JPH07503120A - 細菌からの組換えアポリポタンパク質eの精製 - Google Patents

細菌からの組換えアポリポタンパク質eの精製

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JPH07503120A
JPH07503120A JP3513700A JP51370091A JPH07503120A JP H07503120 A JPH07503120 A JP H07503120A JP 3513700 A JP3513700 A JP 3513700A JP 51370091 A JP51370091 A JP 51370091A JP H07503120 A JPH07503120 A JP H07503120A
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 細菌からの組換えアポリポタンパク質Eの精製アポリポタンパク質E(アポE  (ApoE) )は、種々のコレステロールおよび脂質含有粒子に関連して血流 中に見出されるタンパク質である。R,W、Mahley 5cience、2 40: 622−630(1988)により代謝におけるアポEの役割が再検討 され、Ra1lef al、、J、Biol、Che+n、257 (8):  4171−4178 (1982)によりヒトアポEの完全アミノ酸配列が決定 されている。
アポEの、リポタンパク質受容体、すなわちLDL受容体およびカイロミクロン 受容体によるリポタンパク質結合および取込みを介在する能力により、血漿アポ E (p−アポE)は、血漿リポタンパク質代謝の調節およびコレステロールホ メオスタシスの維持における重要な機能を有している。さらなる疫学研究は、血 液−コレスチロールの高いレベルと、遺伝および環境因子の両者に影響されるア テローム硬化性斑の形成による心臓発作との相関を強く示している(M、 S、  Brown andl、L、Goldslein、 5cience 232  : 34 (1986) ) o外回性アポEの投与は、血清脂質およびコレ ステロールレベルの調節、並びにアテローム硬化症の予防の助けになり得る。
加えて、アポEは、損傷しかつ再生しつつある末梢神経の領域において、高レベ ルで産生され、蓄積されている(M、 J。
83: 1130 、 P、^、Dawson 亡t al、、J、Biol、 Chem、261: 5681(1986))。アポEは、脂質の移動および可 能な再利用、またはミニリンおよび軸索膜の修復、成長並びに維持に深く関わっ ている可能性がある(T、Vogel 亡1 al、Proc、Natl、Ac ad。
Sci、 U、S、A、 82: 8696 (1985) )。
アポEを含むアポリポタンパク質は、また、免疫調節活性を有することも示され ている(R,W、Mxhle7 ej 11.、J、Lipid Res、25 : 1277 (1984) ;RlWoMahley & T、 L、 In nerarity。
Biochrm、Biophys、Acta 737 、 197 (1983 )) 、低密度リポタンパク質と同様に、アポE含!リポタンパク質は、抗原誘 発性およびマイトゲン誘発性ニリンパ球の活性化並びに増殖を阻害もしくは刺激 する能力を有している(R,W、 Mahle7゜5cience 240 :  622−630 (1988))。
しかしながら、アポEに関連し得る有益な治療効果を試験するに足る量の天然ア ポEをヒト血液から得ることは不可能である。したがって、動物並びに臨床試験 を実施し、調剤の上で広範囲に利用するに足る量の高純度アポEを生成する実用 的手段を提供する必要がある。
この発明は、高純度で生物学的に活性な組換えアポリポタンパク質E (r−ア ポE)を大量に生成する新規精製方法を提供する。この方法は、とりわけ、(1 )アポEの凝集および分解、(2)アポEの活性および不活性型の分離、および (3)内毒素の除去に関わる問題を解決するための、いくつかの新しい特徴を含 む。
三菱化成株式会社に譲渡された欧州特許公報EP 205,715には、E、c oli、酵母およびCHO細胞におけるアポEのクローニングが開示されている 。しかしながら、この開示には、極少出のアポEが産生されたことが示されるの みであり、精製方法は含まれていない。
バイオテクノロジー・リザーチ会パートナーズ社(Biotecbnolog7  Re5earch Parlnes Ltd、 )に譲渡されたPCT公開W O870206]には、薬剤搬送のためのアポEの受容体認識ドメインを含む融 合タンパク質の発現が開示されている。この公開は、完全な長さのアポE類似タ ンパク質の生成もしくは精製方法を開示してはいない。
バイオテクノロジー・リサーチ・パートナーズ社に譲渡されたPCT公開WO8 702059には、(アポEを含む)アポタンパク質の多形とアテローム硬化症 との相関が開示されているが、アポEを生成もしくは精製する方法は開示されて いない。
三菱化成株式会社に譲渡された日本特許出願JP 61096988には、アポ リポタンパク質A−1アナログのクローニングおよび発現が開示されている。
日本新薬株式会社に譲渡された日本特許出願JP 60163824には、アポ Eを含む血清リポタンパク質の静注用薬物担体としての使用が開示されている。
JP 60163824におけるアポEは、組換え体である源に由来するもので はない。
共に譲渡され、共に係続している米国特許出願896.750(1986年8月 14日出願)並びに085.651 (1987年8月14日出願(米国特許出 願896.750の一部係続出願))には、アポEの小規模の精製を指向する方 法が開示されている。これらの方法によって製造された組換えアポEアナログは 非常に純粋ではあるが、工業的生産にスケールアップする適切な方法を開発する 必要があった。さらに、従来製造されたものよりも少ないレベルの内毒素しか含 まないアポEアナログを製造することが望まれた。特に、米国特許出願896. 750に開示される方法では、純度が90%をこえるものの500.000〜1 、000.000 p g/m gの範囲の内毒素レベルを有するアポEアナロ グが製造される。
米国特許出願085.675に開示される方法では、全体を通して尿2溶液が用 いられ、フェニル−セファロース、ヘパリン−セファ0−スおよびDEAE−セ ファロースカラムを用いるバッチクロマトグラフィーが含まれる。得られるアポ Eアナログは純度が95%を越え、mg当り2. ooop g未満の内毒素を 含む。尿素を使用することにより、クロマトグラフィ一工程は4℃〜10°Cで 行なう必要がある。これは、尿素が不安定であり、かつ実験を低温で行なわない 限りはアポEアナログが分解し、凝集する傾向にあるためである。
加えて、米国特許出願085657におけるクロマトグラフィー法は、夜通しの 撹拌、スケールアップを非常に困難にする条件を含むバッチ法である。得られる アナロ゛グの内毒素レベルは依然高い。
ここに開示される新規方法、すなわち、スキームIおよびスキーム11は、アポ Eを分解および凝集から保護するためにトリトンX−100(Triton ) を用いる。トリトンRは、限外濾過およびカラムクロマトグラフィーを室温で行 なうことを可能にする。加えて、このプロセスはバッチ工程を必要としない。し たがって、この方法はスケールアップに適している。
さらに、トリトン1は酸性pH条件の利用を可能にする。
トリトンRがない場合には酸性pH条件ではアポEアナログが析出するので、こ れは別の利点である。トリトン1を加えることにより、酸性pH抽出工程によっ てアポEを増量させ、陽イオン交換クロマトグラフィーを利用することが可能に なる。
ここに開示される方法によって製造されるアポEアナログは、非常に純粋であり 、内毒素レベルが非常に低く、すなわち約25pg/mgである。したがって、 得られるアポEアナログは、動物試験に利用することができる。得られるアポE アナログは凍結乾燥することができ、次の溶解の際にも依然としてその生物学的 活性を保持している。我々は、凍結乾燥アポEか非常に安定であることを示して いる。
5uperose6カラム(HR10/30. Pharmacia )を用い る高速(last performance)サイズ排除クロマトグラフィーに より、アポE分子量、純度、および凝集状態を測定した。r−アポEおよびp− アポEの概要の比較がこの図に示される。パネルAおよびBは、2つの異なるr −アポE2製品、バッチO1および02をそれぞれ表わす。これらのバッチは、 2種の異なる発酵から生成され、例3に記述される通りに精製した。パネルCは p−アポE調製品を表わし、パネルDはバッファコントロールを表わす。例3に 記述される通りに調製されたr−アポEの両バッチおよびp−アポEの保持時間 は、それぞれ41.0.41.37、および41.40分であった。67KD  (BSA) 、32KD(ジスムターゼ過酸化物)および21KD (ヒト成長 ホルモン)を含むMW標準検量線から、両r−アポEおよびp−アポEのMWは ダイマー型を示す約65KDであると確定された。バッチ01(パネルA)に見 られる高MW (約5%)のさらなるピークは、この調製品おけるわずかな凝集 を表わしているのかもr−アポEバッチ01 (A)およびバッチ02(B)の UVスペクトルをp−アポEと比較した。350−200 n mの範囲でUV 吸収をa定し、スペクトルが同一であることが見出された。
図3ニブラスミドpTVR590−4の生成met−アポアポナログを熱誘発的 に発現するプラスミドpTVR590−4がこの図に示され、かつ例1に記述さ れる。
各調製品からの試料を12.5%ポリアクリルアミド−8DSゲルに塗布した。
レーンAおよびA′はr−アポE(バッチ01)を示す;レーンBおよびB′は r−アポE(バッチ02)を示す・;レーンCおよびC′はp−アポEを示す。
C′を除く全てのし−ンには約25μgを載せ、C−には6μgを載せた。レー ンA、BおよびCは2−メルカプトエタノール(2ME)を含有する緩衝液を用 いて調製した;レーンA−1B−およびC−は2MEを用いずに調製した。電気 泳動の後、ゲルをクーマシーブルー試薬で染色した。r−アポEおよびp−アポ Eの主要バンドは、同じような動き方をした。主要バンドの直下に見られる「− アポE (A、、B)の低分子ji (MW)バンドは、開裂産物を表わす。レ ーンA−1B′およびC−(2MEを用いずに塗布した物質)に見られる高MW バンドは、アポEのスルフィドリル結合したマルチマー(muHimet)を表 わしている可能性がある。p−アポE (C)は、主要バンドのわずかに上に、 血漿タンパクのグリコジル化体を表わすさらなるバンドを示す。
発明の要約 この発明は、細菌細胞からのアポEもしくはそれらのアナログの精製方法であっ て、精製プロセスの間のタンパク凝集および分解が最小である方法を提供する。
この発明の好ましい態様は、細胞ペレットからアポEもしくはそれらのアナログ を抽出する方法であって、(a)アポEもしくはアナログを産生ずる細菌細胞を 培養し;(b)マグネシウムイオンを含有する緩衝液中でこの細菌細胞の細胞壁 を破壊して溶解物を生成させ;(C)細胞デブリと溶解物からの不溶性析出物を 分離してアポEもしくはアナログを含有するペレットを得;(d)分離したアポ Eもしくはアナログを含有するペレットを非イオン性清浄剤を含有する溶液で溶 解して可溶化アポEもしくはアナログを得;(e)アポEもしくはアナログを濃 縮し、かつ精製するために、可溶化アポEもしくはアナログを非イオン性清浄剤 の存在下で処理し:および(f)得られた濃縮、精製アポEもしくはそれらのア ナログを回収することを具備する方法を提供する。
この発明はまた、細菌細胞抽出上清からアポEもしくはそれらのアナログを精製 する方法を提供する。さらに、この発明は、培養培地に中和脂肪酸、脂肪酸前駆 体、トリグリセリド、トリグリセリド前駆体またはアセテートを添加することに より、細菌ホストにおけるアポEもしくはそれらのアナログの産生を増加させる 方法を提供する。
発明の詳細な説明 この発明は、組換えアポEもしくはそれらのポリペプチドアナログを産生ずる、 遺伝学的に処理された細菌細胞から、精製組換えアポEもしくはそれらのポリペ プチドアナログを得る方法を提供する。この発明の好ましい態様は、組換えアポ Eもしくはそれらのポリペプチドアナログを産生ずる、遺伝学的に処理された細 菌細胞から、精製組換えアポEもしくはそれらのポリペプチドアナログを得る方 法であって、(a)組換えアポEもしくはそれらのポリペプチドアナログを産生 ずるように遺伝学的に処理された細菌細胞を培養し;(b)不溶性組換えアポE もしくはそれらのポリペプチドアナログを含有する溶解物を得るために、マグネ シウムイオンの存在下でこの細菌細胞を処理し;(C)この溶解物から不溶性組 換えアポEもしくはそれらのポリペプチドアナログを含む不溶性物質を回収し; (d)回収した不溶性物質を非イオン性清浄剤を含有する溶液で処理して可溶化 組換えアポEもしくはそれらのポリペプチドアナログを得;(e)組換えアポE もしくはそれらのポリペプチドアナログを濃縮し、かつ精製するために、可溶化 組換えアポEもしくはそれらのポリペプチドアナログを処理し;および(f)得 られた濃縮、精製組換えアポEもしくはそれらのポリペプチドアナログを回収す ることを具備する方法を提供する。
以下、この発明をさらに例示する。
1、アポEアナログを産生ずる細菌細胞ここで用いられるように、アポEのアナ ログは天然アポEと実質的に同一のアミノ酸配列を有するが、天然アポEの生物 学的活性を保ちながら1以上のアミノ酸の追加、欠損または置換によってそれと は異なっている。
細菌細胞は、組換えDNA技術によってアポリポタンパク質Eもしくはそれらの アナログをコードするDNA配列が導入されているいかなる細菌であってもよい 。この細菌は、このDNA配列を発現し、タンパク産物を生成することか可能で なければならない。
細菌は、栄養要求、原栄養および溶菌(lyfic )株、F+およびF−株、 λプロファージのcI リプレッサー配列を有する株およびdeoリプレッサー もしくはdeo遺伝子が欠失している株を含むいかなる株であってもよい。
野生型E、coli株の例としては、原栄養体ATCCNo、 12435およ び栄養要求体MC1061(ATCCNo、 67361 )が挙げられる。
は、プラスミドpTVR279−8を有する栄養要求体A1645(ATCCN o、 53216 ) 、プラスミドI)TV104 (2)を有すルA163 7 (ATCCNo、 39284 )およびプラスミドpsODcr2を有す るA2097 (ATCCNo、 39786 ) ;並びにプラスミドpH0 44(ATCCNo、 53218 )を有する原栄養体A4200 (ATC CNo、 53218)およびプラスミドpHG44を有するビオチン独立A4 346 (ATCCNo、 53218 )が挙げられる。
溶菌E、coli株の例としては、プラスミドpH044を有するA4048  (ATCCNo、 53217 )が挙げられる。
F−株の例と1.ては、ATCCNo、 67703として寄託されているプラ スミドp M F 5534を有するSφ930 (F)およびATCCNo、  67706として寄託されているプラスミドpEFF920を732 (AT CCNo、67362 ) 、プラスミドpJBF5401を有するSφ540  (ATCCNo、67359 )およびプラスミドpEFF920を有するS φ930 (ATCCNo、67706 )を挙げることができる。
よって記載されるエチジウムブロマイド法によって、それらが有するプラスミド を“矯正”することができる。
細菌細胞は、プラスミドのようなベクターDNA分子本体にアポEもしくはアナ ログをコードするDNA配列を有していてもよい。ベクターもしくはプラスミド は、アポEをコードする配列が分子の適切な位置に組み込まれるように組換えD NA技術によって構築される。
アポEアナログ産生に用いられるプラスミドは、λプロモーターもしくはdeo プロモーターのような種々のプロモーターを有していてもよい。
アポEアナログの産生に用いることができるプラスミドの中には、以下のものが 含まれる: A、 E、 coli 12435 (ATCCNo、 67360 )に保存 されているプラスミドpTVR590−4、 B、 E、coliAI645 (ATCCNo、 53216 )に保存され ているプラスミドpTVR279−8、 C,E、 coliA1645 (ATCCNo、 39787 )に保存され ている、上記プラスミドもしくはプラスミドpApoE−Ex2由来のあらゆる プラスミド、 D、アポEを発現する他のプラスミド。
2、アポEアナログを発現する細胞の発酵状々は、アポEアナログを発現する細 菌細胞が、アポE誘発の直後に、細胞の溶解を引き起こす“毒効果”を受けるこ とを見出した。我々は、(1)脂肪酸類、例えばプロピオン酸ナトリウム、n− 酪酸(中和)、β−ヒドロキシ酪酸(中和)およびグリセロース; (ii)  )リグクセリド類、例えばト°リセチン、トリプトリンおよびトリカブリリン;  (iii) )リグリセリド前駆体、例えばl−モノ−ミリストール−1ae −グリセロース、■−モノパルミチルーIac−グリセロールおよびDL−α− ヒドロキシイソバレル酸および(vi)脂肪酸前駆体酢酸ナトリウムを含む中和 脂肪酸、トリグリセリドもしくはグリセリド前駆体のようなアポEもしくはそれ らのアナログのタンパク分解性消化の阻害剤を培養培地に添加することにより、 この“毒効果″からのホスト細菌細胞の保護が達成されることを発見した。酪酸 、β−ヒドロキシ酪酸、プロピオン酸および酢酸ナトリウムが好ましく、酢酸ナ トリウムが特に好ましい。
上述のホスト細胞の保護は、出願人が、以前に開示された(共に譲渡され、共に 係続している米国出願085.651を参照)短い(15分)誘導期間の代わり に42℃で長い(3時間)誘導期間を用いることを可能にし、工業生産のための 発酵プロセスのスケールアップを容易にした。
理論によって結び付けられることを望むものではないが、我々はこれらの結果を 説明するために以下の原理を提示する。
アポタンパク質は、脂質および脂質含有成分と相互作用することが知られている 。′毒効果”は、アポEと細菌細胞膜との相互作用、または膜束合成に重要な前 駆体の結合によって説明することができる。この理由付けが正しいのであれば、 脂肪酸、脂肪酸前駆体、トリグリセリドもしくはグリセリド前駆体のような化合 物は細胞に侵入し、アポEもしくは他の細胞成分と結合し、その結果アポE毒性 を妨げると仮定する胞は保護される。
我々はまた、前述の化合物およびEDTAにより、タンパク分解消化からアポタ ンパク質が保護されることも見出した。
3、細胞破壊 驚いたことに、我々は、培地への脂肪酸の添加が細胞性タンパク質分解酵素によ る分解からアポEアナログを保護することを見出した。これは、例7に記載され る通りのイン・ビトロ・インキュベーション研究によって確認され、これにより 、細胞を破壊する間、このような物質を緩衝液に添加することが決定された。β −ヒドロキシ酪酸、酪酸またはn−カプロン酸(全て中和されたもの)がアポE アナログのタンパク分解の阻害剤として好ましく、コストおよび簡便さの理由か らβ−ヒドロキシ酪酸塩(ナトリウム塩)が特に好ましい。
組換えアポEアナログを有するE、coli細胞を回収し、二価陽イオン、好ま しくはマグネシウムイオン(10〜IQOmM)および濃度0,1〜1%のβ− ヒドロキシ酢酸塩のようなアポEのタンパク分解の阻害剤を含有する緩衝液中で 破壊した。
あらゆる細胞破壊法、例えば、超音波、ガラスピーズ粉砕(Dynomi l  l)または圧力による破裂(Gaulin ホモジナイザー)を用いることがで きる。これらの条件下において、上記アポEアナログは細胞デブリと共に析出し 、遠心分離により大部分の可溶性細胞質成分から分離される(スキームIおよび 例3参照)。
これに代わるこの発明の側面では、上清からのアポEアナログの生成が記述され る。緩衝液がマグネシウムイオンを含有しないことを除いて、上述の通りに細胞 を破壊する;その代わり、緩衝液にはEDTAのようなキレート剤が含まれる。
4、アポEの抽出 アポEアナログを含有するベレットを非イオン性清浄剤を含有する緩衝液に懸濁 する。好ましくは、非イオン性清浄剤は、エマルフオゲンR(Emulphog enR) −BC720(Sigma )またはトリトン” X−100(Me rck ) 、以下トリトン又と称する、の商品名で市販されているp E G  (9−10) p−トオクチルフェノールである。トリトン又は、濃度0.0 5〜1%、好ましくは0.3%、pH3,0ないし9.0、好ましくは3.0な いし5.0で用いられる。これらの条件下で、アポEアナログはベレットから選 択的に抽出され、分解および凝集の形成から保護される。この抽出物をpH7, 5に中和し、限外濾過する。
限外濾過に先立ち、上清溶液を濾過して濁りを除去する任意の工程がある。これ は、特に、多量の試料(15Kg細菌ケイク)で行なわれる。好ましいフィルタ ーは、Cuno Inc、。
Indusjrial Filter Products、 400 R15e arch ?rkwa7゜Merid!n、 CT 06450. U、S、A 、の0.1〜1.0ミクロン深さのフィルターufa plus 50 SPで ある。
5、限外濾過 アポEアナログにフィルターを通過することを許さない約100にのカットオフ ポイントを有する適当な限外濾過法をアポEアナログの分画に用いることができ る。そのような方法の例として、Milliporeのペリコン争カセット・シ ステム(?1licon cxsseNe system) (好ましイシステ ム)マタハ^m1ccnの中空ファイバーシステムを挙げることができる。
以下の全ての精製工程において、非イオン性清浄剤、例えば、エマルフォゲン  もしくはトリトンR1好ましくはトリトン1が0.05〜1%の濃度で新規に加 えられる。トリトン8の存在下では、アポEは膜を横切らない。これは、低分子 量成分から分離され、次の精製工程の平衡緩衝液に対して透析される。
この工程においてはいかなる弱陰イオン交換クロマトグラフィー法をも用いるこ とができるが、DEAE−セファロース・ファースト・フロー(Pharmac 目)が好ましい。弱陰イオン交換カラムは、通常、官能基として第三アミン(ジ アミノエチル)を有しているが、アミノエチルもまた可能である。
マトリックスは、無機化合物、合成樹脂、多糖、もしくはを機ポリマーをベース とすることができる。可能な物質は、アガロース、セルロース、トリサクリル、 デキストラン、ガラスピーズ、オキシランアクリルビーズ、アクリルアミド、ア ガロース/ポリアクリルアミド共重合体(Uljrogel)もしくは親水性ビ ニルポリマー(Fractogel )である。
前工程からの残留溶液を、pH7〜8の範囲、好ましくはpH7,5の緩衝液、 好ましくはトリス緩衝液で平衡にしたDEAEセファロースカラムを用いるクロ マトグラフィーにかける。塩溶液、好ましくは塩化ナトリウム溶液でアポEアナ ログがDEAEカラムから溶出する。
DEAEカラムから溶出したアポ8画分は、同じ条件下で分析した場合、ヒト血 漿からのアポEと同じ分子量を有している。この両分を、次のカラムの充填に用 いられる緩衝液で、第4セクシヨンにおいて上述した通り 100Kメンプラン を用いる限外濾過透析により、透析して平衡にする。
B)Q−セファロース この工程においては、いかなる強陰イオン交換(例えば、第四アミン)法をも用 いることができるが、Q−セファロースクロマトグラフィー(Pharmaci a )が好ましい。このイオン交換カラムの官能基は第四アミノエチルのような いかなる第四アミノ基でもよく、マトリックスはバラグラフ(A)で挙げられた いかなるマトリックスでもよい。前工程からの透析した試料を、0.1〜0.5 %の濃度範囲のトリトン1、好ましくは0.2%トリトン1を含有するトリス緩 衝液で平衡にしたQ−セファロースカラムに載せる。低塩濃度(loOmMNa C,Qまで)で、血漿アポEと同じpIを有する低レベルの内毒素を含む活性ア ポE画分が溶出し、これをより高い塩濃度(超200mM NaCΩ)で溶出す るアポEの不活性画分から分離する。
溶出したアポEの活性画分を、第4セクシヨンにおいて上述した通り 100K メンプランを用いる限外濾過透析により、次のカラムの充填に用いる平衡緩衝液 に対して透析する。
C)CM−セファロース この工程においては、いかなる陽イオン交換(例えば、カルボキシメチル)法を 用いることもできるが、CM−セファロース・ファースト争フロー(Pharm ac目)クロマトグラフィーが好ましい。官能基は、カルボキシメチル、ホスホ 基もしくはスルホプロピルのようなスルホン基であってもよい。
可能なマトリックスは、上記バラグラフ(A)で列挙されている。透析された試 料を、0.2%トリトン1を含有するpH4,0〜6.0、好ましくはpH4, 8〜5.2の酢酸ナトリウム緩衝液で平衡にしたCM−セファロースカラムを用 いるクロマトグラフィーにかけ、次いで0.05%トリトンRを含有する緩衝液 で洗浄し、溶出する。この工程は、アポEから内毒素を除去し、非常に低い内毒 素レベル、アポEアナログmg当り内毒素1100p未満、通常mg当り約20 ないし50pgとすることを可能にする。加えて、この工程は、トリトン1の濃 度を0,05%に減少させる。
トリトン1は、 100にメンプランを用いる限外濾過透析により上述の試料か ら除去される。上述のように、100Kのカットオフポイントを有する限外濾過 法を用いることができる。
アポE濃度0.5mg/mlないし2mg/mlおよび臨界ミセル濃度未満のト リトン 濃度で、トリトンRを含有しない緩衝液に対して透析を行なう。
トリトンR除去工程中、支配的でなければならない3つの条件がある。詳細は例 3Gに記載されている。これらの条件は、アポEを非凝集形態に保ちながらトリ トン1を素早く除去することを可能にする。その後、精製されたアポEアナログ を凍結乾燥し、次に再溶解した際に生物学的活性を完全に回復することが可能で ある。
上述の方法の工程(a)の好ましい態様において細菌細胞はEscherich ia coliであるが、他の細菌細胞を用いることもできる。さらに、同じ好 ましい態様において、工程(b)では細胞壁を機械的に破壊する。さらにまた、 工程(c)における溶解物からの細胞デブリおよび不溶性析出物の分離は遠心を 含むが、他の分離法を用いることもできる。加えて、上述の好ましい態様におい て用いられる非イオン性清浄剤はトリトン1であるが、他の非イオン性清浄剤を 用いることもできる。
上述の方法の工程(d)の好ましい態様において、アポEもしくはアナログの濃 縮および精製に用いられる処理工程には限外濾過が含まれるが、これは硫酸アン モニウム沈殿、透析、凍結乾燥または遠心のような他の濃縮および濾過方法で置 き換えるか、あるいは補うことができる。さらに、限外濾過では、分子filX 105ダルトン未満の成分が除去される。さらにまた、工程(e)の処理の好ま しい態様にはクロマトグラフィーが包含され、最も好ましくはイオン交換クロマ トグラフィーである。最も好ましい態様には、樹脂に結合した第三アミンリガン ドを含むイオン交換クロマトグラフィーが包含される。クロマトグラフィ一工程 の後、得られた濃縮、精製アポEもしくはアナログを透析し、残留物を保存する 。得られた濃縮、精製アポEもしくはアナログを含有するこの残留物は、他のク ロマトグラフィ一工程、好ましくは樹脂に結合した第四アミンリガンドを含むク ロマトグラフィーを用いてさらに濃縮、精製される。クロマトグラフィ一工程に 続いて、得られた濃縮、精製アポEもしくはアナログを透析し、残留物を保存す る。
得られた濃縮、精製アポEもしくはアナログを含有する残留物は、樹脂に結合し たカルボキシメチルリガンドを含むイオン交換クロマトグラフィーによってさら に濃縮、精製する。
好ましい方法の工程(f)における濃縮、精製アポEbしくはアナログの回収に は限外濾過が包含される。この限外濾過は、分子fILl×105ダルトン未満 の分子を除去する。
この発明はさらに他の方法を提供する。この方法は、遺伝学的に処理された細菌 細胞から精製された組換えアポEもしくはそれらのポリペプチドアナログを得る 方法であって、(a)組換えアポEもしくはそれらのポリペプチドアナログを産 生ずるように遺伝学的に処理された細菌細胞を培養し;(b)可溶性組換えアポ Eもしくはそれらのポリペプチドアナログを含有する溶解物を得るために、ED TAの存在下でこの細菌細胞を処理し;(C)この溶解物から可溶性組換えアポ Eもしくはそれらのポリペプチドアナログを含む溶液を回収し;(d)回収した 溶液を非イオン性清浄剤を含有する溶液で処理して可溶化組換えアポEもしくは それらのポリペプチドアナログを含有する第2の溶液を得;(e)組換えアポE もしくはそれらのポリペプチドアナログを濃縮し、かつ精製するために、組換え アポEもしくはそれらのポリペプチドアナログを含有する第2の溶液を処理し: および(1)得られた濃縮、精製組換えアポEもしくはそれらのポリペプチドア ナログを回収することを具備する方法である。
上清からのアポEアナログの抽出は、ペレットからの抽出のための記述に類似し ているが、以下の点に注意すべきである: 1)トリトンRを用いる抽出は、好ましいpHが4.0〜4.5であることを除 いて同様である。
11)限外濾過は上述の通りであり、同じ機能を果たす。
酉i) D E A EセファロースクロマトグラフィーDEAEセファロース (弱陰イオン)クロマトグラフィーはアポEアナログを2つの画分に分離する。
低塩濃度(約80mMNaCΩまで)では、血漿アポEと同じpIを有する低レ ベルの内毒素を含む活性アポE画分が溶出し、高塩濃度(約150mM NaC Ω)で溶出する高レベルの内毒素を含むアポEアナログの不活性画分から分離さ れる。このため、弱陰イオンDEAE−クロマトグラフィ一工程は、スキーム1 !において、スキーム■におけるQ−セファロース工程と同この工程においては 、アポEに結合する官能基を用いるいかなるアフィニティ交換りロマトグラフィ ー法をも利用することができ、例えば硫酸デキストランもしくは硫酸コンドロイ チンがあるがヘパリンが好ましい。使用されるマトリックスは、ペレットからア ポEを精製するための上記第6セクシヨンに列挙したマトリックスのいずれであ ってもよい。しかしながら、セファロースが好ましいマトリックスである。トリ トン1を含有する緩衝液は、6.5ないし9.5のpH範囲であればよいが、ア ポEアナログのより高いローディングキャバンティ(loading Capa cify)が得られるという理由から約7.0のpHが好ましい。この工程は、 ):、coliタンパク不純物および内毒素を除去して、内毒素を非常に低いレ ベル(約60p g/m g)にする。
これらの工程は、ペレットからのアポEの精製の好ましい態様と同様の目的およ び同様の条件下での操作を有する。
細菌細胞上清からのアポEもしくはそれらのアナログを精製するための上記方法 の好ましい態様において、工程(3)における細菌細胞は好ましくはEsche richia coliであるが、他の細菌を用いることもできる。工程(b) において、細胞壁は例えば機械的に破壊される。さらに、工程(C)における細 胞上清からの細胞デブリおよび不溶性沈殿の分離は遠心を包含するが、他の分離 法を用いることもてきる。加えて、細菌細胞上清からのアポEもしくはそれらの アナログを精製する方法全体を通して利用される非イオン性清浄剤は、好ましく はトリトン1である;その代わりの非イオン性清浄剤はエマルフォゲンRである 。さらに、工程(d)においてアポEもしくはアナログを濃縮し、精製する処理 は、好ましくは限外濾過を包含するが、他の濃縮および濾過方法を用いることも できる。限外a過は、分子fjk lXIO3ダルトン未満の分子を除去する。
さらに、工程(S)における処理の好ましい態様にはクロマトグラフィーが包含 され、最も好ましくはイオン交換クロマトグラフィーが包含される。最も好まし いイオン交換体(exchanger )は、樹脂に結合した第三アミンリガン ドである。クロマトグラフィ一工程に続いて、得られた濃縮、精製アポEもしく はアナログを透析し、残留物を保存する。得られた濃縮、精製アポEもしくはア ナログを含有する残留物は、好ましくは、最も好ましいアフィニティ交換体が樹 脂に結合したヘパリンリガンドであるアフィニティ交換クロマトグラフィーによ ってさらに濃縮および精製される。得られた濃縮、精製アポEもしくはアナログ を透析し、残留物を再び保存する。より濃縮され、精製されたアポEもしくはア ナログを含有する残留物を、好ましくは、最も好ましい陽イオン交感体が樹脂に 結合したカルボキシメチルリガンドである陽イオン交換クロマトグラフィーによ ってさらに濃縮、精製する。さらにまた、工程(f)における濃縮され、精製さ れたアポEもしくはアナログの回収には、分子il×105ダルトン未満の分子 を除去する限外濾過が包含されるが、他の濃縮および濾過方法を用いることもで きる。
加えて、この発明は、上記方法によって生成されたアポEもしくはそれらのアナ ログおよび適切な担体を含む組成物を提供し、また、化学療法剤もしくは放射線 療法剤もしくは放射線診断剤に物理的に結合しているか、あるいはこれらを含有 するアポEと適切な担体とを含む組成物を提供する。
さらに、この発明は、アテローム硬化症に罹患した患者の治療法であって、この 患者に、アテローム硬化症と戦うに有効な量のアポEもしくはそれらのアナログ を投与することを包含する方法を提供する。ここで用いられる場合には、アテロ ーム硬化症は、脂質、炭水化物複合体、血液および血液産物、線維組織、および カルシウム沈積の巣状蓄積からなり、内側の変化に関連する動脈内膜における変 化の種々の組み合わせを意味する。
加えて、この発明は、コレステロール代謝が損なわれることにより引き起こされ る高コレステロール血症に罹患した患者の治療方法であって、高コレステロール 血症を緩和し、それにより患者を治療するために、コレステロール代謝を正常化 するに有効な墓のアポEもしくはそれらのアナログを患者に投与することを包含 する方法を提供する。ここで用いられる場合には、高コレステロール血症は、血 中のコレステロール過剰を意味する。
この発明は、さらに、脂質代謝が損なわれることにより引き起こされる高すポタ ンパク質血症に罹患した患者の治療方法であって、高すポタンパク質血症を緩和 し、それにより患者を治療するために、脂質代謝を正常化するに有効な量のアポ Eもしくはそれらのアナログを患者に投与することを包含する方法を提供する。
ここで用いられる場合には、高すポタンパク質血症は、血中のりボタンバク質過 剰を意味する。
加えて、この発明は、神経に損傷を受けた患者の治療方法であって、神経の成長 および再生を促進するに有効な量のアポEもしくはそれらのアナログを患者に投 与することを包含する方法を提供する。
さらにまた、高レベルのLDL受容体を有する腫瘍を患う患者の治療方法であっ て、腫瘍の治療に有効な量のアポEもしくはそれらのアナログを患者に投与する ことを包含し、前記アポEもしくはそれらのアナログは化学療法剤もしくは放射 線療法剤を含有するが、あるいはこれらに物理的に結合している方法を提供する 。
加えて、この発明は、患者のLDL受容体欠乏の診断方法であって、LDL受容 体の定量に有効な量のアポEもしくはそれらのアナログを患者に投与することを 包含し、前記アポEもしくはそれらのアナログは放射線診断剤を含有するが、も しくはこれに物理的に結合している方法を提供する。
さらに、この発明は、腫瘍が高レベルのLDL受容体を有している患者の腫瘍増 殖の一次もしくは二次部位の診断方法であって、腫瘍を可視化するに有効な量の アポEもしくはそれらのアナログを患者に投与することを包含し、前記アポEも しくはそれらのアナログは放射線診断剤を含有するが、もしくはこれに物理的に 結合している方法を提供する。
さらにまた、この発明は、患者の自己免疫疾患の治療方法であって、患者を治療 するに有効な量のアポEもしくはそれらのアナログを患者に投与することを包含 する方法を提供する。
さらにまた、この発明は、免疫不全疾患を患う患者の治療方法であって、患者を 治療するに有効な量のアポEもしくはそれらのアナログを患者に投与することを 包含する方法を提供する。
加えて、この発明は、アポEもしくはそれらのアナログを含む脂質乳剤であって 、アポEもしくはそれらのアナログがリガンドである脂質乳剤、およびこの脂質 乳剤の薬物搬送および標的組織への誘導(tissue targeting) への使用を提供する。
この発明は、さらに、細菌ホストにおけるアポEもしくはそれらのアナログの産 生を、中和脂肪酸類、脂肪酸前駆体類、トリグリセリド類、トリグリセリド前駆 体類および酢酸塩からなる群より選ばれる化合物の有効量をホストが増殖する培 地に添加することにより増加させる方法を提供する。この発明の好ましい態様に おいて、中和脂肪酸は、プロピオン酸ナトリウム、n−酪酸、β−ヒドロキシ酪 酸またはグリセロールである。この発明の他の好ましい態様において、トリグリ セリドはトリアセチン、トリプトリンまたはトリカプリリンである。この発明の さらに好ましい態様において、トリグリセリド前駆体は、1−モノミリストール −Iac−グリセロール、1−モノパルミチルー1ac−グリセロールまたはD L−α−ヒドロキシイソ吉草酸である。この発明の最も好ましい態様において、 添加される化合物は、濃度的0.1%〜1%、好ましくは約0.5%の酢酸塩、 好ましくは酢酸ナトリウムである。培養物における脂肪酸、トリグリセリドもし くはグリセリド前駆体の好ましい濃度は約0.1%〜0.5%であり、好ましい 濃度は約0.2%である。
最後に、この発明は、溶液中のアポEタンパク質を、この溶液に中和脂肪酸類、 脂肪酸前駆体類、トリグリセリド類、トリグリセリド前駆体類、酢酸塩およびE DTAからなる群より選択される化合物の有効量を添加することにより、分解か ら保護する方法を提供する。この発明の一態様において、溶液に添加された有効 量の化合物は、溶液中の化合物濃度を約0.1%ないし0.5%、好ましくは約 0.2%とする。
この発明の方法は、以下の実験および実施例を参照することによりさらに理解さ れるであろう。これらの実験および実施例は、説明を目的として提供されるもの であり、いかなる意味においても、請求の範囲によって規定されるこの発明の範 囲を限定するものとして解釈されるものではない。
アポEアナログmet−アポEの生産に使用される好ましいホストベクターシス テムは、プラスミドpTVR590−4を宿しているE、coli株ATCCN o、 12435であり、図3に示されるこのホストベクターシステムはRoc kyille、 Ma【ylandにあるアメリカンタイプカルチャーコレクシ ョン(ATCC)にATCC寄託番号67360の下に寄託されている。
下記に記載されているプラスミドpTVR590−4の構築は、共同譲渡共同係 続特許出願、EPO公報番号303,972 (実施例11および図27)に完 全に記載されている。プラスミドpTVR590−4は下記の要素を包含してい る。
a)複製起源 b)反時計方向のAmpR遺伝子 C)時計方向および5′から3′の順に、先端切除型」二P1プロモータ配列お よびラムダC1857温度感応性リプレッサコード配列。
d)反時計まわり方向、および5′から3′の順にラムダプロモータ、ベータラ クタマーゼプロモーターリポソーム結合部位、コード配列、アポEアナログ、お よびT、T、転写終止配列 このプラスミドは、構成的に発現される、やはりプラスミド上に位置するC18 57温度感応性リプレッサによって温度誘導で制御されるバクテリオファージ  ラムダの左方向の強力プロモータ(PL)の制御下で、アポEアナログ蛋白を高 度に発現する。本プラスミドからのアポEアナログ蛋白の生産は42℃での熱誘 導によってのみ起こる。
ラムダ7857遺伝子がホストE、coli染色体に予め挿入されていることと は無関係に、プラスミドは温度に誘導されてmcf−アポEアナログを生産でき るので、これはいわゆる「ホストインデペンデント」発現システムである。それ ゆえ、このプラスミドは、広範多種のホストバクテリア細胞をトランスフオーム する為に使用される。記載したホストATCCNo、 12435は、ATCC コレクションから自由に得られるE、coliの原栄養野生株である。
の製造 E、col肋<製造するアポEアナログの発酵についての下記記載は、アポEア ナログを含む細胞ケイクの製造にとって好ましい具体例である。
1、シードフラスコ開発 E、coliATcc No、 12435 /pTVR590−4(実施例1 )を含む凍結バイアルの内容物を使用して、下記培地を含むシードフラスコに播 種する。
燐酸第二水素カリウム 9g 燐酸二水素カリウム 1g 塩酸ナトリウム 5g リン酸マグネシウム・7H200,2g塩化アンモニウム 1g クエン酸鉄アンモニウム 0.01g 微量成分溶液 1ml 微量成分ストック溶液: 硫酸マンガン・H2O1g 硫酸亜鉛・7H202,78g 塩化コバルト−6H202g 四酸化モリブド二ナトリウム 2g 塩化カルシウム 3g 硫酸銅 1.85 g オルト硼酸 0.5 g 濃縮塩酸 100mL 脱イオン水 900mL 他の培地成分をオートクレーブした後、滅菌した濃縮貯蔵溶液からグルコースお よびアンピシリンが加えられる。培地はロータリーシェーカーで250rpmで 一晩、30℃でインキュベーションし、O,D、6603.5−5.5に到達す る。
2、シード発酵器 シードフラスコの内容物を使用して、リットル当り下記成分を含む25−3OL の生産培地を含んでいる50Lのシード発酵器に播種する。
燐酸第二水素カリウム 8g 燐酸二水素カリウム 2g クエン酸鉄アンモニウム 0.02g 塩化カルシウム−2H200,04g 硫酸第二カリウム 0. 6 g 微量成分溶液(セクション1に準ず)3mL消泡剤(5ilicolapse  5000) 2 rnL滅菌後添加(培地1リットル当り) 硫酸マグネシウム・7H200,4g アンピシリンナトリウム 0.1 g グルコースはバッチで播種時に添加される;成育の間、pH制御(設定ポイント はpH−7,0)のためにアンモニアが自動的に添加される。
生育のため、培地は30℃で15−20時間で培養され、この間に、0. D、  660は通常20−30に到達する。これは7.5−12g/Lの乾燥細胞重 量(DCW)に相当する。
3、生産発酵器 シード発酵器について記載したように(ただしアンピシリンは除いて)、シード 発酵器の内容物を使用して、約36OLの生産培地を含む750Lの(額面Ji )の発酵器に播種する。
1培地は30℃で0.0. bbo値10が得られるまで培養される。発酵器の 温度を42℃にあげることで、アポEアナログ発現が誘導される。誘導の際、下 記の物が発酵器に添加される。
DL−メチオニン 0.6g/培地り 酢酸ナトリウム 5 g/培地り 酢酸ナトリウム(0,1%−1%)が、アポEアナログによって惹起される「毒 性効果」から細胞を保護するために添加される。
発酵温度は3時間42℃に保持され、3時間後に細胞が採取される。採取時の細 胞懸濁液の0. D、 bbo値は通常16−20で、その容量が400−43 OL 、 DCWは5.0−6.5 g/Lである。
4.細胞の採取 細胞懸濁液がCEI’^101管状ボウル遠心分離機で、供給速度25OL/l uで、14.000+pm (16,000g)で遠心分離され、10Kg細胞 ケイクが生産され、保存される。あるいは細胞懸濁液を50OL/luで、We slfalia C3A−19連続遠心分離機中で遠心分離する。スラッジはす ぐに粉砕されるかまたは凍結される。
両方とも、上澄液は5DS−ポリアクリルアミドゲル電気泳動により測定される 検出可能なアポEアナログを含んでいない。
下記方法は工業的利用のためのスケールアップに適し、非常に純粋なアポEアナ ログを生産する。流下工程(スキーム1)の一般的概要は下記のように工程Aか らGより構成される。
A、マグネシウムイオン存在下での細胞破砕B、トリトン2による細胞ペレット の抽出C,100K 限外濾過 り、DEAEクロマトグラフィ E、Q セファロース りロマトグラフィF、CM セファロース りロマトグ ラフイG、100K限外濾過−トリトン1除去アポEアナログ精製工程の詳細を 述べた下記例は、3Kg細胞細胞ライク用している例である。更に、下記に述べ る方法を使用して、使用される装置規模のスケールアップをはかることを含めた 変更をほんの少し施して、15Kgの細胞ケイクを成功裡にプロセスした。
工程AからDはバクテリアのケイク、各々1.5Kg2バツチ、で行われた。工 程りの後、2バツチは併合され、工程EからGまで1バツチで処理された。工程 A、B、C,は、他に指示のない限り4−10℃で行われた。他の全ての操作は 室温で1.5Kgの湿った細胞ケイクを、50 mM tris/l[cl、3 0 mMMgCh 、0.25%ベータヒドロキシ酪酸ナトリウム塩、pB−7 ,5(ベータヒドロキシ酪酸ナトリウム塩はプロテアーゼ阻害剤として添加する 0例7参照)からなる6Lの緩衝液Aに懸濁させた。次に、これをKinema licaホモジナイザを使用してホモジネートし、7.5Lのホモジネートを作 成した。次ぎに、Dynomill KDL ビーズミル破砕機(Willy  A、Bachofen。
Ba5el )を使用して5L/hr(2サイクル)で破砕が行われた。
その結果得られた懸濁液を緩衝液Aを使用して二倍に希釈し、容Jii22.5 Lが生産された。細胞溶解物は、約6gアポEアナログ、すなわち最初のバクテ リアケイクKg当り4gアアポアナログを含んでいた。
次に、連続CEPA−41管状ボウル遠心分離機(Carl Padberg、 Lahr/Schwarzwald)で供給速度9 L/hr、 20.00O rpm(17,000g)で遠心分離が行われた。重量的700gで不溶解アポ Eアナログを含むペレットを採りよけて、上澄液は捨てられた。(アポEはマグ ネシウムイオンが存在しているため不溶解性であることに注意) 抽出緩衝液6リツトル(1: 10)をペレットに添加した(抽出緩衝液: 5 0 mM Ir1s/HCI、20 mM EDTA、0.3%トリトン8、p Hを塩酸で3.0に調整)。懸濁はホモジネート0:in<matica)を使 用して低速で行われた。別の抽出緩衝液6リツトルを(最終ペレット;緩衝液の 比率1:20)で加え、pHがIN水酸化ナトリウムで4.5に調整された。そ の結果得られた12Lの懸濁液を室温で攪拌しながら10分間インキュベーショ ンした。
インキュベーンジン後、懸濁液をCEPA 41遠心分離機で2OL/h rの 供給速度で遠心分離した。重!450 gのペレットを捨て、アポEアナログを 含む上澄溶液をIN水酸化ナトリウムで1l=7.5まで滴定し、保存した。
注意卦リドン1は下記の全工程に存在し、工程Gで除去さ本工程の目的は低分子 量の混入物を限外濾過/透析で除去することである。
101)KカッセットタイプPTHKをひとつ使用したMilliporePe llicon限外濾過システムを使用し、前工程の上澄液(約12L)を約2L に濃縮した。
供給圧力は20psigで濾過流速は2OL/hrであった。透析緩衝液は50  mM jris/BCI、10 mM EDTA、0.1%トリトン” 、p g−7,5であった。アポEアナログを約’l −3mg/ml含む2Lの残留 物を氷で冷却状態に保持した。
残留物をPe1licon限外濾過システムの再循環モードを使用して、透析緩 衝液の導電性に相当する濾過物の導電性が得られるまで透析した。これは透析を 終了させるために使用される精製の全体を通して使用される基準である。
D、DEAEクロマトグラフィ 本工程の目的は、アポEアナログを、蛋白および他の細胞性物質等の混入物から 分離することである。この工程では1.6 L DEAE 5epharose  Fast Flow column (Phxrmacia)が使用された。
流速は10カラム容ffi/h rであった。これらの条件下でのカラムの能力 は4 mgアアポ/m!であると定量された。
カラムは最初にDEAE平衡緩衝液(20mM tris/llCl、1 mM  EDTA、0,5%トリトンR、pH・7.5)で平衡化された。
前工程からの残留物溶液(約3L)がカラムに投入され、3倍のカラム容量(C V)の平衡緩衝液で洗浄された。最初の抽出は、120 mM塩化ナトリウムを 含む3倍カラム容量の平衡緩衝液を使用して行われた。分画が収集され、操作の 進捗状況が280 nmにおける抽出物の吸光度によって連続的にモニタされた 。分画はコマシープルで着色されたSDSポリアクリルアミドゲル電気泳動で分 析され、ピークD、 ICV)の先端を採取した。
二回目の抽出は150 mM塩化ナトリウムを含む平衡緩衝液を使用して行われ た。分画か収集され、SDSゲル電気泳動で分析され、ピークD、 9CV)の 大部分が採取された。内毒素はυ。
S、Pharmxcopeix (U、S、P、) XXI、1165−116 6 (1985)に記載のLimulus Ameboc7fe Lysate  (LAL)分析で測定された。内毒素の濃度は、アポEアナログ1mgにつき 3μgであった。
DEAE−セファロース(処理)後の濃縮および透析最初および二番目の抽出物 からの分画を、100にカセット一つが具備されたPt1licon限外濾過シ ステムを使用して透析した。透析緩衝液は20 mMfris/HCI、I m M EDTA、 0.1%トリトン” 、pB−7,5であった。試料は2L( 約2−3 mgアアポ/ml)に濃縮され、透析された。
E、Q セファロース(QS) クロマトグラフィ本工程の目的は不活性なアポ Eアナログから活性型を分離し、更に内毒素を除去することである。
本工程では、1.6 L QS Fast Flow カラム(Pha rma c ia)が使用された。これらの条件下でのカラムの能力は約7 mgアアポ /[111で、流速は約10 CV/hrであった。
QS平衡緩衝液は20 mM Ir1s/HCI、1 mM EDTA、 0. 2%トリトンR、pB・7.8であった。平衡化された後、前工程の2バツチか らの残留溶液は併合され、カラムに投入された。すなわち約5gのアポEアナロ グを含む約5Lの緩衝液全量が投入された。次ぎに、カラムが2.8倍のカラム 容量の平衡緩衝液で洗浄された。最初の抽出は20 mM塩化ナトリウムを含む 3倍カラム容量の平衡緩衝液で行われ、二回目の抽出は40 mM塩化ナトリウ ムを含む5.5倍カラム容量の平衡緩衝液で行われた。上記の様に、分画が収集 され、モニタされ、分析され、2.0カラム容量が併合され保存された。内毒素 の濃度は、LAL分析で測定され、アポEアナログ1 mgにつき250 pg 未満であった。
70 mM塩化ナトリウムおよび350 mM塩化ナトリウムを含む緩衝液を使 用し引き続き行った2回の抽出で、不活性なアポEアナログが夫々抽出された。
Q−セファロース(処理)の後の濃縮および透析QSセファロースからの保存貯 蔵された分画が濃縮され、100にカセット一つが具備されたMillipor ePtllicon限外濾過システムによって透析された。
透析緩衝液は10 mM tris/HCI 、 l mM EDTA 、 0 .1%トリトン” 、pE=7.5であった。試料はアポEアナログ濃度約2− 3mg/mlを維持しながら再循環モードを使用して透析された。
最終残留容量は約500 mlであった。
F、CM セファロース りロマトグラフィ本工程の目的は更に内毒素を除去し 、トリトン8の濃度を0.05%に低下させることである。
本工程では、120 mlのCMセファ0−スFM$I Flow(Pharm acix)カラムが使用された。平衡緩衝液は20 mM酢酸ナトリウム、1  mM EDTA、0,2%トリトンR、pB〜4.8であった。
平衡化された後、前工程からの残留溶液がCMセファロースカラムに投入された 。カラムの能力は10 mgアアポ/mlで、流速は約10 CM/hrであっ た。
次に、カラムが下記溶液で洗浄された=4倍カラム容量の平衡緩衝液、続いて7 0 mM塩化ナトリウム含む5倍カラム容量の平衡緩衝液、更に続いて20 m M酢酸ナトリウム、1 dEDTA、 0.05%トリトン” 、70 mM塩 化ナトリウム、pH−4,8の2倍カラム容量。投入工程および洗浄工程からの 抽出物は廃棄された。
次に、カラムが抽出された。抽出物は20 mM酢酸ナトリウム、l mM E DTA 、 0.05%トリトン” 、300 mM塩化ナトリウム、pB−5 ,0であった。抽出の進捗状況が280 nmにおける抽出物の吸光度によって 連続的にモニタされた(抽出の間、2つの異なる基準線が使用される。一つは0 .2%トリトンを含む高U、 V、吸光度緩衝液、もう一つは0,05%トリト ンを含む低υ、■。
吸光度緩衝液である。約1.00D規模の感度を使用することで両方の緩衝液が チャートカラム上に現れる。(低い方は足元に、高い方は約0.50D) アポEアナログを含む試料は直ぐにpH7,8に滴定され、保存された。この試 料中の内毒素の濃度は、LAL分析で測定したところによると、アポEアナログ 1[[1gにつき509g未満本工程の目的は、トリトン1を除去することであ る。
本工程は100Kカセツトを一つ具備するMillipore Pe1lico n限外濾過システムを使用して4℃で実施され、0.5M水酸化ナトリウムで一 晩予備洗浄された。流速は9−12 L/htで人「]/圧力は5−10 ps igであった(トリトン8が除去される時、アポEアナログが凝集するのを防止 するためこの低流速が用いられた)。前工程からのアポEアナログ試料(約60 0mgアポEアナログを含む960 ml )は、10 mM炭酸水素ナトリウ ム緩衝液、pH・7.7で0.5 mg/mlに希釈された。
次に、試料は限外濾過システムで処理され、下記条件は本トリトン1除去工程全 体を通して適用された。
a) トリトン8の濃度は0.02%未満でなければならない。すなわち100 に膜を通してトリトン1の有効除去を成功させるために臨界ミセル濃度未満でな ければならない。
b)アポEアナログは0.5 mg/m1未満に希釈されてはならない。さもな いと、アポ2分子の解離が起こり、100に膜を通過してしまう。
C)アポEアナログは1゜5 mg/+nlを越えて濃縮されてはならない。さ もないと、アポ2分子の凝集が生じ得る。
限外濾過システムで使用される透析緩衝液は10 mM炭酸水素ナトリウム緩衝 液、150 mM塩化ナトリウム、pB・7.8である。
上記条件による濃縮、希釈工程の後、一定量および一定流速で透析が行われ、透 析は280 nmにおける濾過物の吸光度が0、O1単位になった時、完了させ た(トリトン1溶液は280Ωmで吸光し、吸光度0.Olは0.0005%の トリトン8に相当する)。
最終残留物の全容量は770 [01で、濾過物の容量は9゜5Lであった。
次に、アポEアナログを含む溶液は、濾過され(0,2ミクロンフィルタ)−7 0℃にて80 mlのガラス瓶中に貯蔵された。
全生産量 高度に精製されたアポEアナログ0.3gが3 Kgのバクテリアケイクから回 収された。約97%純粋のアポEアナログは、ゲル浸透分析の同様の条件下で試 験された時、血漿ApoEと同じ凝集状態であった。アポEアナログ試料は、内 毒素50pg/mg蛋白未満を含んでいた。
凍結乾燥 もしアポEアナログが凍結乾燥されるとしたら、トリトン8除去工程における透 析緩衝液は2 mM 炭酸水素ナトリウム緩衝液、911−7.8で、凍結乾燥 後、アポEアナログの試料は−2ア0℃で貯蔵される。
凍結乾燥後、アポEアナログは再溶解することができ、通常の生物学的活性を保 持している。凍結乾燥アポEアナログは少なくとも一年間は非常に安定である。
この方法は、細胞上清から高度に精製されたアポEアナログを製造するためのプ ロセスである。工程の一般的スキーム(スキーム■)は、次のA−〜G′からな っている。
A−細胞破壊・・・マグネシウムイオン不存在B−)リドン1を用いた上清の抽 出 C−100に限外濾過 D−DEAEクロマトグラフィー E′ ヘパリン/セファロース赤りロマトグラフィ−F″ CMセファロース・ クロマトグラフィーG−100に限外濾過・・・トリトン1除去以下に述べる上 清からのアポE精製工程の詳細な例は、1.5Kgの細胞ケーキを含む例である 。ここに説明する方法は、少し変形するだけでスケールアップにも適する。
−以上の発酵から得た重さ1.5kgのバクテリアのケーキが工程A″〜G′に より加工された。工程A=、B−,C−及びG′は、他に指示した場合を除き、 4℃〜lo℃で行なわれた。他の操作は室温で行なわれた。
A−0細胞破壊: 1.5Kgの湿潤細胞ケーキ(約6gのアポEアナログを含む)を6Lの緩衝液 EB中に懸濁させた。なお、緩衝液EBは、50 mM Ir1s/ECI、1 0 mM EDTA、 0.25%βヒドロキシブチレートのナトリウム塩、P l]=7.5である。
この懸濁液を、キネマチ力(Xinemajica)ホモジエナイザーを用いて ホモジエナイズし、7.5Lのホモジネートを得た。
次いで、ガラスピーズ粉砕(KDL Dynomill)を用いることにより、 5L/時で破壊(2サイクルで)を行なった。得られた懸濁液を緩衝液EBで3 倍に稀釈することにより、容量を22.5Lにした。
次いで、この溶解液の遠心を、連続式CEPA−41管状ボール遠心機中におい て、9L/時の供給速度で行なった。形成された重さ略600gのペレットを廃 棄し、可溶性のアポEアナログを含有する上清(約22L)を保存した。
前の工程で得た上清にトリトン8を添加して、最終濃度を0.3%とした。次い で、得られた懸濁液をHCIを用いてpH=4.0まで酸性化し、ソーパル(S or、vgl)遠心機を用いて5分ヘパリン/セファロース後の濃縮およヒ透析 貯蔵されたサンプルを解凍し、次いで一つの100 Kカセットを用いたミリポ ア・ペリコンシステムでの限界濾過により、濃縮および透析した。
透析緩衝液は、10 mM tris/llCl、I mM EDTA、 0. 1%トリト、R ン、pill・7.5であった。このサンプルを濃縮し、繰り返し稀釈により透 析し、続いてアポEて濃度を2−3 mg/mlに維持するために濃縮した。最 終的な得られた量の濃縮液を保存した。
F−、CMセファロース・クロマトグラフィm:この工程の目的およびその操作 条件は、スキームエの工程Fにおけると同様であり、残留内毒素を除去すること 、並びにトリトンRの濃度を0.05%にまで低下させることである。
この工程では、120 ml CMセファロース高速流カラム(ファルマシア社 製)が用いられた。平衡化緩衝液は、20 mM酢酸N a、1 mM EDT A、0.2%トリトンR,pH−4,8であった。平衡化の後、前の工程で得ら れた濃縮溶液はpE=4.8に産生化され、CMセファロースカラムに掛けられ た。該カラムの能力は、セファロース1ml当たりアポEアナログtomgであ り、流速は1ock/hrであった。
次いて、該カラムは次の溶液で洗浄された。即ち、3 CVの塀恋羽化溶液に、 次いで70 mM NaC1を含む6.6CVの平衡化緩衝液、続いて5Cvの 20[[1M酢酸Na、ImM EDTA、 0.05%次に、該カラムを溶出 させた。次の工程では、採取されたアポE画分を1mg/1l111以下に稀釈 しないことが重要である。
溶出液は、約6 CVの20 mM酢酸Na、l mM EDTA、 0.05 %トリトンR,300mM NaCl、pB・5.0であった。該溶出液(アポ Eアナログを含有する)は、直ちにpE−7,5に滴定されて保存され、−20 °Cで貯蔵された。該サンプル中の内毒素量は、アポEアナログ1mg当たり3 0 pg未満であることが分かった。
この工程の目的はトリトンRの除去にあり、スキームIの工程G(例3)と同じ で、同様の条件で行なわれる。
この工程は、0.5 M Na0Eで一晩前洗浄された一つの100にカセット を備えたミリポア・ペリコン限外濾過システムを用いて行なわれた。
流速は10 L/hrであり、入り口圧は5 psigであった。このような低 い流速が用いられるのは、トリトンRが除去されるときにアポEアナログの凝集 を防止するためである。稀釈緩衝液は10 [DM NaHCO3、pH−7, 8である。
該サンプルは次いで限外濾過システム中で処理され、このトリトン1除去工程を 通して、スキームIの工程Gで述べたのと同じ三つの条件が適用された。この限 外濾過システムで用いた透析緩衝液は、2 mM NaHCO3,pH−7,8 であった。
上記条件に従う濃縮および稀釈の後、280 nmでの濾液の吸光度が0.01 6になったときに、透析が行なわれ完結された。
この濃縮液は、約0.5 mg/mlのアポEアナログを含んでいた。
次いで、このアポEを含有する溶液を濾過した。
全体の収率: 1.5Kgのバクテリアケイクから、0.9gの高度に精製され たアポEアナログが回収された。該アポEアナログ(純度的93%)は、同じゲ ル浸透分析条件下において、血漿アポEと同じ凝集状態であり、1mg当たり3 0 pg未満の内毒素を含んでいた(内毒素は例3に記載したようにして分析し た)。
該アポEアナログサンプルは凍結乾燥され、−20℃で貯蔵された。細胞懸濁液 から調製されたこのアポEアナログは、凍結乾燥の後、細胞ペレットから調製さ れたアポEアナログと同様の挙動を示した。これは水中に再溶解することができ 、その正常な生物学的活性を保持していた。
例5 改良法により製造されたアポEの特徴付は異なる二つの発酵によって製造され、 スキームI(例3)で説明したのと同じ方法で精製されたアポEアナログの二つ のバッチ(01及び02)が分析され、ヒト血漿から製造された天然型アポEと 比較された。
A、精製および均質性: r−アポEの純度は、5DS−PAGEのクーマシー青染色および銀染色から見 積もられた全タンパクの97%であった。
アポEと同定された全タンパクの97%を占めるタンパクには、主バンドに加え て、アポE主バンドの直ぐ下に出現する、全タンパクの略10−15%のバンド が含まれている。このバンドは、ウェスタンプロット及びN末端アミノ酸配列分 析(セクションB、5を参照のこと)による測定で、特別に開裂したアポEと同 定された。
残りのDNAおよびRNAは、p−アポEを標準物質に用い、アポEサンプルに おける280−260 nmでの吸光度比を測定することによって見積もられた (表1)。
r−アポE(バッチ01) 1.74 r−アポE(バッチ02) 1.78 上記A28o/A26o比の値は、核酸による汚染が検出限界以下であることを 示している。
毒性 バクテリア由来内毒素のレベルは充分に、確立された限界の範囲内であった。繰 り返しLAL試験に従う精製プロセスによって、こいれは25 pg/mg A poEにまで低下した。
バッチ01、バッチ02およびp−アポEのサンプルを、図4に示す用に、2− メルカプトエタノール(2−ME)の存在および不存在化において12.5%ポ リアクリルアミド−3DSゲルにかけた。当該図の説明を参照されたい。r−ア ポEおよびp−アポEの主バンドの移動は同一であった。p−アポEの低分子量 バンドD2KD)は、完全なタンパク(34KD)の開裂生成物を示している。
2−ME無しで適用されたサンプル中に出現する高い分子量バンドは、アポEの スルフヒドリル結合したオリゴマーを示す。
2、ウェスタンプロット上での免疫反応:r−アポEの抗原性の同定は、ウェス タンプロットによって測定することができる。このウェスタンプロットの条件及 びサンプル調製は、5DS−PAGE (図4)の場合と同様である。電気泳動 の後、該ゲルをニトロセルロース上にプロットし、ヒト血漿アポEに対して特異 的なウサギ・ポリクロ・−ナル抗血清で現像する。主バンドの直ぐ上の追加のバ ンドは、該血漿プレバレージョン中では認められるが、r−アポEプレバレージ ョンには見られない。この高分子量バンドは多分、pアポEのグリコジル化され た形を示している。
r−アポEプレバレージョンにおいて、低分子量バンド02KD)は抗血清と反 応し、従って当該分子の開裂生成物を示している(後述のセクション5を参照の こと)。
2MEで処理されていないウェスタンプロット上で全てのアポEプレバレージョ ンに現れるこの高分子量バンドは、多量体を示しているかも知れない。
3、サイズ排除クロマトグラフィーによる分子量:アポEの分子量および凝集状 態は、スーパーロース6カラム(HR10/30、ファルマシア社)上での高速 サイズ排除クロマトグラフィーによって測定された。r−アポEおよびp−アポ Eのスーパーロース6カラム溶出の比較か、図1に示されている。r−アポEお よびp−アポEの両者の分子量は図1の説明中に記載したようにして算出された 。その値は略65KDであり、これは二量体用あることを示している。
4、紫外線吸収スペクトルニ アポEのバッチ01(図2A)及びバッチ02(図2B)の、350nm〜20 0nmの領域におけるUV吸収を測定することによって、r−アポEおよびp− アポEの性質および純度が比較された。これらスペクトルは、p−アポEのスペ クトル(図2Aおよび図2B)と同一であった。
5、アミノ酸分析: r−アポEアナログの二つのバッチ(01及び02)と、p−アポEとのアミノ 酸組成分析は略同−であった。p−アポEと比較したときの主要な相違は、r− アポEアナログの二つのサンプルが追加のメチオニン残基を含んでいる点である 。
Vogel ef al、、PNAS(USA) 82: 8676−8700 (1985)を参照のこと。
r−アポEアナログの二つのバッチのN末端配列分析(19サイクル)によって 、該N−配列は、追加のN末端メチオニンを有スる基準p−アポEの最初の18 アミノ酸に対応することが明らかになった。N末端メチオニンをもたない第二配 列のr−アポEには証拠がない。
アポEの主バンド(34KD)の直ぐ下に出現する32KDのバンドが単離され 、そのN末端配列が分析された。14サイクルの結果によって、この化合物のN 末端はp−アポEの残基12−25に対応し、従って上記32KDのバンドはN 末端の最初の11アミノ酸残基を欠失したアポEに対応することが示された。
更に、SDSポリアクリルアミドゲル電気泳動、ウェスタンプロット分析、ゲル 濾過およびUVスペクトル分析の試験において、凍結乾燥の前および後のr−ア ポEアナログサンプルが比較され、その挙動は相互に実質的に同一であり、且っ 基準p−アポEに類似していることが示された。
T、 L、 1nncrarify tl at、 、 J、 Biol、 C hem、 254: 4186−4190(1979)に記載されたようにして 、r−アポEアナログおよびシミリストイルホスファチジルコリン(DMPC) のリン脂質複合体を調製し、単離した。
T、L、 Innerari17 and R,W、Mahley、Bioch emistry 17: 1440−1447 (1978)に記載されたよう にして、リポタンパク受容体結合試験が行なわれた。ヨードビーズ(ピアス社) を用い、製造者の指示に従って、0.10MのNHHCO3中でアポEのヨード 化が行なわれた。
アポE−DMPC複合体の受容体結合性を比較することによって、r−PpoE 類縁該は基準アポE (p−アポE)と同様の結合性を有していることが示され た。これらの実験において、スキームIおよび■(夫々例3および例4)により 調製されたアポEのサンプルがp−アポEと比較された。表■は、培養遷移芽細 胞上のアポE、B受容体に結合した!25I−LDL(低密度リポタンパク−L DL−受容体としても知られる)を用いた、−組の拮抗研究の結果を示している 。
凍結乾燥後のアポEアナログを用いた試験によって、凍結乾燥は生物学的活性に 影響しないことが示された。
表■ p−アポE O,050 r−アポE(スキームI ) 0.033ここで用いたアプローチは、 ■−リ ポタンパクを含む培養系(ヒト皮膚繊維芽細胞およびHep G−2細胞)に、 外因性の組換または血漿性アポE(アポE−3)を補充することである。アポE を添加しなけば、VLDL画分I、II及び■の細胞性代謝(結合、細胞会合( cell association)及び分解)は無視し得、またIDLではL DLの約50%であった。外因性の組換アポEアナログ(凍結乾燥の前または後 )は、LDL代謝に何等の影響も与えることなく、VLDLの代謝を数倍増大さ せた。
結論 アポE精製の改良法によって、血漿から単離された天然型アポEに極めて類似し た性質および特性をもった、組換アポEアナログが得られる。
例3および例4では、薬剤学的、獣医学的および診断学的な多くの可能な用途を 有する新規なアポEアナログの精製を説明した。例3または例4で説明したよう に調製された、新規アポEについて予想される用途の幾つかを以下に説明する。
我々は、血中のコレステロールまたはりボタンバクのレベルを低下することによ って、食事的または遺伝的理由によるアテローム性動脈硬化を治療するために、 例3および例4で精製され且つ適切に製剤化されたアポEアナログの投与を想定 する。我々は、アポEアナログの使用が、抹消血管障害、アテローム性動脈硬化 、心臓発作および脳血管障害に対する防止効果および治療効果を有し得ることを 確信している。
アポEアナログの他の可能な用途は、心筋梗塞後の患者の治療である。成る患者 においては、アポEアナログを外部から投与することによって、血管形成術また は他の技術による治療を受けた心筋梗塞患者の略30%に起きる動脈の再閉塞を 防止し得る。
また、アテローム性動脈硬化を防止するためのアポEの予防的投与も考えられる 。これは、特に高リスク患者のために考慮される得る。このような患者の例は、 リポタンパク(LDL)受容体に対する結合性の乏しいアポEの異常変種または アポEの欠失(または殆ど完全な欠失)に起因した、遺伝性の高リポタンパク血 漿の患者である。
2、神経損傷の治療 我々は、例3または例4で精製され且つ適切に製剤化されたアポEアナログを、 損傷した神経組織の治療における、神経の発育および再生を促進するための治療 剤として投与することを想定している。
3、高レベルのLDSを発現する腫瘍の治療我々は、例3または例4で精製され 且つ適切に製剤化されたアポEアナログを、高レベルのLDL受容体を有する腫 瘍の治療のための薬剤組成物に使用することを想定している。
このアポEは、標的指向性の治療組成物を製造するための化学療法剤または放射 性治療剤を含有し得、或いはこれらに対して物理的または科学的に結合され得る 。
4、LDL受容体欠損の診断 例3または例4で精製され、且つラベルされたアポEを含有する脂質エマルジョ ンは、ApoB、E (LDS)受容体の数をJl定し、また該ラベルされたア ポ2粒子の取り込み分布を測定するために使用され得る。これは、甲状腺機能の 測定に用いられる技術に類似したシンチスキャン技術によって行なわれ得る。こ れら測定は、もし成功すれば、FH(家族性高コレステロール血症、即ちLDL 受容体の欠失またはその異常を有する疾患)の患者を、該遺伝性疾患をもたない 高コレステロール血症患者から区別するための診断法として用いることができる 。
5、腫瘍増殖の一次部位および二次部位の診断状々は、例3および例4に記載し たようにして精製されたアポEアナログを、腫瘍増殖の一次部位および二次部位 の診断剤として使用することを想定している。特に、我々は高しベルのLDL受 容体をもった腫瘍の位置を特定し、診断するために、ラベルされたアポEを含有 するエマルジョンの使用を想定している。これは、シンチスキャン技術によって なさ我々は、例3または例4に記載したようにして精製されたアポEアナログを 外部から投与することによって免疫調節的作用が得られ、自己免疫症状または免 疫不全を含む疾患の治療に用いられ得ると信じている。
7、リガンドとしてアポEを含む脂質エマルジョン脂質エマルジョンはアポEに 対して高い親和性を有している。我々は、アポEアナログと種々の脂質エマルジ ョンおよびリポソーム型粒子との相互作用を研究しようと思っている。
この情報は、ドラッグデリバリ−や、プロスタグランジン前駆体またはロイコト リエン前駆体のような成る種の脂質成分の特異的組織ターゲツティングの分野に 適用され得る。リポソームの脂質組成を変化させることは、組織ターゲツティン グに有効である;同様に、我々は例3または例4に記載したように精製されたア ポEアナログを添加することによって、アポE含量の変更を想定している。
例フ イン・ビトロにおけるタンパク分解からのアポEの保護的35KDの分子量を有 するアポEは、(バクテリア細胞の破壊の後に)イン・ビボ及びイン・ビトロの 両方でタンパク分解を受け易い。バクテリア細胞抽出物の存在下におけるイン− ビトロでの開裂によって、約14KDおよび21KDの分子量を有する二つのポ リペプチドが形成される。
我々は、驚くべきことに、精製r−アポEを含有する試験混合物中に短鎖脂肪酸 のような化学物質を添加すると、イン・ビトロでのアポEのタンパク分解が劇的 に減少することを見出した。また、EDTAもこのタンパク分解活性を減少させ る。
バクテリア細胞を含まない抽出物のアポEに対するイン・ビトロタンパク分解活 性が、下記の成分を含有する500m1の試験混合物を用いて測定された。
・100μmの精製アポE(25μg)・10−50μmのバクテリア細胞を含 まない抽出液・50μlの、酪酸、β−ヒドロキシブチレート若しくはヘキサン 酸(全部中和された)のような化学物質、又はトラシロール(アプロチニン)又 はEDTAのようなプロテアーゼ阻害剤剤 ・300μlのO,1M)リス/アセテート緩衝液(pH=6.7) 該バクテリア細胞を含まない抽出液は、30℃で増殖され且つ42°Cで2時間 熱シヨツクを与えられたプラスミドを含まないホストE、coli細胞の培養物 から調製された。2mlの0.1Mトリス/アセテート緩衝液(ptl−6,7 )中で、100D660の細胞が音波破砕された。
この反応混合物は42°Cで90分間インキュベートされた。その後、20μm の混合物を取出し、0.1Mt−リス/アセテート緩衝液(pH・8.0)で1 00μmとし、50μmの3XSDSゲル・サンプル緩衝液を添加した。なお、 SDSゲル・サンプル緩衝液は、187.5 mM Ir1s/BCI pE’ 6.8.2. l Mβ−メルカプトエタノール19%SDS、30%W/Vグ リセロール及び0.5%ブロモフェノール青を含有する。100℃で10分間の 熱処理に続き、得られた混合物20μmを12.5%ポリアクリルアミドゲルの スロットに添加した。
電気泳動に続き、このゲルをクーマシー青で染色した。可視化されたバンドの強 度をスキャナーで評価した。
バクテリア抽出液または化学剤を含まないサンプルのSDSゲル上でのアポE  (34KD)バンドが対照に用いられ、処理されたサンプルのバンドと比較され た。タンパク分解消化の結果として生じた14KDおよび21KDのバンドは、 両者共に抗アポE抗体と反応した。しかし、これら14KDおよび21KDのバ ンドは、有効量の上記化学物質の存在下では発生しなかった。
表■には、バクテリア細胞を含まない抽出物のアポEに対するタンパク分解活性 について、種々の化学物質の影響が纏められている。この表は、脂肪酸およびE DTAが、細胞抽出液によるアポEの分解を阻害することを明瞭に示している。
HEKI 5ANN酸(カプロン酸) 、EDTA、酪酸およびβ−ヒドロキシ ブチレー1・(全て中和された)は全て、阻害活性を増大させるための、該タン パク分解活性の好ましい阻害剤である。
他の脂肪酸、脂肪酸前駆体、トリグリセリド及びトリグリセリド前駆体もまた、 アポE分解を阻害するために使用され得ることが予想される。
費用および便利さの理由から、細胞破壊時のプロテアーゼ阻害剤としてβ−ヒド ロキシブチレート(すトリウム塩)を選択することが決定された(例3Aおよび 4A)。また、スキーム■(例4A)の別法ではEDTAも添加された。細胞破 壊時における上記プロテアーゼ分解阻害剤の好ましい濃度は約0.1〜1%であ り、最も好ましい濃度は約0.2%である。
なしく対照) なし ++++ EDTA あり ++十 酪酸 あり +++ β−ヒドロキシ酪酸 あり ++ ヘキサン酸 あり +++ (+) トラシロール あり + 1、++++=対照の約100% +++ 一対照の約75% ++=対照の約50% + =対照の約25% 図1 保持時間f&l 保持時間(分) 保持時間(分) 図 2 波長(nm) 波長(n m ) 図3 図4 補正書の翻訳文提出書(特許法第184条の8)平成5年12月27日J・−

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.組換えアポEもしくはそれらのポリペプチドアナログを産生する、遺伝学的 に処理された細菌細胞から、精製された紐換えアポEもしくはそれらのポリペプ チドアナログを得る方法であって、 (a)組換えアポEもしくはそれらのポリペプチドアナログを産生するように遺 伝学的に処理された細菌細胞を培養し;(b)不溶性組換えアポEもしくはそれ らのポリペプチドアナログを含有する溶解物を得るために、マグネシウムイオン の存在下でこの細菌細胞を処理し; (c)該溶解物から不溶性紐換えアポEもしくはそれらのポリペプチドアナログ を含む不溶性物質を回収し;(d)回収した不溶性物質を非イオン性清浄剤を含 有する溶液で処理して可溶化組換えアポEもしくはそれらのポリペプチドアナロ グを得; (e)組換えアポEもしくはそれらのポリペプチドアナログを濃縮し、かつ精製 するために、可溶化組換えアポEもしくはそれらのポリペプチドアナログを処理 し;および(f)得られた濃縮、精製組換えアポEもしくはそれらのポリペプチ ドアナログを回収する ことを具備する方法。 2.工程(a)における細菌細胞がEscherichiacoiiである請求 の範囲第1項記載の方法。 3.工程(b)における処理が機械的破壊を包含する請求の範囲第1項記載の方 法。 4.工程(b)における処理を、さらに、アポEもしくはそれらのポリペプチド アナログのタンパク分解性消化の阻害剤の存在下において行なう請求の範囲第1 項記載の方法。 5.アポEもしくはそれらのポリペプチドアナログのタンパク分解性消化の阻害 剤が中和脂肪酸である請求の範囲第4項記載の方法。 6.中和脂肪酸がβ−ヒドロキシ酪酸塩である請求の範囲第5項記載の方法。 7.工程(c)における溶解物からの不溶性物質の回収が遠心を包含する請求の 範囲第1項記載の方法。 8.非イオン性清浄剤がPEG(9−10)p−t−オシチルフェノールである 請求の範囲第1項記載の方法。 9.工程(e)におけるアポEもしくはアナログを濃縮し、かっ精製するための 処理が、限外濾過を包含する請求の範囲第1項記載の方法。 10.限外濾過が、分子星1×105ダルトン未満の分子を除去する請求の範囲 第9項記載の方法。 11.工程(e)における処理がクロマトグラフィーを包含する請求の範囲第1 項記載の方法。 12.クロマトグラフィーがイオン交換クロマトグラフィーを包含する請求の範 囲第11項記載の方法。 13.イオン交換クロマトグラフィーを、樹脂に結合した第三アミンリガンドを 用いて行なう請求の範囲第12項記載の方法。 14.濃縮され、精製されたアポEもしくはアナログを透析し、さらに精製され たアポEを含有する残留物を保存する請求の範囲第13項記載の方法。 15.さらに精製されたアポEもしくはアナログを含有する残留物を、樹脂に結 合した第四アミンリガンドにより高度に濃縮し、かつ精製する請求の範囲第14 項記載の方法。 16.高度に濃縮され、精製されたアポEもしくはアナログを透析し、残留物を 保存する請求の範囲第15項記載の方法。 17.高度に濃縮され、精製されたアポEもしくはアナログを陽イオン交換クロ マトグラフィーによりさらに濃縮し、精製する請求の範囲第16項記載の方法。 18.陽イオン交換クロマトグラフィーを、樹脂に結合したカルボキシメチル− リガンドを用いて行なう請求の範囲第17項記載の方法。 19.工程(f)における濃縮され、精製されたアポEもしくはアナログの回収 が限外濾過を包含する請求の範囲第1項記載の方法。 20.限外濾過が、分子量1×105ダルトン未満の分子を除去する請求の範囲 第19項記載の方法。 21.限外濾過が非イオン性清浄剤を除去する請求の範囲第19項記載の方法。 22.紐換えアポEもしくはそれらのポリペプチドアナログを産生する、遺伝学 的に処理された細菌細胞から、精製された組換えアポEもしくはそれらのポリペ プチドアナログを得る方法であって、 (a)組換えアポEもしくはそれらのポリペプチドアナログを産生するように遺 伝学的に処理された細菌細胞を培養し;(b)可溶性組換えアポEもしくはそれ らのポリペプチドアナログを含有する溶解物を得るために、EDTAの存在下で 該細菌細胞を処理し; (c)該溶解物から可溶性組換えアポEもしくはそれらのポリペプチドアナログ を含む溶液を回収し;(d)回収した溶液を非イオン性清浄剤を含有する溶液で 処理して可溶化組換えアポEもしくはそれらのポリペプチドアナログを含有する 第2の溶液を得; (e)紐換えアポEもしくはそれらのポリペプチドアナログを濃縮し、かつ精製 するために、組換えアポEもしくはそれらのポリペプチドアナログを含有する第 2の溶液を処理し;および (f)濃縮され、精製された組換えアポEもしくはそれらのポリペプチドアナロ グを回収する ことを具備する方法。 23.工程(a)における細菌細胞がEscherichiacoiiである請 求の範囲第22項記載の方法。 24.工程(b)における処理が機械的破壊を包含する請求の範囲第22項記載 の方法。 25.工程(b)における処理を、さらに、アポEもしくはそれらのポリペプチ ドアナログのタンパク分解性消化の阻害剤の存在下において行なう請求の範囲第 22項記載の方法。 26.アポEもしくはそれらのポリペプチドアナログのタンパク分解性消化の阻 害剤が中和脂肪酸である請求の範囲第25項記載の方法。 27.中和脂肪酸がβ−ヒドロキシ酪酸塩である請求の範囲第26項記載の方法 。 28.工程(c)における溶解物からの可溶性物質の回収が遠心を包含する請求 の範囲第22項記載の方法。 29.非イオン性清浄剤がPEG(9−10)p−(−オシルフェノールである 請求の範囲第22項記載の方法。 30.工程(e)におけるアポEもしくはアナログを濃縮し、かっ精製するため の処理が、限外濾過を包含する請求の範囲第22項記載の方法。 31.限外濾過が、分子量1×105ダルトン未満の分子を除去する請求の範囲 第22項記載の方法。 32.工程(e)における処理がクロマトグラフィーを包含する請求の範囲第2 2項記載の方法。 33.クロマトグラフィーがイオン交換クロマトグラフィーを包含する請求の範 囲第32項記載の方法。 34.イオン交換クロマトグラフィーを、樹脂に結合した第三アミンリガンドを 用いて行なう請求の範囲第33項記載の方法。 35.第三アミンリガンドがジエチルアミノエチルである請求の範囲第34項記 載の方法。 36.濃縮され、精製されたアポEもしくはアナログを透析し、さらに精製され たアポEを含有する残留物を保存する請求の範囲第35項記載の方法。 37.濃縮され、精製されたアポEもしくはアナログを透析し、さらに精製され たアポEもしくはアナログを含有する残留物を保存する請求の範囲第36項記載 の方法。 38.さらに精製されたアポEもしくはアナログを含有する残留物を、アフィニ ティクロマトグラフィーにより高度に濃縮し、かつ精製する請求の範囲第37項 記載の方法。 39.アフィニティクロマトグラフィーを、樹脂に結合したヘパリンリガンドを 用いて行なう請求の範囲第38項記載の方法。 40.高度に濃縮され、精製されたアポEもしくはアナログを透析し、その結果 得られる、高度に濃縮され、精製されたアポEもしくはアナログを含有する残留 物を保存する請求の範囲第39項記載の方法。 41.高度に濃縮され、精製されたアポEもしくはアナログを含有する残留物を 陽イオン交換クロマトグラフィーによりさらに濃縮し、精製する請求の範囲第4 0項記載の方法。 42.陽イオン交換クロマトグラフィーを、樹脂に結合したカルボキシメチル− リガンドを用いて行なう請求の範囲第41項記載の方法。 43.工程(f)における濃縮され、精製されたアポEもしくはアナログの回収 が限外濾過を包含する請求の範囲第22項記載の方法。 44.限外濾過が、分子量1×105ダルトン未満の分子を除去する請求の範囲 第43項記載の方法。 45.限外濾過が非イオン性清浄剤を除去する請求の範囲第43項記載の方法。 46.請求の範囲第1項または第22項に記載の方法によって生成したアポEも しくはそれらのアナログ、および適切な担体を含む組成物。 47.請求の範囲第1項または第22項に記載の方法によって生成したアポEも しくはそれらのアナログ、および適切な担体を含む組成物であって、該アポEも しくはそれらのアナログが、化学療法剤もしくは放射線療法剤もしくは放射線診 断剤を含有するか、あるいはそれらに物理的に結合している組成物。 48.100pg/mg未満の内毒素を含有する生物学的に活性な超純粋アポE もしくはそれらのアナログの溶液であって、該溶液は凍結乾燥されていてもよく 、再溶解時にも生物学的な活性を保持する溶液。 49.アテローム硬化症に罹患した患者の治療法であって、該患者に、アテロー ム硬化症と戦うに有効な量の請求の範囲第46項記載のアポEもしくはそれらの アナログを投与することを包含する方法。 50.コレステロール代謝が損なわれることにより引き起こされる高コレステロ ール血症に罹患した患者の治療方法であって、高コレステロール血症を緩和し、 それにより患者を治療するために、コレステロール代謝を正常化するに有効な量 の請求の範囲第46項記載のアポEもしくはそれらのアナログを患者に投与する ことを包含する方法。 51.脂質代謝が損なわれることにより引き起こされる高リボタンパク質血症に 罹患した患者の治療方法であって、高リボタンパク質血症を緩和し、それにより 患者を治療するために、脂質代謝を正常化するに有効な量の請求の範囲第46項 記載のアポEもしくはそれらのアナログを患者に投与することを包含する方法。 52.神経に損傷を受けた患者の治療方法であって、神経の成長および再生を促 進するに有効な量の請求の範囲第46項記載のアポEもしくはそれらのアナログ を患者に投与することを包含する方法。 53.高レベルのLDL受容体を有する腫瘍を患う患者の治療方法であって、腫 瘍の治療に有効な量の請求の範囲第47項記載のアポEもしくはそれらのアナロ グを患者に投与することを包含する方法。 54.患者のLDL受容体欠乏の診断方法であって、LDL受容体の定量に有効 な量の請求の範囲第47項記載のアポEもしくはそれらのアナログを患者に投与 することを包含する方法。 55.腫瘍が高レベルのLDL受容体を有している患者の腫瘍増殖の一次もしく は二次部位の診断方法であって、腫瘍を可視化するに有効な量の請求の範囲第4 7項記載のアポEもしくはそれらのアナログを患者に投与することを包含する方 法。 56.患者の自己免疫疾患の治療方法であって、患者を治療するに有効な量の請 求の範囲第46項記載のアポEもしくはそれらのアナログを患者に投与すること を包含する方法。 57.免疫不全疾患を患う患者の治療方法であって、患者を治療するに有効な量 の請求の範囲第46項記載のアポEもしくはそれらのアナログを患者に投与する ことを包含する方法。 58.請求の範囲第1項または第22項記載の方法によって生成したアポEもし くはそれらのアナログを含む脂質乳剤であって、該アポEもしくはそれらのアナ ログがリガンドである脂質乳剤。 59.請求の範囲第58項記載の脂質乳剤の薬物搬送および標的組織への誘導へ の使用 60.細菌ホストにおけるアポEもしくはそれらのアナログの産生を、中和脂肪 酸類、脂肪酸前駆体類、トリグリセリド類、トリグリセリド前駆体類および酢酸 塩からなる群より選ばれる化合物の有効量を該ホストが増殖する培地に添加する ことにより増加させる方法。 61.中和脂肪酸が、プロピオン酸ナトリウム、n−酪酸、β−ヒドロキシ酪酸 またはグリセロールである請求の範囲第60項記載の方法。 62.トリグリセリドが、トリアセチン、トリブトリンまたはトリカプリリンで ある請求の範囲第60項記載の方法。 63.トリグリセリド前駆体が、1モノミリストール−1ac−グリセロール、 1−モノ−パルミチル−1ac−グリセロールまたはDL−α−ヒドロキシイソ 吉草酸である請求の範囲第60項記載の方法。 64.酢酸塩が酢酸ナトリウムである請求の範囲第60項記載の方法。 65.酢酸ナトリウムの有効量が、培地の硫酸ナトリウム濃度を0.1%ないし 1%とする請求の範囲第64項記載の方法。 66.酢酸ナトリウムの培地濃度が約0.5%である請求の範囲第65項記載の 方法。 67.脂肪酸、トリグリセリドまたはグリセリド前駆体の有効量が、培養物の最 終濃度を約0.1%ないし0.5%とする請求の範囲第60項記載の方法。 68.培養物中の最終濃度が約0.2%である請求の範囲第67項記載の方法。 69.溶液中のアポEタンパク質を、該溶液に中和脂肪酸類、脂肪酸前駆体類、 トリグリセリド類、トリグリセリド前駆体類、酢酸塩およびEDTAからなる群 より選択される化合物の有効量を添加することにより、分解から保護する方法。 70.溶液に添加した化合物の有効量が、該溶液中における該化合物の濃度を約 0.1%ないし0.5%とする請求の範囲第69項記載の方法。 71.溶液中における化合物の濃度が約0.2%である請求の範囲第70項記載 の方法。
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