JPS5820592B2 - kallikreinoseihouhou - Google Patents

kallikreinoseihouhou

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JPS5820592B2
JPS5820592B2 JP50093694A JP9369475A JPS5820592B2 JP S5820592 B2 JPS5820592 B2 JP S5820592B2 JP 50093694 A JP50093694 A JP 50093694A JP 9369475 A JP9369475 A JP 9369475A JP S5820592 B2 JPS5820592 B2 JP S5820592B2
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JP
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kallikrein
concanavalin
insoluble
present
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佐々木征治
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Amano Enzyme Inc
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Amano Pharmaceutical Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、カリクレインの精製方法に関する。[Detailed description of the invention] The present invention relates to a method for purifying kallikrein.

さらに詳しくは、哺乳動物臓器より得られるカリクレイ
ンを簡単に且つ大量に高純度に精製する方法に関するも
のである。
More specifically, the present invention relates to a method for easily purifying kallikrein obtained from mammalian organs to high purity in large quantities.

カリクレインは、動物生体内各所で生産される一種の蛋
白質分解酵素であり、そして又血漿中のキニノーゲンか
ら活性ペプチド・キニンを特異的かつすみやかに遊離さ
せるキニン遊離酵素の一種でもある。
Kallikrein is a type of proteolytic enzyme produced in various parts of animal bodies, and is also a type of kinin-releasing enzyme that specifically and promptly releases the active peptide kinin from kininogen in plasma.

カリクレインは、末梢血管拡張作用等の生理活性を有し
、循環器系疾患の治療に有効とされているので、従来よ
り哺乳動物の膵臓、顎下腺、尿、血液などからカリクレ
インの抽出、精製が行われてきた。
Kallikrein has physiological activities such as peripheral vasodilation and is said to be effective in the treatment of circulatory system diseases. has been carried out.

しかしながら医薬としてのカリクレインの需要は、近年
増加の一途をたどり、特に高純度カリクレインの安価に
して多量生産が切望されているのが現況である。
However, the demand for kallikrein as a medicine has been increasing steadily in recent years, and there is currently a strong desire to produce high-purity kallikrein in large quantities at low cost.

一般に、カリクレインは給源として動物臓器を原料とす
るため、共存する異種蛋白質が非常に多く、これらの分
離は困難をきわめ、高純度のカリクレインを得ることは
きわめて困難なこととされているのである。
In general, since kallikrein is sourced from animal organs, there are a large number of coexisting foreign proteins, making separation of these extremely difficult and extremely difficult to obtain highly pure kallikrein.

従来、カリクレインから異種蛋白質を除去するためには
、繁雑な操作例えば、硫安塩析、溶媒沈澱、イオン交換
クロマト、ゲル口過等の組合せを必要としたり、或は高
価な試薬であるインヒビターにより異種蛋白質を特異的
に吸着除去さする方法を用いたすせねばならなかったの
である。
Conventionally, in order to remove foreign proteins from kallikrein, a combination of complicated operations such as ammonium sulfate salting out, solvent precipitation, ion exchange chromatography, gel filtration, etc. was required, or foreign proteins were removed using inhibitors, which are expensive reagents. A method of specifically adsorbing and removing proteins had to be used.

しかしながら、これらいづれの方法においても、カリク
レインを安価にしてかつ多量生産するうえに十分な工業
性をもつとはいえないのである。
However, none of these methods can be said to have sufficient industrial efficiency to produce kallikrein at low cost and in large quantities.

本発明者は、このように精製困難なカリクレインの精製
方法について、操作が簡単で、精製効率のよい方法を求
めて鋭意研究を蓋ねた結果、不溶性コンカナバリンAを
用いてカリクレインを特異的に吸着せしめ、かつ異種蛋
白質は未吸着のままにせしめることにより、カリクレイ
ンとカリクレイン類似の異種蛋白質との分離をきわめて
容易に行わしめ、安価にして高純度カリクレインを得る
ことに成功し、本発明を完成したものである。
The present inventor conducted intensive research in search of a method for purifying kallikrein, which is difficult to purify, with easy operation and high purification efficiency, and as a result, the inventors succeeded in specifically adsorbing kallikrein using insoluble concanavalin A. The present invention has been completed by successfully separating kallikrein from kallikrein-like heterologous proteins at low cost and by allowing the foreign proteins to remain unadsorbed. It is something.

本発明は、カリクレイン含有液を不溶性コンカナバリン
Aに接触させ、カリクレインを吸着せしめ、次いでグル
コース又は/及びマンノースを約10係含有する食塩溶
液で流下し、高純度のカリクレインを溶離することを特
徴とするカリクレインの精製方法である。
The present invention is characterized by bringing a kallikrein-containing solution into contact with insoluble concanavalin A to adsorb kallikrein, and then flowing down with a saline solution containing about 10% of glucose or/and mannose to elute highly purified kallikrein. This is a method for purifying kallikrein.

本発明の第一の特色は、異種蛋白質を含むカリクレイン
を不溶性コンカナバリンAに接触させカリクレインを特
異的に吸着させることである。
The first feature of the present invention is that kallikrein containing a foreign protein is brought into contact with insoluble concanavalin A to specifically adsorb kallikrein.

この吸着によって異種蛋白質は吸着しないのでそのまま
食塩水で流去してしまえば、カリクレインだけが不溶性
コンカナバリンAに残ることとなる。
This adsorption does not adsorb foreign proteins, so if it is washed away with saline, only kallikrein will remain in the insoluble concanavalin A.

本発明の第二の特色は不溶性コンカナバリンAに特異的
に吸着されたカリクレインをグルコース又は/及びマン
ノースを約10係含有する食塩溶液で溶離することであ
る。
A second feature of the present invention is that kallikrein specifically adsorbed to insoluble concanavalin A is eluted with a saline solution containing about 10 parts of glucose or/and mannose.

この処理によってカリクレインはほとんど不溶性コンカ
ナバリンAから溶離し、きわめて純度の高いカリクレイ
ンを得ることができる。
By this treatment, most of kallikrein is eluted from insoluble concanavalin A, and kallikrein of extremely high purity can be obtained.

本発明で使用するコンカナバリンAは、例えばビオチミ
カ・エト・ビオフイジカ・アクタ(BIOCHIMIC
A ET BIOPHYSICAACTA) 147巻
262〜271頁(1967)の方法によって、ナタ豆
の種子から容易に抽出、精製することができる。
Concanavalin A used in the present invention is, for example, Biochimica et Biophidica acta (BIOCHIMICA).
It can be easily extracted and purified from the seeds of rapeseed by the method described in AET BIOPHYSICAACTA) Vol. 147, pp. 262-271 (1967).

コンカナバリンAを不溶性にするには、コンカナバリン
Aを不溶性担体、例えば、不活性で、疎であり、不溶性
であり、しかも親水性であるような不溶性担体、例えば
、アガロース(登録商標セファロース:ファルマシア・
ファインケミカル社製)、デキストラン(登録商標 セ
ファデツクス:ファルマシア・ファインケミカル社製)
、セルロース・パウダーなどへ化学的に共有結合させる
か、あるいは、グルタルアルデヒドのようなポリアルデ
ヒドを用いてコンカナバリンAを重合、ゲル化させる等
の公知の方法にて不溶化せしめることができる。
To make concanavalin A insoluble, concanavalin A can be transferred to an insoluble carrier, such as an inert, sparse, insoluble, and hydrophilic insoluble carrier, such as agarose (registered trademark Sepharose: Pharmacia Pharmaceutical Co., Ltd.).
Fine Chemical Co., Ltd.), Dextran (registered trademark Sephadex: Pharmacia Fine Chemical Co., Ltd.)
Concanavalin A can be chemically covalently bonded to cellulose powder or the like, or it can be made insolubilized by a known method such as polymerization and gelation of concanavalin A using a polyaldehyde such as glutaraldehyde.

ここに得られる不溶性コンカナバリンAは、カリクレイ
ンに対して特異的な親和力を有するため、カリクレイン
含有物に加えて攪拌するか、あるいは、不溶性コンカナ
バリンAをカラムに充填し、該カラムにカリクレイン含
有物を通過させることによってカリクレインを特異的に
吸着させた後、食塩溶液にて洗浄し、異種蛋白質を洗い
流すことができる。
The insoluble concanavalin A obtained here has a specific affinity for kallikrein, so it is either added to the kallikrein-containing material and stirred, or the insoluble concanavalin A is packed in a column and the kallikrein-containing material is passed through the column. After specifically adsorbing kallikrein, it is possible to wash away foreign proteins by washing with a saline solution.

異種蛋白質を洗い流したカリクレイン吸着物にグルコー
ス又は/及びマンノースを約10チ含有する食塩溶液で
特異的にカリクレインを溶離することかできる。
Kallikrein can be specifically eluted with a saline solution containing about 10 g of glucose or/and mannose on the adsorbed kallikrein from which foreign proteins have been washed away.

食塩溶液としてはかなり広範囲の濃度のものを選択する
ことができるが、好ましくは0.5〜1.5M程度、特
に好ましくはIMのものが使用される。
The salt solution can be selected from a fairly wide range of concentrations, but preferably about 0.5 to 1.5M, particularly preferably IM.

カリクレインが溶離された不溶性コンカナバリンAは洗
滌用緩衝液で洗浄するのみで直ちに使用可能であり、さ
らに又、使用後の再生操作を必要としないなどの作業性
にも富んでいるのである。
Insoluble concanavalin A from which kallikrein has been eluted can be used immediately by simply washing with a washing buffer, and is also highly workable, as it does not require regeneration after use.

本発明におけるカリクレインの精製はきわめて簡便で、
しかも得られるカリクレインは驚異的に純度が高く、カ
リクレインの製剤上益するところきわめて犬なるもので
ある。
Purification of kallikrein in the present invention is extremely simple;
Moreover, the obtained kallikrein has an amazingly high purity, and is extremely useful for preparations of kallikrein.

次に本発明の試験例を示す。Next, test examples of the present invention will be shown.

試験例 豚膵臓抽出物(パンクレアチン)より熱水抽出して得ら
れる粗カリクレイン溶液を(1)実施例1と同様の方法
で得た不溶性コンカナバリンA処理したもの(本発明の
方法)、(2)ディエチル・アミノエチル(DEAE−
)セルロース処理したもの(特公昭37−11697に
よる公知の方法)のそれぞれに吸着させ、それぞれの方
法、即ち、(1)では実施例1と同様の方法、(2)で
は特公昭37−11697の実施例1の方法によって精
製し、得られたカリクレインについて等電点分画を行な
い、精製度を比較検討した。
Test Example Crude kallikrein solution obtained by hot water extraction from pig pancreas extract (pancreatin) was treated with (1) insoluble concanavalin A obtained in the same manner as in Example 1 (method of the present invention), (2) ) Diethyl aminoethyl (DEAE-
) treated with cellulose (known method according to Japanese Patent Publication No. 37-11697), and adsorbed using the same method as in Example 1 for (1), and the same method as in Example 1 for (2), The kallikrein obtained by purification by the method of Example 1 was subjected to isoelectric point fractionation, and the degree of purification was compared and examined.

分画条件は、アンフオライン(LKB社製)のpH範囲
が3.5〜10のものを用い、終濃度1%、初発電圧7
00V、12mA、終電圧700 V 、 1.5 m
A、通電時間は42時間、通電中の温度は5℃を設定し
た。
The fractionation conditions were Ampholine (manufactured by LKB) with a pH range of 3.5 to 10, final concentration 1%, and initial voltage 7.
00V, 12mA, final voltage 700V, 1.5m
A. The energization time was set to 42 hours, and the temperature during energization was set to 5°C.

通電終了後、21rllづつ分取し、各々のフラクショ
ンについて、−、カゼインの分解活性、N−ベンゾイル
・アルギニン・エチルエステル(BAEE)の分解活性
、及び280mμにおける吸光度を測定した。
After energization, 21 rll fractions were collected, and the -, casein decomposition activity, N-benzoyl arginine ethyl ester (BAEE) decomposition activity, and absorbance at 280 mμ were measured for each fraction.

その結果は、第1図及び第2図に示されているように、
BAEE分解活性で示されるカリクレイン活性は、(1
)、(2)の両方法とも等電点(以下pIと記す)は3
.9〜4.1に認められるのである。
The results are as shown in Figures 1 and 2.
Kallikrein activity indicated by BAEE degrading activity is (1
) and (2), the isoelectric point (hereinafter referred to as pI) is 3.
.. 9 to 4.1.

なお、このBAEE分解活性とカリクレインのキニン遊
離の生理活性は相関関係が認められるので、BAEE分
解活性をもってカリクレイン活性として表わした。
Since there is a correlation between this BAEE-degrading activity and the physiological activity of kallikrein to release kinin, the BAEE-degrading activity was expressed as kallikrein activity.

一方、高純度のカリクレインは、カゼインに対する分解
活性を示さないが、低純度カリクレインには、共存する
プロテアーゼが含まれると、カゼイン分解活性が認めら
札 このようなカゼイン分解活性が強く認められる低純
度カリクレインに於ては、カリクレインの作用によって
遊離される活性ペプチド・キニンを不活性物質に分解す
るキニナーゼが混在する可能性が非常に高い。
On the other hand, high-purity kallikrein does not show any degrading activity towards casein, but low-purity kallikrein exhibits casein-degrading activity if it contains coexisting proteases. It is very likely that kallikrein contains kininase, which breaks down the active peptide kinin released by the action of kallikrein into inactive substances.

第2図に示される如く、(2)の公知の方法にあっては
、pI 4.5 、 pI 4.9 、 pI 5.3
にカゼイン分解活性のピークが強く認められ、さらに又
その280mμにおける蛋白質の吸光度測定からも、p
I 4.5 、 pI 4゜9 、 pH5,3、pI
5.8 、 pH6,8、pI 8.1にそれぞれ等
電点を有する異種蛋白質が多く存在する。
As shown in FIG. 2, in the known method (2), pI 4.5, pI 4.9, pI 5.3
A strong peak of caseinolytic activity was observed in , and furthermore, the protein absorbance measurement at 280 m
I 4.5, pI 4゜9, pH 5.3, pI
There are many different proteins that have isoelectric points at pH 5.8, pH 6.8, and pI 8.1.

このように公知の方法にあっては強いカゼイン分解活性
と共に多くの異種蛋白質が含まれるのに対し、(1)の
本発明の方法にあっては、第1図に示される如く、第2
図に比較して280mμの吸光度測定においてピークの
数が非常に少なくそしてその値が低く、又、カゼイン分
解活性は殆んど認められず、キニナーゼも除去されてい
るのである。
In this way, in the known method, many heterologous proteins are involved along with strong casein-degrading activity, whereas in the method (1) of the present invention, as shown in FIG.
Compared to the figure, the number of peaks and the peak values in absorbance measurement at 280 mμ are very small, and the values are low.Also, almost no casein-degrading activity is observed, and kininase has also been removed.

従って、本発明の方法により精製されたカリクレインは
、公知方法で精製されたカリクレインに比してカリクレ
イン類似の異種蛋白質がほとんど含まれていないことを
示すものである。
Therefore, kallikrein purified by the method of the present invention contains almost no heterologous protein similar to kallikrein compared to kallikrein purified by a known method.

かくして、動物臓器に由来するカリクレインを抽出、精
製する際に混在するトリプシン、キモトリプシン、キニ
ナーゼ等のカリクレイン類似の異種蛋白質の除去が、一
工程でしかも効率良く経済的に行なわれ得るものである
In this way, foreign proteins similar to kallikrein, such as trypsin, chymotrypsin, and kininase, which are present when extracting and purifying kallikrein derived from animal organs, can be removed efficiently and economically in one step.

本試験例及び実施例において用いた活性測定法は次の通
りである。
The activity measurement method used in this test example and examples is as follows.

1 カリクレイン生理活性 9屋等の方法〔ザ・ジャーナル・オブ・バイオケミスト
リー(J 、 Bioehem 、 ) 58巻。
1. Kallikrein Physiological Activity 9. Method of Kallikrein et al. [The Journal of Biochemistry (J, Biohem, ) vol. 58.

201頁(1956年)〕に従って行った。201 (1956)].

2 カゼイン分解活性 クニツツ(Kunitz )の方法〔ザ・ジャーナル・
オブ・ゼネラル・フイジオロジー(J。
2 Casein degrading activity Kunitz's method [The Journal
of General Physiology (J.

Gen、Physiol ) 30巻、291頁(19
47年)〕に従って行った。
Gen, Physiol) Volume 30, Page 291 (19
1947)].

3 BAEE分解活性 トラウツホルド(I 、 Trautschold )
等の方法〔ホツペザイラーズ・ツアイトシュリフト・フ
ユア・フイジオロジツシエ・ヘミ−(Hoppe−8e
yIers Z、 Physiul、 Chem、 )
325巻。
3 BAEE degrading activity Trautschold (I, Trautschold)
[Hoppe-8e
yIers Z, Physiul, Chem, )
Volume 325.

48頁(1961年)〕に従って行った。48 (1961)].

次に本発明の実施例を示す。Next, examples of the present invention will be shown.

実施例 1 豚膵臓の脱脂粉末50rを500rnlの水に懸濁させ
、48℃、1時間熱水抽出後、アセトン分画を行い、得
られる沈澱を水に溶解、透析してカリクレイン含有液を
得た。
Example 1 50 liters of defatted pork pancreas powder was suspended in 500 rnl of water, extracted with hot water at 48°C for 1 hour, and then fractionated with acetone. The resulting precipitate was dissolved in water and dialyzed to obtain a kallikrein-containing solution. Ta.

一方、セファロース4Bをブロムシアンで活性化し、こ
れにコンカナバリンAを共有結合させてコンカナバリン
A−セファロースを得、これの100−をカラムに充填
し、上記カリクレイン含有液を通液し、カリクレインを
コンカナバリンA−セファロースに吸着せしめた。
On the other hand, Sepharose 4B was activated with bromic cyanide, concanavalin A was covalently bonded to it to obtain concanavalin A-Sepharose, 100% of this was packed in a column, and the above kallikrein-containing solution was passed through to convert kallikrein to concanavalin A-Sepharose. It was adsorbed to Sepharose.

カラムを1M食塩溶液で洗浄後、10%グルコースを含
む1M食塩溶液で該吸着体からカリクレインを溶出した
After washing the column with 1M saline solution, kallikrein was eluted from the adsorbent with 1M saline solution containing 10% glucose.

溶出液を水に対して透析後、凍結乾燥を行い精製カリク
レイン85■を得た。
The eluate was dialyzed against water and then freeze-dried to obtain purified kallikrein 85.

精製カリクレインの生理活性を測定したところ25 k
u/1nIi!であった。
When the physiological activity of purified kallikrein was measured, it was 25k.
u/1nIi! Met.

実施例 2 コンカナバリンA100fを0.1Mリン酸緩衝液に溶
解し、これに25%グルタルアルデヒド80rrllを
加え、1時間水冷下攪拌し、遠心分離によってゲル化し
たコンカナバリンAを得る。
Example 2 Concanavalin A100f is dissolved in 0.1M phosphate buffer, 80rrll of 25% glutaraldehyde is added thereto, stirred under water cooling for 1 hour, and gelled concanavalin A is obtained by centrifugation.

このゲル化したコンカナバリンAをカラムに充填し、実
施例1と同様にして豚膵臓の脱脂粉末300vより得た
カリクレイン含有液をカラムに通液した。
This gelled concanavalin A was packed into a column, and a kallikrein-containing solution obtained from 300 vol of defatted pork pancreas powder in the same manner as in Example 1 was passed through the column.

カラムを1M食塩溶液で洗浄後、10%グルコースを含
む1M食塩溶液で吸着体中のカリクレインを溶出した。
After washing the column with a 1M salt solution, kallikrein in the adsorbent was eluted with a 1M salt solution containing 10% glucose.

その後、溶出液を水に対して透析し、凍結乾燥を行い、
カリクレイン12を得た。
The eluate was then dialyzed against water and freeze-dried.
Kallikrein 12 was obtained.

このカリクレインの生理活性は30ku/7INiであ
った。
The physiological activity of this kallikrein was 30ku/7INi.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、本発明の方法により精製したカリクレインの
等電点分画のパターンを示すものであり、第2図は、D
EAE−セルロース法により精製したカリクレインの等
電点分画のパターンを示すものである。
FIG. 1 shows the isoelectric point fractionation pattern of kallikrein purified by the method of the present invention, and FIG.
This figure shows the isoelectric point fractionation pattern of kallikrein purified by the EAE-cellulose method.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 カリクレイン含有液を不溶性コンカナバリンAに接
触させ、カリクレインを吸着せしめ、次いでグルコース
又は/及びマンノースを約10%含有する食塩溶液で流
下し、高純度のカリクレインを溶離することを特徴とす
るカリクレインの精製方法。
1 Purification of kallikrein characterized by contacting a kallikrein-containing solution with insoluble concanavalin A to adsorb kallikrein, and then flowing down with a saline solution containing about 10% glucose or/and mannose to elute highly pure kallikrein. Method.
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