JPH068320B2 - 天然型ヒトインタ−フエロン−αの製造法 - Google Patents

天然型ヒトインタ−フエロン−αの製造法

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JPH068320B2
JPH068320B2 JP61051054A JP5105486A JPH068320B2 JP H068320 B2 JPH068320 B2 JP H068320B2 JP 61051054 A JP61051054 A JP 61051054A JP 5105486 A JP5105486 A JP 5105486A JP H068320 B2 JPH068320 B2 JP H068320B2
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human interferon
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潔 奈良
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Takeda Pharmaceutical Co Ltd
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Takeda Chemical Industries Ltd
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    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/30Against vector-borne diseases, e.g. mosquito-borne, fly-borne, tick-borne or waterborne diseases whose impact is exacerbated by climate change

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  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はヒトインターフェロン−αの製造法に関する。
従来の技術 ヒトインターフェロン−α(IFN−α)はヒト白血球
インターフェロンとも称され、各種腫瘍に対する効果も
明らかとなり、また遺伝子組換え技術による大量生産も
可能となって〔ジャーナル・オブ・バイオロジカル・ケ
ミストリー(J.Biol.Chem.),256,9750
(1981)〕、抗腫瘍剤としての市販も間近となって
いる。
ヒトインターフェロン−αは、DNA組換え法を適用し
た場合、大腸菌中で回収し得る程度の量で発現されてお
り通常モノクローナル抗体カラムを用いて培養液から分
離される〔ジャーナル・オブ・バイオロジカル・ケミス
トリー(J.Biol.Chem.),256,9750(19
81)。このようにして分離されたインターフェロンに
は天然型の蛋白質以外にジスルフィド結合,スルフヒド
リル基に起因すると考えられる不純物が混在する。EP
C公開108585−A号公報においては、これらの不
純物は非還元条件下にドデシル硫酸ナトリウムポリアク
リルアミド電気泳動(SDS−PAGE)分析にかけて
サイズを測定すると単量体蛋白質の数倍の分子量を示す
低重合体(オリゴマー)であることがわかる物質、およ
び非還元条件下のSDS−PAGEにおいてやや緩慢に
移動する“スローモノマー”から成ると述べている。
ヒトインターフェロン−αは、N末端から第1,第2,
第3および第4の4個のシステイン残基を有しており、
組換え型ヒトインターフェロン−α2(IFN−α2;
IFN−αAとも称される)の場合は、アミノ酸番号
1,29,98および138のアミノ酸にシステイン残
基を有している。天然型の分子配置ではアミノ酸番号1
−98,および29−138でこれらが結合している。
29−138結合が活性に必要であり、活性は1−98
結合が破壊された後も維持されていると考えられてい
る。上記EPC公開特許公報によるとヒトインターフェ
ロン−α2の場合、29−138結合はそのままで1−
98結合が切れることにより“スローモノマー”が生ず
ると考えられると述べている。そしてこれらの“スロー
モノマー”など還元型インターフェロン−αは、精製の
途中で、空気酸化を受けて、ランダムなジスルフィド結
合を形成し、多くはオリゴマーとなり、一部は、そのま
まの状態でとどまり、製品中に存在すると考えられる。
オリゴマーはヒトインターフェロン−α2の活性が低
い。“スローモノマー”は、これ自身活性であるが免疫
原性を有すると云われ、またオリゴマーを形成しやす
い。従って天然型のものから、これら不純物を分離除去
することが強く望まれる。
従来不純物中のオリゴマーはゲルろ過によって除去され
る。しかしながらこの方法は回収率が良くないばかり
か、より重大な欠点として“スローモノマー”を除去で
きない。この欠点を克服した方法として上記EPC公開
特許公報では、比較的濃厚な溶液(5〜10mg/m)
をpH3.5〜4.1,30〜34゜Cで10−14時間イ
ンキュベートすることにより“スローモノマー”とオリ
ゴマーを沈澱させる方法を開示しているが、この方法に
よると菌体中に多量に存在する“スローモノマー”が同
時に沈澱してしまうことになり非常に不経済である。
発明が解決しようとする問題点 本発明者らは組換え大腸菌中に蓄積されているヒトイン
ターフェロン−αは、ジスルフィド結合をした天然型モ
ノマー(“ファストモノマー”)と同時に含まれる“ス
ローモノマー”が大部分未酸化のスルフヒドリル基のま
まの完全もしくは部分還元型モノマーで存在しているこ
とを明らかにした。すなわち出来るだけ短時間でモノク
ローナル抗体カラムに吸着し、弱酸性で溶出して得たイ
ンターフェロン溶液をSDS−PAGEで分析すると
“スローモノマー”に一致する大きなスポットが認めら
れること、および逆相系のHPLCで分析すると“スロ
ーモノマー”に一致する位置に大きなピークが認められ
ること、さらに逆相系の高速液体クロマトグラフィー
(HPLC)の“スローモノマー”のピークが単一では
なく複雑に分かれていることから、大腸菌中に蓄積され
ているのは、大部分はスルフヒドリル基を有する完全も
しくは部分還元型であることを明らかにした。
上記知見に基づき、“スローモノマー”をオリゴマーへ
ほとんど移行させず、“ファストモノマー(天然型)”
に選択的に酸化移行させる技術を確立し、それに基づき
本発明を完成した。
問題を解決するための手段 本発明は、30%以上が還元型であるヒトインターフェ
ロン−αを0.2mg/m〜0.8mg/m含有する水
溶液を熟成することを特徴とする天然型ヒトインターフ
ェロン−αの製造法を提供するものである。
上記ヒトインターフェロン−αは、天型物として得られ
るものおよび遺伝子組換え技術で製造されたもののいず
れをも意味する。
また各種公知のヒトインターフェロン−αスピーシーズ
も前記第1〜第4のシステインを有し〔ファーマコロジ
ー・アンド・テラポイティクス(Pharmac.Th
er.),27,371−401(1985)〕、上記
ヒトインターフェロンに包含される。とりわけ大腸菌で
生産された第4図で示されるアミノ酸配列を有するヒト
インターフェロン−αAが好ましい。
還元型ヒトインターフェロン−αとは、スルフヒドリル
基のままの完全もしくは部分還元型の側鎖を1〜4有す
るヒトインターフェロンを意味し、“スローモノマー”
と称する。
本発明においては、30%以上(分子数比)、好ましく
は45%以上の“スローモノマー”を含むヒトインター
フェロン−α水溶液が有利に使用される。
熟成は、適切な条件下通常空気酸化することにより達成
される。
例えば、pHを、酢酸などの有機酸を用いて(0.1〜
0.5Nのものが好ましい)3.0〜3.5,とりわけ
3.0〜3.3に調整し、温度25〜45゜C,好ましく
は30〜40゜Cで自然放置により行う。
なお、上記熟成による空気酸化の温度は、上記に制約さ
れるものではない。低温になるほど長時間を要するの
で、通常25〜45゜Cで行う。熟成は、攪拌等などの操
作を加えない方がオリゴマーの生成防止の見地から好ま
しい。
熟成は、上記条件下2〜8日間、好ましくは3〜5日間
行う。
上記熟成による本発明の空気酸化の速度をスローモノマ
ーの、ファストモノマーへの移行による減少であらわせ
ば、その半減期は2日である。
なお、上記したオリゴマーとは部分的に重合したものを
意味する。このような重合生成物は単量体の別々の分子
間のジスルフィド結合に起因すると推測されている。オ
リゴマーには、二量体,三量体,四量体およびそれ以上
の高分子量の重合体が含まれる。
本発明方法の出発物質である30%以上が還元型である
ヒトインターフェロン−αを0.2mg/m〜0.8mg
/m含有する水溶液は、例えばヒトインターフェロン
−α遺伝子を組込んだ大腸菌を培養して得た菌体を、例
えば、酸で菌を殺し、遠心分離して菌体を集め、凍結
し、抽出バッファーで抽出し、モノクローナル抗体カラ
ムに吸着し、酢酸水溶液で溶出して得た精製液や還元剤
で還元して人工的に“スローモノマー”となった還元型
などを必要に応じ緩衝剤により濃度調整したものを用い
ることができる。
本発明により製造される天然型ヒトインターフェロン−
αは高純度,高収率である天然のヒトインターフェロン
−αと同様、第1番目と第3番目および第2番目と第4
番のシステインがジスルフィド結合で結ばれた立体構造
を有し、公知の天然のヒトインターフェロン−αと同様
の生理活性を有し、抗腫瘍剤,抗ウィルス剤等として用
いることができる。
とりわけ、従来の方法に対し“スローモノマー”が“フ
ァストモノマー”に移行するため“ファストモノマー”
が増加するとともにオリゴマーの生成が防止できること
から、所望により行う後の精製工程が容易になるばかり
か、収量も増大する。
作用および実施例 以下の実施例により本発明をより具体的に説明するが、
これらにより本発明が制限的に解釈されるものではな
い。
なお、実施例に開示する原料としてのヒトインターフェ
ロン−α水溶液は、EPC公開第144064号公報に
記載の方法で製造したものである。
実施例1 菌体中に蓄積されているインターフェロン−αのスルフ
ヒドリル基の存在を明確にするために、下記の迅速精製
法を行って得たモノクローナル抗体カラム溶出液のスル
フヒドリル基を,エルマン(E11man)の試薬を用い
て測定した。まず酸で殺した菌体を遠心分離機で分離し
て得た菌体ペーストの凍結物を出発原料とし,4倍量の
塩酸グァニジン(蛋白変性剤)とトライトンX−100
(界面活性剤)を含む抽出バッファーで抽出した。抽出
液を遠心分離して得た上澄液に6倍量のバッファーを加
え薄め析出物を除いた上澄液を小さなモノクローナル抗
体カラムに通液し、カラムを洗浄バッファーで洗浄後、
0.2N酢酸で溶出し、インターフェロン−αの精製液
を得た。抽出から溶出迄約5時間で行った。その結果を
第1表に示す。
第1表から明らかなように迅速精製法で得たモノクロー
ナル抗体溶出液中には多量のSH基が検出された。
実施例2 実施例1と同様モノクローナル抗体溶出液を非還元条件
下でSDS−PAGE分析し“ファストモノマー”,
“スローモノマー”,オリゴマー含量を測定した。その
結果を第2表に示す。
第2表からもSDS−PAGE分析に於ても多量の“ス
ローモノマー”の存在は明らかである。
SDS−PAGEは分子量に応じて物質を分析する電気
泳動の方法である。SDS−PAGEは、例えば、β−
メルカプトエタノールあるいはジチオスレイトールの様
な還元剤の存在下であらゆるジスルフィド結合を対応す
るスルフヒドリル基に還元した状態で泳動を行う還元条
件下でのSDS−PAGEと、還元剤を使用しないで泳
動を行う非還元条件下でのSDS−PAGEがある。非
還元条件下でのSDS−PAGEはジスルフィド結合に
帰因するオリゴマー等の存在を知る上に良い方法であ
る。
実施例3 0.1%TritonX−100を含む0.2M酢酸溶液で
モノクローナル抗体カラムから溶出した組換え型ヒトイ
ンターフェロン−α2溶液(pH3.3)の一部(2m
)をとり、蛋白濃度を1.2mg/mに調整しpHを種
々に変えて25゜Cで15時間保温した。これらのサンプ
ルを非還元条件のSDS−PAGEにかけ、ゲルをCoom
assie Brilliant Blue R−250で染色し、脱色後、
デンシトメーターでファストモノマー,スローモノマー
およびオリゴマーの含量を測定した。その結果を第1図
に示す。
第1図から明らかなようにpHは低い方が良く、活性に与
える影響を考慮するとpH3.0〜3.5が最適条件であ
る。
実施例4 実施例3と同様にヒトインターフェロン−α2溶液(pH
3.3)の一部(2m)をとり、蛋白濃度を0.2mg
/mに調整し、種々の温度で15時間保温した。これ
らのサンプルを実施例3と同様に非還元条件下のSDS
−PAGEでファストモノマー,スローモノマーおよび
オリゴマーの含量を測定した。その結果を第2図に示
す。ただし、50゜Cで保温した場合には沈澱が生じ、S
DS−PAGEの分離用ゲル中に泳動されないため、デ
シントメーターで測定した回収率が63%にまで低下し
た。第2図から明らかなように温度は高い方が変換率は
良くなるが、50゜C以上では沈澱が生じるため、25゜C
〜45゜Cの温度が最適である。
実施例5 実施例3と同様にヒトインターフェロン−α2溶液(pH
3.3)の一部(2m)をとり、濃度を0.2mg/m
に調整し、pH3.3、37゜Cで種々の時間保温した。こ
れらのサンプルを実施例3と同様にSDS−PAGEで
ファストモノマー,スローモノマーおよびオリゴマーの
含量を測定した。その結果を第3図に示す。本条件下で
長時間保温するにしたがい、スローモノマーが減少し、
ファストモノマーが増加した。オリゴマーの増加はほと
んどみられなかった。
発明の効果 本発明により、これまで不純物として利用できず除去さ
れていた還元型ヒトインターフェロン−αから有用な天
然型ヒトインターフェロン−αが製造できる。
【図面の簡単な説明】
第1図,第2図および第3図は、実施例3,4および5
に開示したSDS−PAGEによる分析の結果をそれぞ
れ示す。図中、●はファストモノマー,○はスローモノ
マー,△はオリゴマーをそれぞれ示す。 第4図は、ヒトIFN−αAのアミノ酸配列を示す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】30%以上が還元型であるヒトインターフ
    ェロン−αを0.2mg/m〜0.8mg/m含有する
    水溶液を熟成することを特徴とする天然型ヒトインター
    フェロン−αの製造法。
JP61051054A 1986-03-07 1986-03-07 天然型ヒトインタ−フエロン−αの製造法 Expired - Lifetime JPH068320B2 (ja)

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