0, Erithacus Software Ltd., Staines, U.K.)を用い
る非線形回帰によって、初速度を下記の方程式(1)に適合させた。 速度=kcat [E][S]/(Km+[S]) (1) タンパク質は、Pierce BCAアッセイキットを用いて、製造者の指示にしたがっ
て測定した。
【0027】 表1は、バキュロウイルス感染Sf9細胞系において発現された組換えLDL
−PLAの精製を要約する。Zn2+キレーティングセファロースカラムから
LDL−PLAを溶出するために用いたイミダゾールの吸光度が280nmで
のタンパク質の吸光度を覆い隠すので、該カラムについて図を示さない。表1の
データは該工程が精製に関して非生産的であることを示唆するが、すなわち、精
製度1が示されるが、該工程に含まれるものは、良好な総合的精製を得るために
必須であることがわかった。該工程はおそらく、CHAPSによって可溶化され
る脂質および非タンパク質性物質の除去に効果的であり、さもなければ、それは
下流のクロマトグラフィーに不利な影響を及ぼす。工程2のブルーセファロース
クロマトグラフィーは、透析を必要とせずにZn2+キレーティングセファロー
ス溶出液のpHの迅速な調整を可能にする。天然酵素の精製(Tew, DGら、(1996
) Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol. 16, 591-599)と同様に、ブルーセファ
ロースクロマトグラフィーは、組換えLDL−PLAのための重要な精製工程
を提供し、バッチ様式の洗浄ならびにpHおよび塩濃度段階の組み合わせを用い
る溶出を用いて容易に達成される。最終的に、陰イオン交換クロマトグラフィー
が高純度および高収率のタンパク質を提供する。全LDL−PLA活性は単一
のピークとして溶出する。この第3および最終工程における見かけの収率が>1
00%であることに注目されたい。おそらく、該工程の前にZn2+キレーティ
ングセファロースおよびブルーセファロースクロマトグラフィー中を通過した脂
質成分が該ホスホリパーゼの阻害剤として作用しうる。そこで、陰イオン交換に
おける該阻害成分の除去が見かけの>100%収率の原因となるのであろう。
【0028】 N末端配列決定を用いて、LDL−PLAとしての精製タンパク質の同一性
を確認した。しかしながら、N末端配列決定はいくつかのN末端を示した。配列
決定データの注意深いデコンヴォリューションは、精製LDL−PLAにおい
て少なくとも3つのN末端が存在することを示した。3つのN末端の全ては、L
DL−PLA由来であったが、予想される全長遺伝子産物由来のものはなかっ
た。これらのデータを表2に示す。
【0029】
【表1】 (上記のデータは2.5Lの粗細胞ライゼート由来である)
【0030】
【表2】
【0031】 ヘキサ−hisタグを付加したLDL−PLAの精製を表3に要約する。第
1工程はNTA−ニッケルカラムである。濃縮および透析後、ブルーセファロー
スクロマトグラフィーにより、妥当な非活性および高純度のタンパク質を得る。
精製のSDS−PAGE分析は、ブルーセファロースクロマトグラフィー後に単
一のタンパク質が存在することを示す。エンテロキナーゼを用いるタグの除去、
次いで、NTA−ニッケルカラムの反復により、ここでボイド容積中に溶出する
均一のタグを除去したLDL−PLAを得る。N末端配列決定により、タグを
除去したタンパク質のN末端の信憑性を確認した。
【0032】 各々、タグを除去したLDL−PLAについて得られたKm値は20μMで
あり、一方、kcat値は68s−1である。比較すると、ヒト血漿から精製さ
れたLDL−PLAは、12μMのKm値および100s−1のkcat値を
有する(Tew, DGら、(1996) Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol. 16, 591-599
)。したがって、LDL−PLAのタグを除去した組換え形態は、ヒト血漿か
ら単離された天然酵素に著しく類似する。わずかに小さいKm値は、該タンパク
質のN末端の欠失に起因しうる。
【0033】
【表3】
【0034】 配列情報 配列番号1−LDL−PLAポリペプチドのアミノ酸配列 MVPPKLHVLFCLCGCLAVVYPFDWQYINPVAHMKSSAWVNKIQVLMAAASFGQTKIPRGNGPYSVGCTDLMF DHTNKGTFLRLYYPSQDNDRLDTLWIPNKEYFWGLSKFLGTHWLMGNILRLLFGSMTTPANWNSPLRPGEKY PLVVFSHGLGAFRTLYSAIGIDLASHGFIVAAVEHRDRSASATYYFKDQSAAEIGDKSWLYLRTLKQEEETH IRNEQVRQRAKECSQALSLILDIDHGKPVKNALDLKFDMEQLKDSIDREKIAVIGHSFGGATVIQTLSEDQR FRCGIALDAWMFPLGDEVYSRIPQPLFFINSEYFQYPANIIKMKKCYSPDKERKMITIRGSVHQNFADFTFA TGKIIGHMLKLKGDIDSNAAIDLSNKASLAFLQKHLGLHKDFDQWDCLIEGDDENLIPGTNINTTNQHIMLQ NSSGIEKYN
【0035】 配列番号2−LDL−PLAのヌクレオチド配列 10 20 30 40 50 TGAGAGACTAAGCTGAAACTGCTGCTCAGCTCCCAAGATGGTGCCACCCA M V P P K 60 70 80 90 100 AATTGCATGTGCTTTTCTGCCTCTGCGGCTGCCTGGCTGTGGTTTATCCT L H V L F C L C G C L A V V Y P 110 120 130 140 150 TTTGACTGGCAATACATAAATCCTGTTGCCCATATGAAATCATCAGCATG F D W Q Y I N P V A H M K S S A W 160 170 180 190 200 GGTCAACAAAATACAAGTACTGATGGCTGCTGCAAGCTTTGGCCAAACTA V N K I Q V L M A A A S F G Q T K 210 220 230 240 250 AAATCCCCCGGGGAAATGGGCCTTATTCCGTTGGTTGTACAGACTTAATG I P R G N G P Y S V G C T D L M 260 270 280 290 300 TTTGATCACACTAATAAGGGCACCTTCTTGCGTTTATATTATCCATCCCA F D H T N K G T F L R L Y Y P S Q 310 320 330 340 350 AGATAATGATCGCCTTGACACCCTTTGGATCCCAAATAAAGAATATTTTT D N D R L D T L W I P N K E Y F W 360 370 380 390 400 GGGGTCTTAGCAAATTTCTTGGAACACACTGGCTTATGGGCAACATTTTG G L S K F L G T H W L M G N I L 410 420 430 440 450 AGGTTACTCTTTGGTTCAATGACAACTCCTGCAAACTGGAATTCCCCTCT R L L F G S M T T P A N W N S P L 460 470 480 490 500 GAGGCCTGGTGAAAAATATCCACTTGTTGTTTTTTCTCATGGTCTTGGGG R P G E K Y P L V V F S H G L G A 510 520 530 540 550 CATTCAGGACACTTTATTCTGCTATTGGCATTGACCTGGCATCTCATGGG F R T L Y S A I G I D L A S H G 560 570 580 590 600 TTTATAGTTGCTGCTGTAGAACACAGAGATAGATCTGCATCTGCAACTTA F I V A A V E H R D R S A S A T Y 610 620 630 640 650 CTATTTCAAGGACCAATCTGCTGCAGAAATAGGGGACAAGTCTTGGCTCT Y F K D Q S A A E I G D K S W L Y 660 670 680 690 700 ACCTTAGAACCCTGAAACAAGAGGAGGAGACACATATACGAAATGAGCAG L R T L K Q E E E T H I R N E Q 710 720 730 740 750 GTACGGCAAAGAGCAAAAGAATGTTCCCAAGCTCTCAGTCTGATTCTTGA V R Q R A K E C S Q A L S L I L D 760 770 780 790 800 CATTGATCATGGAAAGCCAGTGAAGAATGCATTAGATTTAAAGTTTGATA I D H G K P V K N A L D L K F D M 810 820 830 840 850 TGGAACAACTGAAGGACTCTATTGATAGGGAAAAAATAGCAGTAATTGGA E Q L K D S I D R E K I A V I G 860 870 880 890 900 CATTCTTTTGGTGGAGCAACGGTTATTCAGACTCTTAGTGAAGATCAGAG H S F G G A T V I Q T L S E D Q R 910 920 930 940 950 ATTCAGATGTGGTATTGCCCTGGATGCATGGATGTTTCCACTGGGTGATG F R C G I A L D A W M F P L G D E 960 970 980 990 1000 AAGTATATTCCAGAATTCCTCAGCCCCTCTTTTTTATCAACTCTGAATAT V Y S R I P Q P L F F I N S E Y 1010 1020 1030 1040 1050 TTCCAATATCCTGCTAATATCATAAAAATGAAAAAATGCTACTCACCTGA F Q Y P A N I I K M K K C Y S P D 1060 1070 1080 1090 1100 TAAAGAAAGAAAGATGATTACAATCAGGGGTTCAGTCCACCAGAATTTTG K E R K M I T I R G S V H Q N F A 1110 1120 1130 1140 1150 CTGACTTCACTTTTGCAACTGGCAAAATAATTGGACACATGCTCAAATTA D F T F A T G K I I G H M L K L 1160 1170 1180 1190 1200 AAGGGAGACATAGATTCAAATGCAGCTATTGATCTTAGCAACAAAGCTTC K G D I D S N A A I D L S N K A S 1210 1220 1230 1240 1250 ATTAGCATTCTTACAAAAGCATTTAGGACTTCATAAAGATTTTGATCAGT L A F L Q K H L G L H K D F D Q W 1260 1270 1280 1290 1300 GGGACTGCTTGATTGAAGGAGATGATGAGAATCTTATTCCAGGGACCAAC D C L I E G D D E N L I P G T N 1310 1320 1330 1340 1350 ATTAACACAACCAATCAACACATCATGTTACAGAACTCTTCAGGAATAGA I N T T N Q H I M L Q N S S G I E 1360 GAAATACAATT K Y N
【0036】 実施例1Aに記載されたサブクローニングに使用されるXbaIおよびXho
I部位は、LDL−PLAcDNA(WO95/00649、SmithKline Bee
cham)を含むλUnizap XRベクター(Stratagene)ベクターによって提
供された。したがって、上記の配列には示さない。 実施例1Bに記載のサブクローニングに使用される位置152のHincII
部位には、下線が付される。XhoI部位は、LDL−PLAcDNA(WO
95/00649,SmithKline Beecham)をクローニングするために使用された
λUnizap XRベクター中において終止コドンの約40bp下流にある。
【配列表】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) // A61K 38/46 A61K 37/54 (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),CA,JP,U S (72)発明者 ヘレン・ボイド イギリス、シーエム19・5エイダブリュ ー、エセックス、ハーロウ、サード・アベ ニュー、ニュー・フロンティアーズ・サイ エンス・パーク・サウス、スミスクライ ン・ビーチャム・ファーマシューティカル ズ (72)発明者 デイビッド・グラハム・テュウ アメリカ合衆国19406ペンシルベニア州キ ング・オブ・プルシア、スウェードラン ド・ロード709番、スミスクライン・ビー チャム・ファーマシューティカルズ Fターム(参考) 4B024 AA01 BA11 CA04 CA07 DA02 EA02 EA04 GA13 HA03 4B050 CC04 CC05 DD11 EE01 FF01C FF03E FF05E FF14E FF20C LL01 LL03 LL05 4B065 AA90X AA93Y AB01 AC14 BA05 BB01 BC03 BC11 BC26 BD01 BD15 BD17 BD45 CA31 CA44 CA46 4C084 AA06 BA23 CA25 CA49 CA53 CA56 DC02 NA14 ZB112 4H045 AA20 BA10 CA40 DA89 EA20 EA50 FA74 GA01 GA15 GA26

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 a)組換えLDL−PLAポリペプチドを含有する細胞抽
    出液、上澄液または溶液を亜鉛キレートカラムに付し; b)(a)由来の溶出液をブルーセファロースカラムに付し;次いで c)(b)由来の溶出液をQセファロースカラムに付す工程を特徴とする組換
    えLDL−PLAポリペプチドの精製方法。
  2. 【請求項2】 さらに、 a)ヒスチジンタグを付加したLDL−PLAポリペプチドをコードしてい
    るcDNAを含む組換えベクターを構築し; b)(a)において構築された組換えベクターによってコードされるポリペプ
    チドを適当な宿主中で発現させ; c)回収培地または細胞ライゼートからポリペプチドを単離し; d)金属マトリックスアフィニティーカラムを用いてポリペプチドを精製し;
    次いで e)プロテアーゼ切断によってヒスチジンタグを除去する前工程を特徴とする
    請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】 金属マトリックスアフィニティーカラムがニッケルマトリッ
    クスである請求項2記載の方法。
  4. 【請求項4】 組換えLDL−PLAポリペプチドがバキュロウイルス/
    スポドプテラ・フルギペルダ(sf9)発現系において発現される請求項1〜3
    のいずれか1項記載の方法。
  5. 【請求項5】 a)ヒスチジンタグを付加したLDL−PLAポリペプチ
    ドをコードしているcDNAまたはそのフラグメントを含む組換えベクターを構
    築し; b)(a)において構築された組換えベクターによってコードされるポリペプ
    チドを適当な宿主中で発現させ; c)回収培地または細胞ライゼートからポリペプチドを単離し; d)金属マトリックスアフィニティーカラムを用いてポリペプチドを精製し;
    次いで e)プロテアーゼ切断によってヒスチジンタグを除去する工程を特徴とする組
    換えLDL−PLAポリペプチドの精製方法。
  6. 【請求項6】 LDL−PLAポリペプチドが: a)配列番号1のアミノ酸配列に対し少なくとも95%の同一性を有するポリ
    ペプチド; b)配列番号1の配列を有するポリペプチド; c)配列番号2のポリヌクレオチドに対し少なくとも95%の同一性を有する
    ポリヌクレオチドを含むポリヌクレオチドによってコードされるポリペプチド;
    および d)配列番号2のポリヌクレオチド配列によってコードされるポリペプチド;
    または(a)〜(d)のポリペプチドのフラグメントよりなる群から選択される
    ポリペプチドを含む請求項1〜5のいずれか1項記載の方法。
  7. 【請求項7】 式(I): His(n)−X(r)−LDL-PLA−Y(s)−His(p)
    (I) [式中、 Hisは天然のアミノ酸ヒスチジンを示し; LDL−PLAは: a)配列番号1のアミノ酸配列に対し少なくとも95%の同一性を有するポリ
    ペプチド; b)配列番号1の配列を有するポリペプチド; c)配列番号2のポリヌクレオチドに対し少なくとも95%の同一性を有する
    ポリヌクレオチドを含むポリヌクレオチドによってコードされるポリペプチド;
    および d)配列番号2のポリヌクレオチド配列によってコードされるポリペプチド;
    または(a)〜(d)のポリペプチドの活性フラグメントよりなる群から選択さ
    れるポリペプチドを含むポリペプチドを示し; X、Yはプロテアーゼ切断部位であり; nおよびpは同一であっても異なっていてもよく、0〜10であり; rおよびsは同一であっても異なっていてもよく、0または1である] で示されるヒスチジンタグを付加したLDL−PLAポリペプチドの発現を指
    示する組換えベクター。
  8. 【請求項8】 コードされるポリペプチドに関し、nが6であってpが0で
    あるか、またはpが6であってnが0である請求項7記載の組換えベクター。
  9. 【請求項9】 XおよびYがエンテロキナーゼ切断部位であり、rが1であ
    てsが0であるか、またはsが1であってrが0である請求項7または8記載の
    組換えベクター。
  10. 【請求項10】 nが6であり、pが0であり、rが1であり、sが0であ
    って、Xがエンテロキナーゼ切断部位である請求項7〜9のいずれか1項記載の
    組換えベクター。
  11. 【請求項11】 請求項7〜10のいずれか1項記載の組換えベクターを含
    む宿主細胞。
  12. 【請求項12】 昆虫細胞スポドプテラ・フルギペルダ(Sf9)である請
    求項11記載の宿主細胞。
  13. 【請求項13】 請求項1〜6のいずれか1項記載の方法を用いて調製され
    るLDL−PLA
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