JPH03994B2 - - Google Patents

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JPH03994B2
JPH03994B2 JP57135886A JP13588682A JPH03994B2 JP H03994 B2 JPH03994 B2 JP H03994B2 JP 57135886 A JP57135886 A JP 57135886A JP 13588682 A JP13588682 A JP 13588682A JP H03994 B2 JPH03994 B2 JP H03994B2
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JP
Japan
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sod
deae
buffer
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mmole
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JP57135886A
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JPS5925682A (en
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Kunitsugu Inoe
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Tosoh Corp
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Tosoh Corp
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は動物組織、赤血球もしくは、酵母から
銅(Cu)、亜鉛(Zn)−スーパーオキサイド・デ
イスムターゼ(Superoxide Dismutase;
EC.1.15.1.1、以下SODと略記する)の単離・精
製方法に関し、更に詳しくは、動物組織、赤血
球、もしくは酵母から、種々の方法により、かな
りの程度にまで精製されたCu,Zn−SODを含有
する画分から、不純物を効率的に除去し高純度の
Cu,Zn−SODを単離精製する方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention provides copper (Cu), zinc (Zn)-superoxide dismutase;
EC.1.15.1.1 (hereinafter abbreviated as SOD)), more specifically, Cu, Zn- purified to a considerable extent from animal tissues, red blood cells, or yeast by various methods. Efficiently removes impurities from SOD-containing fractions to achieve high purity.
This invention relates to a method for isolating and purifying Cu, Zn-SOD.

SODは酸素分子が一電子還元をうけて生じる
スーパーオキサイド・アニオン・ラジカル(以下
O2−と略記する)の不均化反応、すなわちO2
+O2−+2H+→O2+H2O2を触媒す酵素であつ
て、広く生物界に存在することが知られており、
1969年以降、この活性を有する酵素は多数単離さ
れて来た。その活性部位にCuおよびZnをもつ
Cu,Zn−SODは真核生物の細胞質中にみいださ
れる。このような各種の真核生物由来のCu,Zn
−SODは、そのアミノ酸配列において高い相同
性を示し(シー・ピーターセン((C.Petersen))
ら、カールスベルグ・レス・コンミユン
((Carlsberg Res.Commun))第42巻、391〜395
頁、1977年)、相互に関連する物理化学的物性を
有する(エイ・イー・ジー・キヤス((A.E.G.
Cass))ら、カールスベルグ・レス・コンミユン
((Carlsberg Res.Commun.))第43巻、439〜449
頁、1978年)二量体分子であることが知られてい
る。別の種類のSODは、活性部位に鉄もしくは
マンガンを含むものであり、このものは原核生物
および真核生物のミトコンドリアにみいだされ
る。この種類ではアミノ酸組成およびN末端アミ
ノ酸配列に高い相同性を示す。
SOD is a superoxide anion radical (hereinafter referred to as "superoxide anion radical") produced by one-electron reduction of oxygen molecules.
(abbreviated as O 2 −), i.e. O 2
It is an enzyme that catalyzes +O 2 − +2H + →O 2 +H 2 O 2 and is known to exist widely in the living world.
Since 1969, many enzymes with this activity have been isolated. Has Cu and Zn in its active site
Cu, Zn-SOD is found in the cytoplasm of eukaryotes. Cu, Zn derived from various eukaryotes
-SOD shows high homology in its amino acid sequence (C. Petersen)
et al., Carlsberg Res.Commun, Volume 42, 391-395.
Page, 1977), with interrelated physicochemical properties (AEG
Cass) et al., Carlsberg Res.Commun., Vol. 43, 439-449.
Page, 1978) is known to be a dimeric molecule. Another type of SOD is one that contains iron or manganese in the active site and is found in prokaryotic and eukaryotic mitochondria. This type shows high homology in amino acid composition and N-terminal amino acid sequence.

しかし、Cu,Zn−SODとFeもしくはMn−
SODの間には有意の相同性は存在しない。
However, Cu, Zn−SOD and Fe or Mn−
There is no significant homology between SODs.

前述の如く、SODは生物の生体内反応から生
じたO2−をすみやかに除去することにより、O2
−自体、およびO2−から派生する各種の活性酸
素種による細胞毒性を低減させると考えられてい
る。すなわちO2−は組織の各種炎症過程に関与
することおよびリウマチ性関節炎をおこすもとに
なることがいわれており、SODをこれらの治療
に用いることが提案され、炎症およびリウマチ性
関節炎に対する治療効果は試験により確認されて
いるからである(エイツチ・マーバーガー((H.
Marberger))ら、インタル・ジエイ・ウロル・
ネフロル((Intl.J.Urol.Nephrol.))第6巻、61
〜74頁、1974年;エム・ワルラベンス((M.
Walravens))、ジエイ・デツカー((J.
Dequeker))、カレント・テラピ・レス
((Current Therap.Res))第20巻、62〜69頁、
1976年)。従つて、従来より工業的規模で高収量
のSODの回収方法、精製方法の研究開発が行な
われている。
As mentioned above, SOD quickly removes O 2 - generated from the in-vivo reactions of living organisms.
- itself and various reactive oxygen species derived from O 2 - are thought to reduce cytotoxicity. In other words, O 2 − is said to be involved in various inflammatory processes in tissues and to be a cause of rheumatoid arthritis, and it has been proposed that SOD be used to treat these, and it has been shown to have a therapeutic effect on inflammation and rheumatoid arthritis. This is because it has been confirmed by tests (H.
Marberger) et al.
Nephrol ((Intl.J.Urol.Nephrol.)) Volume 6, 61
~74 pages, 1974; M. Walravens ((M.
Walravens)), Jay Detzker ((J.
Dequeker), Current Therap.Res, Vol. 20, pp. 62-69,
(1976). Therefore, research and development of high-yield SOD recovery and purification methods have been carried out on an industrial scale.

赤血球のCu,Zn−SODは、高等動物原料より
精製されるオルゴテイン(Orgotein)(インター
ナシヨナル・ノンプロプリエタリー・ネイム・フ
オア・フアルマシユーテイカル・サブスタンシス
((International Nonproprietary Name for
Pharmaceutical Substauces));国際的一般名
称)と名付けられる金属キレート蛋白質群に属し
(ジエイ・エイ・エム・エイ((J.A.M.A.))第
208巻、第8号、1399頁、1969年5月26日)、以前
より種々の純度で単離され次の名称をもつ蛋白質
と等しい。すなわち、ヘモクプレイン
(Hemocuprein)(テイ・マン((T.Mann))、デ
イ・ケイリン((D.Keilin))、プロク・ロイ・ソ
ク・シリーズ・ビー・ビオル・サイ((Proc.
Roy.Soc.Ser.B.Biol.Sci))第126巻、303頁、
1939年)、エリスロクプレイン
(Erythrocuprein)(エイツチ・マルコビツツ
((H・Markowitz))ら、ジエイ・ビオル・ケム
((J・Biol.Chem))第234巻、40頁、1959年;ジ
エイ・アール・キンメル((J・R・Kimmel))
ら、ジエイ・ビオル・ケム((J・Biol.Chem))
第234巻、46頁、1959年)、セレブロクプレイン
(Cerebrocuprein)(エイツチ・ポーター((H.
Porter))、ジエイ・フオルヒ((J.Folch))、ジエ
イ・ニユーロケム((J.Neurochem))第1巻、
260頁、1959年)およびヘパトクプレイン
(Hepatocuperin)(テイ・マン((T.Mann))、
デイ・ケイリン((D・Keilin))、プロク・ロ
イ・ソク・シリーズ・ビー・ビオル・サイ
((Proc.Roy.Soc.Ser.B.Biol.Sci.))第126巻、303
頁、1939年;エム・エス・モハメド((M.S.
Mohamed))、デイ・エム・グリーンベルグ
((D.M.Greenberg))、ジエイ・ゲン・フイジオ
ル((J.Gen.Physiol))第37巻、433頁、1953年)。
Cu, Zn-SOD in red blood cells is derived from Orgotein (International Nonproprietary Name for Pharmaceutical Substances), which is purified from higher animal materials.
It belongs to the group of metal chelating proteins named Pharmaceutical Substauces); international non-proprietary name).
208, No. 8, p. 1399, May 26, 1969), which has been previously isolated in various degrees of purity and is equivalent to a protein with the following name: Namely, Hemocuprein (T.Mann), Dei Keilin (D.Keilin), Proc Roy Sok Series Bee Biol Sai ((Proc.
Roy.Soc.Ser.B.Biol.Sci) Volume 126, page 303,
1939), Erythrocuprein (H. Markowitz et al., J. Biol.Chem), Vol. 234, p. 40, 1959;・Kimmel ((J.R. Kimmel))
et al., J. Biol.Chem.
234, p. 46, 1959), Cerebrocuprein (H.
Porter), J.Folch, J.Neurochem, Volume 1,
260 pages, 1959) and Hepatocuperin (T.Mann),
D. Keilin, Proc.Roy.Soc.Ser.B.Biol.Sci., Volume 126, 303
Page, 1939; M.S. Mohammed ((MS
Mohamed), DM Greenberg, J. Gen. Physiol, Vol. 37, p. 433, 1953).

このうち、蛋白質化学的および酵素化学的な解
明の進んでいるSODは、ウシ赤血球のCu,Zn−
SODであり、完全なアミノ酸配列およびX線結
晶解析による立体構造もすでに知られている。即
ち、分子量は32000であり、アミノ酸数151個より
なる均等なサブユニツトの個からなり、立体構造
的にはα−ヘリツクス構造が少なく、円筒型β−
構造が大部分を占めるため、変性に強いといわれ
ている。キレート金属として1モル中に、Cuと
Znをそれぞれ2g原子ずつ含有し、等電点は、
PH4.9ないし5.5付近を示す。無毒性で生体内に投
与されたとき、免疫的に異物として認識され難
く、注射可能な蛋白質であり、薬理作用として
は、自己免疫性疾患において生じる炎症などに効
果を有し、近年、変形性関節炎、慢性リウマチ、
放射線療法の重篤な副作用治療剤および防止剤と
して開発がすすめられている(ダブリユー・エイ
ツチ・バニスター((W.H.Bannister))、ジエ
イ・ヴイ・バニスター((J.V.Bannister))編、
バイオロジカル・アンド・クリニカル・アスペク
ツ・オブ・スーパーオキサイド・アンド・スーパ
ーオキサイド・デイスムターゼ((Biological
and Clinical Aspects of Superoxide and
Superoxide Dismutase))1980年、エルセビア
((Elsevier))社)。
Of these, SOD, which has been well-clarified from protein and enzyme chemistry, is Cu, Zn− in bovine erythrocytes.
It is SOD, and its complete amino acid sequence and three-dimensional structure determined by X-ray crystallography are already known. In other words, it has a molecular weight of 32,000, is composed of equal subunits of 151 amino acids, and has a 3D structure with less α-helical structure and a cylindrical β-helix structure.
It is said to be resistant to degeneration because its structure occupies most of the structure. As a chelate metal, Cu and
Each contains 2g atoms of Zn, and the isoelectric point is
Shows pH around 4.9 to 5.5. It is a non-toxic, injectable protein that is difficult to recognize as a foreign substance by the immune system when administered into the body, and has pharmacological effects such as inflammation that occurs in autoimmune diseases. arthritis, chronic rheumatism,
Development is being promoted as a treatment and prevention agent for serious side effects of radiotherapy (edited by WHBannister (WHBannister) and JVBannister (JVBannister)).
Biological and Clinical Aspects of Superoxide and Superoxide Dismutase (Biological
and Clinical Aspects of Superoxide and
Superoxide Dismutase) 1980, Elsevier (Elsevier).

ところで、従来Cu,Zn−SODを分離する方法
はいくつか知られている。例えばウシおよび他の
高等動物からのCu,Zn−SODは、たとえば器官
および組織、特に肝臓から冷緩衝液で細切組織を
抽出することにより、もしくは血液から赤血球の
溶血により得られる水溶性蛋白質溶液からCu,
Zn−SODを分離することにより回収されている。
また酵母からのCu,Zn−SODは、水と混和しな
い有機溶媒、たとえばエーテルの添加により自己
消化させることにて得られる水溶性蛋白質溶液か
ら、Cu,Zn−SODを分離することにより回収さ
れている。分離は、たとえば有機溶媒もしくは硫
酸アンモニウムにより、任意には2価金属の存在
下で加熱することにより熱不安定性蛋白質の変性
とあわせて分別沈澱することにより、もしくは
DEAE基、もしくはカルボキシメチル基(以下
CM基と略記する)を有するイオン交換樹脂のク
ロマトグラフイーにより行われる。一般に低分子
物質は透析およびゲル過法による精製により除
去される。
By the way, several methods are known for separating Cu and Zn-SOD. Cu, Zn-SOD, for example from cattle and other higher animals, is a water-soluble protein solution obtained, for example, from organs and tissues, especially the liver, by extracting minced tissue with cold buffer, or by hemolysis of red blood cells from blood. From Cu,
It is recovered by separating Zn-SOD.
In addition, Cu, Zn-SOD from yeast can be recovered by separating Cu, Zn-SOD from a water-soluble protein solution obtained by autolysis by adding an organic solvent that is immiscible with water, such as ether. There is. Separation may be carried out by fractional precipitation, for example with organic solvents or ammonium sulfate, optionally by heating in the presence of divalent metals, together with denaturation of the thermolabile protein;
DEAE group or carboxymethyl group (hereinafter referred to as
It is carried out by chromatography using an ion exchange resin having a CM group (abbreviated as CM group). Generally, low molecular weight substances are removed by purification using dialysis and gel filtration methods.

たとえば、特公昭53−31206号には、Cu、Zn、
Co、Mn、Mg等の2価金属塩の存在下に赤血球
溶血液を加熱し、ヘモグロビンとカーボニツクア
ンハイドラーゼとを沈澱除去し、Cu,Zn−SOD
を単離する方法を開示している。また、特公昭45
−39832号では、赤血球溶血液を有機塩素化合物
で処理し、ヘモグロビンを除き、Cu,Zn−SOD
を単離する方法が開示されている。また、ジエ
イ・エム・マツコード(J.M.McCord)、アイ・
フリドビツチ(I.Frido vich)(ジエイ・ビオ
ル・ケム((J.Biol.Chem.))第244巻、6049〜
6055頁、1969年)は、同じく有機塩素系化合物を
使用して、ヘモグロビンを沈澱除去したのち、
Cu,Zn−SODを単離精製している。また、特開
昭49−50195号では、原料血液を加熱処理後、上
澄液に蛋白質加水分解酵素処理を施し、過後カ
ラムクロマトグラフイー、ゲル過などで、Cu,
Zn−SODを精製する方法を提示している。さら
に、特公昭53−22137号では、赤血球の溶血液を
直接、弱塩基性イオン交換樹脂で処理し、Cu,
Zn−SODをゲルに吸着させ単離する方法を提示
している。しかしながら、これらの方法によつて
えられるCu,Zn−SOD画分は蛋白質化学的に純
粋なCu,Zn−SODを与えるものではなく、純粋
なCu,Zn−SODを得るためには、更に別の精製
手段、たとえばイオン交換クロマトグラフイーに
よる精製工程を加えなければならないという問題
がある。
For example, in Special Publication No. 53-31206, Cu, Zn,
Heating red blood cell lysate in the presence of divalent metal salts such as Co, Mn, and Mg to precipitate and remove hemoglobin and carbonic anhydrase, Cu, Zn-SOD
Discloses a method for isolating. In addition, the special public
-39832, erythrocyte lysate was treated with an organic chlorine compound to remove hemoglobin, Cu, Zn-SOD
A method for isolating is disclosed. Also, JMMcCord, I.
I. Frido vich (J.Biol.Chem.) Volume 244, 6049~
6055, 1969) also used an organochlorine compound to precipitate and remove hemoglobin.
Cu, Zn-SOD is isolated and purified. In addition, in JP-A-49-50195, after heating the raw blood, the supernatant was treated with a protein hydrolase, and then subjected to column chromatography, gel filtration, etc. to remove Cu,
A method for purifying Zn-SOD is presented. Furthermore, in Japanese Patent Publication No. 53-22137, hemolysis of red blood cells was directly treated with a weakly basic ion exchange resin, Cu,
A method for isolating Zn-SOD by adsorbing it onto a gel is presented. However, the Cu, Zn-SOD fractions obtained by these methods do not provide protein chemically pure Cu, Zn-SOD, and in order to obtain pure Cu, Zn-SOD, further steps are required. There is a problem in that a purification step by means of purification, such as ion exchange chromatography, must be added.

かなりの程度にまで精製されたCu,Zn−SOD
画分からの純粋なCu,Zn−SODを得るためのイ
オン交換クロマトグラフイーによる精製に関して
も、既にいつくかの方法が示されている。ジエ
イ・エム・マツコード(J.M.McCord)、アイ・
フリドビツチ(I.Fridovich)は、ジエイ・ビオ
ル・ケム(J.Biol.Chem)(第244巻、6049〜6055
頁、1969年)において2.5mmole/りん酸カリ
ウム緩衝液(PH7.4)で平衡化させたDEAE−セ
ルロースを充填したカラムにCu,Zn−SODを吸
着させたのち、りん酸カリウム緩衝液の濃度をPH
7.4に保持したまま、0.2mole/まで上昇させる
ことによる濃度勾配溶出法にてCu,Zn−SODを
特異的に溶出させ精製する方法を報告している。
Cu, Zn−SOD purified to a considerable degree
Several methods have already been demonstrated for purification by ion exchange chromatography to obtain pure Cu, Zn-SOD from fractions. JMMcCord, I.
I.Fridovich, J.Biol.Chem (Vol. 244, 6049-6055)
After adsorbing Cu, Zn-SOD onto a column packed with DEAE-cellulose equilibrated with 2.5 mmole/potassium phosphate buffer (PH7.4), the concentration of potassium phosphate buffer was PH
They report a method to specifically elute and purify Cu and Zn-SOD using a concentration gradient elution method in which the concentration is maintained at 7.4 and increased to 0.2 mole/.

しかしこの論文においても、イオン交換クロマ
トグラフイーで純化されたとされる「純粋なCu,
Zn−SOD」の紫外吸収スペクトルには、280nm
近傍に大きい肩があらわれており、吸収極大であ
る260nmでの吸光度A260と280nmでの吸光度A280
の比、A260/A280は1.29であり、Cu,Zn−SOD
とこれに随伴する微少の蛋白質が共存しており、
更に精製する必要があることを示している。
However, this paper also describes ``pure Cu,'' which is said to have been purified by ion-exchange chromatography.
The ultraviolet absorption spectrum of ``Zn-SOD'' has a wavelength of 280nm.
A large shoulder appears nearby, with absorbance A 260 at 260 nm, which is the absorption maximum, and absorbance A 280 at 280 nm.
The ratio of A 260 /A 280 is 1.29, and Cu, Zn−SOD
and accompanying minute proteins coexist,
This indicates the need for further purification.

また、この方法の他の1つの問題点は、操作の
再現性あるいは安定性が悪いことである。すなわ
ち、通常のイオン交換樹脂に適用することは困難
である。
Another problem with this method is that the reproducibility or stability of the operation is poor. That is, it is difficult to apply it to ordinary ion exchange resins.

また特開昭46−548号、特開昭50−69215号およ
び特公昭56−19876号では、実質的に純粋なCu,
Zn−SODが含有する不純蛋白質(以下随伴蛋白
質と称す)を除去する方法において、イオン強度
10mmole/以下、PH5.5〜8の緩衝液中に溶解
した不純蛋白質を含むCu,Zn−SOD溶液を、弱
塩基性イオン交換樹脂のカラム上に通じ、
100mmole/にまで高められたイオン強度とPH
約5.5〜8を有する緩衝液によつて、前記カラム
から選択的にCu,Zn−SODを溶出する方法を開
示している。しかし本方法もその使用ゲルと操作
条件が特定され、前記と同様に再現性および安定
性に問題がある。
Furthermore, in JP-A-46-548, JP-A-50-69215 and JP-A-56-19876, substantially pure Cu,
In the method of removing impure proteins (hereinafter referred to as accompanying proteins) contained in Zn-SOD, the ionic strength
A Cu, Zn-SOD solution containing 10 mmole or less of impure protein dissolved in a buffer solution with a pH of 5.5 to 8 is passed onto a column of weakly basic ion exchange resin.
Ionic strength and pH increased to 100 mmole/
A method is disclosed for selectively eluting Cu,Zn-SOD from the column with a buffer having a pH of about 5.5 to 8. However, this method also requires specific gels and operating conditions, and similarly to the above, there are problems with reproducibility and stability.

さらに、特開昭56−35983号、特開昭56−35984
号および特開昭56−148287号等には、Cu,Zn−
SODおよび随伴蛋白質を共に含む水溶液からCu,
Zn−SODを分離するにあたつて、まず陽イオン
交換クロマトグラフイーをPH4.7〜5.5で行つて
Cu,Zn−SOD活性画分を得たのち、このものを
さらに陰イオン交換クロマトグラフイーに供する
2段法に関するものが開示されているが、これは
操作性、安定性等の問題がある。
Furthermore, JP-A-56-35983, JP-A-56-35984
Cu, Zn−
Cu from an aqueous solution containing both SOD and associated proteins.
To separate Zn-SOD, first perform cation exchange chromatography at pH 4.7 to 5.5.
A two-step method has been disclosed in which a Cu, Zn-SOD active fraction is obtained and then subjected to anion exchange chromatography, but this method has problems such as operability and stability.

以上詳述した如く、従来のCu,Zn−SODを均
一にまで純化するための方法は要するに
10mmole/以下のイオン強度下、PH5.5〜8の
りん酸緩衝液を用いてCu,Zn−SODを弱塩基性
イオン交換樹脂に吸着させたのち、イオン強度の
上昇により溶出させるものであるが、これらの方
法は実質的には、極めて再現性の悪い方法であ
り、また、使用ゲルへのCu,Zn−SODの吸着、
PH調整、緩衝液の種類、樹脂の再生等に問題があ
る他、更にこれら従来の方法では、Cu,Zn−
SODが完全に均一にまで純化・精製されるとは
いえないという問題がある。
As detailed above, the conventional method for purifying Cu, Zn-SOD to a uniform level can be summarized as follows:
Cu and Zn-SOD are adsorbed onto a weakly basic ion exchange resin using a phosphate buffer with a pH of 5.5 to 8 under an ionic strength of 10 mmole or less, and then eluted by increasing the ionic strength. In reality, these methods have extremely poor reproducibility, and the adsorption of Cu, Zn-SOD to the gel used
In addition to problems with PH adjustment, buffer type, resin regeneration, etc., these conventional methods also have problems with Cu, Zn−
There is a problem that it cannot be said that SOD is purified and purified to complete homogeneity.

本発明者はこれら従来の問題点を改善すべく鋭
意研究の結果、Cu,Zn−SODを随伴して存在す
る不純蛋白質から効率よく、かつ簡便に、再現性
よく単離・精製しうる方法を発明するに至つた。
すなわち本発明においては前記した随伴蛋白質を
含有するCu,Zn−SOD水溶液からCu,Zn−
SODを単離する方法において、陰イオン交換樹
脂を用いてCu,Zn−SODを効率よく吸着させる
ために、酸成分が塩酸である陽イオン性緩衝液で
あつて、PHを5.5〜11好ましくは7〜10、更に好
ましくは8〜10に保ち、緩衝液のイオン強度は十
分な緩衝作用をもつ程度で、かつ、ゲルが再生利
用できる程度、即ち10〜50mmole/の範囲で
イオン交換クロマトグラフイーを行うことで良好
なCu,Zn−SODの単離が得られることを見出し
たものである。
As a result of intensive research to improve these conventional problems, the present inventor has devised a method that can efficiently, easily, and reproducibly isolate and purify impure proteins that accompany Cu, Zn-SOD. I came to invent it.
That is, in the present invention, Cu, Zn-
In the method for isolating SOD, in order to efficiently adsorb Cu, Zn-SOD using an anion exchange resin, a cationic buffer solution whose acid component is hydrochloric acid, preferably with a pH of 5.5 to 11, is used. The ionic strength of the buffer solution is maintained at a range of 7 to 10, more preferably 8 to 10, and the ionic strength of the buffer is maintained at a level that has a sufficient buffering effect, and the gel is recyclable, that is, 10 to 50 mmole/Ion exchange chromatography. It was discovered that good isolation of Cu and Zn-SOD can be obtained by carrying out this process.

本発明方法ではCu,Zn−SODを陰イオン交換
ゲルへ吸着させるときの緩衝液のPH、種類、イオ
ン濃度等を前述の如き範囲に特定したが、これは
その再現性、安定性、操作性を考えたときに特定
されたもので、このうちのいずれかの範囲をはず
すと、本発明の効果は達成されない。
In the method of the present invention, the PH, type, ion concentration, etc. of the buffer solution when adsorbing Cu, Zn-SOD to anion exchange gel are specified within the ranges described above, but this is due to its reproducibility, stability, and operability. The effects of the present invention will not be achieved if any of these ranges are exceeded.

即ち、Cu,Zn−SODの等電点はPH4.9〜5.5に
あり、このCu,Zn−SODを効果的に吸着せしめ
るためには、この点からアルカリ側が好ましく、
又そのとき使用する緩衝液については十分な緩衝
能を維持し、かつ、使用陰イオン交換ゲルの活性
化、再生化等に問題のない範囲でなければならな
いからである。
That is, the isoelectric point of Cu, Zn-SOD is between PH4.9 and 5.5, and in order to effectively adsorb this Cu, Zn-SOD, from this point of view, the alkali side is preferable.
In addition, the buffer solution used at that time must maintain sufficient buffering capacity and be within a range that does not cause problems in activation, regeneration, etc. of the anion exchange gel used.

また本発明で使用される陰イオン交換ゲルとし
ては、十分にCu,Zn−SODを吸着−溶出すもの
がよく、陰イオン交換樹脂としては、ジエチルア
ミノエチル(DEAE)基、トリエチルアミノエチ
ル(TEAE)基もしくはジエチル−(2−ヒドロ
キシプロピル)−アミノエチル(QAE)基で置換
したセルロースゲル;DEAE基もしくはQAE基
で置換した架橋結合デキストランゲル;DEAE基
で置換した架橋結合アガロースゲル;DEAE基で
置換したN−トリス−(ヒドロキシメチル)−メチ
ルアクリルアミドゲル;もしくはDEAE基で置換
した親水性ポリビニール系樹脂が用いられ、好ま
しくはQAE基で置換したセルロースゲルもしく
は架橋結合デキストランゲルもしくはDEAE基で
置換したN−トリス−(ヒドロキシメチル)−メチ
ルアクリルアミドゲルもしくは、親水性ポリビニ
ール系樹脂が適当である。更に緩衝液としては酸
成分が塩酸である陽イオン性緩衝液が用いられ、
好ましくは、イミダゾール・塩酸、2:4:6−
トリメチルピリジン・塩酸、トリエタノールアミ
ン・塩酸、N−エチルモルフオリン・塩酸、トリ
ス−(ヒドロキシメチル)−アミノメタン・塩酸、
2−アミノ−2−メチル−1:3−プロパンジオ
ール・塩酸、ジエタノールアミン・塩酸、四ほう
酸ナトリウム・塩酸、ジメチルグリシンナトリウ
ム・塩酸もしくは塩化アンモニウム・アンモニア
のいずれかである。
In addition, the anion exchange gel used in the present invention is preferably one that can sufficiently adsorb and elute Cu, Zn-SOD, and the anion exchange resin includes diethylaminoethyl (DEAE) group, triethylaminoethyl (TEAE) group, etc. cellulose gels substituted with DEAE or diethyl-(2-hydroxypropyl)-aminoethyl (QAE) groups; cross-linked dextran gels substituted with DEAE or QAE groups; cross-linked agarose gels substituted with DEAE groups; or a hydrophilic polyvinyl resin substituted with DEAE groups, preferably a cellulose gel substituted with QAE groups or a crosslinked dextran gel substituted with DEAE groups; N-tris-(hydroxymethyl)-methylacrylamide gel or hydrophilic polyvinyl resin is suitable. Furthermore, as a buffer solution, a cationic buffer solution whose acid component is hydrochloric acid is used,
Preferably imidazole/hydrochloric acid, 2:4:6-
Trimethylpyridine/hydrochloric acid, triethanolamine/hydrochloric acid, N-ethylmorpholine/hydrochloric acid, tris-(hydroxymethyl)-aminomethane/hydrochloric acid,
2-Amino-2-methyl-1:3-propanediol/hydrochloric acid, diethanolamine/hydrochloric acid, sodium tetraborate/hydrochloric acid, dimethylglycine sodium/hydrochloric acid, or ammonium chloride/ammonia.

陰イオン交換樹脂に吸着されたCu,Zn−SOD
を選択的に溶出させるために用いる緩衝液は、イ
オン強度が0.2mmole/以上であるか、又は緩
衝液のPHが5以下であるものを用いる。さらに陰
イオン交換クロマトグラフイーは0〜30℃で行う
のが望ましい。
Cu, Zn−SOD adsorbed on anion exchange resin
The buffer used for selective elution has an ionic strength of 0.2 mmole/or higher or a pH of 5 or lower. Furthermore, anion exchange chromatography is desirably carried out at 0 to 30°C.

これは、Cu,Zn−SODの使用する陰イオン交
換ゲルへの吸着−溶離又は該ゲルの再生−活性化
のために、出来るだけ一価イオンの使用が好まし
いためで、これ以外の緩衝液では、本発明の如き
操作性、安定性、再現性のすぐれた効果は得られ
ない。
This is because it is preferable to use monovalent ions as much as possible for the adsorption and elution of Cu, Zn-SOD to the anion exchange gel used or the regeneration and activation of the gel, and other buffers However, the excellent effects of the present invention in terms of operability, stability, and reproducibility cannot be obtained.

溶出のときの緩衝液の条件としては、Cu,Zn
−SODの等電点がPH4.9〜5.5にあるので、このよ
うな条件下で行なえばよい。また操作温度も、0
℃未満では試料、溶液の凍結、塩の析出等がおこ
り、30℃を越えると試料の腐敗、ゲルの劣化、ゲ
ルへの吸着性の低下等がおこる。
The buffer conditions during elution include Cu, Zn.
-The isoelectric point of SOD is between PH4.9 and 5.5, so it can be carried out under these conditions. Also, the operating temperature is 0.
If the temperature is below 30°C, samples and solutions will freeze, salts will precipitate, etc. If the temperature exceeds 30°C, the sample will rot, the gel will deteriorate, the adsorption to the gel will decrease, etc.

本発明の方法により得られるCu,Zn−SOD標
品はポリアクリルアミドゲル電気泳動により単一
であり、ドデシル硫酸ナトリウム存在下の電気泳
動法により分子量16000を与えた。さらに、沈澱
平衡法による超遠心分析により分子量は32000で
あり、原子吸光分析により1分子中にCuとZnを
それぞれ2g原子づつ含むことがわかつた。標品
重量1mg当りの活性は3500単位であつた。
The Cu, Zn-SOD specimen obtained by the method of the present invention was found to be single by polyacrylamide gel electrophoresis, and was given a molecular weight of 16,000 by electrophoresis in the presence of sodium dodecyl sulfate. Further, ultracentrifugal analysis using the precipitation equilibrium method revealed that the molecular weight was 32,000, and atomic absorption analysis revealed that each molecule contained 2 g atoms each of Cu and Zn. The activity was 3500 units per mg of standard weight.

次に本発明を実施例により更に説明するが、こ
れら実施例のみに本発明は限定されるものではな
い。
Next, the present invention will be further explained with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples.

実施例 1 新鮮なウシ血液10に凝固防止液としてACD
液150mlを加え、遠心分離により充填赤血球を分
離した。この充填赤血球に、10の生理食塩水を
加え、撹拌ののち、遠心分離により洗浄した。こ
うして得られる充填赤血球約5に同量の蒸留水
を加えて溶血させ、溶血液約10にし、この溶血
液の総SOD活性を前述したジエイ・エム・マツ
コード(J.M.McCord)とアイ・フリドビツチ
(I.Fridovich)(ジエイ・ビオル・ケム((J.Biol.
Chem))第244巻、6049〜6055頁、1969年)の方
法に従つて測定した結果、4.0×106単位であつ
た。
Example 1 ACD as an anticoagulant in fresh bovine blood 10
150 ml of the solution was added, and the packed red blood cells were separated by centrifugation. 10 ml of physiological saline was added to the packed red blood cells, stirred, and washed by centrifugation. Approximately 5 of the packed red blood cells obtained in this manner were hemolyzed by adding the same amount of distilled water to give a hemolysis of approximately 10, and the total SOD activity of the hemolysate was determined by the aforementioned JMMc Cord and I. Fridowicz. Fridovich) (J.Biol.
Chem) Vol. 244, pp. 6049-6055, 1969), it was 4.0×10 6 units.

このジエイ・エム・マツコード(J.M.
McCord)とアイ・フリドビツチ(I.Fridovich)
の方法に従い (1) エタノール−クロロホルム処理によるヘモグ
ロビンの除去、 (2) K2HPO4によるエタノール層と水層の分離、 (3) アセトン分画によるエタノール層からのCu,
Zn−SODの沈澱の操作を行い得られた沈澱は
淡緑色を呈しており、これに少量の蒸留水に溶
解させ、不溶物を紙で別して得られる液
を「溶液(A)」と呼ぶ。このときの総SOD活性
は、2.1×106単位であつた。「溶液(A)」をイオ
ン強度25mmole/トリスー(ヒドロキシメ
チル)−アミノメタン・塩酸緩衝液(PH8.2)に
透析して得られる透析液を「溶液(B)」と呼ぶ。
イオン強度25mmole/トリス−(ヒドロキシ
メチル)−アミノメタン・塩酸緩衝液(PH8.2)
に平衡化した「QAE−Sephade×A−50」ゲ
ル(Pharmacia社製;商品名)を充填したカ
ラムに前記「溶液(B)」を流入させ、Cu,Zn−
SODを吸着させた。このゲルクロマトグラム
およびSOD活性280nmと680nmの吸光度の測
定結果を図1に示した。また「溶液(B)」の紫外
部吸収スペクトル及び電気泳動図を第2図に示
した。
This JM pine cord (JM
McCord) and I.Fridovich
Following the method of (1) removal of hemoglobin by ethanol-chloroform treatment, (2) separation of ethanol and aqueous layers by K 2 HPO 4 , (3) removal of Cu from the ethanol layer by acetone fractionation,
The precipitate obtained by performing the precipitation operation of Zn-SOD has a pale green color, and is dissolved in a small amount of distilled water, and the insoluble matter is separated with paper. The resulting liquid is called "solution (A)." The total SOD activity at this time was 2.1×10 6 units. The dialysate obtained by dialyzing "Solution (A)" against an ionic strength of 25 mmole/tris(hydroxymethyl)-aminomethane/hydrochloric acid buffer (PH8.2) is called "Solution (B)."
Ionic strength 25 mmole/Tris-(hydroxymethyl)-aminomethane/hydrochloric acid buffer (PH8.2)
The above "solution (B)" was flowed into a column filled with "QAE-Sephade x A-50" gel (manufactured by Pharmacia; trade name) equilibrated with Cu, Zn-
Adsorbed SOD. This gel chromatogram and the measurement results of the SOD activity absorbance at 280 nm and 680 nm are shown in FIG. Further, the ultraviolet absorption spectrum and electropherogram of "Solution (B)" are shown in FIG.

上端から約2.5cmの厚さに淡緑色のバンドが
あらわれ、さらに続けて同じ緩衝液約1をカ
ラムに流入させ、ゲルに吸着しない蛋白質を洗
浄除去した。次いでイオン強度25mmole/
のトリス−(ヒドロキシメチル)−アミノメタ
ン・塩酸緩衝液(PH8.2)においてNaClがゼロ
から1mole/まで変化する直線濃度勾配によ
り、前記吸着されているCu,Zn−SODを溶出
した。流速は、約10ml/hr、室温下にて操作し
た。NaCl濃度勾配をかけはじめてから、すぐ
にカラムからの溶出液の管口をフラクシヨンコ
レクターにつなぎ、1フラクシヨンあたり100
滴(4.6ml)で分画した。それぞれのフラクシ
ヨンは、280nmと680nmの吸光度を測定した。
同時に、SOD活性も記録した。SOD活性はフ
ラクシヨン数41〜65に溶出していた。この結果
を第1図に示した。それぞれのフラクシヨンの
紫外部吸収スペクトル(240〜400nm)を自記
分光光度計を記録した上で、260nmでの吸光度
A260と28nmでの吸光度A280の比は、A260
A280が1.50以上であるフラクシヨン数47〜52を
集めた。このプールした溶液を「溶液(C)」と呼
び、紫外部吸収スペクトル及び電気泳動図を第
3図に示した。これを蒸留水に対して透析のの
ち凍結乾燥した。得られた標品の重量は400mg、
総SOD活性は、1.4×106単位乾燥重量1mg当り
の比活性は3500単位であり、電気泳動的には単
一バンドであつた。
A light green band appeared at a thickness of about 2.5 cm from the top, and about 1 part of the same buffer solution was subsequently flowed into the column to wash away proteins that did not adsorb to the gel. Then ionic strength 25mmole/
The adsorbed Cu, Zn-SOD was eluted using a linear concentration gradient in which NaCl was varied from zero to 1 mole/tris-(hydroxymethyl)-aminomethane/hydrochloric acid buffer (PH8.2). The flow rate was approximately 10 ml/hr, and the operation was performed at room temperature. Immediately after starting to apply the NaCl concentration gradient, connect the eluate tube from the column to a fraction collector,
Fractionated in drops (4.6 ml). The absorbance of each fraction was measured at 280 nm and 680 nm.
At the same time, SOD activity was also recorded. SOD activity was eluted in fraction numbers 41-65. The results are shown in FIG. After recording the ultraviolet absorption spectrum (240 to 400 nm) of each fraction using a self-recording spectrophotometer, calculate the absorbance at 260 nm.
The ratio of A 260 and absorbance at 28 nm A 280 is A 260 /
Fraction numbers 47 to 52 with A 280 greater than 1.50 were collected. This pooled solution was called "solution (C)" and its ultraviolet absorption spectrum and electropherogram are shown in FIG. This was dialyzed against distilled water and then freeze-dried. The weight of the obtained specimen was 400 mg.
The total SOD activity was 1.4×10 6 units, the specific activity was 3500 units per mg of dry weight, and there was a single band electrophoretically.

実施例 2 実施例1において得られる「溶液(A)」をイオン
強度20mmole/のジエタノールアミン・塩酸
緩衝液(PH9.0)に対して透析して得られる「溶
液(B)′」とし、これを前記同じ緩衝液で平衡化し
た「DEAE−Toyopearl650M」(東洋曹達工業(株)
製:商品名)を充填したカラムに流入させ、同じ
緩衝液で十分洗浄後、0.2mmole/ NaClを含
むイオン強度20mmole/のジエタノールアミ
ン・塩酸緩衝液(PH9.0)で段階的(ステツプワ
イズ)溶出を行つた。実施例1と同様に分取し、
A260/A280>1.50であつたフラクシヨン(フラク
シヨン数39〜46)を集め、蒸留水に対して透析
後、凍結乾燥によりCu,Zn−SOD390mgを得た。
総SOD活性は、1.37×106単位であり、電気泳動
的には単一のバンドを与えた。
Example 2 "Solution (A)" obtained in Example 1 was dialyzed against diethanolamine/hydrochloric acid buffer (PH9.0) with an ionic strength of 20 mmole/solution to obtain "solution (B)'". "DEAE-Toyopearl 650M" (Toyo Soda Kogyo Co., Ltd.) equilibrated with the same buffer solution as above.
After washing thoroughly with the same buffer, elute stepwise with diethanolamine/hydrochloric acid buffer (PH9.0) with an ionic strength of 20 mmole/containing 0.2 mmole/NaCl. I went there. It was fractionated in the same manner as in Example 1,
Fractions with A 260 /A 280 >1.50 (number of fractions 39 to 46) were collected, dialyzed against distilled water, and then lyophilized to obtain 390 mg of Cu, Zn-SOD.
The total SOD activity was 1.37×10 6 units, giving a single electrophoretic band.

実施例 3 実施例1で用いた緩衝液をイオン強度
30mmole/の塩化アンモニウム・アンモニア
緩衝液(PH10.5)に変更し、陰イオン交換ゲルと
して「DEAE−トリスアクリルM」(LKB社製:
商品名)を用いた以外は同様にして、Cu,Zn−
SODを吸着させたのち、同緩衝液においてNaCl
が0(ゼロ)から1mole/まで変化する直線的
濃度勾配で溶出させた。活性画分のプールから
405mgの凍結乾燥標品を得た。総SOD活性は、
1.42×106単位であり、このものの電気泳動パタ
ーンは単一であつた。
Example 3 The buffer solution used in Example 1 was adjusted to ionic strength.
Change to 30 mmole/ammonium chloride/ammonia buffer (PH10.5) and use "DEAE-Tris Acrylic M" (manufactured by LKB) as an anion exchange gel.
Cu, Zn−
After adsorbing SOD, NaCl was added in the same buffer solution.
It was eluted with a linear concentration gradient varying from 0 to 1 mole/mole. From the pool of active fractions
405 mg of lyophilized sample was obtained. The total SOD activity is
It was 1.42×10 6 units, and its electrophoretic pattern was single.

実施例 4 新鮮な牛肝臓5Kgを、10mmole/、Mn2+
含有する25mmole/トリス−グリシン緩衝液
(PH7.5)10と水冷下に混合した。次いでトルエ
ンを250ml添加し、遠心分離により、上澄液10
を集め、この上澄液に12.5の冷アセトンを加
え、沈澱形成させ遠心分離により沈澱をあつめて
前記と同じ10mmole/Mn2+含有25mmole/
トリス−グリシン緩衝液(PH7.5)に懸濁させた。
Example 4 5 Kg of fresh beef liver was mixed with 10 mmole/25 mmole/Tris-glycine buffer (PH7.5) containing Mn 2+ under water cooling. Next, add 250 ml of toluene and centrifuge to remove 10 ml of supernatant.
Collect 12.5 mmol of cold acetone to this supernatant to form a precipitate, and collect the precipitate by centrifugation to obtain the same 10 mmole/25 mmole containing Mn 2+ as above.
It was suspended in Tris-glycine buffer (PH7.5).

撹拌ののち、遠心して得られる上澄液を加熱
後、遠心分離により上澄液を得た。この上澄液に
45%になるように硫酸アンモニウムを加え、沈澱
を除去し、さらに65%になる様に硫酸アンモニウ
ムを加え沈澱物を集めた。この沈澱物を
30mmole/2−アミノ−2−メチル−1:3
−プロパンジオール・塩酸緩衝液(PH9.0)に溶
解させ同緩衝液に対して透析して得られる透析液
を「溶液D」とする。この「溶液D」は若干の随
伴蛋白質を含む大略純粋なCu,Zn−SOD溶液で
あり、このものに含まれる総SOD活性は、1.75×
106単位であつた。この「溶液D」をイオン強度
30mmole/の2−アミノ−2−メチル−1:
3プロパンジオール・塩酸(PH9.0)にて平衡化
させ、4℃で「Selectacel−QAE」(Brown社
製:商品名)を充填したカラムに流し込み、同じ
緩衝液で十分ゲルを洗浄したのち、0.2mole/
NaClを含有する同緩衝液を実施例2と同様に
流しこみ、吸着しているCu,Zn−SODを溶出さ
せた。A260/A280が1.50以上であるSOD活性フラ
クシヨンをプールして、蒸留水に対して十分透析
したのち、凍結乾燥を行い、340mgの凍結乾燥標
品を得た。総SOD活性は1.20×106単位で、電気
泳動的に単一であつた。
After stirring, the supernatant obtained by centrifugation was heated and then centrifuged to obtain a supernatant. This supernatant
Ammonium sulfate was added to give a concentration of 45%, the precipitate was removed, and ammonium sulfate was further added to give a concentration of 65%, and the precipitate was collected. This precipitate
30mmole/2-amino-2-methyl-1:3
- The dialysate obtained by dissolving in propanediol/hydrochloric acid buffer (PH9.0) and dialyzing against the same buffer is referred to as "Solution D". This "solution D" is a nearly pure Cu, Zn-SOD solution containing some accompanying proteins, and the total SOD activity contained in this solution is 1.75×
It was 106 units. This “solution D” has an ionic strength of
30 mmole/2-amino-2-methyl-1:
The gel was equilibrated with 3-propanediol/hydrochloric acid (PH9.0), poured into a column packed with "Selectacel-QAE" (manufactured by Brown, trade name) at 4°C, and the gel was thoroughly washed with the same buffer solution. 0.2mole/
The same buffer solution containing NaCl was poured in the same manner as in Example 2, and the adsorbed Cu and Zn-SOD were eluted. SOD active fractions with A 260 /A 280 of 1.50 or more were pooled, thoroughly dialyzed against distilled water, and then freeze-dried to obtain 340 mg of a freeze-dried sample. The total SOD activity was 1.20 x 10 6 units and was electrophoretically unitary.

実施例 5 実施例4で得られた「溶液D」を、イオン強度
10mmole/のイミダゾール・塩酸緩衝液(PH
7.0)に透析後、同緩衝液で平衡化した
「Servacel TEAE−23」(Serva社製:商品名)
及び「DEAE B10−GEL A」(Bio−Rad社製:
商品名)を充填したカラムに流し、実施例4と同
様にして、溶出させ電気的泳動的に単一な凍結乾
燥標品をそれぞれ345mg得た。
Example 5 “Solution D” obtained in Example 4 was
10 mmole/imidazole/hydrochloric acid buffer (PH
"Servacel TEAE-23" (manufactured by Serva: trade name) equilibrated with the same buffer after dialysis at 7.0)
and "DEAE B10-GEL A" (manufactured by Bio-Rad:
(trade name) and eluted in the same manner as in Example 4 to obtain 345 mg of each electrophoretically single freeze-dried sample.

実施例 6 酵母ケーキを5:3容量比のエタノール−クロ
ロホルム混合物と同量混合し、25℃で撹拌し、次
いでその混合物を遠心分離して得られた上澄液の
SOD活性は酵母10Kgから出発したとき1.42×107
単位であつた。この上澄液に300g/の割合で
K2HPO4の固形を加え混合、静置後、上層部を分
離した。この塩析有機相は遠心分離により不溶物
を除去後上澄液に冷アセトンを0.75容量加え、生
じたアセトン沈澱物を遠心分離によりあつめ、こ
のアセトン沈澱物を少量(約200ml)のイオン強
度10mmole/のトリエタノールアミン・塩酸
緩衝液(PH7.8)に溶解し、同緩衝液で平衡化し
た「DEAE−Sephadex A−50」(Pharmacia社
製:商品名)を充填したカラムに流入させ、Cu,
Zn−SODを吸着させ、同緩衝液において0から
1mole/までのNaClによる直線濃度勾配によ
り溶出させ、実施例1と同様の方法で活性画分を
凍結乾燥品を得た。総SOD活性は、6.02×106
位で、電気泳動的に単一であつた。
Example 6 Yeast cake was mixed with an equal volume of 5:3 ethanol-chloroform mixture by volume, stirred at 25°C, and the mixture was then centrifuged to obtain a supernatant liquid.
SOD activity is 1.42×10 7 when starting from 10 kg of yeast
It was a unit. Add to this supernatant liquid at a rate of 300g/
After adding solid K 2 HPO 4 and mixing, the mixture was left to stand, and the upper layer was separated. This salting-out organic phase was centrifuged to remove insoluble matter, then 0.75 volume of cold acetone was added to the supernatant, the resulting acetone precipitate was collected by centrifugation, and a small amount (approximately 200 ml) of ionic strength 10 mmole Cu ,
Adsorb Zn-SOD and use the same buffer from 0 to
The active fraction was eluted with a linear concentration gradient of up to 1 mole/NaCl, and a lyophilized product was obtained from the active fraction in the same manner as in Example 1. The total SOD activity was 6.02 x 10 6 units and electrophoretically unitary.

実施例 7 実施例6で得られたアセトン沈澱物をイオン強
度50mmole/の5:5−ジエチルバルビツー
ル酸ナトリウム塩酸緩衝液(PH9.5)に溶解し、
イオン交換クロマトグラフイー操作を30℃で同緩
衝液に変更し、イオン交換樹脂として「DEAE−
Toyopeorl 650M」(東洋曹達工業(株)製;商品名)
及び「Cellex QAE」(Bio−Rad社製:商品名)
を用いた以外は実施例6と同様の方法で活性画分
をあつめた。電気泳動的に単一なCu,Zn−SOD
凍結乾燥標品178mgが得られた。
Example 7 The acetone precipitate obtained in Example 6 was dissolved in 5:5-diethylbarbiturate sodium hydrochloride buffer (PH9.5) with an ionic strength of 50 mmole/
The ion-exchange chromatography operation was changed to the same buffer at 30℃, and the ion-exchange resin was ``DEAE-''.
Toyopeorl 650M” (manufactured by Toyo Soda Kogyo Co., Ltd.; product name)
and “Cellex QAE” (manufactured by Bio-Rad: product name)
The active fractions were collected in the same manner as in Example 6 except that . Electrophoretically single Cu, Zn−SOD
178 mg of freeze-dried sample was obtained.

実施例 8 実施例1において得られる「溶液(A)」をイオン
強度10mmole/の5:5−ジエチルバルビツ
ール酸ナトリウム・塩酸緩衝液(PH5.8)に対し
て透析して得られる「溶液(B″)」を同緩衝で平
衡化した「DEAE−Sepharose CL−6B」
(Pharmacia製:商品名)に流入してCu,Zn−
SODを吸着し、その後は実施例1と同様に操作
して電気泳動的に単一の凍結乾燥標品372mgを得
た。
Example 8 "Solution (A)" obtained in Example 1 was dialyzed against 5:5-sodium diethylbarbiturate/hydrochloric acid buffer (PH5.8) with an ionic strength of 10 mmole/ “DEAE-Sepharose CL-6B” equilibrated with the same buffer
(manufactured by Pharmacia: trade name) and Cu, Zn−
After adsorbing SOD, the procedure was repeated in the same manner as in Example 1 to obtain 372 mg of a single freeze-dried specimen electrophoretically.

実施例 9 実施例2において、DEAE−Toyopearl 650M
に吸着したSODを選択的に溶出させるに際し、
0.2mole/ NaClを含有するイオン強度
20mmole/のジエタノールアミン・塩酸緩衝
液(PH9.0)の代りにイオン強度20mmole/の
酢酸ナトリウム緩衝液(PH4.5)を用いた以外は、
同様に行なつた。得られたクロマトグラムは実施
例2で得られたものと同じであり、活性フラクシ
ヨンから、電気泳動的に均一なCu,Zn−SODの
凍結乾燥標品390mgを得た。
Example 9 In Example 2, DEAE-Toyopearl 650M
When selectively eluting SOD adsorbed to
Ionic strength containing 0.2mole/ NaCl
Except that a sodium acetate buffer (PH4.5) with an ionic strength of 20 mmole/was used instead of a diethanolamine/hydrochloric acid buffer (PH9.0) with an ionic strength of 20 mmole/.
I did the same thing. The obtained chromatogram was the same as that obtained in Example 2, and 390 mg of an electrophoretically homogeneous freeze-dried sample of Cu, Zn-SOD was obtained from the active fraction.

比較例 1 実施例1において緩衝液をイオン強度
25mmole/のりん酸緩衝液(PH8.1)に変更し、
「DEAE−Toyopearl650M」(東洋曹達工業(株)
製:商品名)及び「DEAE−Sephadex A−50」
(Pharmacia社製:商品名)及び「DEAE−セル
ロースDE−32」(Watman社製:商品名)の各イ
オン交換樹脂を用いて行なつた以外は同様に行な
つたが、いずれもCu,Zn−SODは吸着せず、カ
ラム外へ流出してしまつた。
Comparative Example 1 In Example 1, the buffer solution was adjusted to ionic strength.
Change to 25 mmole/phosphate buffer (PH8.1),
"DEAE-Toyopearl650M" (Toyo Soda Kogyo Co., Ltd.)
(Product name) and “DEAE-Sephadex A-50”
(manufactured by Pharmacia, trade name) and "DEAE-Cellulose DE-32" (manufactured by Watman, trade name) were used in the same manner, except that Cu, Zn -SOD was not adsorbed and flowed out of the column.

比較例 2 実施例1と同じ操作をイオン強度5mmole/
のりん酸緩衝液(PH7.8)にておこなつた。その
結果、全SOD活性のうち95%は試料透析液の流
入時または、緩衝液による洗浄時にカラム外へ流
出してしまつた。一方、残りの5%のものの活性
は0.2mole/リン酸緩衝液(PH7.8)をカラムに
流すことにより溶出して来た。
Comparative Example 2 The same operation as in Example 1 was performed at an ionic strength of 5 mmole/
The test was carried out in a phosphate buffer solution (PH7.8). As a result, 95% of the total SOD activity leaked out of the column when sample dialysate was introduced or when washed with buffer solution. On the other hand, the remaining 5% activity was eluted by flowing 0.2 mole/phosphate buffer (PH7.8) through the column.

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

第1図は、実施例1におけるクロマトグラムで
ある。−−○・−−はSOD活性(単位/ml)−・−
は、A280、−×−はA680、−は、NaCl濃度
(mole/)を示す。第2図は実施例1における
「溶液(B)」の紫外部吸収スペクトルおよび電気泳
動図を、また、第3図は実施例1における「溶液
(C)」の紫外部吸収スペクトルと電気泳動図を示
す。
FIG. 1 is a chromatogram in Example 1. −−○・−− is SOD activity (unit/ml)−・−
indicates A 280 , −×− indicates A 680 , and − indicates NaCl concentration (mole/). Figure 2 shows the ultraviolet absorption spectrum and electropherogram of "Solution (B)" in Example 1, and Figure 3 shows the "Solution (B)" in Example 1.
The ultraviolet absorption spectrum and electropherogram of (C) are shown.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 Cu,Zn−スーパーオキサイド・デイスムタ
ーゼ及び随伴する蛋白質を共に含む水溶液中から
Cu,Zn−スーパーオキサイド・デイスムターゼ
を陰イオン交換樹脂を用いたイオン交換クロマト
グルフイーにより単離精製する方法において、PH
が5.5〜11でイオン強度が10〜50mmole/であ
り、その酸成分が塩酸である陽イオン性緩衝液中
でCu,Zn−スーパーオキサイド・デイスムター
ゼを陰イオン交換樹脂に吸着させ、 次いで吸着したCu,Zn−スーパーオキサイ
ド・デイスムターゼをイオン強度が0.2mole/
以上であるか、又はPHが5以下である緩衝液を用
いて溶出させることを特徴とする方法。 2 陰イオン交換樹脂が、ジエチルアミノエチル
(DEAE)基、トリエチルアミノエチル(TEAE)
基、もしくはジエチル−(2−ヒドロキシプロピ
ル)−アミノエチル(QEA)基で置換したセルロ
ース;DEAE基もしくはQAE基で置換した架橋
結合デキストラン;DEAE基で置換した架橋結合
アガロース;DEAE基で置換したN−トリス−
(ヒドロキシメチル)−メチルアクリルアミド;も
しくは、DEAE基で置換した親水性ポリビニルア
ルコール系樹脂である特許請求の範囲第1項記載
の方法。 3 陰イオン交換クロマトグラフイーを0〜30℃
にて行なう特許請求の範囲第1項又は第2項記載
の方法。
[Claims] 1. From an aqueous solution containing Cu, Zn-superoxide dismutase and accompanying proteins.
In a method for isolating and purifying Cu, Zn-superoxide dismutase by ion exchange chromatography using an anion exchange resin, PH
Cu, Zn-superoxide dismutase is adsorbed onto an anion exchange resin in a cationic buffer solution whose acid component is hydrochloric acid, with an ionic strength of 10 to 50 mmole/5.5 to 11, and then the adsorbed Cu , Zn-superoxide dismutase at an ionic strength of 0.2 mole/
A method characterized by elution using a buffer solution with a pH of 5 or higher, or a pH of 5 or lower. 2 Anion exchange resin has diethylaminoethyl (DEAE) group, triethylaminoethyl (TEAE) group
or diethyl-(2-hydroxypropyl)-aminoethyl (QEA) groups; cross-linked dextran substituted with DEAE or QAE groups; cross-linked agarose substituted with DEAE groups; -Tris-
(Hydroxymethyl)-methylacrylamide; or a hydrophilic polyvinyl alcohol resin substituted with a DEAE group. 3 Anion exchange chromatography at 0-30℃
The method according to claim 1 or 2, which is carried out in
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