JPH05502795A - Method for purifying proteins present in inclusion bodies - Google Patents

Method for purifying proteins present in inclusion bodies

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JPH05502795A
JPH05502795A JP3513932A JP51393291A JPH05502795A JP H05502795 A JPH05502795 A JP H05502795A JP 3513932 A JP3513932 A JP 3513932A JP 51393291 A JP51393291 A JP 51393291A JP H05502795 A JPH05502795 A JP H05502795A
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オーリオル,ダニエル アンリ
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ビオウーロプ
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。 (57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 封入体中に存在するタンパク質の精製方法本発明は不溶性封入体の形でバクテリ アによって産生されたタンパク質の精製方法に関するものである。[Detailed description of the invention] Method for Purifying Proteins Present in Inclusion Bodies The present invention purifies proteins in the form of insoluble inclusion bodies. This invention relates to a method for purifying proteins produced by A.

本発明は特にEscherichia Co11において産生されたタンパク質 、特に遺伝子工学によって産生されたタンパク質の精製方法に関するものである 。The present invention particularly relates to proteins produced in Escherichia Co11. , particularly regarding methods for purifying proteins produced by genetic engineering. .

DNA組替えテクノロジーはEscherichia Co11において多数の 異型タンパク質の発現を生じる事ができる。これらのタンパク質は大量に産生さ れるが、しかし不溶形で産生される。実際上、これらのタンパク質は封入体と呼 ばれるアグリゲートの形で沈澱させられる。DNA recombination technology has been used in numerous ways in Escherichia Co11. Expression of atypical proteins can occur. These proteins are produced in large quantities However, it is produced in insoluble form. In practice, these proteins are called inclusion bodies. It is precipitated in the form of aggregates that are exposed.

このようにして例えば、人間の成長ホルモン、ウシの成長ホルモン、インターフ ェロン、インターロイキン2、プラスミノケン活性剤が産生される。Thus, for example, human growth hormone, bovine growth hormone, interferon Elon, interleukin 2, and plasminoken activators are produced.

特に、ブローウロキナーゼ(p r o−UK)のコード付は遺伝子はEsch erichia Co11 (E P 365. 894)においてクローニン グ産生され発現させる事ができた。In particular, the gene encoding brourokinase (pr o-UK) is Esch Clonin in Erichia Co11 (EP 365.894) was produced and expressed.

pro−UKはウロキナーゼの一本鎖自然形態である。pro-UK is the single chain natural form of urokinase.

ウロキナーゼは、その血栓溶解性およびフィブリン溶解性の故に公知のセリン− プロテアーゼグループの酵素である。Urokinase is a serine compound known for its thrombolytic and fibrinolytic properties. It is an enzyme of the protease group.

従ってウロキナーゼは臨床において血栓の溶解剤として重要な用途を有する。Therefore, urokinase has important clinical uses as a thrombolytic agent.

しかしウロキナーゼはその作用が全身型であって、治療において通常使用される 用量では出血の危険を伴う。However, urokinase is systemic in its action and is commonly used in treatment. At high doses, there is a risk of bleeding.

公知のように、フィブリン溶解性酵素系はプラスミノケンに依存し、プラスミノ ケンが活性化されてプラスミンとなり、プラスミンかフィブリンの分解を触媒す る。As is known, the fibrinolytic enzyme system depends on plasminokene, Ken is activated and becomes plasmin, which catalyzes the degradation of plasmin or fibrin. Ru.

アルファ2 アンティープラスミンなどのプラスミン阻害剤と、プラスミノケン の活性剤とが区別される。プラスミノケン、その活性剤およびフィブリンの間の 相互分子作用によって調整が実施される。プラスミノケン活性剤のうち、二重鎖 ウロキナーゼはプラスミノケンに対する強い親和性を有し、フィブリンの不存在 においてもプラスミノケンを活性化する。これがブローウロキナーゼとの相違点 であって、ブローウロキナーゼはプラスミノケンに対する同様に強い親和性を有 するが、フィブリンの存在においてのみプラスミノケンを活性化するようであっ て、従ってフィブリンの凝塊に対して相対的特異性を示す。このような全身的活 性の不存在の故に、ブローウロキナーゼの使用は特に治療において有効である。Alpha 2 Plasmin inhibitors such as Antiplasmin and Plasminoken A distinction is made between active agents. between plasminoken, its active agent and fibrin. Coordination is carried out through mutual molecular interactions. Of the plasminoken activators, double-chain Urokinase has a strong affinity for plasminokene and the absence of fibrin It also activates plasminoken. This is the difference from brourokinase brourokinase has a similarly strong affinity for plasminokene. However, it appears that plasminoken is activated only in the presence of fibrin. and thus exhibit relative specificity for fibrin clots. This kind of whole-body activity Because of the absence of sex, the use of brourokinase is particularly effective in therapy.

最初、ブローウロキナーゼは人間の尿および各種の細胞培養体から分離されてい たが、その組替えタンパク質を得るためにその発現遺伝子を分離してクローニン グ産生ずる事ができるようになった。Initially, brourokinase was isolated from human urine and various cell cultures. However, in order to obtain the recombinant protein, the expressed gene was isolated and cloned. It is now possible to produce green products.

特にE+cheNchia Co11中でのバクテリアによる組替えタンパク質 の産生は精製の問題を伴う。Especially recombinant proteins by bacteria in E+cheNchia Co11 production involves purification problems.

実際上、組替えタンパク質は不溶性封入体の内部で分泌される。従来、まず培地 から遠心分離または限外ろ過によって微生物細胞を濃縮する。細胞膜を機械的破 砕法、または音波処理、または酵素処理によって破壊し、次に封入体を遠心分離 によって捕集する。この遠心分離に際して、上澄み液はバクテリアの可溶性成分 を含有している。しかしこのようにして捕集された粒状分画、すなわち沈澱物質 は、組替えタンパク質を含有する封入体のほか、非破砕細胞、細胞残分および可 溶性または不溶性タンパク質汚染物質を含有する。In effect, the recombinant protein is secreted inside insoluble inclusion bodies. Traditionally, the culture medium Concentrate the microbial cells by centrifugation or ultrafiltration. mechanically rupture cell membranes Disrupt by trituration, sonication, or enzymatic treatment, then centrifuge the inclusion bodies Collected by. During this centrifugation, the supernatant liquid contains soluble components of bacteria. Contains. However, the particulate fraction collected in this way, i.e. the precipitated material In addition to inclusion bodies containing recombinant proteins, unbroken cells, cell debris and Contains soluble or insoluble protein contaminants.

次に粗大沈澱物質を洗浄する。この洗浄は、可溶性汚染物質を除去するため、緩 衝水溶液によって実施される。The coarse precipitated material is then washed away. This cleaning is a gentle process to remove soluble contaminants. It is carried out with an aqueous solution.

しかしこの処理は追加的混合段階と遠心分離段階とを含み、大規模実施が容易で ない。However, this process involves additional mixing and centrifugation steps and is easy to implement on a large scale. do not have.

次に、沈澱物質の中に存在する不溶性タンパク質を、培地組成の変動による変性 作用によって溶解させる。すなわち、米国特許第4,694,073号において は、尿素および/またはジメチルスルフォンの添加によって組替えツマトロピン が溶解される。米国特許第518.5’26号は変性溶液として、例えば塩酸グ アニジン、尿素、SDSまたはT+1jonを含有する溶液を提案している。次 に不溶性成分を遠心分離によって除去しなければならないが、これは不完全な結 果を生じる。Next, insoluble proteins present in the precipitated material are denatured by changes in the medium composition. Dissolve by action. That is, in U.S. Pat. No. 4,694,073 recombinant tumatropin by addition of urea and/or dimethylsulfone is dissolved. U.S. Pat. Solutions containing anidine, urea, SDS or T+1jon are proposed. Next Insoluble components must be removed by centrifugation, which results in incomplete ligation. produce fruit.

次にタンパク質をその媒体中の変性剤の阻害によって復元する。これは、溶解溶 液を希釈する事によって実施される。The protein is then renatured by inhibition of denaturants in the medium. This is the solution This is done by diluting the liquid.

次に、イオン交換クロマトグラフィーまたはゲル上ろ過によって事後精製段階を 実施する。A post-purification step is then performed by ion-exchange chromatography or gel filtration. implement.

この故に、本発明はバクテリアによって不溶性封入体の形で分泌されたタンパク 質の精製法において、a)微生物細胞の破砕と遠心分離によって沈澱物質の形で 封入体を捕集する段階と、 b)ゲル化されうる水溶性物質の溶液をもって沈澱物質を懸濁させる段階と、 C)前記沈澱物質と前記水溶性物質溶液との混合物を、ゲル化溶液、例えば多価 カチオンを含有する溶液の中に滴下して、ゲル化物質の中に沈澱物質を包蔵する 段階と、d)少なくとも1種のカオトロピック剤および場合によっては還元剤を 含有する溶解溶液の中に前記包蔵された沈澱物質を入れる段階と、 e)変性され精製された溶液状タンパク質を得る段階とを含む方法に関するもの である。Therefore, the present invention is directed to proteins secreted by bacteria in the form of insoluble inclusion bodies. a) in the form of a precipitated material by disruption and centrifugation of microbial cells; collecting the inclusion bodies; b) suspending the precipitated material with a solution of a water-soluble material capable of being gelled; C) The mixture of said precipitated material and said aqueous material solution is added to a gelling solution, e.g. Dropped into a solution containing cations to encapsulate the precipitated material within the gelled material. d) at least one chaotropic agent and optionally a reducing agent. placing the encapsulated precipitated material into a lysis solution containing; e) obtaining a denatured and purified protein in solution. It is.

一部のタンパク質、特にバクテリアのゲノムの中にその遺伝子を導入される異型 タンパク質はこのバクテリアにより封入体の形に熟成される。これらの封入体は 、その屈折指数によって区別され、細胞質中に不溶のアグリゲートを成す。variants of some proteins, especially those whose genes are introduced into bacterial genomes Proteins are ripened by this bacterium into inclusion bodies. These inclusion bodies are , distinguished by their refractive index, form insoluble aggregates in the cytoplasm.

タンパク質を精製するためには、まず封入体を分離する必要がある。そのため、 遠心分離、マイクロろ過または限外ろ過によって予め濃縮された微生物細胞の機 械的破砕を実施する。In order to purify proteins, it is first necessary to separate inclusion bodies. Therefore, Pre-concentrated microbial cells by centrifugation, microfiltration or ultrafiltration Perform mechanical crushing.

破砕後に、4000〜5000gの遠心分離によって沈澱物質を分離し、これを 緩衝溶液の中に懸濁させる。After crushing, the precipitated material is separated by centrifugation at 4,000 to 5,000 g. Suspend in buffer solution.

緩衝溶液とししては、特にT+is−HCI lOm!J、pH8,5を使用す る。調製中に存在するプロテアーゼを阻害するため、これらの段階全体を4℃前 後の温度で実施する。As a buffer solution, in particular T+is-HCI lOm! J, pH 8.5 is used. Ru. All of these steps were carried out before 4°C to inhibit proteases present during the preparation. Perform at a later temperature.

ゲル化されうる水溶性物質の溶液中の沈澱物質の懸濁は、この水溶性物質の溶液 を沈澱物質懸濁液と混合する事によって実施される。またこのプロセスは、粉末 状の水溶性物質を沈澱物質懸濁液に添加する事によっても実施される。Suspension of a precipitated substance in a solution of a water-soluble substance that can be gelled is a solution of this water-soluble substance. is carried out by mixing with a suspension of precipitated material. This process also It can also be carried out by adding water-soluble substances such as to the precipitated material suspension.

ゲル化されうる水溶性物質とは、ゲル化溶液、例えば一定のpHを示す溶液の作 用で、または多価カチオンに露出する事により、本質的に固体滴状の形状を保持 する物体を生じる事のできる物質を意味する。A water-soluble substance that can be gelled is defined as a water-soluble substance that can be used to form a gelling solution, e.g. a solution exhibiting a constant pH. Retains an essentially solid droplet shape upon exposure to polyvalent cations or by exposure to polyvalent cations It means a substance that can produce an object.

これらの物質のうち、ペクチンなどの天然多糖類のゴム、およびアルカリ金属の アルギン酸塩を挙げる事ができる。好ましい物質はアルギン酸塩、特にアルギン 酸ナトリウムである。Among these substances, natural polysaccharide gums such as pectin, and alkali metal Mention may be made of alginates. Preferred materials are alginates, especially alginate. It is sodium chloride.

これらのアルカリ金属のアルギン酸塩は、多任カチオンの存在いおいて、特に多 価カチオンを含有する溶液、特に塩化カルシウム溶液の中に滴下する事によって ゲル化される。These alginates of alkali metals are particularly sensitive to the presence of polyvalent cations. By dropping into solutions containing valent cations, especially calcium chloride solutions. gelled.

アルカリ金属イオンが多価イオンによってイオン交換されてゲル化し、沈澱物質 のカプセルを形成する。このカプセルは、不溶性化合物を包蔵する網状化ゲルか ら成る。しかしこのカプセルは溶液状物質に対して透過性である。Alkali metal ions are ion-exchanged by multivalent ions to form a gel, resulting in precipitated substances. form a capsule. This capsule is a reticulated gel that encloses insoluble compounds. It consists of However, this capsule is permeable to liquid substances.

この故に、次の段階は不溶性形状で存在するタンパク質を変性するにある。その ため包蔵された沈澱物質に対して溶解溶液を加える。この溶解溶液は少なくとも 1種のカオトロピック剤を含有し、その機能はタンパク質の空間形状またはコン ホーメイションを変更してその解離を生じるにある。また解離溶液は、タンパク 質の二硫化ブリッジを切断する少なくとも1種の還元剤を含有する事ができる。Therefore, the next step consists in denaturing the protein present in insoluble form. the Add a lysis solution to the encapsulated precipitated material. This lysis solution is at least Contains one type of chaotropic agent, whose function is to modify the spatial shape or conformation of proteins. It consists in changing the homeation and causing its dissociation. In addition, the dissociation solution At least one reducing agent that cleaves the quality disulfide bridges can be included.

カオトロピック剤としては、尿素および塩酸グアニジンを挙げる事ができる。好 ましいカオトロピック剤は6M 塩酸グアニジンである◎ 還元剤としては、2−メルカプトエタノールおよびジチオトレイトールを挙げる 事ができる。好ましい還元剤は53mMの2−メルカプトエタノールである。こ の解離溶液の作用により、変性されたタンパク質は可溶性であり、包蔵された粒 子から解放される。タンパク質はカプセルの外部に出るが、不溶性汚染物質は包 蔵されたままである。カプセルは変性媒体に対して抵抗性でなければならない。As chaotropic agents, mention may be made of urea and guanidine hydrochloride. good A preferred chaotropic agent is 6M guanidine hydrochloride◎ Reducing agents include 2-mercaptoethanol and dithiothreitol. I can do things. A preferred reducing agent is 53mM 2-mercaptoethanol. child Due to the action of the dissociation solution, the denatured proteins become soluble and the encapsulated particles freed from the child. Proteins exit the capsule, but insoluble contaminants remain inside the capsule. It remains in storage. The capsule must be resistant to denaturing media.

次の段階において、タンパク質は復元されなげればならない。そのため、不溶性 粒子の除去後に緩衝溶液の添加によって溶液を徐々に希釈する。従って変性剤濃 度が低下し、タンパク質は高収率で復元される。タンパク質の回収率は100% に近い。In the next step the protein must be renatured. Therefore, insoluble After particle removal, the solution is gradually diluted by the addition of a buffer solution. Therefore, the denaturant concentration The protein is renatured in high yield. Protein recovery rate is 100% Close to.

次に、イオン交換クロマトグラフィーおよび疎水性クロマトグラフィーによって タンパク質の最終精製を実施する。Then, by ion exchange chromatography and hydrophobic chromatography Perform final purification of the protein.

この技術は再現可能であって、容易に大規模外挿する事ができる。この技術は溶 解溶液の遠心分離段階を不必要とする。これは、不溶性化合物の除去がカプセル 包蔵によって実施されるからである。This technique is reproducible and can easily be extrapolated to large scale. This technology Eliminates the need for a centrifugation step of the solution. This is because the removal of insoluble compounds from capsules This is because it is carried out through hoarding.

沈澱物質の包蔵により、その洗浄が容易になる。従って本発明は、溶解段階を実 施する前に、包蔵された沈澱物質を緩衝溶液をもって洗浄する事を特徴とする前 述の精製プロセスに関するものである。好ましくは0.1%のTriton を 含有する 10mM、 pH8,5の緩衝溶液Tri+−HClを使用し、この 溶液の中に包蔵沈澱物質を静かに撹拌しながら低温(4−6℃)で保温する。The encapsulation of precipitated material facilitates its cleaning. Accordingly, the present invention provides for carrying out the dissolution step. before applying, the encapsulated precipitated material is washed with a buffer solution. This relates to the purification process described above. Preferably 0.1% Triton Using a 10mM, pH 8.5 buffer solution containing Tri+-HCl, The precipitated material contained in the solution is kept warm at low temperature (4-6°C) with gentle stirring.

この段階は可溶性化合物を除去する事ができ、また包蔵された沈澱物質は緩衝溶 液の中に懸濁された後に、溶解溶液の中に入れられる。This step allows soluble compounds to be removed and encapsulated precipitated material to be removed from the buffer solution. After being suspended in a liquid, it is placed in a lysis solution.

微生物細胞の破砕および遠心分離後に得られた粗大沈澱物質は包蔵前に洗浄され る。本発明はまた封入体の形に分泌されたタンパク質精製法において、沈澱物質 を懸濁前に洗浄し均質化する方法に関するものである。 特に沈澱物質は011 %のTritonを含有する10mM、p[I 8.5の緩衝溶液TriS−H CIによって洗浄する事ができる。洗浄された沈澱物質はマイクロろ過によって 濃縮され、10mM、 pti 8.5 の緩衝溶液Tri+−HClの中に懸 濁される。The coarse precipitated material obtained after disruption and centrifugation of microbial cells is washed before storage. Ru. The present invention also provides a method for purifying secreted proteins in the form of inclusion bodies. The present invention relates to a method for washing and homogenizing a sample before suspending it. In particular, precipitated substances are 011 10 mM, p[I 8.5 buffer solution TriS-H containing % Triton It can be cleaned with CI. The washed precipitated material is removed by microfiltration. Concentrated and suspended in 10mM, pti 8.5 buffer solution Tri+-HCl. It becomes cloudy.

本発明は、タンパク質が菌種E+cherichia Co11によって分泌さ れる事を特徴とする方法に関するものである。The present invention provides that the protein is secreted by the bacterial species E+cherichia Co11. The present invention relates to a method characterized by:

実際に、特にタンパク質の産生に適したこの)くクチリアの菌種を選定する事が できた。これらのタンパク質は封入体の形で分泌される事ができる。In fact, it is difficult to select a species of Cucilia that is particularly suitable for protein production. did it. These proteins can be secreted in the form of inclusion bodies.

E+cherichia Co11は遺伝子クローニング用の選択宿主である。E+ cherichia Co11 is the host of choice for gene cloning.

この故に、本発明は、組替えタンIくり質がEscberichia Co11 によって産生された組替えタンパク質である事を特徴とするタンパク質の精製法 に関するものである。Therefore, the present invention provides that the recombinant tan I flesh is Escberichia Co11. A method for purifying a protein characterized by being a recombinant protein produced by It is related to.

バクテリアの中で機能するベクターによってEscberichia Co11 の中に種々のタンパク質の遺伝子を導入する事ができる。Escberichia Co11 by vectors that function in bacteria Genes for various proteins can be introduced into the cells.

特に本発明は、Escberichia Co11によって分泌されたタンパク 質が組替えブローウロキナーゼ(p r o−UK)である事を特徴とするタン パク質の精製法に関するものである。In particular, the present invention provides a protein secreted by Escberichia Co11. A protein characterized in that the quality thereof is recombinant burourokinase (pr o-UK). This relates to a method for purifying protein.

下記の表はブローウロキナーゼの最適精製・復元法の実施モードを示す。The table below shows the mode of implementation for the optimal purification and renaturation of brourokinase.

遠心分離(沈澱物質) 30 1000 4マイクロろ過による 5 500  2 濃縮 過段階 成る溶解溶液による− 次希釈 ブローウロキナーゼの復元効率は、ブローウロキナーゼをウロキナーゼを得るよ うにプラスミンによって処理シ、次にL−ピログルタミル−グリシル−し−アル ギニン−p−ニトロアニリド基質上でウロキナーゼ活性を測定する事によって確 定される。この場合、プラスミンはアプロチニンによって阻害される。ブラッド フォード試薬によってタンパク質を秤量する。Centrifugation (precipitated material) 30 1000 4 Microfiltration 5 500 2 concentrated overstage Due to the dissolution solution consisting of − next dilution The restoration efficiency of brourokinase is as follows: Sea urchin treated with plasmin and then treated with L-pyroglutamyl-glycyl-al Confirmed by measuring urokinase activity on ginine-p-nitroanilide substrate. determined. In this case, plasmin is inhibited by aprotinin. Brad Weigh the protein by Ford's reagent.

実施例 ド アルギン酸カルシウム顆粒中の沈澱物質包蔵使用された沈澱物質の標本を、0. 1%のTaiwonを含有するlomM、pH8,5の緩衝溶液Tris−HC Iをもって2回洗浄した。Example Precipitated material encapsulation in calcium alginate granules A sample of the precipitated material used was 0. lomM, pH 8.5 buffer solution Tris-HC containing 1% Taiwan Washed twice with I.

15m1の沈澱物質を2.5mtの10mM、pH8,5の緩衝溶液T+i+− HClおよび水中40g/lの17.5gのアルギン酸ナトリウムと混合する。15ml of precipitated material was mixed with 2.5mt of 10mM, pH 8.5 buffer solution T+i+- Mix with 17.5 g of sodium alginate at 40 g/l in HCl and water.

次にこの混合物を、4℃の200m1のlOQff1M塩化カルシウム溶液の中 に滴下する。This mixture was then poured into 200 ml of lOQff 1M calcium chloride solution at 4°C. Drip into.

5mlの沈澱物質に対応する粒子量を、125m1の標準溶解溶液の中で、間欠 的に静かに撹拌しながら18時間、4℃に保温する。この溶液は、6Mの塩酸グ アニジンと、50mMの2−メルカプトエタノールとを含有する。A quantity of particles corresponding to 5 ml of precipitated material was intermittently added to 125 ml of standard lysis solution. Incubate at 4°C for 18 hours with gentle stirring. This solution was prepared using 6M hydrochloric acid glycol. Contains anidine and 50mM 2-mercaptoethanol.

復元後に、得られたブローウロキナーゼの活性を測定する。After reconstitution, the activity of the obtained brourokinase is measured.

対照沈澱物質に対して、カプセル包蔵なしで標準的溶解プロセスを実施する。A standard lysis process is performed on control precipitated material without encapsulation.

得られた結果を表1に示す。The results obtained are shown in Table 1.

表1 * I U : L−pGL[1−GLY−ARG−p−++トロアニリド(5 −2444,Kabi4im+m、スエーデン)から、37℃、pH8,8で毎 分、0.1275 ナノモルのニトロアニリンを放出する酵素量。Table 1 *IU: L-pGL[1-GLY-ARG-p-++ troanilide (5 -2444, Kabi4im+m, Sweden) at 37°C and pH 8.8. min, the amount of enzyme that releases 0.1275 nanomoles of nitroaniline.

実施例 2 アルギン酸カルシウムゲル中の沈澱物質の包蔵、包蔵された沈澱物質の洗浄、ブ ローウロキナーゼの溶解および復元 不溶性物質(細胞、細胞断片、封入体など)はアルギン酸カルシウムゲルの中に 簡単に包蔵される。数段階の遠心分離の代わりに包蔵沈澱物質の簡単な洗浄を実 施する可能性を説明するために、この方法を使用した。特に塩酸グアニジンを使 用すれば、特殊洗浄手順を簡単に導入できる事を注意しなければならない。Example 2 Encapsulation of precipitated material in calcium alginate gel, washing of encapsulated precipitated material, Lysing and restoring rheuurokinase Insoluble materials (cells, cell fragments, inclusion bodies, etc.) are contained within the calcium alginate gel. easily stored. Performs simple washing of encapsulated precipitated material instead of several steps of centrifugation. This method was used to illustrate the possibility of applying Especially when using guanidine hydrochloride. It must be noted that special cleaning procedures can easily be introduced if used.

−包蔵操作なしで洗浄される沈澱物質標本10gの沈澱物質(タンパク質含有量 、60%)をまず4°Cで遠心分離する(10分、10.000rpm ) o 得られた分離体を、0.1%のTrNonを含有するlomM、pH8,5の緩 衝溶液T+1s−HCIによって2回洗浄した。得られた洗浄物を、0.1%の TrNonを含有し、ない同一緩衝液の中に懸濁させた(最終懸濁量・10g) 。- 10 g of precipitated material specimens (protein content , 60%) at 4°C (10 minutes, 10.000 rpm). The resulting separator was immersed in lomM containing 0.1% TrNon, pH 8.5. Washed twice with buffer solution T+1s-HCI. The obtained washed product was treated with 0.1% Suspended in the same buffer containing and without TrNon (final suspension volume: 10 g) .

−沈澱物質の包蔵と包蔵沈澱物質の洗浄10gの沈澱物質(洗浄されていない; タンパク質含有量二60%)を3.3gの4%アルギン酸カルシウム溶液と混合 する。包蔵操作は前述のように実施された。- Encapsulation of precipitated material and washing of encapsulated precipitated material 10 g of precipitated material (unwashed; protein content (260%) mixed with 3.3 g of 4% calcium alginate solution do. The encapsulation operation was performed as previously described.

次に包蔵沈澱物質を、0.1%のTritonを含有する10mL pH8,5 の緩衝溶液T+1s−1(CIをもって1回洗浄した。The encapsulated precipitated material was then dissolved in 10 mL pH 8.5 containing 0.1% Triton. Washed once with buffer solution T+1s-1 (CI).

洗浄された懸濁液を、塩酸グアニジンと還元剤とを含有する溶液と、溶液5.7 5mfに対して初沈澱物質標本1gの割合で、混合した。The washed suspension was mixed with a solution containing guanidine hydrochloride and a reducing agent and solution 5.7. The mixture was mixed at a ratio of 1 g of initial precipitated material sample to 5 mf.

このようにして、初沈澱物質標本1gに対して、溶解溶液の体積は、非包蔵沈澱 物質の場合に6.85m1、包蔵沈澱物質の場合に5.4mlである。In this way, for 1 g of the initial precipitate material sample, the volume of the dissolution solution is 6.85 ml for substance and 5.4 ml for encapsulated precipitated material.

表 2a:包蔵沈澱物質と非包蔵沈澱物質の洗浄表 2b・復元溶液の組成 表 2C:沈澱物質が包蔵されているかいないかによる、タンパク質回収率およ びpro−UK活性の比較これらの結果は、アルギン酸カルシウムゲルの中の沈 澱物質包蔵は、溶解操作に際して非溶解化合物を留置するのみならず、困難な遠 心分離操作を必要とせず沈澱物質を能率的に洗浄できる利点を示す。Table 2a: Cleaning table for encapsulated precipitated substances and non-encapsulated precipitated substances 2b Composition of restoration solution Table 2C: Protein recovery and whether precipitated material is included or not. Comparison of pro-UK activity These results demonstrate that the precipitate in calcium alginate gel Precipitate retention not only retains undissolved compounds during dissolution operations, but also This shows the advantage that precipitated substances can be efficiently washed without the need for heart separation operations.

実施例 3:塩酸グアニジンの順次ロフトの使用による沈澱物質の溶解 5mlの沈澱物質の懸濁液を、2.5ノ1の10mM、 pH8,5の緩衝溶液 Tti+−HCl と混合する。この溶液を7.5mlの4%(p/v)アルギ ン酸ナトリウムSG−500(Me+o−Roassetot−3atia、  フランス製)に添加する。Example 3: Dissolution of precipitated material by use of sequential lofts of guanidine hydrochloride Add 5 ml of the suspension of precipitated material to 2.5 μl of 10 mM, pH 8.5 buffer solution. Mix with Tti+-HCl. Add 7.5 ml of this solution to 4% (p/v) Algium Sodium phosphate SG-500 (Me+o-Roassetot-3atia, Made in France).

アルギン酸ナトリウムと沈澱物質との混合物を4℃の100mM塩化カルシウム 溶液の中に滴下した。The mixture of sodium alginate and precipitated material was heated to 100 mM calcium chloride at 4°C. into the solution.

塩化カルシウム溶液中において粒子または球体を15分間静かに撹拌した後に、 包蔵沈澱物質をIQmM、 pH8,5の緩衝溶液TrローHCIによって2回 洗浄する。After gently stirring the particles or spheres in the calcium chloride solution for 15 minutes, The encapsulated precipitated material was washed twice with IQmM, pH 8.5 buffer solution Tr-HCl. Wash.

包蔵沈澱物質を125m1の標準溶解溶液の中に導入する。The encapsulated precipitated material is introduced into 125 ml of standard lysis solution.

20℃、9時間の第1回溶解期間後に、塩酸グアニジン溶液を除去し、同一条件 で第2回溶解ロットを実施する。After the first dissolution period of 9 hours at 20°C, the guanidine hydrochloride solution was removed and the same conditions The second lysis lot will be carried out.

pro−UKの活性および比活性を表3に示す。The activity and specific activity of pro-UK are shown in Table 3.

アルギン酸カルシウム粒子の中に沈澱物質を包蔵した後に回収されたpro−U Kユニット全量は標準法によって回収されたpro−UKよりはるかに高い(+ 180%)。この標本の比活性は標準型溶液の比活性の3倍である。pro-U recovered after encapsulating precipitated material in calcium alginate particles The total amount of K units is much higher than pro-UK recovered by standard method (+ 180%). The specific activity of this sample is three times that of the standard solution.

第1回溶解ロットの電気泳動(5DS−PAGE)は、標準型溶解法によって得 られたものより低い強度30kDの分子量に対応するバンドを示す。Electrophoresis (5DS-PAGE) of the first lysis lot was performed using the standard lysis method. The band corresponding to a molecular weight of 30 kD is shown with lower intensity than that obtained.

表 3 沈澱物質をアルギン酸カルシウムゲルの中で包蔵した後に6M塩酸グア ニジンと50mM 2−メルカプトエタノールの中にブローウロキナーゼを溶解 テスト 標準法 実施例 4= カラム中でアルギン酸カルシウム粒子を使用するpr。Table 3 6M guar hydrochloride after encapsulating the precipitated material in calcium alginate gel Dissolve brourokinase in ginseng and 50mM 2-mercaptoethanol. Test standard method Example 4= pr using calcium alginate particles in the column.

−UK溶解法 7mlの沈澱物質懸濁液を2.5mlのl0mM、pH8,5の緩衝溶液T+i s−[ICtと混合する。この溶液を、7mlの4℃、4%(p/v)アルギン 酸ナトリウム5G−500と混合する。この場合の手順は実施例3の場合と同様 である。-UK dissolution method 7 ml of the precipitate suspension was mixed with 2.5 ml of 10 mM, pH 8.5 buffer solution T+i. Mix with s-[ICt. This solution was added to 7 ml of 4% (p/v) alginate at 4°C. Mix with Sodium Acid 5G-500. The procedure in this case is the same as in Example 3. It is.

アルギン酸カルシウム粒子を1.5X9cmのカラムの中に導入した。このカラ ムに対して、標準溶解溶液を最初の6時間、毎時22m1の流量で、次の6時間 、毎時5mlの流量で供給した。このテストは4℃で実施された。Calcium alginate particles were introduced into a 1.5×9 cm column. this color Standard lysis solution was applied at a flow rate of 22 ml/hour for the first 6 hours and then for the next 6 hours. , at a flow rate of 5 ml/hour. This test was conducted at 4°C.

溶離液の中において、280mnでの吸光度を連続的に測定する事によってタン パク質含有量を追跡した。In the eluent, the absorbance at 280 mn is continuously measured. Protein content was tracked.

結果を表4と表5に示す。The results are shown in Tables 4 and 5.

ゲルと溶解溶液との間の低い拡散速度の故に(表5)、アルギン酸カルシウムカ ラムからタンパク質の50%のみが溶離される。Due to the low diffusion rate between gel and lysis solution (Table 5), calcium alginate Only 50% of the protein is eluted from the lamb.

表 4・沈澱物質をアルギン酸カルシウムゲルの中で包蔵した後に6M 塩酸グ アニジンと50mM 2−メルカプトエタノール中にプローウロキナービを溶解 タンパク質を 体積 活性 全活性 タンパク質 全タンパク質 比活性含有す る分画 ml U/ml U mg/ml mg υ/Q1g1 22 126 0 693000 Q、lO5512600230143010720000, 11821300032212106650000、lQ 55 121004  22 890 490000 0、IG 55 89005 22 8H48 40000,1055880061111903270000,1233990 071011102770000,15377400811110030300 00,12339200表 5.アルギン酸カルシウムゲルの中での沈澱物質の 包蔵および固定床カラムの中でのpro−UKの溶解後のpro−UKの回収溶 解溶液の体積 pro−UK活性 タンパク質 比活性テスト 150 4.3 11.000 89 405 51 10.640要 約 書 本発明はバクテリアによって不溶性封入体の形で分泌されたタンパク質の精製方 法に関するものである。この方法に従えば、(a)封入体は微生物細胞の破砕と 遠J己1分離によって沈殿物質の形で補集され、(b)沈殿物質はゲル化されう る水溶性物質の溶液をもって懸濁され、(C)ゲル化物質の中に沈殿物質を包蔵 するため沈殿物質と水溶性物質との混合物はゲル化溶液の中に滴下され、(d) 包蔵された沈殿物質は少なくとも1種のカオトロピック剤および場合によっては 還元剤を有合する溶解溶液の中に入れられ、(e)変性され精製されたタン、( り質の溶液が得られる。Table 4: After encapsulating the precipitated material in calcium alginate gel, 6M hydrochloric acid Dissolve prourokinabi in anidine and 50mM 2-mercaptoethanol. Contains protein by volume, activity, total activity, total protein, specific activity. fraction ml U/ml U mg/ml mg υ/Q1g1 22 126 0 693000 Q, lO5512600230143010720000, 11821300032212106650000, lQ 55 121004 22 890 490000 0, IG 55 89005 22 8H48 40000,1055880061111903270000,1233990 071011102770000, 15377400811110030300 00,12339200 table 5. of precipitated material in calcium alginate gel Recovery solution of pro-UK after encapsulation and dissolution of pro-UK in fixed bed column Volume of solution pro-UK activity protein specific activity test 150 4.3 11.000 89 405 51 10.640 Required book The present invention describes a method for purifying proteins secreted by bacteria in the form of insoluble inclusion bodies. It is about law. According to this method, (a) inclusion bodies are formed by disrupting microbial cells; (b) The precipitated material is gelled. (C) encapsulating the precipitated substance in the gelled substance; (d) the mixture of precipitated material and water-soluble material is dropped into the gelling solution; The encapsulated precipitated material contains at least one chaotropic agent and optionally (e) denatured and purified tan; ( A solid solution is obtained.

国際調査報告 III喝1−喝「w11+−噌−i−−ポ^寥TN−口」■デ1111シー1T ie、PCT/FR9+−100629international search report III 1 - 1T "w11+-噌-i--Po^寥TN-口" ie, PCT/FR9+-100629

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 1.バクテリアによって不溶性封入体の形で分泌されたタンパク質の精製法にお いて、 a)微生物細胞の破砕と遠心分離によって沈殿物質の形で封入体を捕集する段階 と、 b)ゲル化されうる水溶性物質の溶液をもって沈澱物質を懸濁させる段階と、 c)前記沈澱物質と前記水溶性物置溶液との混合物を、ゲル化溶液、例えば多価 カチオンを含有する溶液の中に滴下して、ゲル化物質の中に沈澱物質を包蔵する 段階と、d)少なくとも1種のカオトロピック剤および場合によっては還元剤を 含有する溶解溶液の中に前記包蔵された沈澱物質を入れる段階と、 e)変性され精製されたタンパク質を溶液状で得る段階とを含む事を特徴とする 方法。1. A method for purifying proteins secreted by bacteria in the form of insoluble inclusion bodies. There, a) collecting the inclusion bodies in the form of precipitated material by disruption of the microbial cells and centrifugation; and, b) suspending the precipitated material with a solution of a water-soluble material capable of being gelled; c) The mixture of said precipitated material and said aqueous storage solution is dissolved in a gelling solution, e.g. Dropped into a solution containing cations to encapsulate the precipitated material within the gelled material. d) at least one chaotropic agent and optionally a reducing agent. placing the encapsulated precipitated material into a lysis solution containing; e) obtaining a denatured and purified protein in solution form. Method. 2.前記溶解段階(e)を実施する前に、包蔵された沈澱物質を緩衝溶液によっ て洗浄する段階を含むことを特徴とする請求項1に記載の精製法。2. Before carrying out said dissolution step (e), the encapsulated precipitated material is washed with a buffer solution. 2. The purification method according to claim 1, further comprising the step of washing by washing. 3.懸濁段階b)を実施する前に、沈殿物質を洗浄することを特徴とする請求項 1または2のいずれかに記載の精製法。3. Claim characterized in that before carrying out suspension step b), the precipitated material is washed. The purification method according to either 1 or 2. 4.前記のゲル化されうる水溶性物質はアルギン酸ナトリウムであることを特徴 とする請求項1乃至3のいずれかに記載の希製法。4. The gelatinable water-soluble substance is sodium alginate. The dilution method according to any one of claims 1 to 3, wherein: 5.ゲル化溶液は多価カチオンを含有することを特徴とする請求項1乃至4のい ずれかに記載の精製法。5. 5. The method according to claim 1, wherein the gelling solution contains polyvalent cations. The purification method described in any of the above. 6.ゲル化溶液は塩化カルシウム溶液であることを特徴とする請求項1乃至5の いずれかに記載の精製法。6. 6. The method according to claim 1, wherein the gelling solution is a calcium chloride solution. The purification method described in any of the above. 7.カオトロピック剤は尿素と塩酸グアニジンとから選定されることを特徴とす る請求項1乃至6のいずれかに記載の精製法。7. The chaotropic agent is selected from urea and guanidine hydrochloride. The purification method according to any one of claims 1 to 6. 8.還元性化合物は2−メルカプトエタノールであることを特徴とする請求項1 乃至7のいずれかに記載の精製法。8. Claim 1, wherein the reducing compound is 2-mercaptoethanol. 8. The purification method according to any one of 7. 9.タンパク質は菌種Escherichia Coliから分泌されることを 特徴とする請求項1乃至8のいずれかに記載の精製法。9. The protein is secreted from the bacterial species Escherichia coli. The purification method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that: 10.分泌されたタンパク質は組替えタンパク質であることを特徴とする請求項 9に記載の方法。10. Claim characterized in that the secreted protein is a recombinant protein. 9. 11.分泌されるタンパク質はプローウロキナーゼであることを特徴とする請求 項9または10のいずれかに記載の精製法。11. Claim characterized in that the secreted protein is pro-urokinase. Item 11. The purification method according to item 9 or 10. 12.包蔵された沈澱物質を溶解溶液の中に入れる前に固定床カラムの中に導入 することを特徴とする請求項1乃至11のいずれかに記載の精製法。12. Introducing encapsulated precipitated material into a fixed bed column before entering the lysis solution The purification method according to any one of claims 1 to 11, characterized in that:
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