JP2023174125A - METHOD FOR PURIFYING ANTIBODY USING Fc-BINDING PROTEIN IMMOBILIZED ADSORBENT - Google Patents

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真澄 高山
Masumi Takayama
陽介 寺尾
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Abstract

To provide a method for efficiently purifying an antibody included in a sample by using an antibody adsorbent that includes an insoluble carrier and a human neonatal Fc receptor immobilized to the carrier.SOLUTION: The foregoing problem is solved by adjusting the pH levels of an equilibration liquid, used for equilibrating a column filled with the adsorbent, and the sample to be 4.5 or more and 5.7 or less.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、不溶性担体と、当該担体に固定化したFc結合性タンパク質とを含む吸着剤を用いた、試料中に含まれる抗体の精製方法に関する。特に本発明は、不溶性担体と、当該担体に固定化したヒト新生児Fcレセプターとを含む吸着剤を用いた、前記抗体の高効率な精製方法に関する。 The present invention relates to a method for purifying antibodies contained in a sample using an adsorbent containing an insoluble carrier and an Fc-binding protein immobilized on the carrier. In particular, the present invention relates to a highly efficient method for purifying the antibody using an adsorbent containing an insoluble carrier and a human neonatal Fc receptor immobilized on the carrier.

Fcレセプターは、免疫グロブリン(抗体)分子のFc領域に結合する受容体タンパク質であり、抗原と免疫グロブリンとの免疫複合体に結合して細胞内にシグナル伝達を行なう(非特許文献1)。Fcレセプターの例として、免疫グロブリンスーパーファミリーに属する、Fcγレセプター、Fcαレセプター、Fcεレセプターや、主要組織適合遺伝子複合体(MHC)クラスI関連分子である、新生児(neonatal)Fcレセプター(FcRn)があげられる。 Fc receptors are receptor proteins that bind to the Fc region of immunoglobulin (antibody) molecules, and bind to immune complexes of antigens and immunoglobulins to transmit signals within cells (Non-Patent Document 1). Examples of Fc receptors include Fcγ receptor, Fcα receptor, Fcε receptor, which belong to the immunoglobulin superfamily, and neonatal Fc receptor (FcRn), which is a major histocompatibility complex (MHC) class I-related molecule. It will be done.

前述したようにFcレセプターは、免疫グロブリン分子のFc領域に結合するタンパク質(以下、「Fc結合性タンパク質」とも表記)である。したがって、Fcレセプターを不溶性担体に固定化して得られる吸着剤は、試料中に含まれる免疫グロブリン(抗体)を高純度に精製できる。前記FcレセプターとしてヒトFcγレセプターを用いたときの抗体精製の例として特許文献1が、前記FcレセプターとしてヒトFcRnを用いたときの抗体精製の例として特許文献2が、それぞれ開示されている。 As mentioned above, Fc receptors are proteins that bind to the Fc region of immunoglobulin molecules (hereinafter also referred to as "Fc-binding proteins"). Therefore, an adsorbent obtained by immobilizing Fc receptors on an insoluble carrier can purify immunoglobulins (antibodies) contained in a sample to a high degree of purity. Patent Document 1 discloses an example of antibody purification using human Fcγ receptor as the Fc receptor, and Patent Document 2 discloses an example of antibody purification using human FcRn as the Fc receptor.

特許文献2では、あらかじめリン酸緩衝液(pH5.8)で平衡化した、ヒトFcRnを固定化した吸着剤を充填したカラムに、抗体を含む溶液(pH5.8)を添加し、当該抗体を前記吸着剤に吸着させた後、リン酸緩衝液(pH8.0)を用いたpHグラジエント溶出により、前記吸着剤に吸着した抗体を溶出させている。しかしながら、特許文献2に記載の方法では抗体の収率が低く、より効率的な抗体精製方法が求められた。 In Patent Document 2, a solution containing an antibody (pH 5.8) is added to a column filled with an adsorbent immobilized with human FcRn that has been equilibrated in advance with a phosphate buffer (pH 5.8), and the antibody is After adsorption to the adsorbent, the antibody adsorbed to the adsorbent is eluted by pH gradient elution using a phosphate buffer (pH 8.0). However, the method described in Patent Document 2 has a low antibody yield, and a more efficient antibody purification method has been sought.

特開2012-072091号公報Japanese Patent Application Publication No. 2012-072091 特開2018-183087号公報Japanese Patent Application Publication No. 2018-183087

Takai T.,Jpn.J.Clin.Immunol.,28,318-326,2005Takai T. , Jpn. J. Clin. Immunol. , 28, 318-326, 2005

本発明の課題は、不溶性担体と、当該担体に固定化したヒト新生児Fcレセプターとを含む吸着剤を用いて、試料中に含まれる抗体を高効率に精製する方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a method for highly efficiently purifying antibodies contained in a sample using an adsorbent containing an insoluble carrier and a human neonatal Fc receptor immobilized on the carrier.

本発明者らは上記の課題を解決すべく鋭意検討を行なった結果、ヒト新生児Fcレセプター(FcRn)を固定化した吸着剤を充填したカラムの平衡化液、および抗体を含む溶液のpHを最適化することで、高効率な抗体精製を実現し、本発明を完成するに至った。 The present inventors conducted intensive studies to solve the above problems, and as a result, optimized the pH of the equilibration solution of the column packed with the adsorbent immobilized human neonatal Fc receptor (FcRn) and the solution containing the antibody. By doing so, we realized highly efficient antibody purification and completed the present invention.

すなわち、本発明は以下の[1]から[3]に記載の態様を包含する。 That is, the present invention includes the embodiments described in [1] to [3] below.

[1]不溶性担体と当該担体に固定化したFc結合性タンパク質とを含む抗体吸着剤を充填したカラムを平衡化液で平衡化する工程と、前記工程で平衡化したカラムに抗体を含む溶液を添加し当該抗体を前記吸着剤に吸着させる工程と、前記吸着剤に吸着した抗体を溶出液で溶出させる工程とを含む、抗体の精製方法であって、前記Fc結合性タンパク質がヒト新生児Fcレセプター(FcRn)であり、前記平衡化液および前記抗体を含む溶液のpHが4.5以上5.7以下である、前記精製方法。 [1] Equilibrating a column packed with an antibody adsorbent containing an insoluble carrier and an Fc-binding protein immobilized on the carrier with an equilibration solution, and applying a solution containing the antibody to the column equilibrated in the above step. A method for purifying an antibody, the method comprising the steps of: adding and adsorbing the antibody to the adsorbent; and eluting the antibody adsorbed to the adsorbent with an eluent, wherein the Fc-binding protein is a human neonatal Fc receptor. (FcRn), and the pH of the equilibration solution and the solution containing the antibody is 4.5 or more and 5.7 or less.

[2]ヒトFcRnが以下の(i)から(iii)のいずれかから選択される、[1]に記載の精製方法;
(i)配列番号1に記載のアミノ酸配列のうち24番目のアラニンから297番目のセリンまでのアミノ酸残基および配列番号2に記載のアミノ酸配列のうち21番目のイソロイシンから119番目のメチオニンまでのアミノ酸残基を少なくとも含むポリペプチド
(ii)配列番号1に記載のアミノ酸配列のうち24番目のアラニンから297番目のセリンまでのアミノ酸残基および配列番号2に記載のアミノ酸配列のうち21番目のイソロイシンから119番目のメチオニンまでのアミノ酸残基を少なくとも含み、ただしこれらアミノ酸残基において1もしくは数個の位置での1もしくは数個のアミノ酸残基の置換、欠失、挿入および付加のうち、いずれか1つ以上生じ、かつ抗体結合活性を有するポリペプチド
(iii)配列番号1に記載のアミノ酸配列のうち24番目のアラニンから297番目のセリンまで、および配列番号2に記載のアミノ酸配列のうち21番目のイソロイシンから119番目のメチオニンまでのアミノ酸配列全体に対して70%以上の相同性を有し、かつ抗体結合活性を有するポリペプチド。
[2] The purification method according to [1], wherein the human FcRn is selected from any of the following (i) to (iii);
(i) Amino acid residues from the 24th alanine to the 297th serine in the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1 and from the 21st isoleucine to the 119th methionine in the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 2. (ii) an amino acid residue from the 24th alanine to the 297th serine in the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1 and from the 21st isoleucine in the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 2; Containing at least the amino acid residues up to the 119th methionine, any one of substitutions, deletions, insertions, and additions of one or more amino acid residues at one or more positions in these amino acid residues polypeptide (iii) which has an antibody-binding activity and has an antibody-binding activity, from the 24th alanine to the 297th serine in the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1, and the 21st alanine in the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 2. A polypeptide that has 70% or more homology to the entire amino acid sequence from isoleucine to methionine 119 and has antibody binding activity.

[3]ヒトFcRnが以下の(iv)から(vi)のいずれかから選択される、[2]に記載の精製方法;
(iv)配列番号3に記載のアミノ酸配列のうち29番目のアラニンから426番目のメチオニンまでのアミノ酸残基を少なくとも含むポリペプチド
(v)配列番号3に記載のアミノ酸配列のうち29番目のアラニンから426番目のメチオニンまでのアミノ酸残基を少なくとも含み、ただし当該アミノ酸残基のうち29番目のアラニンから302番目のセリンまで、および/または328番目のイソロイシンから426番目のメチオニンまでのアミノ酸残基において、1もしくは数個の位置での1もしくは数個のアミノ酸残基の置換、欠失、挿入および付加のうち、いずれか1つ以上生じ、かつ抗体結合活性を有するポリペプチド
(vi)配列番号3に記載のアミノ酸配列のうち29番目のアラニンから426番目のメチオニンまでのアミノ酸残基を少なくとも含み、ただし当該アミノ酸残基のうち29番目のアラニンから302番目のセリンまで、および328番目のイソロイシンから426番目のメチオニンまでのアミノ酸配列全体に対し70%の相同性を有し、かつ抗体結合活性を有するポリペプチド。
[3] The purification method according to [2], wherein the human FcRn is selected from any of the following (iv) to (vi);
(iv) A polypeptide containing at least the amino acid residues from the 29th alanine to the 426th methionine in the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 3. (v) From the 29th alanine to the 426th methionine in the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 3. Contains at least the amino acid residues up to the 426th methionine, but among the amino acid residues, from the 29th alanine to the 302nd serine, and/or from the 328th isoleucine to the 426th methionine, A polypeptide (vi) in SEQ ID NO: 3 that has one or more of substitutions, deletions, insertions, and additions of one or more amino acid residues at one or more positions and has antibody binding activity. Contains at least the amino acid residues from the 29th alanine to the 426th methionine in the amino acid sequence described, provided that the amino acid residues from the 29th alanine to the 302nd serine, and from the 328th isoleucine to the 426th amino acid residue A polypeptide that has 70% homology to the entire amino acid sequence up to methionine and has antibody binding activity.

本発明は、不溶性担体と当該担体に固定化したヒトFcRnとを含む抗体吸着剤を充填したカラムを平衡化液で平衡化する工程と、前記工程で平衡化したカラムに抗体を含む溶液を添加し当該抗体を前記吸着剤に吸着させる工程と、前記吸着剤に吸着した抗体を溶出液で溶出させる工程とを含む抗体の精製方法において、前記平衡化液および前記抗体を含む溶液のpHを4.5以上5.7以下とすることを特徴としている。本発明は試料中に含まれる抗体を効率的に精製できることから、抗体の工業的生産に適した方法といえる。 The present invention comprises a step of equilibrating a column packed with an antibody adsorbent containing an insoluble carrier and human FcRn immobilized on the carrier with an equilibration solution, and adding a solution containing the antibody to the column equilibrated in the step. In the antibody purification method, which includes the steps of adsorbing the antibody to the adsorbent, and eluting the antibody adsorbed to the adsorbent with an eluent, the pH of the equilibration solution and the solution containing the antibody is set to 4. It is characterized by having a value of .5 or more and 5.7 or less. Since the present invention can efficiently purify antibodies contained in a sample, it can be said to be a method suitable for industrial production of antibodies.

Fc結合性タンパク質FcRn-m10ΔW87(配列番号4)固定化吸着剤を充填したカラムを用いて、モノクローナル抗体を分離したクロマトグラムである。なお前記カラムの平衡化液およびモノクローナル抗体を含む溶液のpHは、4.7(細実線)、5.0(一点鎖線)、5.3(点線)および5.5(太実線)のいずれかである。This is a chromatogram in which a monoclonal antibody was separated using a column packed with an adsorbent immobilized with Fc-binding protein FcRn-m10ΔW87 (SEQ ID NO: 4). Note that the pH of the equilibration solution of the column and the solution containing the monoclonal antibody is 4.7 (thin solid line), 5.0 (dotted chain line), 5.3 (dotted line), or 5.5 (thick solid line). It is. Fc結合性タンパク質FcRn-m10ΔW87(配列番号4)固定化吸着剤を充填したカラムを用いて、モノクローナル抗体を分離したクロマトグラムである。なお前記カラムの平衡化液およびモノクローナル抗体を含む溶液のpHは、5.5(太実線)、5.8(二点鎖線)および6.0(破線)のいずれかである。This is a chromatogram in which a monoclonal antibody was separated using a column packed with an adsorbent immobilized with the Fc-binding protein FcRn-m10ΔW87 (SEQ ID NO: 4). The pH of the column equilibration solution and the solution containing the monoclonal antibody is 5.5 (thick solid line), 5.8 (two-dot chain line), or 6.0 (dashed line).

以下、本発明を詳細に説明する。 The present invention will be explained in detail below.

本発明におけるFc結合性タンパク質は、
(I)抗体のFc領域に結合性を有するヒトFcRn、
(II)前記ヒトFcRnのアミノ酸残基において1もしくは数個の位置での1もしくは数個のアミノ酸残基の置換、欠失、挿入および付加のうち、いずれか1つ以上生じ、かつ前記結合性(以下、単に「抗体結合活性」とも表記)を有するポリペプチド、および
(III)前記ヒトFcRnのアミノ酸配列全体に対して70%以上の相同性を有し、かつ抗体結合活性を有するポリペプチド、
のいずれかである。
The Fc binding protein in the present invention is
(I) human FcRn that has binding properties to the Fc region of antibodies;
(II) any one or more of substitutions, deletions, insertions, and additions of one or more amino acid residues at one or more positions in the amino acid residues of the human FcRn, and the binding property (hereinafter also simply referred to as "antibody binding activity"); and (III) a polypeptide having 70% or more homology to the entire amino acid sequence of human FcRn and having antibody binding activity;
Either.

本発明におけるFc結合性タンパク質の一態様として、
(A)配列番号1(UniProt No.P55899)に記載のアミノ酸配列からなるヒトFcRnα鎖のうち細胞外領域に相当する、24番目のアラニン(Ala)から297番目のセリン(Ser)までのアミノ酸残基と、
(B)配列番号2(UniProt No.P61769)に記載のアミノ酸配列からなるヒトFcRnβ鎖のうちβ2ミクログロブリン領域に相当する、21番目のイソロイシン(Ile)から119番目のメチオニン(Met)までのアミノ酸残基とを少なくとも含む、ポリペプチドがあげられる。
As one aspect of the Fc-binding protein of the present invention,
(A) Amino acid residues from the 24th alanine (Ala) to the 297th serine (Ser), which corresponds to the extracellular region of the human FcRnα chain consisting of the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1 (UniProt No. P55899). base and
(B) Amino acids from the 21st isoleucine (Ile) to the 119th methionine (Met), which correspond to the β2 microglobulin region of the human FcRn β chain consisting of the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 2 (UniProt No. P61769). Examples include polypeptides containing at least the following residues.

なお前記一態様では、前記(A)および前記(B)のアミノ酸残基を少なくとも含んでいればよく、前記(A)および前記(B)のN末端側にあるシグナルペプチド領域の全てまたは一部を含んでもよいし、前記(A)のC末端側にある細胞膜貫通領域および細胞外領域の全てまたは一部を含んでもよい。また前記一態様において、前記(A)と前記(B)の順番は問わない。すなわち前記(B)が、前記(A)のN末端側にあってもよく、C末端側にあってもよい。また前記(A)と前記(B)とが直結した態様であってもよく、GSリンカー(グリシン4残基とセリン1残基の繰り返しからなるリンカー)など公知のリンカーを介して前記(A)と前記(B)とが結合した態様であってもよい。前記(A)と前記(B)とがリンカーを介して結合したヒトFcRnの具体例として、配列番号3に記載のアミノ酸配列のうち29番目のアラニン(Ala)から426番目のメチオニン(Met)までのアミノ酸残基を少なくとも含むポリペプチドがあげられる。なお前記ポリペプチドのうち、29番目のアラニン(Ala)から302番目のセリン(Ser)までのアミノ酸残基が配列番号1に記載のアミノ酸配列のうち24番目のアラニンから297番目のセリンまでのアミノ酸残基に、303番目のグリシン(Gly)から327番目のセリン(Ser)までのアミノ酸残基がGSリンカーに、328番目のイソロイシン(Ile)から426番目のメチオニン(Met)までが配列番号2に記載のアミノ酸配列のうち21番目のイソロイシンから119番目のメチオニンまでのアミノ酸残基に、それぞれ相当する。 In addition, in the one aspect, it is sufficient that the amino acid residues of (A) and (B) are included at least, and all or part of the signal peptide region on the N-terminal side of (A) and (B) is included. It may contain all or part of the cell membrane-spanning region and extracellular region on the C-terminal side of (A). Further, in the above embodiment, the order of (A) and (B) does not matter. That is, the above (B) may be located on the N-terminal side or the C-terminal side of the above (A). Alternatively, the above (A) and the above (B) may be directly linked, and the above (A) and the above (B) may be combined. As a specific example of human FcRn in which (A) and (B) are linked via a linker, from the 29th alanine (Ala) to the 426th methionine (Met) in the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 3. Examples include polypeptides containing at least the following amino acid residues. In addition, in the polypeptide, the amino acid residues from the 29th alanine (Ala) to the 302nd serine (Ser) are the amino acid residues from the 24th alanine to the 297th serine in the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1. The amino acid residues from the 303rd glycine (Gly) to the 327th serine (Ser) are the GS linker, and the 328th isoleucine (Ile) to the 426th methionine (Met) are SEQ ID NO: 2. Each corresponds to the amino acid residues from the 21st isoleucine to the 119th methionine in the described amino acid sequence.

前記(II)における、「1もしくは数個」とは、ヒトFcRnの立体構造におけるアミノ酸置換の位置やアミノ酸残基の種類によっても異なるが、一例として、1個以上50個以下、1個以上30個以下、1個以上20個以下、1個以上10個以下、1個以上9個以下、1個以上8個以下、1個以上7個以下、1個以上6個以下、1個以上5個以下、1個以上4個以下、1個以上3個以下、1個以上2個以下、1個のいずれかを意味する。「1もしくは数個のアミノ酸残基の置換、欠失、挿入および付加」の例として、特開2018-183087号公報、特開2020-028285号公報、特開2021-073877号公報、特開2021-136967号公報および特開2022-076998で開示のアミノ酸残基の置換や欠失があげられる。また抗体結合活性を有する限り、前記アミノ酸残基の置換や欠失以外の位置に、アミノ酸残基の置換、欠失、挿入および付加が生じてよい。 The term "one or several" in the above (II) varies depending on the position of amino acid substitution in the three-dimensional structure of human FcRn and the type of amino acid residue, but examples include 1 to 50, and 1 to 30. 1 to 20 pieces, 1 to 10 pieces, 1 to 9 pieces, 1 to 8 pieces, 1 to 7 pieces, 1 to 6 pieces, 1 to 5 pieces Hereinafter, it means any one of 1 to 4, 1 to 3, 1 to 2, and 1. Examples of "substitution, deletion, insertion, and addition of one or several amino acid residues" include JP 2018-183087A, JP 2020-028285A, JP 2021-073877A, JP 2021-A Examples include substitutions and deletions of amino acid residues disclosed in JP-A-136967 and JP-A-2022-076998. Furthermore, as long as it has antibody binding activity, substitutions, deletions, insertions, and additions of amino acid residues may occur at positions other than the above-mentioned substitutions and deletions of amino acid residues.

なお前記(II)における「1もしくは数個のアミノ酸残基の置換」には、前述した特定位置におけるアミノ酸置換の他に、物理的性質および/または化学的性質が類似したアミノ酸間で置換が生じる保守的置換が生じてもよい。保守的置換は、一般に、置換が生じているものと置換が生じていないものとの間でタンパク質の機能が維持されることが当業者において知られている。保守的置換の一例としては、グリシンとアラニン間、セリンとプロリン間、またはグルタミン酸とアラニン間での置換があげられる(タンパク質の構造と機能,メディカル・サイエンス・インターナショナル社、9、2005)。また前記(2)における「1もしくは数個のアミノ酸残基の置換、欠失、挿入および付加のうち、いずれか1つ以上」には、天然にも存在する変異(mutantまたはvariant)も含まれる。 Note that the "substitution of one or several amino acid residues" in (II) above includes not only amino acid substitutions at specific positions as described above, but also substitutions between amino acids with similar physical and/or chemical properties. Conservative substitutions may occur. It is known by those skilled in the art that conservative substitution generally maintains the function of the protein between the substitution and the non-substitution. Examples of conservative substitutions include substitutions between glycine and alanine, between serine and proline, or between glutamic acid and alanine (Protein Structure and Function, Medical Science International Inc., 9, 2005). In addition, "any one or more of substitutions, deletions, insertions, and additions of one or several amino acid residues" in (2) above includes naturally occurring mutations (mutants or variants). .

前記(III)におけるアミノ酸配列の相同性は70%以上あればよく、それ以上の相同性(例えば、80%以上、85%以上、90%以上または95%以上)を有してもよい。なお本明細書において「相同性」とは、類似性(similarity)または同一性(identity)を意味してよく、特に同一性を意味してもよい。「アミノ酸配列の相同性」とは、アミノ酸配列全体に対する相同性を意味する。アミノ酸配列間の「同一性」とは、それらアミノ酸配列における種類が同一であるアミノ酸残基の比率を意味する(実験医学、31(3)、羊土社)。アミノ酸配列間の「類似性」とは、それらアミノ酸配列における種類が同一であるアミノ酸残基の比率と側鎖の性質が類似したアミノ酸残基の比率の合計を意味する(実験医学、31(3)、羊土社)。アミノ酸配列の相同性は、BLAST(Basic Local Alignment Search Tool)やFASTA等のアラインメントプログラム(alignment program)を利用して決定できる。 The homology of the amino acid sequence in the above (III) may be 70% or more, and may have higher homology (for example, 80% or more, 85% or more, 90% or more, or 95% or more). Note that in this specification, "homology" may mean similarity or identity, and particularly may mean identity. "Amino acid sequence homology" means homology to the entire amino acid sequence. "Identity" between amino acid sequences refers to the ratio of amino acid residues of the same type in those amino acid sequences (Jikken Igaku, 31(3), Yodosha). "Similarity" between amino acid sequences means the sum of the ratio of amino acid residues of the same type and the ratio of amino acid residues of similar side chain properties in those amino acid sequences (Experimental Medicine, 31 (3) ), Yodosha). Amino acid sequence homology can be determined using an alignment program such as BLAST (Basic Local Alignment Search Tool) or FASTA.

本発明においてFc結合性タンパク質(ヒトFcRn)は、そのN末端側またはC末端側に、夾雑物質存在下の溶液から分離する際に有用なオリゴペプチド(タグペプチド)をさらに付加してもよい。前記オリゴペプチドとしては、ポリヒスチジン、ポリリジン、ポリアルギニン、ポリグルタミン酸、ポリアスパラギン酸等があげられる。さらにFc結合性タンパク質(ヒトFcRn)をクロマトグラフィー用の支持体等の不溶性担体に固定化する際に有用な、システインを含むオリゴペプチドを、当該Fc結合性タンパク質のN末端側またはC末端側にさらに付加してもよい。Fc結合性タンパク質のN末端側またはC末端側に付加するオリゴペプチドの長さは、当該Fc結合性タンパク質の抗体結合活性や安定性を損なわない限り特に制限はない。さらにFc結合性タンパク質のN末端側には、宿主での効率的な発現を促すためのシグナルペプチドを付加してもよい。宿主が大腸菌の場合における前記シグナルペプチドの例としては、PelB、DsbA、MalE(UniProt No.P0AEX9に記載のアミノ酸配列のうち1番目から26番目までの領域)、TorTなどといったペリプラズムにタンパク質を分泌させるシグナルペプチドを例示できる(特開2011-097898号公報)。N末端側にシグナルペプチドを、C末端側にタグペプチドを、それぞれ付加した、ヒトFcRnの具体例として、配列番号3に記載の配列からなるポリペプチドがあげられる。なお前記ポリペプチドのうち、1番目のメチオニン(Met)から26番目のアラニン(Ala)までのアミノ酸残基がMalEシグナルペプチド(UniProt No.P0AEX9に記載のアミノ酸配列のうち1番目から26番目までの領域)であり、27番目のメチオニン(Met)および28番目のグリシン(Gly)がリンカーであり、29番目のアラニン(Ala)から426番目のメチオニン(Met)までのアミノ酸残基が前述したGSリンカーを介して結合したヒトFcRnであり、427番目および428番目のグリシン(Gly)がリンカーであり、429番目から434番目までのヒスチジン(His)がポリヒスチジンタグである。 In the present invention, the Fc-binding protein (human FcRn) may further have an oligopeptide (tag peptide) added to its N-terminus or C-terminus, which is useful when it is separated from a solution in the presence of contaminants. Examples of the oligopeptide include polyhistidine, polylysine, polyarginine, polyglutamic acid, polyaspartic acid, and the like. Furthermore, a cysteine-containing oligopeptide, which is useful when immobilizing an Fc-binding protein (human FcRn) on an insoluble carrier such as a support for chromatography, is added to the N-terminus or C-terminus of the Fc-binding protein. Further additions may be made. The length of the oligopeptide added to the N-terminus or C-terminus of the Fc-binding protein is not particularly limited as long as it does not impair the antibody-binding activity or stability of the Fc-binding protein. Furthermore, a signal peptide may be added to the N-terminus of the Fc-binding protein to promote efficient expression in the host. Examples of the signal peptide when the host is E. coli include PelB, DsbA, MalE (region from 1 to 26 of the amino acid sequence described in UniProt No. P0AEX9), TorT, etc., which secrete proteins into the periplasm. An example is a signal peptide (Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-097898). A specific example of human FcRn with a signal peptide added to the N-terminus and a tag peptide added to the C-terminus is a polypeptide consisting of the sequence shown in SEQ ID NO: 3. In the polypeptide, the amino acid residues from the 1st methionine (Met) to the 26th alanine (Ala) are the MalE signal peptide (the 1st to 26th amino acid residues of the amino acid sequence described in UniProt No. P0AEX9). 27th methionine (Met) and 28th glycine (Gly) are linkers, and the amino acid residues from 29th alanine (Ala) to 426th methionine (Met) are the aforementioned GS linker. It is human FcRn bound via , glycine (Gly) at positions 427 and 428 is a linker, and histidine (His) from positions 429 to 434 is a polyhistidine tag.

本発明の精製方法で使用する抗体吸着剤は、例えば、前述したFc結合性タンパク質を不溶性担体に結合(固定化)させて製造すればよい。前記不溶性担体には特に限定はなく、アガロース、アルギネート(アルギン酸塩)、カラゲナン、キチン、セルロース、デキストリン、デキストラン、デンプンといった多糖質を原料とした担体や、ポリビニルアルコール、ポリメタクレート、ポリ(2-ヒドロキシエチルメタクリレート)、ポリウレタンといった合成高分子を原料とした担体や、シリカなどのセラミックスを原料とした担体が例示できる。中でも、多糖質を原料とした担体や合成高分子を原料とした担体が不溶性担体として好ましい。前記好ましい担体の一例として、トヨパール(東ソー社製)等のヒドロキシ基を導入したポリメタクリレートゲル、Sepharose(Cytiva社製)等のアガロースゲル、セルファイン(JNC社製)等のセルロースゲルがあげられる。不溶性担体の形状については特に限定はなく、粒状物または非粒状物、多孔性または非多孔性、いずれであってもよい。 The antibody adsorbent used in the purification method of the present invention may be produced, for example, by binding (immobilizing) the above-described Fc-binding protein to an insoluble carrier. The insoluble carrier is not particularly limited, and includes carriers made from polysaccharides such as agarose, alginate, carrageenan, chitin, cellulose, dextrin, dextran, and starch, polyvinyl alcohol, polymethacrylate, and poly(2- Examples include carriers made from synthetic polymers such as hydroxyethyl methacrylate) and polyurethane, and carriers made from ceramics such as silica. Among these, carriers made from polysaccharides and carriers made from synthetic polymers are preferred as insoluble carriers. Examples of the preferred carriers include polymethacrylate gels into which hydroxyl groups have been introduced, such as Toyopearl (manufactured by Tosoh Corporation), agarose gels, such as Sepharose (manufactured by Cytiva Corporation), and cellulose gels, such as Cellufine (manufactured by JNC Corporation). There are no particular limitations on the shape of the insoluble carrier, and it may be granular or non-granular, porous or non-porous.

Fc結合性タンパク質を不溶性担体に固定化するには、不溶性担体にN-ヒドロキシコハク酸イミド(NHS)活性化エステル基、エポキシ基、カルボキシ基、マレイミド基、ハロアセチル基、トレシル基、ホルミル基、ハロアセトアミド(ヨードアセトアミド、ブロモアセトアミド等)等の活性基を付与し、当該活性基を介してFc結合性タンパク質と不溶性担体とを共有結合させることで固定化すればよい。活性基を付与した担体は市販の担体をそのまま用いてもよいし、適切な反応条件で担体表面に活性基を導入して調製してもよい。活性基を付与した市販の担体としてはTOYOPEARL AF-Epoxy-650M、TOYOPEARL AF-Tresyl-650M(いずれも東ソー社製)、HiTrap NHS-activated HP Columns、NHS-activated Sepharose 4 Fast Flow、Epoxy-activated Sepharose 6B(いずれもCytiva社製)、SulfoLink Coupling Resin(Thermo Fisher Scientific社製)が例示できる。 To immobilize an Fc-binding protein on an insoluble carrier, the insoluble carrier may be immobilized with an N-hydroxysuccinimide (NHS) activated ester group, an epoxy group, a carboxy group, a maleimide group, a haloacetyl group, a tresyl group, a formyl group, or a haloacetyl group. The Fc-binding protein may be immobilized by providing an active group such as acetamide (iodoacetamide, bromoacetamide, etc.) and covalently bonding the Fc-binding protein to an insoluble carrier via the active group. The carrier provided with an active group may be a commercially available carrier as it is, or may be prepared by introducing an active group onto the surface of the carrier under appropriate reaction conditions. Commercially available carriers with active groups include TOYOPEARL AF-Epoxy-650M, TOYOPEARL AF-Tresyl-650M (both manufactured by Tosoh Corporation), HiTrap NHS-activated HP Columns, and NHS-activated Sepharo. se 4 Fast Flow, Epoxy-activated Sepharose 6B (both manufactured by Cytiva) and SulfoLink Coupling Resin (manufactured by Thermo Fisher Scientific).

一方、担体表面に活性基を導入する方法としては、担体表面に存在するヒドロキシ基やエポキシ基、カルボキシ基、アミノ基等に対して2個以上の活性部位を有する化合物の一方を反応させる方法が例示できる。当該化合物の一例のうち、担体表面のヒドロキシ基やアミノ基にエポキシ基を導入する化合物としては、エピクロロヒドリン、エタンジオールジグリシジルエーテル、ブタンジオールジグリシジルエーテル、ヘキサンジオールジグリシジルエーテルが例示できる。前記化合物により担体表面にエポキシ基を導入した後、担体表面にカルボキシ基を導入する化合物としては、2-メルカプト酢酸、3-メルカプトプロピオン酸、4-メルカプト酪酸、6-メルカプト酪酸、グリシン、3-アミノプロピオン酸、4-アミノ酪酸、6-アミノヘキサン酸を例示できる。 On the other hand, as a method for introducing active groups onto the surface of a carrier, there is a method in which one of the compounds having two or more active sites is reacted with a hydroxy group, epoxy group, carboxy group, amino group, etc. present on the surface of the carrier. I can give an example. Examples of such compounds include epichlorohydrin, ethanediol diglycidyl ether, butanediol diglycidyl ether, and hexanediol diglycidyl ether as compounds that introduce epoxy groups into hydroxy groups or amino groups on the surface of the carrier. . Examples of compounds that introduce carboxyl groups onto the carrier surface after introducing an epoxy group onto the carrier surface using the above compound include 2-mercaptoacetic acid, 3-mercaptopropionic acid, 4-mercaptobutyric acid, 6-mercaptobutyric acid, glycine, and 3-mercaptoacetic acid. Examples include aminopropionic acid, 4-aminobutyric acid, and 6-aminohexanoic acid.

担体表面に存在するヒドロキシ基やエポキシ基、カルボキシ基、アミノ基にマレイミド基を導入する化合物としては、N-(ε-マレイミドカプロン酸)ヒドラジド、N-(ε-マレイミドプロピオン酸)ヒドラジド、4-(4-N-マレイミドフェニル)酢酸ヒドラジド、2-アミノマレイミド、3-アミノマレイミド、4-アミノマレイミド、6-アミノマレイミド、1-(4-アミノフェニル)マレイミド、1-(3-アミノフェニル)マレイミド、4-(マレイミド)フェニルイソシアナート、2-マレイミド酢酸、3-マレイミドプロピオン酸、4-マレイミド酪酸、6-マレイミドヘキサン酸、N-(α―マレイミドアセトキシ)スクシンイミドエステル、(m-マレイミドベンゾイル)N-ヒドロキシスクシンイミドエステル、スクシンイミジル-4-(マレイミドメチル)シクロヘキサン-1-カルボニル-6-アミノヘキサン酸、スクシンイミジル-4-(マレイミドメチル)シクロヘキサン-1-カルボン酸、(p-マレイミドベンゾイル)N-ヒドロキシスクシンイミドエステル、(m-マレイミドベンゾイル)N-ヒドロキシスクシンイミドエステルを例示できる。 Compounds that introduce maleimide groups into hydroxy groups, epoxy groups, carboxy groups, and amino groups present on the surface of the carrier include N-(ε-maleimidocaproic acid) hydrazide, N-(ε-maleimidopropionic acid) hydrazide, and 4- (4-N-maleimidophenyl)acetic acid hydrazide, 2-aminomaleimide, 3-aminomaleimide, 4-aminomaleimide, 6-aminomaleimide, 1-(4-aminophenyl)maleimide, 1-(3-aminophenyl)maleimide , 4-(maleimido)phenylisocyanate, 2-maleimidoacetic acid, 3-maleimidopropionic acid, 4-maleimidobutyric acid, 6-maleimidohexanoic acid, N-(α-maleimidoacetoxy)succinimide ester, (m-maleimidobenzoyl)N -Hydroxysuccinimide ester, succinimidyl-4-(maleimidomethyl)cyclohexane-1-carbonyl-6-aminohexanoic acid, succinimidyl-4-(maleimidomethyl)cyclohexane-1-carboxylic acid, (p-maleimidobenzoyl) N-hydroxysuccinimide An example is ester, (m-maleimidobenzoyl) N-hydroxysuccinimide ester.

担体表面に存在するヒドロキシ基やアミノ基にハロアセチル基を導入する化合物としては、クロロ酢酸、ブロモ酢酸、ヨード酢酸、クロロ酢酸クロリド、ブロモ酢酸クロリド、ブロモ酢酸ブロミド、クロロ酢酸無水物、ブロモ酢酸無水物、ヨード酢酸無水物、2-(ヨードアセトアミド)酢酸-N-ヒドロキシスクシンイミドエステル、3-(ブロモアセトアミド)プロピオン酸-N-ヒドロキシスクシンイミドエステル、4-(ヨードアセチル)アミノ安息香酸-N-ヒドロキシスクシンイミドエステルを例示できる。なお担体表面に存在するヒドロキシ基やアミノ基にω-アルケニルアルカングリシジルエーテルを反応させた後、ハロゲン化剤でω-アルケニル部位をハロゲン化し活性化する方法も例示できる。ω-アルケニルアルカングリシジルエーテルとしては、アリルグリシジルエーテル、3-ブテニルグリシジルエーテル、4-ペンテニルグリシジルエーテルを例示でき、ハロゲン化剤としてはN-クロロスクシンイミド、N-ブロモスクシンイミド、N-ヨードスクシンイミドを例示できる。 Compounds that introduce haloacetyl groups into hydroxy groups or amino groups present on the carrier surface include chloroacetic acid, bromoacetic acid, iodoacetic acid, chloroacetic acid chloride, bromoacetic acid chloride, bromoacetic bromide, chloroacetic anhydride, and bromoacetic anhydride. , iodoacetic anhydride, 2-(iodoacetamido)acetic acid-N-hydroxysuccinimide ester, 3-(bromoacetamido)propionic acid-N-hydroxysuccinimide ester, 4-(iodoacetyl)aminobenzoic acid-N-hydroxysuccinimide ester can be exemplified. An example of such a method is to react the hydroxy group or amino group present on the surface of the carrier with ω-alkenyl alkane glycidyl ether, and then halogenate and activate the ω-alkenyl moiety with a halogenating agent. Examples of the ω-alkenyl alkane glycidyl ether include allyl glycidyl ether, 3-butenyl glycidyl ether, and 4-pentenyl glycidyl ether, and examples of the halogenating agent include N-chlorosuccinimide, N-bromosuccinimide, and N-iodosuccinimide. can.

担体表面に活性基を導入する方法の別の例として、担体表面に存在するカルボキシ基に対して縮合剤と添加剤を用いて活性化基を導入する方法がある。縮合剤としては1-エチル-3-(3-ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド(EDC)、ジシクロヘキシルカルボジアミド、カルボニルジイミダゾールを例示できる。また添加剤としてはN-ヒドロキシコハク酸イミド(NHS)、4-ニトロフェノール、1-ヒドロキシベンズトリアゾールを例示できる。 Another example of a method for introducing an active group onto the surface of a carrier is a method of introducing an activated group into a carboxy group present on the surface of the carrier using a condensing agent and an additive. Examples of the condensing agent include 1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimide (EDC), dicyclohexylcarbodiamide, and carbonyldiimidazole. Examples of additives include N-hydroxysuccinimide (NHS), 4-nitrophenol, and 1-hydroxybenztriazole.

Fc結合性タンパク質を不溶性担体に固定化する際用いる緩衝液としては、酢酸緩衝液、リン酸緩衝液、MES(2-Morpholinoethanesulfonic acid)緩衝液、HEPES(2-[4-(2-Hydroxyethyl)-1-piperazinyl]ethanesulfonic acid)緩衝液、Tris緩衝液、ホウ酸緩衝液を例示できる。固定化させるときの反応温度は、5℃から50℃までの温度範囲の中から活性基の反応性やFc結合性タンパク質の安定性を考慮の上、適宜設定すればよく、好ましくは10℃から35℃の範囲である。 Buffers used to immobilize Fc-binding proteins on insoluble carriers include acetate buffer, phosphate buffer, MES (2-Morphorinoethanesulfonic acid) buffer, HEPES (2-[4-(2-Hydroxyethyl)- Examples include 1-piperazinyl]ethanesulfonic acid) buffer, Tris buffer, and borate buffer. The reaction temperature during immobilization may be appropriately set within the temperature range from 5°C to 50°C, taking into account the reactivity of the active group and the stability of the Fc-binding protein, preferably from 10°C to 50°C. The temperature range is 35°C.

本発明の精製方法は、
前述した方法で製造した抗体吸着剤を充填したカラムを平衡化液で平衡化する工程と、前記工程で平衡化したカラムに抗体を含む溶液を添加し当該抗体を前記吸着剤に吸着させる工程と、前記吸着剤に吸着した抗体を溶出液で溶出させる工程とを含み、かつ前記平衡化液および前記抗体を含む溶液のpHを4.5以上5.7以下にすることを特徴としている。なお前記pHを4.8以上5.6以下にすると、より効率的に抗体を精製できる点で好ましく、5.4以上5.6以下にすると、さらにより効率的に抗体を精製できる点でより好ましい。また平衡化液および抗体を含む溶液は緩衝液であると好ましく、一例として前記pH領域で緩衝能を有する、リン酸緩衝液、酢酸緩衝液、MES緩衝液があげられる。なお本発明の精製方法において、平衡化液および抗体を含む溶液のpHは同等にするとよい。本明細書において同等なpHとは、例えば、平衡化液のpHと抗体を含む溶液のpHとの差が0.2以下、0.1以下、または0.05以下である。
The purification method of the present invention includes:
a step of equilibrating a column packed with the antibody adsorbent produced by the method described above with an equilibration solution; a step of adding a solution containing an antibody to the column equilibrated in the step and adsorbing the antibody to the adsorbent; and eluting the antibody adsorbed to the adsorbent with an eluent, and the pH of the equilibration solution and the solution containing the antibody is set to 4.5 or more and 5.7 or less. It is preferable to set the pH to 4.8 or more and 5.6 or less because antibodies can be purified more efficiently, and it is preferable to set the pH to 5.4 or more and 5.6 or less because antibodies can be purified even more efficiently. preferable. Further, the solution containing the equilibration solution and the antibody is preferably a buffer solution, and examples thereof include a phosphate buffer solution, an acetate buffer solution, and an MES buffer solution, which have a buffering capacity in the above-mentioned pH range. In the purification method of the present invention, it is preferable that the pH of the equilibration solution and the solution containing the antibody be the same. In this specification, equivalent pH means, for example, that the difference between the pH of the equilibration solution and the pH of the solution containing the antibody is 0.2 or less, 0.1 or less, or 0.05 or less.

本発明の方法で精製可能な抗体は、Fc結合性タンパク質と親和性を有する、抗体のFc領域を少なくとも含んだ抗体であればよい。一例として、抗体医薬に用いる抗体として一般的に用いられているキメラ抗体、ヒト化抗体、ヒト抗体やそれらのアミノ酸置換体があげられる。また二重特異性抗体(バイスペシフィック抗体)、抗体のFc領域と他のタンパク質との融合抗体、抗体のFc領域と薬物との複合体(ADC)などの人工的に構造改変した抗体であっても、本発明の方法で効率的に精製できる。 The antibody that can be purified by the method of the present invention may be any antibody that contains at least the Fc region of an antibody that has affinity for an Fc-binding protein. Examples include chimeric antibodies, humanized antibodies, human antibodies, and amino acid substituted antibodies thereof, which are commonly used as antibodies for antibody medicines. Also, antibodies with artificially modified structures, such as bispecific antibodies, fusion antibodies of the Fc region of an antibody and other proteins, and complexes of the Fc region of an antibody and a drug (ADC), etc. can also be efficiently purified by the method of the present invention.

抗体吸着剤に吸着した抗体を溶出させるには、抗体とリガンド(Fc結合性タンパク質)との相互作用を弱められる溶出液を添加すればよい。具体的には、緩衝液によるpH変化、カウンターペプチド、温度変化、塩濃度変化などを利用し、前記相互作用を弱めればよい。pH変化を利用して抗体吸着剤に吸着した抗体を溶出させる場合、溶出液として前記平衡化液や前記抗体を含む溶液よりもpHの高い(塩基性側の)緩衝液を用い、抗体を溶出させればよい。溶出液のpHは例えば6.0以上9.0以下、好ましくは6.5以上8.5以下、より好ましくは7.0以上8.2以下である。溶出液も平衡化液や抗体を含む溶液と同様、緩衝液とすると好ましく、一例として前記pH領域で緩衝能を有する、リン酸緩衝液、Tris緩衝液、HEPES緩衝液、Tricine緩衝液、Bicine緩衝液があげられる。前記pH変化は、前述した溶出液のみを送液するイソクラティック(isocratic)で行なってもよいが、平衡化液と溶出液との割合を連続的に変化させるグラジエント(gradient)で行なうと好ましい。pHグラジエントによる溶出は、平衡化液と溶出液との割合変化を段階的に行なうステップグラジエント(step gradient)で行なってもよいし、前記割合変化を直線的に行なうリニアグラジエント(linear gradient)で行なってもよい。 In order to elute the antibody adsorbed to the antibody adsorbent, an eluent that can weaken the interaction between the antibody and the ligand (Fc-binding protein) may be added. Specifically, the interaction may be weakened by using a pH change due to a buffer solution, a counter peptide, a temperature change, a salt concentration change, or the like. When eluating the antibody adsorbed to the antibody adsorbent using pH change, use a buffer solution with a higher pH (on the basic side) than the equilibration solution or the solution containing the antibody as the eluent to elute the antibody. Just let it happen. The pH of the eluate is, for example, 6.0 or more and 9.0 or less, preferably 6.5 or more and 8.5 or less, and more preferably 7.0 or more and 8.2 or less. Like the equilibration solution and the antibody-containing solution, the eluate is preferably a buffer solution, such as a phosphate buffer, Tris buffer, HEPES buffer, Tricine buffer, or Bicine buffer, which has a buffering capacity in the above pH range. I can give you some liquid. The pH change may be carried out isocratic in which only the eluent is fed as described above, but it is preferably carried out in a gradient manner in which the ratio of the equilibration liquid and the eluate is continuously changed. . Elution by a pH gradient may be performed by a step gradient in which the ratio of the equilibration solution and the eluate is changed stepwise, or by a linear gradient in which the ratio is changed linearly. It's okay.

以下、本発明をさらに詳細に説明するために実施例を示すが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。 Examples will be shown below to explain the present invention in more detail, but the present invention is not limited to these Examples.

実施例1 Fc結合性タンパク質の調製
(1)Fc結合性タンパク質FcRn-m10ΔW87(配列番号4)を発現する形質転換体を、50μg/mLのカナマイシンを含む2YT液体培地(ペプトン16g/L、酵母エキス10g/L、塩化ナトリウム5g/L)30mLに接種し、37℃で一晩振とう培養した。なおFcRn-m10ΔW87は、配列番号3に記載のFc結合性タンパク質(ヒトFcRn)に対して、以下の<I>から<XI>に示すアミノ酸置換または欠失が生じたポリペプチドである。
<I>配列番号3の76番目(配列番号1では71番目)のシステインがアルギニンに置換
<II>配列番号3の83番目(配列番号1では78番目)のアスパラギンがアスパラギン酸に置換
<III>配列番号3の87番目(配列番号1では82番目)のトリプトファンを欠失
<IV>配列番号3の156番目(配列番号1では151番目)のグリシンがアスパラギン酸に置換
<V>配列番号3の172番目(配列番号1では167番目)のグルタミンがグルタミン酸に置換
<VI>配列番号3の197番目(配列番号1では192番目)のアルギニンがロイシンに置換
<VII>配列番号3の201番目(配列番号1では196番目)のアスパラギンがアスパラギン酸に置換
<VIII>配列番号3の237番目(配列番号1では232番目)のグルタミンがロイシンに置換
<IX>配列番号3の300番目(配列番号1では295番目)のリジンがグルタミン酸に置換
<X>配列番号3の333番目(配列番号2では26番目)のリジンがイソロイシンに置換
<XI>配列番号3の387番目(配列番号2では80番目)のトリプトファンがセリンに置換
(2)培養後、30mLの培養液を1Lの2YT液体培地に植え継ぎ、37℃で2時間振とう培養した。その後0.05mMのIPTG(isopropyl-β-D-thiogalactopyranoside)でタンパク質の発現を誘導し、さらに20℃で一晩振とう培養した。
Example 1 Preparation of Fc-binding protein (1) A transformant expressing the Fc-binding protein FcRn-m10ΔW87 (SEQ ID NO: 4) was grown in a 2YT liquid medium containing 50 μg/mL of kanamycin (peptone 16 g/L, yeast extract). 10 g/L, sodium chloride 5 g/L) and cultured with shaking at 37° C. overnight. Note that FcRn-m10ΔW87 is a polypeptide in which the amino acid substitutions or deletions shown below from <I> to <XI> have occurred in the Fc binding protein (human FcRn) set forth in SEQ ID NO: 3.
<I> Cysteine at position 76 in SEQ ID NO: 3 (71st in SEQ ID NO: 1) is replaced with arginine <II> Asparagine at position 83 in SEQ ID NO: 3 (78th in SEQ ID NO: 1) is replaced with aspartic acid <III> Deletion of tryptophan at position 87 of SEQ ID NO: 3 (position 82 in SEQ ID NO: 1) <IV> Replacement of glycine at position 156 of SEQ ID NO: 3 (position 151 in SEQ ID NO: 1) with aspartic acid <V> Substitution of aspartic acid at position 156 of SEQ ID NO: 3 Glutamine at position 172 (position 167 in SEQ ID NO: 1) is replaced with glutamic acid Asparagine at position 196 in SEQ ID NO: 1 is replaced with aspartic acid <VIII> Glutamine at position 237 in SEQ ID NO: 3 (232nd in SEQ ID NO: 1) is replaced with leucine <IX> 300th position in SEQ ID NO: 3 (in SEQ ID NO: 1) Lysine at position 295 (position 295) is replaced with glutamic acid <X> Lysine at position 333 of SEQ ID NO: 3 (position 26 in SEQ ID NO: 2) is replaced with isoleucine <XI> Position 387 of SEQ ID NO: 3 (position 80 in SEQ ID NO: 2) is replaced with isoleucine. Replacement of tryptophan with serine (2) After culturing, 30 mL of the culture solution was subcultured into 1 L of 2YT liquid medium, and cultured with shaking at 37° C. for 2 hours. Thereafter, protein expression was induced with 0.05 mM IPTG (isopropyl-β-D-thiogalactopyranoside), and further cultured with shaking at 20° C. overnight.

(3)培養後、遠心操作によって培地を除き、大腸菌を集菌した。 (3) After culturing, the medium was removed by centrifugation to collect E. coli.

(4)得られた大腸菌に、菌体量の5倍量の破砕液(8M 尿素を含む100mM Tris-HCl(pH8.0))を加え、超音波破砕機(トミー精工社製)により大腸菌を破砕した。遠心操作によって上清のみを分取し、可溶性画分のタンパク質抽出液を調製した。 (4) Add a disruption solution (100mM Tris-HCl (pH 8.0) containing 8M urea) of 5 times the amount of bacterial cells to the obtained Escherichia coli, and use an ultrasonic disruptor (manufactured by Tomy Seiko Co., Ltd.) to disrupt the Escherichia coli. It was crushed. Only the supernatant was collected by centrifugation, and a protein extract of the soluble fraction was prepared.

(5)(4)のタンパク質抽出液をNi Sepharose(Cytiva社製)カラムにアプライし、洗浄バッファー(500mM NaClおよび8M 尿素を含む100mM Tris-HCl(pH8.0))で洗浄後、リフォールディングバッファー(10mM Tris-HCl(pH8.0))でリフォールディングを行い、溶出バッファー(150mM NaClおよび250mM イミダゾールを含む20mM Tris-HCl(pH8.0))で溶出した。 (5) Apply the protein extract from (4) to a Ni Sepharose (manufactured by Cytiva) column, wash with washing buffer (100mM Tris-HCl (pH 8.0) containing 500mM NaCl and 8M urea), and then add refolding buffer. Refolding was performed with (10mM Tris-HCl (pH 8.0)) and elution was performed with an elution buffer (20mM Tris-HCl (pH 8.0) containing 150mM NaCl and 250mM imidazole).

(6)Fc結合性タンパク質が溶出画分に存在することをSDS-PAGE(ドデシル硫酸ナトリウム-ポリアクリルアミド電気泳動)で確認後、当該画分の濃縮と緩衝液(150mM NaClを含む20mM Tris-HCl(pH8.0))での希釈とを繰り返すことでイミダゾールを取り除いた。Bradford法により検量した結果、得られた粗精製タンパク質は24mgであった。 (6) After confirming the presence of Fc-binding proteins in the elution fraction by SDS-PAGE (sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide electrophoresis), concentrate the fraction and add buffer (20mM Tris-HCl containing 150mM NaCl). (pH 8.0)) to remove the imidazole. As a result of calibration using the Bradford method, the amount of crudely purified protein obtained was 24 mg.

実施例2 Fc結合性タンパク質の不溶性担体への固定化
吸着材用多孔質親水性ポリマー(東ソー社製、G5000PW)をサクションドライゲルとして2g採取し、当該ゲル表面に有するヒドロキシ基をヨードアセチル基で活性化後、
実施例1で取得したFcRn-m10ΔW87粗精製タンパク質を全量(24mg)反応させることにより、FcRn-m10ΔW87固定化ゲルを得た。
Example 2 Immobilization of Fc-binding protein onto an insoluble carrier 2 g of a porous hydrophilic polymer for adsorption material (manufactured by Tosoh Corporation, G5000PW) was collected as a suction dry gel, and the hydroxyl groups on the surface of the gel were converted into iodoacetyl groups. After activation,
By reacting the entire amount (24 mg) of the crudely purified FcRn-m10ΔW87 protein obtained in Example 1, an FcRn-m10ΔW87 immobilized gel was obtained.

実施例3 抗体吸着剤充填カラムを用いた抗体精製
(1)実施例2で得たFcRn-m10ΔW87固定化ゲル(以下、単に「抗体吸着剤」とも表記)1.25mLをφ4.6mm×75mmのステンレスカラム(東ソー社製)に充填することで、抗体吸着剤カラムを作製した。
Example 3 Antibody purification using an antibody adsorbent packed column (1) 1.25 mL of the FcRn-m10ΔW87 immobilized gel obtained in Example 2 (hereinafter also simply referred to as "antibody adsorbent") was transferred to a φ4.6 mm x 75 mm An antibody adsorbent column was prepared by filling a stainless steel column (manufactured by Tosoh Corporation).

(2)(1)で作成した抗体吸着剤カラムをNexeraシステム(島津製作所社製)に接続後、前記カラムに50mMリン酸緩衝液(以下、「平衡化液」とも表記)を流速0.5mL/minで5カラムボリューム(以下CVと表記;1CV=1.25mL)送液することで、カラムを平衡化した。なお平衡化液のpHは4.7、5.0、5.3、5.5、5.8、6.0のいずれかである。 (2) After connecting the antibody adsorbent column prepared in (1) to the Nexera system (manufactured by Shimadzu Corporation), add 50 mM phosphate buffer (hereinafter also referred to as "equilibration solution") to the column at a flow rate of 0.5 mL. The column was equilibrated by pumping 5 column volumes (hereinafter referred to as CV; 1 CV = 1.25 mL) at a rate of /min. Note that the pH of the equilibration solution is any one of 4.7, 5.0, 5.3, 5.5, 5.8, and 6.0.

(3)モノクローナル抗体(全薬工業社製リツキサン)を(2)で用いた各平衡化液と同じpHの50mMリン酸緩衝液でそれぞれ1.0mg/mLに希釈後、当該希釈液を抗体吸着剤カラムに流速0.5mL/minで5μL送液(抗体として5μg負荷)することで、抗体吸着剤に抗体を吸着させた。 (3) After diluting monoclonal antibodies (Rituxan manufactured by Zenyaku Kogyo Co., Ltd.) to 1.0 mg/mL with 50 mM phosphate buffer having the same pH as each equilibration solution used in (2), the diluted solution was used for antibody adsorption. The antibody was adsorbed onto the antibody adsorbent by feeding 5 μL (loading 5 μg of antibody) into the antibody column at a flow rate of 0.5 mL/min.

(4)引き続き平衡化液を流速0.5mL/minで5分間、抗体吸着剤カラムに送液後、溶出液(50mMリン酸緩衝液(pH8.0))を当該溶出液が20分間で100%となるリニアグラジエントで抗体吸着剤カラムに送液し、抗体吸着剤に吸着した抗体を溶出させた。抗体溶出後は(2)の平衡化で用いた緩衝液を抗体吸着剤カラムに10分間流し平衡化させた。 (4) Subsequently, after feeding the equilibration solution to the antibody adsorbent column at a flow rate of 0.5 mL/min for 5 minutes, the eluate (50 mM phosphate buffer (pH 8.0)) was % to the antibody adsorbent column, and the antibody adsorbed to the antibody adsorbent was eluted. After the antibody elution, the buffer solution used in the equilibration in (2) was flowed through the antibody adsorbent column for 10 minutes to equilibrate it.

モノクローナル抗体を分離したクロマトグラムを図1および図2に示す。図1は平衡化液および抗体希釈液のpHを4.7、5.0、5.3および5.5のいずれかとしたときの結果であり、図2は、前記pHを5.5、5.8および6.0のいずれかとしたときの結果である。 Chromatograms in which monoclonal antibodies were separated are shown in FIGS. 1 and 2. Figure 1 shows the results when the pH of the equilibration solution and antibody dilution solution was set to 4.7, 5.0, 5.3, and 5.5, and Figure 2 shows the results when the pH was set to 5.5, 5.5, and 5.5. These are the results when either .8 or 6.0 was used.

ヒトFcRn固定化吸着剤を用いた従来の精製方法(特開2018-183087号公報)では平衡化液および抗体を含む溶液のpHは5.8であったが、当該pHを酸性側、具体的にはpH4.5以上5.7以下にすることでモノクローナル抗体に相当するピーク高さが著しく向上し、効率的に抗体を精製できる。なお図1および図2の結果より、モノクローナル抗体に相当するピーク高さが相対的に高い、平衡化液および抗体希釈液のpHを4.8以上5.6以下にすると、より効率的に抗体を精製でき、モノクローナル抗体に相当するピーク高さが最も高いpH5.5前後、具体的にはpH5.4以上5.6以下にすると、さらにより効率的に抗体を精製できる。 In the conventional purification method using a human FcRn-immobilized adsorbent (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2018-183087), the pH of the equilibration solution and the solution containing the antibody was 5.8, but the pH was adjusted to the acidic side, specifically By adjusting the pH to 4.5 or more and 5.7 or less, the peak height corresponding to a monoclonal antibody can be significantly improved, allowing efficient antibody purification. From the results shown in Figures 1 and 2, it is clear that the pH of the equilibration solution and antibody dilution solution, which have relatively high peak heights corresponding to monoclonal antibodies, is set to 4.8 or more and 5.6 or less. The antibody can be purified even more efficiently when the peak height corresponding to the monoclonal antibody is at its highest at around pH 5.5, specifically at pH 5.4 or higher and 5.6 or lower.

Claims (3)

不溶性担体と当該担体に固定化したFc結合性タンパク質とを含む抗体吸着剤を充填したカラムを平衡化液で平衡化する工程と、前記工程で平衡化したカラムに抗体を含む溶液を添加し当該抗体を前記吸着剤に吸着させる工程と、前記吸着剤に吸着した抗体を溶出液で溶出させる工程とを含む、抗体の精製方法であって、
前記Fc結合性タンパク質がヒト新生児Fcレセプター(FcRn)であり、前記平衡化液および前記抗体を含む溶液のpHが4.5以上5.7以下である、前記精製方法。
A step of equilibrating a column packed with an antibody adsorbent containing an insoluble carrier and an Fc-binding protein immobilized on the carrier with an equilibration solution, and adding a solution containing the antibody to the column equilibrated in the above step. A method for purifying an antibody, comprising the steps of adsorbing the antibody to the adsorbent, and eluting the antibody adsorbed to the adsorbent with an eluent, the method comprising:
The purification method, wherein the Fc-binding protein is human neonatal Fc receptor (FcRn), and the pH of the equilibration solution and the solution containing the antibody is 4.5 or more and 5.7 or less.
ヒトFcRnが以下の(i)から(iii)のいずれかから選択される、請求項1に記載の精製方法;
(i)配列番号1に記載のアミノ酸配列のうち24番目のアラニンから297番目のセリンまでのアミノ酸残基および配列番号2に記載のアミノ酸配列のうち21番目のイソロイシンから119番目のメチオニンまでのアミノ酸残基を少なくとも含むポリペプチド
(ii)配列番号1に記載のアミノ酸配列のうち24番目のアラニンから297番目のセリンまでのアミノ酸残基および配列番号2に記載のアミノ酸配列のうち21番目のイソロイシンから119番目のメチオニンまでのアミノ酸残基を少なくとも含み、ただしこれらアミノ酸残基において1もしくは数個の位置での1もしくは数個のアミノ酸残基の置換、欠失、挿入および付加のうち、いずれか1つ以上生じ、かつ抗体結合活性を有するポリペプチド
(iii)配列番号1に記載のアミノ酸配列のうち24番目のアラニンから297番目のセリンまで、および配列番号2に記載のアミノ酸配列のうち21番目のイソロイシンから119番目のメチオニンまでのアミノ酸配列全体に対して70%以上の相同性を有し、かつ抗体結合活性を有するポリペプチド。
The purification method according to claim 1, wherein the human FcRn is selected from any of the following (i) to (iii);
(i) Amino acid residues from the 24th alanine to the 297th serine in the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1 and from the 21st isoleucine to the 119th methionine in the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 2. (ii) an amino acid residue from the 24th alanine to the 297th serine in the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1 and from the 21st isoleucine in the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 2; Containing at least the amino acid residues up to the 119th methionine, any one of substitutions, deletions, insertions, and additions of one or more amino acid residues at one or more positions in these amino acid residues polypeptide (iii) which has an antibody-binding activity and has an antibody-binding activity, from the 24th alanine to the 297th serine of the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1, and the 21st position of the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 2. A polypeptide that has 70% or more homology to the entire amino acid sequence from isoleucine to methionine 119 and has antibody binding activity.
ヒトFcRnが以下の(iv)から(vi)のいずれかから選択される、請求項2に記載の精製方法;
(iv)配列番号3に記載のアミノ酸配列のうち29番目のアラニンから426番目のメチオニンまでのアミノ酸残基を少なくとも含むポリペプチド
(v)配列番号3に記載のアミノ酸配列のうち29番目のアラニンから426番目のメチオニンまでのアミノ酸残基を少なくとも含み、ただし当該アミノ酸残基のうち29番目のアラニンから302番目のセリンまで、および/または328番目のイソロイシンから426番目のメチオニンまでのアミノ酸残基において、1もしくは数個の位置での1もしくは数個のアミノ酸残基の置換、欠失、挿入および付加のうち、いずれか1つ以上生じ、かつ抗体結合活性を有するポリペプチド
(vi)配列番号3に記載のアミノ酸配列のうち29番目のアラニンから426番目のメチオニンまでのアミノ酸残基を少なくとも含み、ただし当該アミノ酸残基のうち29番目のアラニンから302番目のセリンまで、および328番目のイソロイシンから426番目のメチオニンまでのアミノ酸配列全体に対し70%の相同性を有し、かつ抗体結合活性を有するポリペプチド。
The purification method according to claim 2, wherein the human FcRn is selected from any of the following (iv) to (vi);
(iv) A polypeptide containing at least the amino acid residues from the 29th alanine to the 426th methionine in the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 3. (v) From the 29th alanine to the 426th methionine in the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 3. Contains at least the amino acid residues up to the 426th methionine, but among the amino acid residues, from the 29th alanine to the 302nd serine, and/or from the 328th isoleucine to the 426th methionine, A polypeptide (vi) in SEQ ID NO: 3 that has one or more of substitutions, deletions, insertions, and additions of one or more amino acid residues at one or more positions and has antibody binding activity. Contains at least the amino acid residues from the 29th alanine to the 426th methionine in the amino acid sequence described, provided that the amino acid residues from the 29th alanine to the 302nd serine, and from the 328th isoleucine to the 426th amino acid residue A polypeptide that has 70% homology to the entire amino acid sequence up to methionine and has antibody binding activity.
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