JPH0824594B2 - 遺伝子工学的に製造した、異種の、ジスルフイド結合を含有する真核蛋白質を原核における発現後に活性化する方法 - Google Patents

遺伝子工学的に製造した、異種の、ジスルフイド結合を含有する真核蛋白質を原核における発現後に活性化する方法

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JPH0824594B2
JPH0824594B2 JP3079762A JP7976291A JPH0824594B2 JP H0824594 B2 JPH0824594 B2 JP H0824594B2 JP 3079762 A JP3079762 A JP 3079762A JP 7976291 A JP7976291 A JP 7976291A JP H0824594 B2 JPH0824594 B2 JP H0824594B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、遺伝子工学的に製造し
た、ジスルフィド結合を含有する真核蛋白質を原核にお
ける発現後に活性化する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】異種蛋白質を原核において発現する際
に、しばしばこれらの蛋白質は宿主細胞中で不活性難溶
性凝集体(所謂“屈折小体:refractile bodies”)を
形成し、更に該凝集体は宿主細胞の蛋白質により不純化
されている。そのような“屈折小体”の形成は、発現の
際に発生する細胞中の高い蛋白質濃度の結果であると推
測される。細胞中で大量の酵素を形成する際に、酵素の
集合により不溶性で高分子の、たいていの場合不活性な
粒子になることは知られている。それ故、そのような蛋
白質を例えば治療の目的に使用できるようにする前に、
それを精製しかつその活性形に変換しなければならな
い。
【0003】公知の方法によれば、凝集体として存在す
るこのような蛋白質の再活性化は数工程で行なうことが
できる[例えばR. Jaenicke著、“Federation of Bioch
emical Societies”、Vol.52(1979)、187〜
198;R. Rudolph et al.、“Biochemistry”、18
(1979)、5572〜5575参照]:第一工程で
は、可溶化を、強力な変性剤、例えばグアニジン−ヒド
ロクロリド又は尿素を高濃度で添加するか又は強酸性因
子、例えばグリシン/リン酸混合物の添加により達成す
る。他の助剤として、還元性SH−試薬(例えばジチオ
エリトリトール、DTE)及びEDATが例えばLDH
の復元の際に有用であることが判明した。蛋白質が宿主
細胞の蛋白質により不純化されている場合、次の工程と
して公知の常法で、例えばゲル−又はイオン交換クロマ
トグラフィにより精製を行なう。引続いて、強く稀釈し
て、変性剤の濃度を低くする。その際に、グアニジン−
ヒドロクロリドを使用する場合には、0.5モル/lを
下廻る数値に稀釈する。遊離SH−基を有する酵素の場
合、SH−基を保護する因子の添加が有利であると明ら
かになった[例えばR. Jaenicke、“Journal Polymer S
cience"、Part C16(1967)、2143〜216
0参照]。
【0004】ヨーロッパ公開特許第0114506号明
細書には、細菌培養物からの数種の異種発現産物を単
離、精製及び再活性化する方法が記載され、再活性化に
当っては、強力な変性剤中の“屈折小体”の溶液をa)
直接弱い変性剤中の溶液に変換し、その後ジスルフィド
結合を再形成するための酸化作用をする条件にもたらす
か、b)蛋白質をスルホン化し、その後弱い変性剤中の
溶液に変換しかつS−スルホネート基をスルフヒドリル
試薬でその還元型及び酸化型で、例えばGSH/GSS
Gを用いて−S−S−基に変換するかあるいはc)弱い
変性剤中の溶液を直接スルフヒドリル試薬、例えばGS
H/GSSGを用いて処理する。前記の問題が起こる代
表的な例はt−PAである。
【0005】凝固した血液の蛋白質基質の主成分は重合
体のフイブリンである。この蛋白質基質は、所謂プラス
ミノゲンアクチベーター、例えばt−PA(組織プラス
ミノゲンアクチベーター)による活性化を介してプラス
ミノゲンから形成されるプラスミンにより溶解される。
天然産又は真核から遺伝子工学的に得られるt−PA
(プラスミノゲンをプラスミンに接触的に活性化する)
の酵素活性は、フイブリン又はフイブリン分解生成物
(FSP)の不存在では非常に低いが、これらの刺激物
質の存在においては著しく高まり得る(10倍以上)。
所謂この活性の刺激可能性は、ウロキナーゼ又はストレ
プトキナーゼのような他の公知のプラスミノゲンアクチ
ベーターに比べてt−PAの決定的な利点である[例え
ばM.Hoylaerts et al.“J. Biol. Chem.”、257(1
982)、2912〜2019;Nieuwenhiuzen et a
l.,“Biochemica et Biophysica Acta”、755(19
83)、531〜533参照]。それ故、BrCN分解生成
物による刺激可能性の係数は文献にいくつか挙げられて
おり、35倍までである。
【0006】糖付加されていないt−PA様生成物は、
遺伝子操作した原核生物(c−DNAの導入後)でも形
成されるが、そのような生成物には、真核生物からのt
−PAの活性の刺激可能性は付与されない。このこと
は、原核細胞中のレドックス条件が遺伝子が由来する真
核細胞とは、初めから不活性生成物が形成される(この
ことは例えば、天然活性分子が含有する多数のS−S結
合が誤って結合しているかあるいは全く形成されていな
いということに帰因し得るようである)というように異
なっていることに帰因すると考えられる。しかしt−P
Aを治療で使用するには酵素活性それ自体が必要である
ばかりでなく、その刺激可能性も必要である。真核蛋白
質の活性を正しく形成するように、原核細胞が好適な条
件を調節しないのであろうという事実が他の物質に関し
て“The EMBOJournal”、4、No.3(1985)7
75〜780 で指摘されている。
【0007】ヨーロッパ公開特許第0093639号明
細書ではt−PAの再活性化のために、E.コリ(Col
i)から得られた細胞ペレットをグアニジン−ヒドロク
ロリド6モル/l中に懸濁させ、超音波で処理し、恒温
保持し、引続いてトリス−HCl(pH=8.0)、塩
化ナトリウム、EDTA及びツイーン(Tween)80か
らの溶液に対して4時間透析する。透析後に遠心分離す
ると、その際に上澄み中にプラスミノゲンアクチベータ
ー活性が認められる。このように復元したt−PAは蛋
白質分解作用において活性であるが、J.H. Verheijen
著、“Thromb. Haemostas.”、48、(3)、260〜
269(1982年)に記載の方法による、フイブリン
のBrCN−分解生成物(BrCN−FSP)による測定可能
な刺激可能性を示さない。
【0008】変性蛋白質の再活性化に関しては、技術水
準から一般的に適用し得る方法は公知ではなく、このこ
とは特にt−PAに該当する。それというのもこの天然
蛋白質は非常に複雑な構造を有するからであり、これは
1個の遊離チオール基と17個のS−S結合を有し、こ
れは理論的に2.2×1020種類の異なる方法で結合可
能であり、その際にたった1個の構造が天然の状態に相
当する。t−PAを再活性化するための技術水準から公
知の方法は蛋白質分解作用を有するt−PAに案内する
が、測定可能な刺激可能性はもたらさない。刺激可能な
t−PAを生ぜしめる活性法は公知ではない。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】それ故本発明の課題
は、遺伝子工学的に製造した、異種の、ジスルフィド結
合を有する真核蛋白質を原核において発現後に完全に活
性化する方法を開示することであり、この課題は本発明
の目的により解決される。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、請求項
1により、細胞を砕解し、変性及び還元条件下に可溶化
しかつGSH/GSSGの存在において酸化条件下に活
性化(復元)することにより、遺伝子工学的に製造し
た、異種の、ジスルフィド結合を有する真核蛋白質を原
核生物において発現後に活性化する方法であり、活性化
工程においてpH値9〜12、GSH濃度0.1〜20
ミリモル/l、GSSG濃度0.01〜3ミリモル/l
でかつ変性作用をしない濃度の変性剤を用いて作業する
ことを特徴とする。
【0011】この方法の優れた実施形は特許請求の範囲
に記載されている。
【0012】一般に変性剤としては、酸化条件下に活性
化するのに常用の変性剤又はアルギニンを使用すること
ができ、公知の変性剤のうちグアニジン−ヒドロクロリ
ド又は尿素もしくはその誘導体を使用すると優れてい
る。更にアルギニンが好適であることが明らかになっ
た。更に、これらの変性剤の混合物を使用することがで
きる。またこの活性化工程を異種蛋白質の存在において
実施すると有利であり、一般に、そのようなものとして
は蛋白質分解作用をしない各異種蛋白質が好適であり、
殊に牛血清アルブミン(BSA)を例えば1〜3mg/
mlの量で使用する。BSAの添加は蛋白質の収率及び
安定性を僅かに高める(これは恐らく表面変性及び/又
は蛋白質分解から保護されることによる)。
【0013】他の方法条件は、再活性化工程に関して技
術水準から公知のかつ常用の条件に相応してよい。活性
化(恒温保持)時間は殊に室温で20〜48時間であ
る。活性の半減期は還元型(GSH)及び酸化型(GS
SG)グルタチオン0.5ミリモル/lの存在において
20℃で約10〜15時間である。一般に、再酸化条件
下により長く恒温保持する際に(48時間)、CNBr-FSP
による刺激可能性は低減する。活性化工程をEDTAの存在
において実施すると有利であり、その際に最も有利な濃
度はEDTA約1ミリモル/lである。
【0014】活性化工程(再酸化/活性化)の前後の方
法工程、例えば細胞の砕解、可溶化(可溶化/還元)及
び場合により活性化工程に先立つ及び/又は後続の1回
又は数回の精製操作は技術水準、例えばヨーロッパ公開
特許第0114506号明細書、同第0093619号
明細書からこの種の方法に関して知られていて常用の方
法により実施することができるが、収率及び活性化につ
いて最適である結果のためには、本明細書で詳説する方
法実施形1個又は数個を考慮して個々のあるいはすべて
の方法工程を実施すると有利であり得る。特に、本発明
による活性化工程を砕解後に得られた混合物中で予め変
性及び/又は還元をせずに実施することも可能である
が、収率は低い。発現は原核生物中で、殊にP.プチダ
(putida)、特にE.コリ(coli)中で実施する。しかし本
発明方法は、他の原核生物(例えばバチリ:Bacilli)
で発現する場合にも同様に好適である。
【0015】例えば、細胞の砕解は、常法で、例えば超
音波、高圧分散又はリゾチームにより実施することがで
き、殊に例えば0.1モル/l トリス−HClのよう
な、懸濁媒体として中性乃至弱酸性のpH値の調節に好
適な緩衝液中で実施する。細胞の砕解後に、不溶成分
(“屈折小体”)を任意の方法で、殊により高いg値と
より長い遠心時間で遠心分離するか濾過することにより
分離する。t−PAを妨害しないが、異種の細胞蛋白質
をできる限り溶解する剤、例えば水、リン酸塩緩衝液を
用いて、場合によりトリトンのような穏やかな界面活性
剤の添加下に洗浄した後で、沈殿(ペレット)を可溶化
(可溶化/還元)にもたらす。殊に、可溶化はアルカリ
性pH範囲で、特にpH8.6±0.4でかつメルカプ
タン基からの還元剤と変性剤の存在において行なう。
【0016】変性剤としては、可溶化に関して技術水
準、例えばヨーロッパ公開特許第0114506号明細
書から公知の常用の変性剤、特にグアニジン−ヒドロク
ロリド又は尿素を使用することができる。グアニジン−
ヒドロクロリドの濃度は有利に約6モル/l、尿素のそ
れは約8モル/lである。一般式Iの化合物も同様に使
用することができる。
【0017】メルカプタン基からの還元剤としては、例
えば還元型グルタチオン(GSH)又は2−メルカプト
エタノールを例えば濃度約50〜400ミリモル/lで
及び/又は特にDTE(ジチオエリトリトール)もしく
はDTT(ジチオトレイトール)を例えば濃度約80〜
400ミリモル/lで使用することができる。可溶化は
室温で1〜3時間、殊に2時間(恒温保持)行なうと有
利である。還元剤の空中酸素による酸化を回避するため
には、EDTAを添加すると有利である。可溶化/還元
と共に、可溶化工程は精製化効果をも有している。それ
というのもt−PAと免疫学的に交叉反応しない物質
(異種蛋白質)の大部分は溶解しないからである。
【0018】可溶化の後かつ活性化工程の前に、公知で
常用の精製工程を導入することができ、精製法として
は、例えば滅菌溶離クロマトグラフィ(SEC:Sterische
Ausschluβchromatographie)(グアニジン−ヒドロクロ
リド又は尿素の存在において)又はイオン交換体(尿素
又はその誘導体の存在において)が該当し、非特異的な
再酸化は還元剤(例えば2−メルカプトエタノール)の
添加により又はpH4.5により回避することができる
[例えばR. Rudolph,“Biochem. Soc. Transaction
s”、13(1985)、308〜311]。先行する
可溶化工程でDTEを使用する場合には、DTEを精製
工程で分離しなければならない。その精製は、例えばセ
ファデックス(Sephadex)G100を介してグアニジン
−ヒドロクロリド及び還元剤、例えばGSHの存在にお
いてpH1〜4でSECにより行なうかあるいは0.0
1モル/lHCl又は0.1モル/l酢酸中セファデッ
クスG25を介して脱塩して分離することにより行なう
ことができる。変性剤/還元剤の分離は場合により同じ
溶液に対して透析することによっても可能である。
【0019】もう1つの精製工程は再活性化工程に続い
て行なうことができる。一般にそのような精製は透析に
より行なうかあるいは活性化されたt−PAの単離に引
続いて例えばLys−セファロースを介してアフィニテ
イークロマトグラフィにより行なう。
【0020】本発明の他の実施形は、遺伝子工学的に製
造した、異種の、ジスルフィド結合を含有する真核蛋白
質とグルタチオンとの混合ジスルフィド(以下t−PA
SSGと略記)の形成をベースとする。これは、変性状
態で異種蛋白質の分離も、また天然蛋白質の精製も簡単
にする。チオール基を変性した後の精製は、蛋白質が空
中酸化から保護され、それ故より広いpH範囲で安定で
あり、かつ実負荷(Nettoladung)の変化が精製を簡便
化するという利点を有する。特に、イオン交換体処理に
より未変性の蛋白質の分離を有利に行なうことができ
る。
【0021】混合ジスルフィドの形成に当って、透析
し、還元し、変性−及び還元剤から精製された蛋白質
を、変性剤を含有する、稀釈した(例えば0.2モル/
l)GSSGの溶液と一緒に恒温保持する。活性化は、
変性−及び酸化剤の分離後、GSH濃度0.5〜5ミリ
モル/lのpH7〜10.5でかつ変性作用をしない濃
度の変性剤を用いて行なう。
【0022】他のすべての反応工程では、GSSGと一
緒の混合ジスルフィドの形成を介して行なう蛋白質の活
性化は本発明の前記の部分の活性化に関する実施形に一
致する。この実施形では至適pHは8.5であり、収率
は約2倍高くかつ活性化された蛋白質は復元緩衝液中で
長時間安定である。
【0023】本発明により、原核生物からのt−PAを
活性化することができ、通常の生物学的活性の活性化ば
かりでなく、更に刺激可能性も前記の意味で達成され、
この刺激可能性は天然t−PAのそれを著しく上廻り、
10倍よりも高く、50倍上廻ることもある。
【0024】本発明により原核生物において発現後に活
性化することのできる他の真核蛋白質はβ−インターフ
エロンである。
【0025】次の実施例により本発明を詳説するが、こ
れに限定されるものではない。特に記載のない限り、パ
ーセントは重量パーセントに関しかつ温度はセッ氏であ
る。
【0026】
【実施例】例 1 a)“屈折小体”の調製 0.1モル/l トリス/HCl(pH6.5)及び2
0ミリモル/l EDTA1.5l中に取ったE.コリ
細胞湿潤物質100gを均質化し(Ultra-Turrax、10
秒間)かつ0.25mg/mlリゾチームを添加した。
30分間室温で恒温保持後、再び均質化しかつ3℃に冷
却した。細胞の砕解は高圧分散(550kg/cm2
により達成した。引続いて、0.1モル/l トリス/
HCl(pH6.5)及び20ミリモル/l EDTA
300mlで後洗浄した。遠心分離(27000g、4
℃で2時間)後、ペレットを0.1モル/l トリス/
HCl(pH6.5)、20ミリモル/l EDTA及
び2.5%トリトン−x−100 1.3l中に取りか
つ均質化した。再び遠心分離(27000g、4℃で3
0分間)した後で、ペレットを0.1モル/l トリス
/HCl(pH6.5)、20ミリモル/l EDTA
及び0.5%トリトン−x−100 1.3l中に取り
かつ均質化した。ペレットの遠心分離(27000g、
4℃で30分間)と0.1モル/l トリス/HCl
(pH6.5)及び20ミリモル/lEDTA1l中で
均質化を交互に3回行なった。
【0027】“屈折小体”調製物のt−PA含量はSD
S−PAGE、t−PAバンドを“ウエスタン・ブロッ
ティング”(Western-blotting)により同定及びデンシ
トメータ分析により定量化した。“屈折小体”はSDS
−PAGE及び“ウエスタン・ブロッティング”で分子
量約60kDaの強力なt−PAバンドを示す。“屈折
小体”の全蛋白質含量に対するt−PAの割合は約21
%である。
【0028】b)“屈折小体”の可溶化/還元 “屈折小体”を、0.1モル/l トリス/HCl(p
H8.6)、6モル/lグアニジン−ヒドロクロリド、
0.15〜0.4モル/l DTE及び1ミリモル/l
EDTA中の蛋白質濃度1〜5mg/lで2〜3時間
室温で恒温保持した。その後、不溶物質(細胞壁フラグ
メント等)を遠心分離した(例えば35000〜500
00g、4℃で30分間)。上澄みのpH値を濃度HC
lでpH3に調節した。変性−及び還元剤を0.01モ
ル/l HClに対して4℃で透析することにより分離
した。
【0029】c)再酸化/活性化 再酸化/活性化は、0.1モル/l トリス/HCl
(pH10.5)、1ミリモル/l EDTA、1mg
/l BSA、0.5モル/l L−アルギニン、2ミ
リモル/l GSH、0.2ミリモル/l GSSG中
で1:50〜1:200に稀釈することにより行なっ
た。約20℃で17〜24時間活性化後、活性と、真核
からの天然グリコシル化t−PAの活性に比較して収率
とを測定した。
【0030】“屈折小体”の全蛋白質含量に対する収
率:2.5+/−0.5% 刺激可能性:10+/−5 “屈折小体”のt−PAに対する収率:約12% d)変性−/還元剤を分離せずに再酸化/活性化 “屈折小体”を0.1モル/l トリス/HCl(pH
8.6)、6モル/lグアニジン−ヒドロクロリド、
0.2モル/l DTE及び1ミリモル/lEDTA中
で蛋白質濃度1.25mg/mlで室温で2時間恒温保
持した。その後直ちに再酸化を、0.1モル/l トリ
ス/HCl(pH10.5)、1ミリモル/l EDT
A、1mg/mlBSA、0.3モル/l L−アルギ
ニン及び表に記載した量のGSSG中で1:100に稀
釈して開始した。付加的に、活性化バッチ中に0.06
モル/l グアニジン−ヒドロクロリド及び2ミリモル
/l DTEの残留濃度が存在した。
【0031】 変性−/還元剤を分離せずに活性化する際の、GSSG 濃度に対する活性収率の依存性 GSSG 収 率′ 刺激可能性 (ミリモル/l) (%) (係数) 0.2 0 − 1 0.13 4.0 5 1.49 7.4 6 1.28 5.4 7 1.04 5.8 9 0.98 5.2 10 1.77 10.0 15 0 − 20 0 − ′:“屈折小体”の全蛋白質含量に対する活性t−PAの収率 例 2 RB(“屈折小体”)−調製物(約5mg)を0.1モ
ル/l トリス/HCl(pH8.6)、6モル/l
グアニジン−ヒドロクロリド及び0.15〜0.2モル
/l DTE1ml中で2〜3時間室温で恒温保持し
た。その後、不溶性物質(細胞壁フラグメント等)を遠
心分離(17000gで20分間)により分離した。変
性−及び還元剤は0.01モル/l HCl中のセファ
デックスG25(超精密)を介してゲル濾過を行なうこ
とにより除去した。その際に、試料は約5〜10倍稀釈
した。0.01モル/l HCl中の還元物質を−20
℃で貯蔵した。
【0032】例3 次表に種々の本発明によるパラメータの、t−PAの活
性及び刺激可能性に対する作用を総括した。これらの再
酸化実験のために、例2により可溶化し、還元した蛋白
質を予備精製しなかった。
【0033】還元蛋白質(0.01モル/l HCl
中)を“再酸化緩衝剤”中で1:10〜1:500に稀
釈することにより活性化した。活性化は室温で22〜4
8時間恒温保持した後で測定した。再酸化蛋白質の活性
は、0.1モル/lトリス/HCl(pH=10.5)
+1ミリモル/l EDTA+0.5モル/l L−ア
ルギニン+1mg/ml BSA+0.5ミリモル/l
GSH(還元型グルタチオン)+0.5ミリモル/l
GSSG(グメタチオンジカスフィド)中の“標準再
酸化”(=100%)に対する。
【0034】刺激可能性は
【0035】
【数1】
【0036】から計算する[W. Nieuwenhuizen et a
l.、“Biochemica et Biophysica Acta”、755(1
983)、531〜533参照]。活性(%)及び刺激
可能性(係数)はJ. H. Verheijen、“Thromb. Haemost
as.”、48(3)、266〜269(1982)によ
り測定した。
【0037】次の結果が得られた: 1. L−アルギニン又はグアニジン−ヒドロクロリド
の添加に対する活性収率の依存性 再酸化:0.1モル/l トリス/HCl(pH10.
5)+1ミリモル/l EDTA+1mg/ml BS
A+0.5ミリモル/l GSH+0.5ミリモル/l
GSSG中 a) L−アルギニン L−アルギニン 活 性 刺激可能性 (モル/l) (%) (係数) 0 4 2.5 0.25 98 7.5 0.5 100 21.9 0.75 27 16.3 1.0 23 3.5 この実験では、t−PAがL−アルギニンにより阻害さ
れると考えられる。それ故、高いL−アルギニン濃度で
の活性収率の低下は阻害に関して補正すべきである。
【0038】 2.尿素及び尿素誘導体の添加に対する活性収率の依存
性 再酸化:0.1モル/l トリス(pH10.5)、 1ミリモル/l EDTA、1mg/ml BSA、 5ミリモル/l GSH、0.2ミリモル/l GSSG中 3.脂肪酸アミド添加に対する活性収率の依存性: 再酸化:0.1モル/l トリス(pH10.5)、 1ミリモル/l EDTA、1mg/ml BSA、 5ミリモル/l GSH、0.2ミリモル/l GSSG中 4.活性収率のpH値に対する依存性 再酸化:0.1モル/l トリス/HCl+1ミリモル
/l EDTA +0.5モル/l L−アルギニン中+1mg/ml
BSA、 +0.5ミリモル/l GS+0.5ミリモル/l G
SSG 5.活性収率のGSH/GSSG濃度に対する依存性 再酸化:0.1モル/l トリス/HCl、pH10.
5、 +1ミリモル/l EDTA +0.5モル/l L−アルギニン +1mg/ml BSA、 6.再酸化する際に活性収率の蛋白質濃度(稀釈1:2
0〜1:500)に対する依存性 再酸化:0.1モル/l トリス/HCl(pH10.
5) +1ミリモル/l EDTA +0.5モル/l L−アルギニン+1mg/ml B
SA、 +0.5ミリモル/l GSH+0.5ミリモル/l
GSSG 7.活性収率のBSA添加に対する依存性 再酸化:0.1モル/l トリス/HCl(pH10.
5) +1ミリモル/l EDTA +0.5モルL−アルギニン +0.5ミリモル/l GSH+0.5ミリモル/l
GSSG 第1図及び第2図は、標準試験において0.1モル/l
トリス/HCl(pH=10.5)+1ミリモル/l
EDTA+0.5モルL−アルギニン+1mg/ml
BSA+0.5ミリモル/lGSH+0.5ミリモル
/l GSSG中、室温で17時間再酸化した後のCN
Br−FSPを含有する場合と含有しない場合の活性を
図示したものである。第1図及び第2図において、曲線
(A)がCNBr−FSPの存在における活性であり、
曲線(B)がCNBr−FSPの不存在における活性で
ある。
【0039】例4(参考例) t−PAとグルタチオンとの混合ジスルフィドを介する
t−PAの活性使用する“屈折小体”は前記の例の1つ
により得た。“屈折小体”の還元は、0.1モル/l
トリス/HCl(pH8.6)、1ミリモル/l ED
TA、6モル/lGdn/HCl、0.2モル/l D
TE中、蛋白質濃度約1mg/mlで室温で2時間恒温
保持することにより行なった。
【0040】0.01モル/l HClに対して透析
し、還元した蛋白質を0.1モル/lトリス(pH9.
3)、9モル/l尿素及び0.2モル/l GSSGに
より比1:1で稀釈しかつ室温で5時間恒温保持した。
【0041】濃HClでpH3の酸性にした後で、透析
を0.01モル/l HClに対して4℃で行なった。
透析後に全蛋白質濃度は0.33mg/mlであった。
このように調整したt−PASSGを用いて至適再活性
化条件を測定した。
【0042】a)t−PASSGの活性化の至適pH 次の最適化実験にあるように、(1)GSSGを使わず
かつ(2)活性を室温で17時間恒温保持した後で測定
した。活性化は、0.1モル/l トリス、1ミリモル
/l EDTA、0.5モル/l L−アルギニン、1
mg/ml BSA及び2ミリモル/l GSH中で
1:100に稀釈することによりpH値を変えて行なっ
た。
【0043】 pH 収 率(%) 刺激可能性 6 0.04 3.3 6.5 0.37 9.5 7 1.35 11.4 7.5 5.66 7.1 8 7.32 8.2 8.5 8.65 7.0 9 8.59 8.7 9.5 8.32 11.7 10 6.15 12.5 10.5 3.07 11.2 収率は使用した蛋白質量に対する活性t−PAの%であ
る。
【0044】b)t−PASSGの活性化結果の再現性 同一の活性化条件では、測定列が異なると、とりわけ標
準t−PAの変動により惹起される種々の収率が認めら
れる。この誤差範囲を明瞭にするために、0.1モル/
l トリス/HCl(pH8.5)、1ミリモル/l
EDTA、0.5モル/l L−アルギニン、1mg/
ml BSA及び2ミリモル/l GSH中で1:10
0ないしは1:200に稀釈した後のすべての活性化デ
ータを総括した。
【0045】 実 験 収 率(%) 刺激可能性 1 8.65 7.0 2 4.47 9.3 3 4.49 9.7 4 8.50 6.5 5 3.45 17.2 6 4.32 8.3 7 3.29 14.0 8 3.54 13.4 9 5.07 16.4 平均値 5.1+/−1.9 11.3+/−3.8 c)活性化された蛋白質の安定性 活性化は、本例で0.1モル/l トリス/HCl、1
ミリモル/l EDTA、0.5モル/l L−アルギ
ニン、1mg/ml BSA及び2ミリモル/lGSH
中で1:200に稀釈することにより行なった。
【0046】 時 間 pH 9.5 (h) 収 率(%) 刺激可能性 1 0 − 6 0.89 15.5 23 2.43 23.1 47 2.83 23.6 71 2.62 21.5 215 2.21 22.6 239 2.28 14.3 例5 遺伝子工学的に製造したインターフェロン−βの活性化 “屈折小体”を前記の方法により生成した。“屈折小
体”の還元/可溶化は次のように行なった。ペレットを
9.1モル/l トリス/HCl(pH8.6)、6モ
ル/l Gdn・HCl、1ミリモル/l EDTA及
び0.2モル/lDTE10ml中25℃で3時間恒温
保持しかつ4℃、48000gで30分間遠心した後で
上澄みのpHを濃HClで約3に調節した。引続いて、
0.01モル/l HCl中セファデックスG25Fを
介してゲル濾過を行なった。
【0047】溶出液を導電性、蛋白質濃度及び再活性能
について試験した。
【0048】再酸化蛋白質の活性は、0.1モル/l
トリス/HCl(pH10.5)、1ミリモル/l D
ETA、5ミリモル/l GSH、0.5ミリモル/l
GSSG及び0.25モル/l L−アルギニン中の
“標準活性化”(=100%)に対する。
【0049】a)活性収率のL−アルギニン添加に対す
る依存性 溶出液を0.1モル/l トリス/HCl(pH8.
5)、1ミリモル/lEDTA、5ミリモル/l GS
H、0.5ミリモル/l GSSGにより1:50に稀
釈しかつ0℃で20時間活性化した。
【0050】 活性のL−アルギニン−依存性 L−アルギニン(モル/l) 活性(%) 0 8 0.25 8 0.5 15 0.75 15 b)活性収率の尿素添加に対する依存性 活性化溶液は前記のa)に相当するが、0℃で17時間
活性化した。
【0051】 活性の尿素依存性 尿素(モル/l) 活性(%) 0 13 0.5 100 1 200 1.5 100 c)ホルムアミド添加に対する活性収率の依存性 a)と同様に活性化し、試料を0℃で17時間活性化し
た後で試験した。
【0052】 活性化のホルムアミド依存性 ホルムアミド(モル/l) 活 性 0 13 1 13 2 13 3 0 4 0 d)レドックス緩衝剤に対する活性収率の依存性 溶出液を0.1モル/l トリス/HCl(pH8.
5)、1ミリモル/lEDTA及び0.25モル/l
L−アルギニン中で1:50に稀釈しかつ試料を0℃で
17時間活性化後に試験した。
【0053】 活性のGSH/GSSG依存性 GSH(ミリモル/l) GSSG(ミリモル/l) 活性(%) 1 0.5 6 5 0.5 13 10 0.5 25 20 0.5 25 5 0.1 13 5 0.5 13 5 1.0 13 5 5 6 e)BSA添加に対する活性収率の依存性 溶出液を0.1モル/l トリス/HCl(pH8.
5)、1ミリモル/lEDTA、5ミリモル/l GS
H、0.5ミリモル/l GSSG及び0.2モル/l
L−アルギニン中で1:50に稀釈しかつ0℃で17
時間活性化後に試験した。
【0054】 活性のBSA依存性 BSA(mg/ml) 活 性(%) 0 13 1 13 2 25 5 13 f)pHに対する活性収率の依存性 溶出液を0.1モル/l トリス/HCl、1ミリモル
/l EDTA、5ミリモル/l GSH、0.5ミリ
モル/l GSSG及び0.25モル/l L−アルギ
ニン中で1:50に稀釈しかつ0℃で17時間活性化後
に試験した。 活性のpH依存性 pH 活 性(%) 6.5 0 7.5 6 8.5 13 9.5 50 10.5 100
【図面の簡単な説明】
【図1】標準試験において0.1モル/l トリス/H
Cl(pH=10.5)+1ミリモル/l EDTA+
0.5モルL−アルギニン+1mg/ml BSA+
0.5ミリモル/l GSH+0.5ミリモル/l G
SSG中、室温で17時間再酸化した後のCNBr−F
SPを含有する場合(曲線A)と含有しない場合(曲線
B)のt−PA活性を図示したものである。
【図2】標準試験において0.1モル/l トリス/H
Cl(pH=10.5)+1ミリモル/l EDTA+
0.5モルL−アルギニン+1mg/ml BSA+
0.5ミリモル/l GSH+0.5ミリモル/l G
SSG中、室温で17時間再酸化した後のCNBr−F
SPを含有する場合(曲線A)と含有しない場合(曲線
B)のt−PA活性を図示したものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C12N 9/64 Z 15/09 (C12P 21/00 C12R 1:19) (C12P 21/00 C12R 1:40) (72)発明者 マッテス,ラルフ ドイツ連邦共和国 D−8125 オーベルハ ウゼン アイアッハー シュトラーセ 37 (72)発明者 ルードルフ,ライナー ドイツ連邦共和国 D−8400 レーゲンス ブルク ウンテリスリンガー ヴェーク 21 (56)参考文献 特開 昭59−161321(JP,A) 欧州特許出願公開122080(EP,A)

Claims (21)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 遺伝子工学的に製造した、異種の、ジス
    ルフイド結合を含有する真核蛋白質を原核生物中で発現
    後に、細胞を砕解し、変性及び還元条件下に可溶化しか
    つGSH/GSSGの存在における酸化条件下に再活性
    化することにより活性化する方法において、再活性化工
    程においてpH値9〜12、GSH濃度0.1〜20ミ
    リモル/l、GSSG濃度0.01〜3ミリモル/lで
    かつ変性作用をしない濃度の変性剤を用いて作業するこ
    とを特徴とする方法。
  2. 【請求項2】 再活性化工程においてpH値が9.5〜
    11であることを特徴とする請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】 再活性化工程において、GSH濃度は
    0.2〜10ミリモル/l及び/又はGSSG濃度は
    0.05〜1ミリモル/lであることを特徴とする請求
    項1又は2記載の方法。
  4. 【請求項4】 可溶化後及び再活性化前に精製を行なう
    ことを特徴とする請求項1から3までのいずれか1項記
    載の方法。
  5. 【請求項5】 再活性化を変性−/還元剤を予め分離す
    ることなく行ない、その際に変性/還元後の反応溶液を
    再活性化緩衝剤で稀釈しかつ再活性化の際にGSSG濃
    度がDTEの残留濃度を上廻ることを特徴とする請求項
    1から3までのいずれか1項記載の方法。
  6. 【請求項6】 発現をE.コリ又はP.プチダで行なう
    請求項1から5までのいずれか1項記載の方法。
  7. 【請求項7】 再活性化工程において変性剤としてアル
    ギニン、グアニジン−ヒドロクロリド及び/又は一般
    式: R−CO−NRR (I) [式中R及びRはH
    又はC原子1〜4個を有するアルキルを表わしかつR
    はH又はNHR又はC原子1〜3個を有するアルキル
    を表わす]の化合物少なくとも1種を使用する請求項1
    から6までのいずれか1項記載の方法。
  8. 【請求項8】 アルギニン及び/又はグアニジンヒドロ
    クロリドの濃度が0.1〜1.0モル/lである請求項
    7記載の方法。
  9. 【請求項9】 一般式Iの化合物の濃度が0.5〜4モ
    ル/lである請求項7記載の方法。
  10. 【請求項10】 再活性化工程において蛋白質分解作用
    をしない蛋白質の存在において作業する請求項1から9
    までのいずれか1項記載の方法。
  11. 【請求項11】 細胞の砕解を超音波、高圧分散又はリ
    ゾチームを用いて行なう請求項1から10までのいずれ
    か1項記載の方法。
  12. 【請求項12】 砕解を稀水性緩衝液中、中性乃至弱酸
    性のpH値で行なう請求項11記載の方法。
  13. 【請求項13】 細胞の砕解後に不溶性成分を分離する
    請求項1から12までのいずれか1項記載の方法。
  14. 【請求項14】 可溶化工程において、アルカリ性pH
    値でメルカプト基からの還元剤の存在において及び変性
    剤の存在において作業する請求項1から13までのいず
    れか1項記載の方法。
  15. 【請求項15】 変性剤としてグアニジンヒドロクロリ
    ド及び/又は一般式Iの化合物の存在において作業する
    請求項14記載の方法。
  16. 【請求項16】 グアニジンヒドロクロリドの濃度が6
    モル/lであり、一般式Iの化合物の濃度が8モル/l
    である請求項15記載の方法。
  17. 【請求項17】 DTE、β−メルカプトエタノー
    ル、システイン又はGSHの存在において作業する請求
    項14から16までのいずれか1項記載の方法。
  18. 【請求項18】 精製及び還元剤、酸化剤又は変性剤の
    分離は滅菌溶離クロマトグラフィ又は透析により行なう
    請求項1から17までのいずれか1項記載の方法。
  19. 【請求項19】 再活性化工程の後で透析による精製工
    程を行なう請求項1から18までのいずれか1項記載の
    方法。
  20. 【請求項20】 遺伝子工学的に製造した真核蛋白質と
    してt−PAを使用する請求項1から19までのいずれ
    か1項記載の方法。
  21. 【請求項21】 遺伝子工学的に製造した真核蛋白質と
    してインターフエロンβを使用する請求項1から19ま
    でのいずれか1項記載の方法。
JP3079762A 1985-10-23 1991-04-12 遺伝子工学的に製造した、異種の、ジスルフイド結合を含有する真核蛋白質を原核における発現後に活性化する方法 Expired - Lifetime JPH0824594B2 (ja)

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