JPH0320237B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0320237B2
JPH0320237B2 JP55154620A JP15462080A JPH0320237B2 JP H0320237 B2 JPH0320237 B2 JP H0320237B2 JP 55154620 A JP55154620 A JP 55154620A JP 15462080 A JP15462080 A JP 15462080A JP H0320237 B2 JPH0320237 B2 JP H0320237B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gly
pro
leu
ala
insulin
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP55154620A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS5779898A (en
Inventor
Shigenori Tanaka
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seikagaku Corp
Original Assignee
Seikagaku Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seikagaku Corp filed Critical Seikagaku Corp
Priority to JP55154620A priority Critical patent/JPS5779898A/en
Publication of JPS5779898A publication Critical patent/JPS5779898A/en
Publication of JPH0320237B2 publication Critical patent/JPH0320237B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

Landscapes

  • Enzymes And Modification Thereof (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ヒトインシユリンと同一の一次構造
を有するインシユリン(以下、「ヒト型インシユ
リン」と称する)の製造法に係り、詳しくはブ
タ、マツコウクジラ等のインシユリンからヒト型
インシユリンを半合成する方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for producing insulin having the same primary structure as human insulin (hereinafter referred to as "human insulin"). Concerning a method for semi-synthesizing.

インシユリンは、糖尿病治療剤として、ウシ、
ブタ、クジラ、カツオなどから工業的に生産され
利用されているタンパク性ホルモンである。ヒト
および大部分の高等動物のインシユリンは、A鎖
と呼ばれる21個のアミノ酸から成るペプチド鎖と
B鎖と呼ばれる30個のアミノ酸から成るペプチド
鎖とを有し、A鎖とB鎖との間は2本のジスルフ
イド結合(−S−S−)により結合されている。
また、A鎖中には1本のジスルフイド結合が存在
する。各ペプチド鎖を構成するアミノ酸およびそ
の配列は動物の種属によつて異なるが、ヒトイン
シユリンとブタ、マツコウクジラ、ナガスクジ
ラ、ウサギのインシユリンとは極めて類似した構
造を有している。図面は、ヒトインシユリンの1
次構造を示すものであるが、B鎖C端(B30)の
アミノ酸残基がヒトではスレオニン(Thr)であ
るのに対し、ブタ、マツコウクジラ、ナガスクジ
ラではアラニン(Ala)であり、ウサギではセリ
ン(Ser)である点のみが異なる。
Insulin is used as a treatment for diabetes in cattle,
It is a protein hormone that is industrially produced and used from pigs, whales, bonito, etc. Insulin of humans and most higher animals has a peptide chain consisting of 21 amino acids called the A chain and a peptide chain consisting of 30 amino acids called the B chain, and there is a peptide chain between the A chain and the B chain. It is bonded by two disulfide bonds (-S-S-).
Furthermore, there is one disulfide bond in the A chain. The amino acids constituting each peptide chain and their sequences differ depending on the species of animal, but human insulin has extremely similar structures to those of pigs, sperm whales, fin whales, and rabbits. The drawing shows 1 of human insulin.
The following structure shows that the amino acid residue at the C-terminus (B 30 ) of the B chain is threonine (Thr) in humans, whereas it is alanine (Ala) in pigs, sperm whales, and fin whales, and serine in rabbits. The only difference is that it is (Ser).

したがつて、ブタ、マツコウクジラ、ナガスク
ジラ、ウサギ等のインシユリン(以下、「ブタ型
インシユリン」と総称する)のB鎖C端にあるア
ミノ酸残基をThrに置換すればヒトインシユリン
と同じ一次構造のヒト型インシユリンを合成する
ことができる。かかるヒト型インシユリンは、従
来異種動物から得られていたインシユリン製剤よ
りも抗原性が少なく、安全性の高いインシユリン
製剤の製造を実現するものである。
Therefore, if the amino acid residue at the C-terminus of the B chain of insulin from pigs, sperm whales, fin whales, rabbits, etc. (hereinafter collectively referred to as "porcine insulin") is replaced with Thr, a human version with the same primary structure as human insulin can be obtained. Insulin can be synthesized. Such human insulin has less antigenicity than insulin preparations conventionally obtained from xenogeneic animals, making it possible to produce highly safe insulin preparations.

従来においても、上記事実に着目してブタ型イ
ンシユリンからヒト型インシユリンを製造する試
みは行われたが、それらのほとんどはインシユリ
ンのB鎖中にトリプシンによつて開裂させられる
アルギニン−グリシン(Arg−Gly)結合(B22
B23)が存在することを利用してデスオクタペプ
チド−B23〜B30−インシユリン(「DOI」という)
を製造し、これを原料としてヒト型インシユリン
のオクタペプチド(B23〜B30)と縮合させてヒ
ト型インシユリンを製造するものであつた。これ
ら、従来において提案された製造方法は、それぞ
れの時代の技術水準に制約されてアミノ基やカル
ボキシル基の保護技術が問題になるなど必ずしも
満足すべきものではなかつた。特に、中間生成物
としてDOIを経由するため、これと縮合させるオ
クタペプチドの合成が必要となる。しかし、この
オクタペプチドを効率よく合成することは技術的
な困難を伴つた。また、DOIの製造段階で用いた
トリプシンの残渣がオクタペプチドトと縮合段階
で及ぼす悪影響も懸念された。
In the past, attempts have been made to produce human insulin from porcine insulin, focusing on the above facts, but most of these attempts involve arginine-glycine (Arg-glycine), which is cleaved by trypsin, in the B chain of insulin. Gly) bond (B 22
Desoctapeptide -B23 - B30 -insulin (referred to as "DOI")
was produced, and this was used as a raw material to condense it with the octapeptide (B 23 -B 30 ) of human insulin to produce human insulin. These conventionally proposed production methods are not necessarily satisfactory, as they are limited by the technological level of each era and pose problems in the protection techniques for amino groups and carboxyl groups. In particular, since it passes through DOI as an intermediate product, it is necessary to synthesize an octapeptide to be condensed with it. However, efficient synthesis of this octapeptide was accompanied by technical difficulties. Additionally, there was concern that residues of trypsin used in the DOI production stage would have an adverse effect on the octapeptide and condensation stage.

そこで本発明の目的は、トリプシンに代わる酵
素としてB鎖のPro(プロリン)−Lys(リジン)
(B28−B29)結合に特異的に作用する酵素を用い
てペプチド結合を切断し、更に同一酵素を用いて
ペプチド結合を生成せしめることにより、効率の
よいヒト型インシユリン製造法を提供することに
ある。本発明ではペプチド結合の開裂と生成に同
一酵素を使用するため、異種酵素又は触媒の悪影
響の恐れは全くなくなつた。また、生成工程で用
いるペプチドは短いジペプチド(Lys−Thr)で
あるため合成が容易であり、そのため本発明の製
造法は極めて実用性の高いものとなつた。
Therefore, the purpose of the present invention is to use Pro (proline)-Lys (lysine) of the B chain as an enzyme to replace trypsin.
(B 28 −B 29 ) To provide an efficient method for producing human insulin by cleaving a peptide bond using an enzyme that specifically acts on the bond and then generating the peptide bond using the same enzyme. It is in. Since the present invention uses the same enzyme for cleavage and generation of peptide bonds, there is no possibility of adverse effects of foreign enzymes or catalysts. Furthermore, since the peptide used in the production step is a short dipeptide (Lys-Thr), it is easy to synthesize, making the production method of the present invention extremely practical.

本発明のヒト型インシユリンの製造法は、ブタ
型インシユリンを該インシユリンのB鎖のPro−
Lys結合に特異性に作用する酵素の存在下で加水
分解しデスジペプチド−B29、B30−インシユリ
ン(以下、「DDI」と略記)を製造する工程と、
X2−デスジペプチド−B29、B30−インシユリン
(以下、「X2−DDI」と略記)とN〓−X−Lys−
Thr(Xは、プロトンソルボリシス的又はβ−脱
離により分解し得るアミノ保護基を表す)とを前
記工程と同一の酵素の存在下で縮合させる工程と
を含むことを特徴としている。
The method for producing human insulin of the present invention involves converting porcine insulin into Pro-
a step of hydrolyzing in the presence of an enzyme that specifically acts on Lys bonds to produce desdipeptide-B 29 , B 30 -insulin (hereinafter abbreviated as “DDI”);
X2 -desdipeptide- B29 , B30 -insulin (hereinafter abbreviated as " X2 -DDI") and N〓-X-Lys-
The method is characterized in that it includes a step of condensing Thr (X represents an amino protecting group that can be decomposed by proton solvolysis or β-elimination) in the presence of the same enzyme as in the above step.

本発明で使用する「ブタ型インシユリンB鎖の
Pro−Lys結合に特異的に作用する酵素」(以下、
「本発明酵素」と略称する)としては、次のもの
を挙げることができる。
“Porcine insulin B chain” used in the present invention
"Enzyme that specifically acts on Pro-Lys bond" (hereinafter referred to as "Enzyme that specifically acts on Pro-Lys bond"
Examples of the enzymes (abbreviated as "enzymes of the present invention") include the following.

(1) R、ワルター(R、Walter)が小羊の腎臓
から分離し、Biochimica et Biophysica
Acta、422(1976)138−158に報告したペプチ
ダーゼ(Post−proline cleaving enzyme)。
(1) R, Walter isolated from lamb kidney and Biochimica et Biophysica
Acta, 422 (1976) 138-158.

(2) フラボバクテリウム属中のある種の菌により
生産されるペプチダーゼ(Post−proline
cleaving enzyme)で次のような酵素学的性質
を有するもの。
(2) Peptidases (Post-proline
cleaving enzyme) with the following enzymatic properties:

作用および基質特異性 特定のプロリン関与ペプチド結合に特異的
に作用し、分解する働きがある。
Action and substrate specificity It acts specifically on and decomposes specific proline-related peptide bonds.

a 分解されるもの(↓は、分解する結合を
示す) Z−Gly−Pro−↓2−NNap Z−Ala−↓Pro−2−NNap Z−Gly−Pro−↓ONp Z−Gly−Pro−↓MCA Z−Gly−Pro−↓Ala Z−Gly−Pro−↓Leu−Gly Z−Gly−Pro−↓Leu Z−Gly−Pro−↓Leu−Ala Z−Gly−Pro−↓Phe Z−Gly−Pro−↓Leu−D−Ala Pht−Gly−Pro−↓Leu−Gly Z−Gly−Pro−↓Leu−Gly−Gly For−Gly−Pro−↓Leu−Gly Z−Gly−Pro−↓Leu−Gly−Ala Thr−Lys−Pro−↓Arg Z−Gly−Pro−↓Leu−Gly−Pro Cys−Tyr−Phe−Gln−Asn−Cys−Pro
−↓Arg−Gly−NH2 Cys−Tyr−Ile−Gln−Asn−Cys−Pro−↓
Leu−Gly−NH2 b 分解されないもの Gly−Pro−2−NNap Z−Pro−2−
NNap Pro−2−NNap Gly−Pro−Leu
−Gly Z−Gly−Pro−D−Ala Z−Ala
−Gly−Pro Z−Pro−Leu Gly−Pro
Gly−Pro−Ala Leu−Gly Gly−Gly−
Gly Z−Gly−Phe 上式中、Zはカル
ボベゾンキシ基、2−NNapはβ−ナフチ
ルアミド(naphthylamide)、ONpはp−
ニトロフエニールエステル、Phtはフタリ
ール基(phthalyl)、Forはホルミル基
(formyl)をそれぞれ表す。
a What is decomposed (↓ indicates the bond to be decomposed) Z−Gly−Pro−↓2−NNap Z−Ala−↓Pro−2−NNap Z−Gly−Pro−↓ONp Z−Gly−Pro−↓ MCA Z−Gly−Pro−↓Ala Z−Gly−Pro−↓Leu−Gly Z−Gly−Pro−↓Leu Z−Gly−Pro−↓Leu−Ala Z−Gly−Pro−↓Phe Z−Gly−Pro −↓Leu−D−Ala Pht−Gly−Pro−↓Leu−Gly Z−Gly−Pro−↓Leu−Gly−Gly For−Gly−Pro−↓Leu−Gly Z−Gly−Pro−↓Leu−Gly− Ala Thr−Lys−Pro−↓Arg Z−Gly−Pro−↓Leu−Gly−Pro Cys−Tyr−Phe−Gln−Asn−Cys−Pro
−↓Arg−Gly−NH 2 Cys−Tyr−Ile−Gln−Asn−Cys−Pro−↓
Leu−Gly−NH 2 b Not decomposed Gly−Pro−2−NNap Z−Pro−2−
NNap Pro−2−NNap Gly−Pro−Leu
−Gly Z−Gly−Pro−D−Ala Z−Ala
−Gly−Pro Z−Pro−Leu Gly−Pro
Gly−Pro−Ala Leu−Gly Gly−Gly−
Gly Z-Gly-Phe In the above formula, Z is carbobezonexy group, 2-NNap is β-naphthylamide, ONp is p-
Nitrophenyl ester, Pht represents a phthalyl group, and For represents a formyl group.

作用至適PH 7.0 安定PHの範囲 5.0〜9.0 作用至適温度 40℃ 熱安定性 42℃以下 阻害作用 すい臓性およびリマビーン性ト
リプシンインヒビター、けい卵白性オボムコ
イド、ペプスタチン等によつて阻害されな
い。
Optimal action PH 7.0 Stable PH range 5.0-9.0 Optimum action temperature 40°C Thermostability 42°C or less Inhibitory action Not inhibited by pancreatic and limabean trypsin inhibitors, ovomucoid, pepstatin, etc.

分子量 約78000 等電点 PH9.1 上記酵素の生産菌としては、例えばフラボバ
クテリウム メニンゴセプテイカム
(Flavobacterium meningosepticum)
IFO12535、フラボバクテリウムTY−78−74
(Flavobacterium TY−78−74)微工研菌寄
第4849号がある。
Molecular weight: approximately 78,000 Isoelectric point: PH9.1 Examples of bacteria producing the above enzyme include Flavobacterium meningosepticum.
IFO12535, Flavobacterium TY−78−74
(Flavobacterium TY-78-74) Microtechnical Research Institute No. 4849 is available.

フラボバクテリウムTY−78−74は、下記
〜に示す菌学的性質を有する。
Flavobacterium TY-78-74 has the mycological properties shown below.

形態 1 細胞の形:桿菌 2 運動性:なし 3 グラム染色:− 生育 1 肉汁寒天平板培養:+ 2 肉汁寒天斜面培養:+ 3 肉汁液体培養:+ 生理学的性質 1 硝酸塩の還元:+ 2 インドールの生成:+ 3 硫化水素の生成:− 4 デンプンの分解:− 5 無機窒素源の利用:− 6 色素の生成:黄色 7 ウレアーゼ:+ 8 オキシダーゼ:+ 9 カタラーゼ:+ 10 生育の温度範囲:20〜40℃ 11 酸素:好気性 12 OFテスト:0または+ 13 ガスの発生 a L−アラビノース:− b D−キシロース:− c D−グルコース:+ d しよ糖:− e 乳糖:+ f D−マンニツト:+ g デンプン:− (3) ウイリアムG、ルイス(William G.Lewis)
らがバジデイオミセテ アルミラリア メレア
(basidiomycete Armillaria mellea)から分
離して、アルミラリア メレアプロテアーゼと
称し、Biochimica et Biophysica Acta、522
(1978)551−560に報告しているペプチダーゼ。
Morphology 1 Cell shape: Bacillus 2 Motility: None 3 Gram staining: - Growth 1 Broth agar plate culture: + 2 Broth agar slant culture: + 3 Broth liquid culture: + Physiological properties 1 Nitrate reduction: + 2 Indole Production: + 3 Hydrogen sulfide production: - 4 Starch decomposition: - 5 Inorganic nitrogen source utilization: - 6 Pigment production: Yellow 7 Urease: + 8 Oxidase: + 9 Catalase: + 10 Growth temperature range: 20~ 40℃ 11 Oxygen: Aerobic 12 OF test: 0 or + 13 Gas evolution a L-arabinose: - b D-xylose: - c D-glucose: + d Sucrose: - e Lactose: + f D-mannite :+ g Starch:- (3) William G.Lewis
isolated from Basidiomycete Armillaria mellea and called it Armillaria mellea protease, Biochimica et Biophysica Acta, 522
(1978) 551-560.

(4) M.ウインガード(M.Wingard)ほかがJ.
Bacteriol.112(1972)940に報告しているミク
ソバクターAL−1プロテアーゼ
(Myxobacter AL−1protease)。
(4) M. Wingard et al. J.
Myxobacter AL-1 protease reported in Bacteriol. 112 (1972) 940.

ブタ型インシユリンのB鎖のPro−Lysを本発
明酵素の存在下に開裂せしめる反応は、通常通り
水性媒体中にて4〜48時間行い、温度は30〜40
℃、PHは7〜9が適当である。使用する酵素ごと
のより好ましい条件は、前記(1)の小羊の腎臓から
分離したペプチダーゼの場合は30〜40℃、PH7.5
〜8.0であり、(2)の酵素の場合には、30〜40℃、
PH7.0〜8.0である。また(3)のアルミラリア メレ
ア プロテアーゼの場合は、30〜40℃、PH7.0〜
8.0が望ましい。この工程によりブタ型インシユ
リンのB鎖C端のジペプチドLys−Ala又はLys
−Serは主鎖から切断され、DDIが生成する。こ
うして得られた反応生成物をセフアデツクスG−
50(商品名、フアルマシア社製)等のカラムに負
荷し、Lys−Ala又はLys−Serを分別し、DDI画
分を集める。
The reaction of cleavage of Pro-Lys of the B chain of porcine insulin in the presence of the enzyme of the present invention is carried out in an aqueous medium for 4 to 48 hours as usual at a temperature of 30 to 40°C.
C. and pH of 7 to 9 are appropriate. More preferable conditions for each enzyme used are 30 to 40°C and pH 7.5 for the peptidase isolated from lamb kidney mentioned in (1) above.
~8.0, and in the case of enzyme (2), 30~40℃,
PH7.0-8.0. In the case of (3) Armillaria melea protease, the temperature is 30-40℃, pH7.0-
8.0 is preferred. Through this process, the dipeptide Lys-Ala or Lys at the C-terminus of the B chain of porcine insulin
-Ser is cleaved from the main chain and DDI is generated. The reaction product thus obtained was
50 (trade name, manufactured by Pharmacia), to separate Lys-Ala or Lys-Ser, and collect the DDI fraction.

次に、DDIのA、B両鎖のN端にあるアミノ基
を常法に従つて、第3ブチルオキシカルボニル残
基(BOC)−、第3アミルオキシカルボニル残基
(AOC)−、メチルスルホニルエチルオキシカル
ボニル残基(MSC)−等プロトンソルボリシス的
又はβ脱離により分解し得るアミノ保護基(X)
によつて保護し、X2−DDIとする。
Next, the amino groups at the N-terminals of both A and B chains of DDI were converted into tertiary butyloxycarbonyl residue (BOC)-, tertiary amyloxycarbonyl residue (AOC)-, methylsulfonyl Ethyloxycarbonyl residue (MSC) - an amino protecting group (X) that can be decomposed by proton solvolysis or β-elimination
protected by X 2 −DDI.

次いで、X2−DDIとN〓−X−Lys−Thrとの縮
合反応を、前記開裂工程と同一の酵素存在下で起
させる。この場合、酵素がトランスペプチダーゼ
活性を現し、平衡が合成方向へ傾斜するように反
応条件を選択する必要がある。その条件として
は、N〓−X−Lys−ThrをX2−DDIに対し過剰量
即ち約10倍モル量以上存在させること、反応物濃
度を可能な限り高くすること、反応生成物は速や
かに反応系外へ排除することが重要である。具体
例としては、ジメチルホルムアミド(DMF)、ジ
メチルスルホキシド(DMSO)、メタノール等の
ような有機溶媒を反応媒体である水に添加するこ
とが挙げられる。有機溶媒添加の割合は40〜60%
が好ましい。また、温度は30〜40℃、PH6〜7が
好ましい。
Next, a condensation reaction between X 2 -DDI and N–-X-Lys-Thr is caused in the presence of the same enzyme as in the cleavage step. In this case, reaction conditions must be selected so that the enzyme exhibits transpeptidase activity and the equilibrium is tilted toward synthesis. The conditions are that N〓-X-Lys-Thr be present in an excess amount, that is, approximately 10 times the molar amount or more, relative to X 2 -DDI, that the concentration of the reactant be as high as possible, and that the reaction product be immediately It is important to exclude it from the reaction system. Specific examples include adding an organic solvent such as dimethylformamide (DMF), dimethyl sulfoxide (DMSO), methanol, etc. to water as the reaction medium. The proportion of organic solvent addition is 40-60%
is preferred. Further, the temperature is preferably 30 to 40°C and the pH is preferably 6 to 7.

以下、実施例に基いて一層詳細に説明する。 Hereinafter, a more detailed explanation will be given based on examples.

実施例 1 (イ) ブタインシユリン570mg(100μmole)および
フラボバクテリウムメニンゴセプテイカム
IFO12535より得られた前述(2)のペプチダーゼ
0.6mg/10.5U)を0.05Mリン酸塩緩衝液(PH
8.0)30mlに溶かし、30℃、20時間反応させた。
次いで氷冷後3NHClでPH2とし、セフアデツ
クスG−50カラム(カラムサイズ4.0×140cm、
0.01M HClで溶出、流速87.2ml/hr)に負荷
し、使用したプロリンペプチダーゼおよび生成
したLys−Alaを分別し、第1040ml〜1530mlに
溶出されたインシユリン残留画分490mlを集め、
凍結乾燥し495mg(90μmole、収率90%)を得
た。
Example 1 (a) 570 mg (100 μmole) of pork insulin and Flavobacterium meningosepticum
Peptidase mentioned above (2) obtained from IFO12535
0.6mg/10.5U) in 0.05M phosphate buffer (PH
8.0) Dissolved in 30 ml and reacted at 30°C for 20 hours.
Then, after cooling on ice, adjust the pH to 2 with 3NHCl, and apply a Sephadex G-50 column (column size 4.0 x 140 cm,
Elute with 0.01M HCl, flow rate 87.2ml/hr), separate the proline peptidase used and Lys-Ala produced, collect 490ml of insulin residual fraction eluted from 1040ml to 1530ml,
Freeze-drying yielded 495 mg (90 μmole, yield 90%).

(ロ) このインシユリン残留画分495mgをジメチル
ホルムアミド65ml、トリエチルアミン108mg、
Boc−N3(t−Butyloxycarbonyl−azide)4.3
gに溶かし、40℃、1時間撹拌して反応させ、
エーテルで沈殿させることにより(Boc)2−イ
ンシユリン残留画分結合体510mg(90μmole、
収率100%)を得た。
(b) 495 mg of this insulin residual fraction was mixed with 65 ml of dimethylformamide, 108 mg of triethylamine,
Boc−N 3 (t-Butyloxycarbonyl-azide)4.3
Dissolve in g and stir at 40℃ for 1 hour to react.
By precipitating with ether (Boc) 2 -insulin residual fraction conjugate 510 mg (90 μmole,
A yield of 100% was obtained.

(ハ) 合成反応 () 上記結合物510mg(90μmole)とN〓−Boc
−Lys−Thr315mg(900μmole)を0.05M
NH4HCO3に溶解後凍結乾燥した。
(c) Synthesis reaction () 510 mg (90 μmole) of the above conjugate and N〓−Boc
-Lys-Thr315mg (900μmole) 0.05M
It was dissolved in NH 4 HCO 3 and freeze-dried.

() この凍結乾燥物をDMF(ジメチルホルム
アミド)1.7mlに溶解した後、0.25Mトリス
塩酸緩衝液1.7mlを加えてPH6.5とした。
() After dissolving this freeze-dried product in 1.7 ml of DMF (dimethylformamide), 1.7 ml of 0.25M Tris-HCl buffer was added to adjust the pH to 6.5.

() (イ)で用いたと同じペプチダーゼ7mg
(122.5U)を反応開始時および8時間目にそ
れぞれ3.5mgずつ加え、37℃で24時間反応さ
せた。
() 7 mg of the same peptidase used in (a)
(122.5 U) was added at 3.5 mg each at the start of the reaction and at 8 hours, and the reaction was carried out at 37°C for 24 hours.

() 0.4M HClを0.7ml加えて酸性(PH3.5)と
し、反応を停止させ、セフアデツクスLH−
20カラム(カラムサイズ2.5×96.0cm)に負
荷し、DMF−0.5M酢酸(1:1)溶液で溶
出(流速23.4ml/hr)してクロマト分画を行
なう。このクロマト分画により反応に関与し
なかつた残存N〓−Boc−Lys−Thr280mgが
回収された(回収率89%)。
() Add 0.7ml of 0.4M HCl to make it acidic (PH3.5) to stop the reaction, and add Cephadex LH-
20 column (column size 2.5 x 96.0 cm), and perform chromatographic fractionation by elution with a DMF-0.5M acetic acid (1:1) solution (flow rate 23.4 ml/hr). Through this chromatographic fractionation, 280 mg of residual N-Boc-Lys-Thr that did not participate in the reaction was recovered (recovery rate 89%).

() 生成した(Boc)3−インシユリンをTFA
(トリフルオル酢酸)5mlとアニソール1ml
から成る混液と0℃、60分反応させ、Boc基
を離脱させた。
() generated (Boc) 3 -insulin with TFA
(trifluoroacetic acid) 5ml and anisole 1ml
The Boc group was removed by reacting with a mixture consisting of the following at 0°C for 60 minutes.

() 生成したインシユリンを0.02M酢酸アン
モニウム緩衝液PH7.6で緩衝化したDEAE−
セフアデツクスA−25カラム(カラムサイズ
2.0×42cm)に負荷し、酢酸アンモニウム緩
衝液を直線的に高めて溶出し分画精製する。
() DEAE− produced insulin was buffered with 0.02M ammonium acetate buffer PH7.6.
Sephadex A-25 column (column size
2.0 x 42 cm), elute and fractionate by linearly increasing ammonium acetate buffer.

ヒト型インシユリン収量260mg(収率50%) インシユリン残留画分収量190mg(収率
37%) (ニ) 製造したヒト型インシユリンと天然のヒトイ
ンシユリンとを比較同定を次の方法で行つた。
Human insulin yield: 260 mg (yield: 50%) Insulin residual fraction yield: 190 mg (yield:
(37%) (d) Comparative identification of the manufactured human insulin and natural human insulin was performed using the following method.

() アミノ酸組成分析 () HPLC(高速液体クロマトグラフイ) () ポリアクリルアミド ゲル電気泳動 () 生物試験:血糖降下作用、等 いずれの結果も、両者の間に顕著な差異がない
ことを示した。
() Amino acid composition analysis () HPLC (high performance liquid chromatography) () Polyacrylamide gel electrophoresis () Biological test: hypoglycemic effect, etc. All results showed that there was no significant difference between the two. .

実施例 2 (イ) マツコウクジラインシユリン60mgおよび小羊
の腎臓より得た前述(1)のペプチダーゼ0.4mg
(6.0U)を0.1M酢酸ナトリウム緩衝液(PH7.5)
6mlに溶かし、40℃で35時間反応させた後、氷
冷し、氷酢酸でPH2.6とし、セフアデツクスG
−50カラム(カラムサイズ2.5×96cm、流速
23.4ml/hrで、0.5M酢酸で溶出)に負荷し、
分子篩クロマトによりインシユリン残留画分
(第280ml〜420mlに溶出された140ml)を集め凍
結乾燥して44mg(収率80%)を得た。
Example 2 (a) 60 mg of sperm whale insulin and 0.4 mg of the peptidase obtained from the above (1) from lamb kidney.
(6.0U) in 0.1M sodium acetate buffer (PH7.5)
Dissolve in 6 ml and react at 40℃ for 35 hours, cool on ice, adjust pH to 2.6 with glacial acetic acid, and add Cephadex G.
-50 column (column size 2.5 x 96 cm, flow rate
23.4ml/hr, eluted with 0.5M acetic acid),
The insulin residual fraction (140 ml eluted from 280 ml to 420 ml) was collected by molecular sieve chromatography and lyophilized to obtain 44 mg (yield 80%).

(ロ) 常法によりBoc−N3を用い(Boc)2−インシ
ユリン残留画分結合体を合成した。
(b) A (Boc) 2 -insulin residual fraction conjugate was synthesized using Boc-N 3 by a conventional method.

収率45mg(収率100%) (ハ) 上記結合体45mgとN〓−Boc−Lys−Thr22mg
を0.05M NH4HCO3に溶解後凍結乾燥し、
DMSO(ジメチルスルホキシド)0.2mlに溶解後
0.25Mトリス−塩酸緩衝液0.2mlを加え(PH6.5
とする)、この溶液に(イ)で用いたと同じペプチ
ダーゼ4.6mgを反応開始時および6時間目にそ
れぞれ2.3mgずつ加え、40℃で24時間反応させ
た。
Yield 45 mg (yield 100%) (c) 45 mg of the above conjugate and 22 mg of N〓−Boc−Lys−Thr
was dissolved in 0.05M NH 4 HCO 3 and lyophilized.
After dissolving in 0.2ml of DMSO (dimethyl sulfoxide)
Add 0.2ml of 0.25M Tris-HCl buffer (PH6.5
4.6 mg of the same peptidase used in (a) was added to this solution at the start of the reaction and 2.3 mg at 6 hours, and the reaction was allowed to proceed at 40°C for 24 hours.

反応液に0.4M HClを0.1ml加えて酸性とした
後、セフアデツクスLH−20カラム(1.6×96.0
cm)を用いDMSO−0.5M酢酸(1:1)溶液
でクロマト分画を行なう。得られた(Boc)3
インシユリンをTFA/アニソールで処理した
後、0.02Mトリス−塩酸緩衝液PH8.0で緩衝化
したDEAE−セルロースカラム(カラムサイズ
1.6×17cm)に負荷し、NaCl濃度を直線的に高
めて(0M→0.6M)溶出分画し、ヒト型インシ
ユリンを得た。
After adding 0.1 ml of 0.4M HCl to the reaction solution to make it acidic, it was added to a Sephadex LH-20 column (1.6 x 96.0
Perform chromatographic fractionation using a DMSO-0.5M acetic acid (1:1) solution. Obtained (Boc) 3
After treating insulin with TFA/anisole, a DEAE-cellulose column (column size:
1.6 x 17 cm) and elution fractionation was carried out by linearly increasing the NaCl concentration (0M→0.6M) to obtain human insulin.

ヒト型インシユリン収量19mg(収率41%) インシユリン残留画分収量20mg(収率45
%) (ニ) 製造したヒト型インシユリンと天然のヒトイ
ンシユリンとを比較同定を次の方法で行つた。
Human insulin yield: 19 mg (yield: 41%) Insulin residual fraction yield: 20 mg (yield: 45%)
%) (d) Comparative identification of the manufactured human insulin and natural human insulin was performed using the following method.

() アミノ酸組成分析 () HPLC(高速液体クロマトグラフイ) () ポリアクリルアミド ゲル電気泳動 () 生物試験:血糖降下作用、等 いずれの結果も、両者の間に顕著な差異がない
ことを示した。
() Amino acid composition analysis () HPLC (high performance liquid chromatography) () Polyacrylamide gel electrophoresis () Biological test: hypoglycemic effect, etc. All results showed that there was no significant difference between the two. .

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

図面はヒトインシユリンの1次構造を表す図で
ある。
The drawing represents the primary structure of human insulin.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 ブタ型インシユリンのB鎖のPro−Lys結
合に特異的に作用する 小羊の腎臓から分離したペプチターゼ、 フラボバクテリウム・メニンゴセプテイカ
ムIFO 12535もしくはフラボバクテリウムTY
−78−74により産生される次の酵素学的性質を
有するペプチターゼ、 A 作用および基質特異性 特定のプロリン関与ペプチド結合に特異的
に作用する。 a 分解されるもの(↓は、分解する結合を
示す) Z−Gly−Pro−↓−2NNap Z−Ala−Pro−↓2−NNap Z−Gly−Pro−↓ONp Z−Gly−Pro−↓MCA Z−Gly−Pro−↓Ala Z−Gly−Pro−↓Leu−Gly Z−Gly−Pro−↓Leu Z−Gly−Pro−↓Leu−Ala Z−Gly−Pro−↓Phe Z−Gly−Pro−↓Leu−D−Ala Pht−Gly−Pro−↓Leu−Gly Z−Gly−Pro−↓Leu−Gly−Gly For−Gly−Pro−↓Leu−Gly Z−Gly−Pro−↓Leu−Gly−Ala Thr−Lys−Pro−↓Arg Z−Gly−Pro−↓Leu−Gly−Pro Cys−Tyr−Phe−Gln−Asn−Cys−Pro
−↓Arg−Gly−NH2 Cys−Tyr−Ile−Gln−Asn−Cys−Pro−↓
Leu−Gly−NH2 b 分解されないもの Gly−Pro−2−NNap Z−Pro−2−
NNap Pro−2−NNap Gly−Pro−Leu
−Gly Z−Gly−Pro−D−Ala Z−Ala
−Gly−Pro Z−Pro−Leu Gly−Pro
Gly−Pro−Ala Leu−Gly Gly−Gly−
Gly Z−Gly−Phe 上式中、Zはカルボベンゾキシ基、2−
NNapはβ−ナフチルアミド基、ONpは
p−ニトロフエニールエステル残基、Pht
はフタリール酸残基、Forはホルミル基を
それぞれ表す。 B 作用至適PH 7.0 安定PHの範囲 5.0〜9.0 C 作用至適温度 40℃ D 熱安定性 42℃以下 E 阻害作用 すい臓性およびリマビーン性ト
リプシンインヒビター、けい卵白性オボムコ
イド、ペプスタチンによつて阻害されない。 F 分子量 約78000 G 等電点 PH9.1 バジデイオミセテ・アルミラリア・メレアに
より産生されるペプチターゼまたは ミクソバクタAL−1より産生されるプロテ
アーゼ の存在下で該インシユリンを加水分解し、デスジ
ペプチド−B29、B30−インシユリンを製造する
工程と、X2−デスジペプチド−B29、B30−、イ
ンシユリンとN〓−X−Lys−Thr(Xは、アミノ
保護基を表す)とを前記工程と同一の酵素の存在
下で縮合させる工程とを含むことを特徴とするヒ
ト型インシユリンの製造法。
[Claims] 1. A peptidase isolated from lamb kidney that specifically acts on the Pro-Lys bond of the B chain of porcine insulin, Flavobacterium meningosepticum IFO 12535 or Flavobacterium TY.
A peptidase produced by -78-74 with the following enzymatic properties: A. Action and substrate specificity: Acts specifically on a specific proline-related peptide bond. a What is decomposed (↓ indicates the bond to be decomposed) Z−Gly−Pro−↓−2NNap Z−Ala−Pro−↓2−NNap Z−Gly−Pro−↓ONp Z−Gly−Pro−↓MCA Z−Gly−Pro−↓Ala Z−Gly−Pro−↓Leu−Gly Z−Gly−Pro−↓Leu Z−Gly−Pro−↓Leu−Ala Z−Gly−Pro−↓Phe Z−Gly−Pro− ↓Leu−D−Ala Pht−Gly−Pro−↓Leu−Gly Z−Gly−Pro−↓Leu−Gly−Gly For−Gly−Pro−↓Leu−Gly Z−Gly−Pro−↓Leu−Gly−Ala Thr−Lys−Pro−↓Arg Z−Gly−Pro−↓Leu−Gly−Pro Cys−Tyr−Phe−Gln−Asn−Cys−Pro
−↓Arg−Gly−NH 2 Cys−Tyr−Ile−Gln−Asn−Cys−Pro−↓
Leu−Gly−NH 2 b Not decomposed Gly−Pro−2−NNap Z−Pro−2−
NNap Pro−2−NNap Gly−Pro−Leu
−Gly Z−Gly−Pro−D−Ala Z−Ala
−Gly−Pro Z−Pro−Leu Gly−Pro
Gly−Pro−Ala Leu−Gly Gly−Gly−
Gly Z-Gly-Phe In the above formula, Z is a carbobenzoxy group, 2-
NNap is β-naphthylamide group, ONp is p-nitrophenyl ester residue, Pht
represents a phthalyl acid residue, and For represents a formyl group. B Optimum action PH 7.0 Stable PH range 5.0-9.0 C Optimum action temperature 40°C D Thermostability 42°C or less E Inhibitory action Not inhibited by pancreatic and limavian trypsin inhibitors, ovomucoid, and pepstatin. F Molecular weight: approximately 78,000 G Isoelectric point: PH9.1 The insulin is hydrolyzed in the presence of peptidase produced by Basidiomycete armillaria melea or protease produced by Myxobacter AL-1, and desdipeptide-B 29 , B 30 - a step of producing insulin ; A method for producing human insulin, comprising a step of condensing it in the presence of a human insulin.
JP55154620A 1980-11-05 1980-11-05 Preparation of human-type insulin Granted JPS5779898A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP55154620A JPS5779898A (en) 1980-11-05 1980-11-05 Preparation of human-type insulin

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP55154620A JPS5779898A (en) 1980-11-05 1980-11-05 Preparation of human-type insulin

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5779898A JPS5779898A (en) 1982-05-19
JPH0320237B2 true JPH0320237B2 (en) 1991-03-18

Family

ID=15588154

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP55154620A Granted JPS5779898A (en) 1980-11-05 1980-11-05 Preparation of human-type insulin

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS5779898A (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1983002772A1 (en) * 1982-02-08 1983-08-18 Robin Ewart Offord An improved method for preparing human insulin from non-human insulin
CN110305819B (en) * 2019-08-16 2020-09-01 南京工业大学 Efficient feather degradation strain and application thereof

Also Published As

Publication number Publication date
JPS5779898A (en) 1982-05-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2052375C (en) Parathyroid hormone derivatives
US6403361B1 (en) Enzymatic method for modification of recombinant polypeptides
Shapira et al. Encephalitogenic fragment of myelin basic protein: amino acid sequence of bovine, rabbit, guinea pig, monkey, and human fragments
US5015728A (en) Process for the preparation of insulin derivatives, the B chain of which is lengthened c-terminally
JPH0753752B2 (en) Enzyme resistant immunomodulatory peptide
US4645740A (en) Process for enzymatic replacement of the B-30 amino acid in insulins
CZ158895A3 (en) Insulin analog, process of its preparation and pharmaceutical composition containing thereof
US4667017A (en) Method for producing an active protein
US5508382A (en) Peptides and processes for producing cyclic peptides
Bosc-Bierne et al. Isolation and partial structural characterization of chicken pancreatic colipase
FR2497198A1 (en) PEPTIDE FOR THE DETERMINATION OF HUMAN PARATHYROID HORMONE
JPH0320237B2 (en)
AU629430B2 (en) Bacterial collagenase gene
Falmagne et al. Isolation and characterization of the cyanogen bromide peptides from the B fragment of diphtheria toxin
NO830241L (en) ANTIGENIC LINEAR PEPTID RELATIONS.
JP2777193B2 (en) Method for producing peptide
Van Scharrenburg et al. Different effects of substitution of the near-invariant glutamine-4 on the properties of porcine and bovine pancreatic phospholipases A2
DANHO et al. Human Proinsulin, IV. Synthesis of a Protected Peptide Fragment Corresponding to the Sequence 1-23 of the Prohormone
EP0348399B1 (en) Sorbin and peptide derivatives which increase aborption by the mucous membranes
JPS6332145B2 (en)
Davey et al. Trypsin‐mediated semisynthesis of salmon calcitonin
Markland et al. Subtilisin Amylosacchariticus: II. ISOLATION AND SEQUENCE OF THE TRYPTIC AND CYANOGEN BROMIDE PEPTIDES
Liver FRANCISCO G. NÓBREGA AND JURIS OZOLS
Boon Semisynthesis of cytochrome c analogues
Bodenmuller Isolation and structural analysis of a new neuropeptide, the head activator