JP5596078B2 - 高アニオン性タンパク質の精製方法 - Google Patents

高アニオン性タンパク質の精製方法 Download PDF

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Description

発明の詳細な説明
関連出願
本出願は、米国特許出願60/193,351(2000年3月27日出願)、表題”高アニオン性タンパク質の精製方法”の優先権を主張する。この引用によりこの出願の内容全体を本明細書に援用する。
発明の背景
ターゲットタンパク質の精製は、DNA/タンパク質相互作用のためDNAが除去されにくいことにより、しばしば妨げられる。DNA/タンパク質相互作用は、高アニオン性タンパク質、たとえばスルフェート化(sulfated)タンパク質の精製に際してはより問題となる。
発明の概要
本発明は、高アニオン性タンパク質および免疫グロブリンドメインを含むターゲットタンパク質、たとえばスルフェート化タンパク質の単離および精製のための方法を提供する。アニオン性タンパク質は正味マイナス電荷をもつタンパク質である。スルフェート化タンパク質は、正味マイナス電荷が少なくともほぼ1つのスルフェート化残基によるタンパク質である。ターゲットタンパク質のスルフェート化とは、ターゲットタンパク質に含有されるアミノ酸上またはアミノ酸間の少なくとも1つのヒドロキシル基(−OH)が−SO4Hで置換されることを表わす。好ましい態様において、スルフェート化タンパク質は少なくともほぼ1つのスルフェート基をもつ。少なくともほぼ2、3、4、5、6またはそれより多いスルフェート基を含むスルフェート化タンパク質、たとえばPSGL−1(P−セレクチン糖タンパク質リガンド−1)のようにN末端チロシン上に6つのスルフェート基を含むものも本発明方法に包含される。
1態様において本発明は、ターゲットタンパク質の精製に適した条件下でのイオン交換クロマトグラフィー工程を含む、高アニオン性ターゲットタンパク質の精製方法を提供する。たとえばこの方法は、(1)荷電分子を可逆的に結合しうる支持体と試料を接触させ、これによりターゲットタンパク質を支持体に結合させ、(2)試料中の複数のタンパク性および非タンパク性不純物は結合しないかまたは支持体から洗い去られ、一方、高アニオン性ターゲットタンパク質は結合したままであるのに適した条件下で、第1洗浄溶液により支持体を洗浄し、(3)試料を第1溶離溶液で溶離し、その際、第1溶離溶液は高モル濃度の塩類溶液を含み、そして(4)精製されたアニオン性ターゲットタンパク質を含有する溶離試料を採集することを含む。
1態様において、第1洗浄溶液のpHは約4.0〜8.0である。他の態様において、第1洗浄溶液のpHは約6.5である。
好ましい態様において、高アニオン性ターゲットタンパク質はスルフェート化タンパク質であり、不純物はスルフェート化形のターゲットタンパク質を含む。
他の態様においては、精製されたターゲットタンパク質を含有するイオン交換クロマトグラフィー精製からの溶離試料を、後続精製することができる。この後続精製は、たとえば高アニオン性ターゲットタンパク質の精製に適した条件下での疎水性相互作用クロマトグラフィーおよび/または金属キレートクロマトグラフィー工程を含む。たとえばこの後続精製は、(1)ターゲットタンパク質を含有する溶離試料を金属キレートクロマトグラフィーカラムまたは疎水性相互作用クロマトグラフィーカラムに通し、これにより溶離試料をカラムに捕獲し、(2)試料に含有されるDNA/ヒストン複合体が解離するのに適した条件下で、カラムを第2洗浄溶液により洗浄し、(3)試料を第2溶離溶液で溶離し、そして(4)精製された高アニオン性ターゲットタンパク質を含有する溶離試料を採集する工程を含む。
1態様において、第2洗浄溶液は高い塩類濃度を含み、第2溶離溶液は第2洗浄溶液より低い塩類濃度を含む。たとえば疎水性相互作用クロマトグラフィー条件下で、第2洗浄溶液の塩類濃度は約4M、第2溶離溶液の塩類濃度は約0.48Mである。あるいは、疎水性相互作用クロマトグラフィー条件下で、第2洗浄溶液は(a)約4MのNaClならびに約20mMおよびpH約7.4のトリスを含む溶液、(b)約5%のイソプロパノールおよび約1.2Mの硫酸アンモニウムを含む溶液、(c)約5%のエタノールおよび約1.2Mの硫酸アンモニウムの溶液、(d)約5%のエタノールおよび約4MのNaClの溶液よりなる群から選択される。
鉄キレート化クロマトグラフィー条件下で、たとえば第2洗浄溶液は約2Mの塩類濃度を含み、第2溶離溶液は約200mM〜1Mの塩類濃度を含む。あるいは、鉄キレート化クロマトグラフィー条件下で、第2洗浄溶液は約40mMのMES、約2MのNaClおよび約5mMのイミダゾールを含み、第2溶離溶液は約40mMのMES、約1MのNaClおよび約35mMのイミダゾールの溶液を含む。
他の態様において、ターゲットタンパク質は少なくともほぼ1つのスルフェート化をもつ。少なくともほぼ2、3、4、5、6またはそれより多いスルフェート化をもつアニオン性ターゲットタンパク質、たとえばPSGL−1タンパク質も本発明に包含される。本発明により精製できるアニオン性タンパク質は、天然または組換えタンパク質であってよい。
他の態様において、本発明は免疫グロブリンドメイン(免疫グロブリンFcドメイン)を含む高アニオン性ターゲットタンパク質、たとえばPSGL−1融合タンパク質の精製方法を提供する。この方法は、(1)免疫グロブリンドメインを含むターゲットタンパク質のFc部分を結合しうる支持体と試料を接触させ、これによりターゲット分子を支持体に結合させ、(2)試料に含有される不純物を洗い去るのに適した条件下で、第1洗浄溶液により支持体を洗浄し、(3)試料を第1溶離溶液で溶離し、その際、第1溶離溶液のpHは低く、たとえば約4.0であり、そして(4)精製されたアニオン性ターゲット分子を含有する溶離試料を採集する工程を含む。
他の態様において、Fc結合支持体からの、免疫グロブリンドメインを含む精製された高アニオン性ターゲットタンパク質を含有する溶離試料を、後続精製する。たとえば後続精製は、(1)免疫グロブリンドメインを含む精製されたアニオン性ターゲットタンパク質を含有する溶離試料を、荷電分子を可逆的に結合しうる支持体と接触させ、これにより試料中の複数のタンパク性および非タンパク性不純物は結合しないかまたは支持体から洗い去られ、一方、ターゲットタンパク質は支持体に結合したままであり、(2)第2支持体を第2洗浄溶液で洗浄し、その際、第2洗浄溶液のpHは低く、たとえば約4.0であり、(3)試料を第2溶離溶液で溶離し、そして(4)免疫グロブリンドメインを含む精製されたアニオン性ターゲットタンパク質を含有する溶離試料を採集する工程を含む。
1態様において、免疫グロブリンドメインを含むターゲットタンパク質は少なくともほぼ1つのスルフェート化をもつ。少なくともほぼ2、3、4、5、6またはそれより多いスルフェート化をもつタンパク質を含む免疫グロブリンドメイン、たとえばPSGL−Igも本発明に包含される。
好ましい態様において本発明の精製方法は、汚染タンパク質について少なくとも約99.9%純度の精製された高アニオン性ターゲットタンパク質および免疫グロブリンドメインを含む精製された高アニオン性ターゲットタンパク質(たとえばPSGL−Ig)を提供する。
好ましい態様において本発明の精製方法は、高アニオン性ターゲットタンパク質および免疫グロブリンドメインを含む高アニオン性ターゲットタンパク質から少なくとも約95%または2.5
log10除去値(LRV)の汚染DNAを除去する。
本発明の他の特色および利点は以下の詳細な記述および特許請求の範囲から明かになるであろう。
発明の詳細な記述
本発明は少なくとも一部は、高アニオン性ターゲットタンパク質および免疫グロブリンドメインを含む高アニオン性ターゲットタンパク質、たとえばスルフェート化タンパク質(たとえばPSGL−1)を精製するための新規方法を見いだしたことに基づく。アニオン性タンパク質は、正味マイナス電荷をもつタンパク質である。スルフェート化タンパク質は、正味マイナス電荷が少なくともほぼ1つ、より好ましくは5以上のスルフェート化、たとえば少なくともほぼ6つのスルフェート化によるものであるアニオン性タンパク質である。ターゲットタンパク質のスルフェート化とは、ターゲットタンパク質に含有されるアミノ酸上またはアミノ酸間の少なくとも1つのヒドロキシル基(−OH)が−SO4Hで置換されることを表わす。スルフェート化は、たとえばPSGL−1のようにN末端チロシン上において起きる可能性がある。
好ましい態様において、スルフェート化タンパク質はPSGL−1、たとえばUSP5,827,817に示されたアミノ酸を含むPSGL−1であり、その内容を本明細書に援用する。PSGL−1タンパク質の完全アミノ酸配列(すなわち成熟ペプチド+リーダー配列)は、USP5,827,817に示されたアミノ酸配列のアミノ酸1からアミノ酸402までで表わされ、本明細書中にSEQ
ID NO:1として示される。疎水性分析および既知の開裂パターンとの比較から、アミノ酸20〜22個のシグナル配列、すなわちPSGL−1のアミノ酸1〜20またはアミノ酸1〜22が推定される。PSGL−1は、アミノ酸残基38〜41にPACE(塩基性アミノ酸対変換酵素)開裂部位(−Arg−Asp−Arg−Arg)を含む。成熟PSGL−1タンパク質は、SEQ
ID NO:1中のアミノ酸42からアミノ酸402までに示されるアミノ酸配列で表わされる。可溶性形P−セレクチンリガンドタンパク質は、USP5,827,817に示されたアミノ酸配列のアミノ酸21からアミノ酸310までで表わされる。他の可溶性形成熟PSGL−1タンパク質は、USP5,827,817に示されたアミノ酸配列のアミノ酸42からアミノ酸310までで表わされる。可溶性形P−セレクチンリガンドタンパク質はさらに、室温で水溶液中に可溶性であることを特色とする。
PSGL−1の融合タンパク質(たとえばPSGL−Ig)はUSP5,827,817(本明細書に援用する)の教示に従って製造できる。
PSGL−1は糖タンパク質であり、下記の末端炭水化物を1以上含む可能性がある:
これらにおいてRは炭水化物鎖の残りの部分であり、P−セレクチンリガンドタンパク質に直接に、またはP−セレクチンリガンドタンパク質に共有結合した脂質部分に、共有結合している。PSGL−1はさらにスルフェート化または他の形で翻訳後修飾されている可能性がある。COSまたはCHO細胞において発現する全長P−セレクチンリガンドタンパク質は、非還元性SDS−ポリアクリルアミドゲル電気泳動により示される見掛け分子量220kDのホモダイマータンパク質である。
全長PSGL−1の構造は、細胞外ドメイン(ほぼアミノ酸21〜310)、膜貫通ドメイン(ほぼアミノ酸311〜332)、および細胞内細胞質ドメイン(ほぼアミノ酸333〜402)を含む。細胞外ドメインは、Asn残基65、111および292から始まる潜在N−結合グリコシル化の3つのコンセンサストリペプチド部位(Asn−X−Ser/Thr)を含む。細胞外ドメインはさらに、残基46、48および51に3つの潜在チロシンスルフェート化部位を含む。残基55〜267からなる領域は、高い割合のプロリン、セリンおよびトレオニンを含む;これには10アミノ酸コンセンサス配列Ala−Thr/Met−Glu−Ala−Gln−Thr−Thr−X−Pro/Leu−Ala/Thrのデカマー反復配列15のサブドメインが含まれ、ここでXはPro、Ala、Gln、GluまたはArgであってよい。このような領域は高O−グリコシル化タンパク質に特徴的である。
P−セレクチンリガンドタンパク質活性を維持した状態でPSGL−1配列を実質的に欠失させることができる。たとえばSEQ
ID NO:1のアミノ酸42からアミノ酸189までの配列、アミノ酸42からアミノ酸118までの配列、またはアミノ酸42からアミノ酸89までの配列を含むPSGL−1は、それぞれP−セレクチンタンパク質結合活性およびE−セレクチン結合能を保持する。1以上のN−結合グリコシル化部位(たとえばアミノ酸65、111および292)が他のアミノ酸に変化した、または欠失したPSGL−1タンパク質も、P−セレクチンタンパク質結合活性およびE−セレクチン結合能を保持する。アミノ酸42からアミノ酸60までを含む(アミノ酸45からアミノ酸58までの高アニオン領域を含む)P−セレクチンリガンドタンパク質も、P−セレクチンタンパク質結合活性を保持する;しかしそのような配列に限定されたP−セレクチンリガンドタンパク質は、E−セレクチンには結合しない。好ましくは、P−セレクチンリガンドタンパク質はアミノ酸46、48および51にみられるチロシン残基を少なくとも1つ(より好ましくは少なくとも2つ、最も好ましくは3つすべて)保有する;そのスルフェート化がP−セレクチンリガンドタンパク質活性に関与すると思われる。
本発明をさらに下記の例により説明する。これらを限定と解すべきではない。本明細書全体、ならびに図面および付表Aにおいて引用したすべての参考文献、特許および公開特許出願を本明細書に援用する。PSGL−1のアミノ酸配列についての記述はすべて、USP5,827,817に示された、および本明細書にSEQ
ID NO:1として示された、PSGL−1のアミノ酸配列に基づく。
実施例 方法:タンパク質精製のための一般法は下記にみられる:Janson,J.C.,and
L.Ryden(編)Protein Purification:Principles,High Resolution Methods and
Applications,VHC Publishers社,ニューヨーク(1989)、USP5,429,746(表題:抗体精製)、およびUSP5,115,101(表題:抗体調製物からのタンパク質の除去);これらの内容を本明細書に援用する。
実施例1:組換えPSGL−Ig融合タンパク質の精製−方法I
この実施例は、組換えPSGL−Ig融合タンパク質のカラムクロマトグラフィーによる精製を記載する(図1)。
可溶性P−セレクチンリガンドタンパク質をCHO細胞において発現させ、コンディショニングした培地をタンパク質精製のために収集した。床深さ8cmのQ
Sepharose(商標)Fast Flow(Amersham Pharmacia)カラムを製造業者の指示に従って調製した。コンディショニングした培地中のPSGLに対するカラム容量は約1mg
PSGL/ml樹脂である。
アニオン交換クロマトグラフィーを下記に従って実施した。マイクロフィルトレーションしたCHOコンディショニング培地を、ほぼpH7、伝導率20mS/cm未満でカラムに装填した。カラムを20mMヒスチジン、400mM
NaCl、pH6.5で洗浄して低スルフェート化rPSGL−Ig(たとえば4以下のスルフェート化)を除去した。装填および洗浄工程を3.5cm/分で実施した。カラムをpH6.5で1M
NaCl、20mMヒスチジン、pH6.5により<1.1cm/分において溶離した。この工程のpHは4〜8であってよいが、好ましくは6.5である。溶出ピークはPSGL−Ig、DNAおよびヒストンならびに他の汚染物質を含有する。QカラムはDNAを結合し、ヒストンはこのDNAに結合している。PSGL溶出(塩類濃度上昇により起きる)はDNA溶出と一致する。PSGL−Igの純度は>80%である。DNAの50%がこの工程で実施されたにすぎない。
これらの条件下で、高スルフェート化rPSGL−Ig分子(たとえば5または6のスルフェート化)が優先的に精製される。理想的には活性rPSGL−IgはN末端チロシン上に5または6のスルフェート化をもつ。
アニオン交換カラムからの溶出液を、下記のように疎水性相互作用クロマトグラフィー(HIC)カラムによりさらに精製した。
床深さ9cmのPhenyl
Toyopearl 650Cカラム(Rohm and Haas)を製造業者の指示に従って調製した。HICカラム容量は約3.5mg
PSGL/mL樹脂である。カラムを1.2M硫酸アンモニウム、20mMトリス、pH7.4中、≦1.3cm/分で平衡化した。Q
Sepharoseカラムからの溶出液を、3M硫酸アンモニウム、50mMトリス、pH7.4の添加により、1.2M硫酸アンモニウム、20mMトリス、pH7.4に調整し、HICに装填した。あるいは、1.2M硫酸アンモニウムではなく4M
NaClで装填することができる。カラムを1.2M硫酸アンモニウム、20mMトリス、pH7.4で洗浄した。装填および洗浄の両工程とも約1.3cm/分の速度で実施した。HICカラムを0.48M硫酸アンモニウム、20mMトリス、pH7.4により0.65cm/分で溶離した。これらの条件下で、HICカラムからまずH2AおよびH2Bヒストンが除去される。これらはH3およびH4ヒストンほど強固にDNAを結合しない。H2ヒストンは洗浄画分中に出現し、ピークはH3およびH4ヒストン、ならびに少量のH2ヒストンを含有する。さらに、DNAの大部分がヒストン上に留まり、このピーク中に溶出する。生成物は汚染タンパク質について>95%の純度であり、85%のDNAがこの工程で除去される。
HICカラムからの溶出液を、下記のように金属キレートクロマトグラフィー(IMAC)カラムによりさらに精製した。
Fractogel Chelate(M)(E.Merck)上のIMAC銅(II)カラムを製造業者の指示に従って調製した。IMACカラムは6.4〜7.2cmの床深さ、および約6.6mg
PSGL/mL樹脂の容量をもっていた。
カラムを50mMリン酸カリウム(KPO4)、2.0M
NaCl、2mMイミダゾール、pH7中、5cv、≦5cm/分で平衡化した。HICカラムからの溶出液を2mMイミダゾール、50mM
KPO4、pH7,200mM NaClに調整し、IMACカラムに装填した。カラムをまず平衡化緩衝液で洗浄し、次いで40mM MES、1M NaCl、5mMイミダゾール、pH6.6中、≦5cm/分で平衡化した。この低い塩類濃度では、IMACカラム上のヒストン/DNA複合体は分解されない。カラムを40mM
MES、1M NaCl、35mMイミダゾール、pH6.6で溶離した。IMACカラムからまずH3およびH4ヒストンが除去される。IMACピーク中に少量のH3およびH2ヒストンがみられるが、H3およびH4ヒストン、ならびに少量のH2はストリップ液中にある。得られた生成物は汚染タンパク質について>99.9%の純度であり、95%のDNAがこの工程で除去される。全体として、この全工程で約2.5LRVのDNAクリアランスである。
DNAはQカラムに直接結合したので、この方法でDNAは全プロセス工程を通して運ばれた。Q工程でDNAは、Qカラムへの本発明の装填物中に存在する天然のDNA結合タンパク質であるヒストン(たとえばH2A、H2B、H3およびH4)にも結合した。したがってQカラム上にはDNAがQカラムに結合し、このDNAにヒストンに結合したサンドイッチがあった。後続工程でサンドイッチは逆転した;DNAはHICまたはIMACカラムには直接結合しないので、その代わりヒストンがHICまたはIMACカラムに結合し、DNAはこれらのヒストンに結合した。ヒストンがHICまたはIMACカラムから溶出すると、それらと共に汚染物質DNAが運ばれる。DNA/タンパク質相互作用のため、タンパク質精製に際し、特に高アニオン性ターゲットタンパク質の場合、殊にこれらのアニオン性タンパク質をアニオン交換カラムから溶離する場合、しばしばDNAが除去されにくい可能性がある。
実施例2:組換えPSGL−Ig融合タンパク質の精製−方法II
この実施例は、組換えPSGL−Ig融合タンパク質のカラムクロマトグラフィーによる精製を記載する;これは汚染性のヒストン/DNA複合体を塩類またはアルコール類で解離し、これによりPSGL−Igタンパク質の純度を高める工程を含む(図2)。
Q Sepharose上でのアニオン交換クロマトグラフィーを実施例1の記載に従って実施した。
アニオン交換カラムからの溶出液を、下記のように疎水性相互作用クロマトグラフィー(HIC)カラムによりさらに精製した。床深さ9cmのPhenyl
Toyopearl 650Cカラム(Rohm and Haas)を製造業者の指示に従って調製し、1.2M硫酸アンモニウム、20mMトリス、pH7.4で平衡化した。この工程のpHは6〜8であってよいが、好ましくはpH7.4である。
Qピークを、3M硫酸アンモニウム、50mMトリス、pH7.4の添加により、1.2M硫酸アンモニウム、20mMトリス、pH7.4に調整し、カラムに装填した。あるいは、1.2M硫酸アンモニウムではなく4M
NaClで装填することができる。カラムを1.2M硫酸アンモニウム、20mMトリス、pH7.4、続いて4M
NaCl、20mMトリス、pH7.4で洗浄した。4M NaClによる洗浄で90%のDNAがカラムから除去される(または1 log10除去値、すなわち1 LRV)。あるいは5%イソプロパノールおよび1.2M硫酸アンモニウムで洗浄してもよい。これにより99.9%のDNAがカラムから除去される(”3 log10除去値”、すなわち3 LRV)。あるいは5%エタノールおよび1.2M硫酸アンモニウムで洗浄してもよい。これにより99.9%のDNAがカラムから除去される(”3 log10除去値”、すなわち3 LRV)。あるいは5%エタノールおよび4M NaClで洗浄してもよい。これにより99.9%のDNAがカラムから除去される(”3 log10除去値”、すなわち3 LRV)。あるいは5%イソプロパノールおよび4M NaClで洗浄してもよい。これにより99.9%のDNAがカラムから除去される(”3 log10除去値”、すなわち3 LRV)。装填および洗浄の両工程とも約1.3cm/分の速度で実施した。次いでカラムを0.48M硫酸アンモニウム、20mMトリス、pH7.4により0.65cm/分で溶離した。
前記のように、これらの条件を用いるHICによりまずH2AおよびH2Bヒストンが除去される。これらはH3およびH4ヒストンほど強固にDNAを結合しない。H2ヒストンは洗液中に出現する。ピークはH3およびH4ヒストン、ならびに少量のH2ヒストンを含有する。しかし本発明者らは、より高い塩類濃度で洗浄するとDNA/ヒストン相互作用を破壊しうることを見いだした。たとえば1.2M硫酸アンモニウムではなく4M
NaClで洗浄すると、DNAはヒストンから分離し、洗液中へ流出する。これらの条件下では、DNAの大部分が洗液中へ流出し、ヒストンはなおピーク中に溶出する。あるいはこのHIC工程をIMAC工程(下記を参照)の後に実施してもよい。これにより99.9%以上のDNAが除去される(3
LRV)。
HICカラムからの溶出液を、下記のように金属キレートクロマトグラフィー(IMAC)カラムによりさらに精製した。
Fractogel Chelate(M)(E.Merck)上のIMAC銅(II)カラムを製造業者の指示に従って調製した。IMACカラムは6.4〜7.2cmの床深さ、および約6.6mg
PSGL/mL樹脂の容量をもっていた。この工程のpHは4.8〜8であってよいが、好ましくはpH6.6である。
カラムを50mMリン酸カリウム(KPO4)、2.0M
NaCl、2mMイミダゾール、pH7中、5cv、≦5cm/分で平衡化した。あるいは、2M
NaClではなく200mM NaClで5カラムを平衡化してもよい。HICカラムからの溶出液を2mMイミダゾール、50mM
KPO4、pH7、200mM NaClに調整し、IMACカラムに装填した。あるいは、2M NaClではなく200mM NaClで装填を行ってもよい。
カラムをまず平衡化用緩衝液で洗浄し、次いで40mM
MES、2M NaCl、5mMイミダゾール、pH6.6中、≦5cm/分で平衡化した。カラムを40mM MES、1M NaCl、35mMイミダゾール、pH6.6で溶離した。IMACカラムからまずH3およびH4ヒストンが除去される。これらのヒストンおよび少量のH2ヒストンはストリップ液中にある。少量のH3およびH4ヒストンがIMACピーク中にもみられる。
この工程で実施例1の方法Iの工程(1
LRV)より90%多いDNAが除去される。この工程の新規性は、ヒストン/DNA複合体からDNAを分離するために2M
NaClで装填するか、または2M NaClで洗浄することである。ヒストンはIMACカラムに付着し、DNAはこれらのヒストンに付着する。DNAはH3/H2または単にH2複合体よりH3/H4複合体の方により良く結合するので、H3/H4複合体を可能な限り速やかに除去するのが有益である。したがって、IMAC実施後にHICを実施すると、より大きなDNAクリアランス(99.9%高いクリアランス、すなわち3
LRV)を達成できることが示された。したがってIMACを可能な限り早期にプロセスに挿入すると、さらにDNAを減少させうると考えられる。しかしIMACを第1工程にすると、低分子量アミノ酸および他のアミン含有基を装填物から除去するために限外濾過/透析濾過(diafiltration)が必要となる。
実施例3:組換えPSGL−Ig融合タンパク質の精製−方法III
この実施例は、組換えPSGL−Ig融合タンパク質のカラムクロマトグラフィーによる精製のための別法を記載する。実施例1に記載した精製方式と異なり、この方法は第1精製工程としてアフィニティー工程を用いる(図3)。このアフィニティー精製工程には、rPSGL−IgキメラのFc部分を結合するプロテインAを用いる。rPSGL−IgはプロテインAカラムから低いpH、この場合pH3.7で溶出する。装填後にカラムを1M
NaClで洗浄すると、プロテインA工程はより良いクリアランスを与える。この塩類濃度は一般に用いられるものより高い(通常は約150mM
NaCl)ので、新規である。この塩工程の付加により、この工程からのDNAクリアランスは4
log10除去値(LRV)ないし6LRVになる。これは100倍のDNA除去増加である。
プロテインA工程はヒストンを結合しないと思われ、良好なDNAクリアランスを与える。したがってプロテインA工程後の各工程には認めうるほどのヒストンは存在しない。しかしプロテインAがプロテインAカラムから浸出するので、プロテインAを除去するための後続工程を実施する。浸出したプロテインAを除去するための最良の方法は、プロテインA溶出液を中性もしくは低いpHで直接Qカラムに装填するか、またはQカラムを低いpHで洗浄するものである。Qカラムは普通は低いpH、特にpH4で操作されることはない。したがって、低いpHでrPSGL−IgをプロテインA溶出液から直接捕獲することまたはQカラムを洗浄すること、あるいはそれらの組合わせは、新規である。rPSGL−IgおよびプロテインAは低いpHにあるので、大部分のrPSGL−Igは浸出したプロテインAに結合していない。その結果、プロテインAはQカラムに結合せず、Q通過液中にみられる。これも新規である。したがってQカラムはプロテインAを除去するために用いられる。
床深さ6〜10cmのProtein
A Fast Flowカラム(Amersham
Pharmacia)を製造業者の指示に従って調製する。カラム容量は約1mg/mLである。カラムを20mMトリス、200mM
NaCl、pH7.2〜8、好ましくはpH7.4で平衡化する。マイクロフィルトレーションしたコンディショニング培地を、pH7〜8、好ましくはpH7.4、約30〜300cm/時、好ましくは150cm/時でカラムに装填する。カラムを20mMトリス、200mM
NaCl、pH7〜8、好ましくはpH7.4で洗浄し、20mMクエン酸、pH3〜4、好ましくはpH3.7、約50〜300cm/時で溶離する。純度はタンパク質については>95%であり、DNAの>99%がこの工程で除去される。
プロテインAカラムからの溶出液をさらに、床深さ8cmのQ
Sepharose(商標)Fast Flowカラム(Amersham Pharmacia)で精製する。プロテインA工程後のQ SepharoseカラムのPSGLに対する容量は、pH3.6〜4.0、好ましくはpH3.7において約≧6mg
PSGL/mL樹脂である。
プロテインAピークをpH調整せずに直接にQ
Sepharoseカラムに装填するか、またはピークをQ Sepharoseカラムに装填する前に中性にする。いずれの場合も、カラムを200mM
NaClおよび20mMクエン酸、pH3.5〜4、好ましくはpH3.7で洗浄して、残留プロテインAを除去する。両方法とも、浸出プロテインA、低スルフェート化rPSGL−Ig、N末端クリップrPSGL−Ig、およびpro−rPSGL−Ig(rPSGL−Igの前駆物質種;N末端の酵素開裂部位をもたない)を除去する。pH3.5〜4での洗浄後、カラムを20mMヒスチジン、400mM
NaCl、pH6.5で洗浄して低スルフェート化rPSGL−Igを除去することができる。低スルフェート化rPSGL−Ig分子は4以下のスルフェート化をもち、これに対し活性rPSGL−Igは理想的には5または6のスルフェート化をN末端チロシン上にもつ。カラムの装填および洗浄工程を3.5cm/分の速度で実施する。カラムをpH6.5で1M
NaCl、20mMヒスチジン、pH6.5により溶離する。あるいは、pH3.5〜4.0、好ましくはpH3.7、500mM
NaCl、20mMクエン酸、<1.1cm/分で溶離してもよい。タンパク質はピークの<2%である。
均等物 当業者には本明細書に記載した具体的態様の多くの均等物が自明であるか、またはルーティン程度の実験により確認できるであろう。そのような均等物は本発明に包含されるものとする。
実施例1に記載した本発明の精製方法、方法Iを示す。 実施例2に記載した本発明の精製方法、方法IIを示す。 実施例2に記載した本発明の精製方法、方法IIを示す。 実施例2に記載した本発明の精製方法、方法IIを示す。 実施例2に記載した本発明の精製方法、方法IIを示す。 実施例2に記載した本発明の精製方法、方法IIを示す。 実施例2に記載した本発明の精製方法、方法IIを示す。 実施例2に記載した本発明の精製方法、方法IIを示す。 実施例3に記載した本発明の精製方法、方法IIIを示す。

Claims (10)

  1. 試料中のアニオン性ターゲットタンパク質を試料中の複数のタンパク性および非タンパク性不純物ならびにDNA/ヒストン複合体から精製する方法であって、
    (a)イオン交換クロマトグラフィーを用いてアニオン性ターゲットタンパク質を精製し;
    (b)ターゲットタンパク質を含有する試料を疎水性相互作用支持体上に装填し、ここで該タンパク質が支持体上に捕獲され;そして
    (c)支持体を洗浄溶液によって洗浄し、これにより試料中のアニオン性ターゲットタンパク質が精製されることを含む方法であって、
    ここで疎水性相互作用支持体のための洗浄溶液が、4MのNaClあるいは1.2Mの硫酸アンモニウム、ならびに20mMおよびpH7.4のトリスを含む溶液である
    方法。
  2. ターゲットタンパク質がスルフェート化タンパク質を含み、不純物が低スルフェート化形のターゲットタンパク質を含む、請求項1に記載の方法。
  3. スルフェート化タンパク質がP−セレクチン糖タンパク質リガンド−1またはP−セレクチン糖タンパク質リガンド−1融合タンパク質である、請求項2に記載の方法。
  4. 疎水性相互作用支持体からターゲットタンパク質を溶離溶液中に溶離することをさらに含む、請求項1に記載の方法であって、ここで溶離溶液が洗浄溶液より低い塩類濃度を含む、方法。
  5. ターゲットタンパク質を含有する溶離試料を疎水性相互作用クロマトグラフィーカラムに通し、溶離溶液が濃度0.48Mの硫酸アンモニウムである、請求項4に記載の方法。
  6. ターゲットタンパク質が少なくとも5つのスルフェート化を有する、請求項1に記載の方法。
  7. ターゲットタンパク質が組換えタンパク質である、請求項1に記載の方法。
  8. 請求項1に記載の方法であって、ここでアニオン性ターゲット分子が免疫グロブリンFcドメインを含み、そしてここで該方法がさらに(a’)アニオン性ターゲット分子のFc部分を結合しうる支持体と試料を接触させ、(b’)洗浄溶液により支持体を洗浄し、(c’)試料を溶離溶液で溶離し、その際、溶離溶液のpHは4.0であり、そして(d’)精製されたアニオン性ターゲット分子を含有する溶離試料を採集することを含む方法。
  9. 分子がP−セレクチン糖タンパク質リガンド−1融合タンパク質である、請求項8に記載の方法。
  10. P−セレクチン糖タンパク質リガンド−1融合タンパク質がrPSGL−Igである、請求項9に記載の方法。
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