JPH0532694A - ポリペプチドの精製および活性化法 - Google Patents

ポリペプチドの精製および活性化法

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JPH0532694A
JPH0532694A JP3209990A JP20999091A JPH0532694A JP H0532694 A JPH0532694 A JP H0532694A JP 3209990 A JP3209990 A JP 3209990A JP 20999091 A JP20999091 A JP 20999091A JP H0532694 A JPH0532694 A JP H0532694A
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Japan
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polypeptide
formic acid
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pref
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JP3209990A
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English (en)
Inventor
Naoko Hattori
直子 服部
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Eneos Corp
Original Assignee
Nippon Mining Co Ltd
Nikko Kyodo Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ポリペプチドをギ酸で切断して活性の高いポ
リペプチドを効率よく精製する方法。 【構成】 ポリプペプチドをギ酸水溶液で切断して得ら
れる溶液に変性剤を添加し、変性剤を含む溶液を溶出剤
としてゲル濾過クロマトグラフィーにより、変性ポリペ
プチドを分離することによるポリペプチドの精製および
活性化法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ポリペプチド、特に
は、融合ポリペプチドをギ酸水溶液などによって切断
し、目的とするポリペプチドを精製および活性化する方
法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、ポリペプチド特に、目的とするポ
リペプチドと他のポリペプチドとを融合させて得た融合
ポリペプチドから目的のポリペプチドを得るためにギ酸
による切断反応が行なわれている。この場合、反応に用
いたギ酸を除くために透析あるいは真空乾燥等の操作が
行なわれていた。しかし、透析の場合は試料が強酸状態
にあるため透析に用いる半透膜の耐久性が問題であり、
又ギ酸を除くまでに少なくとも8〜24hrの時間が必
要であった。さらにその後に目的とするポリペプチドを
単離するための精製工程を行なうため、操作に時間がか
かり、その間に目的ポリペプチドが失活することが避け
られなかった。一方、真空乾燥によってギ酸を除去する
場合、直接吸引すると酸によりポンプが傷むためロータ
リーエバポレータを用いるが、この時ギ酸を気化させる
ためには試料の温度を少なくとも30℃以上に保つこと
が必要とされていた。その結果、保温自体が目的ポリペ
プチドの失活を早めるばかりでなく、ギ酸と、水との沸
点が近いために完全に水分をのぞくまでの時間、試料が
高濃度のギ酸中に保持されることも同様の悪影響を及ぼ
す。又、ギ酸溶液をアルカリで中和後透析する方法も考
えられるが、中和に要するアルカリ水溶液の容量が多
く、試料全体の容量が大きくなり後の処理に多大な労力
と時間を必要とする点と、中和反応の際に生ずる発熱が
やはり目的物の活性に悪影響を与える点で問題があっ
た。
【0003】いずれの方法を用いても、ギ酸を除去する
工程、目的物を単離・精製する工程及び活性化工程を独
立して行なわれるため、時間経過に伴う目的ポリペプチ
ドの失活を避けることが困難であるという問題があっ
た。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の欠点を
解決しようとするもので、その目的はギ酸反応液からギ
酸をすみやかに除去すると同時に、目的ポリペプチドの
単離・精製を行ない、さらには活性化のために上記処理
を変性剤存在下で行なうことで、操作時間の短縮と、工
程の簡略化をはかり活性の高いポリペプチドを効率よく
製造することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者は、ポリペプチ
ド中の−Asp−Pro−配列が70%ギ酸によって切
断されるという事実から、これを応用してプラスミドベ
クタープロテインA融合システム(ファルマシア社)に
Proで始まる酵素ポリペプチドの合成遺伝子を導入
し、大腸菌を用いて酵素−プロテインA融合ポリペプチ
ドの生産を行なった。生産した融合ポリペプチドを精製
した後、ギ酸水溶液中で反応させることにより−Asp
−Pro−サイトの切断が起っていることを確認した
が、反応液中の高濃度のギ酸を除去し、目的のポリペプ
チドを活性を有する状態で単離する操作が難行し検討を
重ねていた結果、従来の方法に比べて簡便に目的のポリ
ペプチドを精製及び活性化する方法を完成するに至っ
た。
【0006】すなわち、本発明は、ポリペプチドをギ酸
水溶液で切断して得られるポリペプチドのギ酸水溶液に
変性剤を添加し、変性剤を含む溶液を溶出液としてゲル
濾過クロマトグラフィーにより変性ポリペプチドを分離
することによってギ酸を除去し、活性の高い精製ポリペ
プチドを得ることよりなる。
【0007】本発明は、ギ酸を用いてポリペプチドを切
断し、切断されたポリペプチドを変性剤により変性し、
活性化する際の分離、精製に係わるものであり、したが
って、ギ酸による切断サイト、すなわち−Asp−Pr
o−のアミノ酸配列を有するポリペプチドであれば、ど
のようなものでも用いることができる。
【0008】このようにポリペプチドとしては、一般に
N末端にプロリン(Pro)を有する目的ポリペプチド
の前に、C末端がアスパラギン酸(Asp)からなるポ
リペプチドを融合して産生された融合ポリペプチドを挙
げることができるが、融合ポリペプチドでないポリペプ
チドであっても−Asp−Pro−の切断部位で切り出
す場合は、本発明が適用できる。
【0009】本発明に使用されるギ酸水溶液は60〜8
0%、特には70%ギ酸水溶液が好ましい。変性剤はギ
酸反応液に加えてもよいし、反応中あるいは反応後の液
に添加してもよい。これらのギ酸反応液に添加する変性
剤としては尿素やグアニジン塩酸等があるが、添加量を
極力減らすことを考えると、尿素のようにより分子量の
小さいものが好ましい。本発明に使用されるゲルクロマ
トグラフィーカラムのゲルは目的とするポリペプチドの
分子量により決定されるが試料が強酸状態にあるため、
たとえばSephadexやSephacryl(ファ
ルマシア社)のような酸に安定なゲルを用いていること
が好ましい。
【0010】本発明の実施方法を以下に具体的に示す。
ポリペプチドを60〜80%ギ酸水溶液に終濃度1〜1
0mg/mlになるように溶解し、20〜40℃にて8
〜72hr反応させる。反応終了後あるいは反応前に変
性剤、たとえば尿素等を終濃度3〜8Mになるよう添加
し、溶解する。次に、あらかじめ変性剤を含む溶液で平
衡化しておいたゲル濾過カラムでクロマトグラフィーを
行なう。この場合、カラムは、ポリペプチドを含む溶液
が、ベットボリュームの1〜4%になるようにすること
が好ましい。溶出に用いる溶液中の変性剤の濃度は試料
と等しい方が好ましいが、それ以上のものも、以下のも
のも用いることができる。このようにすると、溶出液に
はギ酸が含まれない。
【0011】次に、ゲル濾過によって単離された目的ポ
リペプチドを含む画分から変性剤を除去する。変性剤を
除去する手段は、変性剤を含まない溶液中で透析する
か、あるいは変性剤を含む溶液中に透析後、段階的に変
性剤の濃度を低下させた溶液中で順次透析する等、一般
的な方法に従って変性剤を除去することにより活性化
(フォールディング)することが可能である。
【0012】本発明によれば高濃度ギ酸によって切断し
たポリペプチドを、酸に安定なゲル濾過カラムクロマト
グラフィーを行なうことですみやかにギ酸が除かれた状
態で、かつギ酸による切れ残り断片等から分離した状態
で得ることができる。又変性剤は主にフォールディング
の前処理として一般的に良く用いられる方法なので加え
るが、変性剤の存在はゲル濾過カラムクロマトグラフィ
ーを円滑に行なう意味においても非常に有効である。
【0013】
【実施例】以下実施例をあげて、本発明を更に詳細に説
明するが、本発明はこの実施例に限定されるものではな
い。プロテインA融合システム用プラスミドベクターp
RIT2T(ファルマシア社)のクロ−ニングサイトに
化学合成したHIV−プロテアーゼ遺伝子を導入し、プ
ロテインAとの融合部に−Asp−Pro−をコードす
るリンカー遺伝子を挿入し、プロテインA−HIVプロ
テアーゼ融合ポリペプチド発現ベクターを構築した。こ
れで大腸菌を形質転換し、プロテインA−HIVプロテ
アーゼ融合ポリペプチドを発現させ、精製後乾燥させ、
粉末状の融合ポリペプチドを得た。
【0014】融合ポリペプチド5mgを1mlの70%
ギ酸(和光純薬)水溶液に溶解し、37℃にて48hr
反応させた後240mgの尿素を添加し溶解させた。あ
らかじめ4M尿素、1mM EDTA、1mM ジチオ
トレイトール(DTT)を含む50mM 2−(N−モ
ルホリノ)エタンスルホン酸(MES)pH6.0緩衝
液で平衡化しておいたSephacryl S−100
HR(ファルマシア社)(カラム容量180ml、φ2
2mm)カラムを用いて上記の尿素添加した試料のゲル
クロマトグラフィーを行ない、変性状態の目的ポリペプ
チドを分画した(約8ml)。目的画分はただちに8M
尿素、1mM EDTA、1mM DTTを含む50m
M MESpH6.0緩衝液1l中で4℃にて一昼夜透
析した後、1mM EDTA、1mM DTTを含む5
0mM MESpH6.0緩衝液1l中で4℃にて一昼
夜透析を行なった。
【0015】透析を終了した試料を用いてHIVプロテ
アーゼ活性の測定(特願平3−169174)を行ない
活性を検出した。このようにして得られたプロテアーゼ
画分をSDS−PAGEにかけたところ第1図に示され
るような単一のバンドを示した。一方、同様の融合ポリ
ペプチドをギ酸で処理した後、6N NaClにて中和
し、蒸留水10lに4℃で一昼夜透析し、凍結乾燥後、
上記と同様の精製及び活性化を行なった。この試料のプ
ロテアーゼ活性を測定したが、活性は検出されなかっ
た。
【0016】上記実施例の方法により精製したプロテア
ーゼの活性測定結果(a)及びギ酸処理後、中和及び透
析を行なったプロテアーゼの活性測定結果(b)を示す
と次のとおりである。
【0017】
【本発明の効果】従来ペプチドを特異的部位で切断する
ためには、酵素的切断法、化学的切断法などの方法が採
用されてきた。酵素的切断法ではペプチドの大量生産に
応用した場合、切断に使用する酵素のコストが高くつく
点、又切断反応がペプチドの濃度や状態によって大きく
左右されるなど重大な問題が存在する。一方化学的切断
法では、ギ酸のように2つの特定のアミノ酸のペプチド
結合を特異的にかつ高収率で切断する化合物は存在しな
い。
【0018】ギ酸によるペプチド切断反応は、その特異
性が非常に高く、反応が生体温度(37℃)で進行し、
しかも基質であるペプチドの濃度によって変化しない
点、又、安価であり大量処理時のコストが低い点など大
変有用な方法であると考えられる。しかし一方、反応時
のギ酸濃度が60〜80%と高く、pHは1.0を下ま
わる酸性を示すため、反応終了後ペプチドの不可逆的失
活を生ずる以前に、すみやかにギ酸を除去する手段が確
立されていない現状においては、ほとんど実用化されて
いない。
【0019】本発明によれば、ギ酸反応を終了した試料
は一般に酸やアルカリに対して非常に安定なゲル濾過カ
ラムにかけられ、そのまますみやかに溶媒であるギ酸と
目的物は分離される。又ゲルを選択することで、副反応
で生じた目的物以外のポリペプチドとの分離も可能とな
る。さらにゲル濾過自体を変性剤の存在下で行なうため
カラムの分離が良好なうえ、溶出させた目的ペプチドを
直ちに活性化処理することができ、ギ酸反応以降のプロ
セスにおける時間的損失が非常に少ない。このことは時
間経過に伴う蛋白分子の不可逆的失活を防ぐ意味におい
て重要である。従って本発明を実施することによりギ酸
処理によるペプチド切断反応を、酵素や生理活性物質な
どの生産工程に採用することが可能となり、より優れた
活性型ポリペプチドの生産方法の確立を可能にすること
ができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の実施例の方法によって得られた電気
泳動(SDS−PAGE)の結果を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C12P 21/02 C 8214−4B (C12P 21/02 C12R 1:19)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】 ポリペプチドをギ酸水酸液で切断して得
    られる溶液に、その切断の前、切断中あるいは切断後に
    変性剤を添加し、変性剤を含む溶液を溶出液としてゲル
    濾過クロマトグラフィーにより変性ポリペプチドを分離
    することを特徴とするポリペプチドの精製および活性化
    法。
JP3209990A 1991-07-26 1991-07-26 ポリペプチドの精製および活性化法 Pending JPH0532694A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8609621B2 (en) 2010-11-15 2013-12-17 E I Du Pont De Nemours And Company Acid-cleavable linkers exhibiting altered rates of acid hydrolysis

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8609621B2 (en) 2010-11-15 2013-12-17 E I Du Pont De Nemours And Company Acid-cleavable linkers exhibiting altered rates of acid hydrolysis

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