JPS62223197A - アルフア−1−抗プロテア−ゼ精製 - Google Patents
アルフア−1−抗プロテア−ゼ精製Info
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07K—PEPTIDES
- C07K14/00—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
- C07K14/81—Protease inhibitors
- C07K14/8107—Endopeptidase (E.C. 3.4.21-99) inhibitors
- C07K14/811—Serine protease (E.C. 3.4.21) inhibitors
- C07K14/8121—Serpins
- C07K14/8125—Alpha-1-antitrypsin
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
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- Y10S435/00—Chemistry: molecular biology and microbiology
- Y10S435/814—Enzyme separation or purification
- Y10S435/815—Enzyme separation or purification by sorption
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Peptides Or Proteins (AREA)
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
発明の分野
本発明は、本明細書にてアルファー1−抗トリプシンと
称するヒト・アルファー1−抗プロチアーゼの精製に関
する。
称するヒト・アルファー1−抗プロチアーゼの精製に関
する。
発明の背景
アルファー1−抗トリプシン(AAT)は、血清および
他の種々の体液中に存在するアルファー1−グロブリン
である。肝臓にて合成された時、成熟AATは約500
00〜55000ダルトンの分子量を有する糖タンパク
質である。AATによって抑制されるタンパク質分解酵
素は、トリプシン、キモトリプシン、膵臓エラスターゼ
、皮膚コラーゲン、レニンおよびワロキナーゼならびに
多形核リンパ球のプロテアーゼを包含する。遺伝的に獲
得されたヒトのAATの欠失は、種々の病理学的症状、
特に、肺気腫および肝疾患に関係している。例えば、モ
ース、ニュー・イングランド・ジャーナル・オフ・メデ
イシン(Morse 、N、Eng。
他の種々の体液中に存在するアルファー1−グロブリン
である。肝臓にて合成された時、成熟AATは約500
00〜55000ダルトンの分子量を有する糖タンパク
質である。AATによって抑制されるタンパク質分解酵
素は、トリプシン、キモトリプシン、膵臓エラスターゼ
、皮膚コラーゲン、レニンおよびワロキナーゼならびに
多形核リンパ球のプロテアーゼを包含する。遺伝的に獲
得されたヒトのAATの欠失は、種々の病理学的症状、
特に、肺気腫および肝疾患に関係している。例えば、モ
ース、ニュー・イングランド・ジャーナル・オフ・メデ
イシン(Morse 、N、Eng。
J、Med、)、299(19) 、1045−104
8(1978)およびl担(20)、1099−110
5(1978);トビンら、アルキブズ・オフ・インタ
ーナル・メデイシン(Tobin et aL、、Ar
ch、Int、Med、)、143(7)。
8(1978)およびl担(20)、1099−110
5(1978);トビンら、アルキブズ・オフ・インタ
ーナル・メデイシン(Tobin et aL、、Ar
ch、Int、Med、)、143(7)。
1342−1348(1982); およびカレルら、
ネイチャー(Carrel、1 et al、、Nat
ure)、298(5872)。
ネイチャー(Carrel、1 et al、、Nat
ure)、298(5872)。
329−334(1982)参照。
エラスターゼは、肺組織を分解するプロテア−ゼである
。抑制されなければ、その活性により肺気腫を生じうる
。例えば、ガデツクら、アメリカン・レビュー・オフ゛
・レスピラトリー・デイズイーズ(Gadek et
al、、Am、 Rev、 Re5pHr。
。抑制されなければ、その活性により肺気腫を生じうる
。例えば、ガデツクら、アメリカン・レビュー・オフ゛
・レスピラトリー・デイズイーズ(Gadek et
al、、Am、 Rev、 Re5pHr。
Dis、)、127.545(1983)およびグレイ
サーら、アメリカン・レビュー・オフ・レスピラトリー
・デイズイーズ(Glaser et al、、Am、
Rev。
サーら、アメリカン・レビュー・オフ・レスピラトリー
・デイズイーズ(Glaser et al、、Am、
Rev。
Re5pHr、 Dis、) 、 127.54°7−
553(1983) は、AATが肺気腫の治療に有
用でありうることを示している。
553(1983) は、AATが肺気腫の治療に有
用でありうることを示している。
その治療的有用性のゆえに、および遺伝的なAATの欠
失患者の補欠治療法のようなある種の徴候に対して比較
的多量を必要とするため、研究者は、AATを多量に製
造する方法を探索してきた。従来、そのような方法とし
ては、血漿からのAATの精製があった。
失患者の補欠治療法のようなある種の徴候に対して比較
的多量を必要とするため、研究者は、AATを多量に製
造する方法を探索してきた。従来、そのような方法とし
ては、血漿からのAATの精製があった。
多量の加工した遺伝子産生物を産生ずるそのような方法
を約束するために、近年の努力は、形質転換した微生物
または細胞、特にイー・コリおよび酵母におけるAAT
の産生に焦点が当てられている。数人の研究者は、その
ような努力が成功したことを報告した。しかし、医薬的
適用に有用なそのような組替え型AATの精製のための
実用的方法は得られていない。
を約束するために、近年の努力は、形質転換した微生物
または細胞、特にイー・コリおよび酵母におけるAAT
の産生に焦点が当てられている。数人の研究者は、その
ような努力が成功したことを報告した。しかし、医薬的
適用に有用なそのような組替え型AATの精製のための
実用的方法は得られていない。
本発明の目的は、血清からのAATまたは組替え型微生
物、酵母もしくは細胞、特に組替え型細芳および酵母か
らのAATの大規模に実施できる改良精製法を提供する
ものである。
物、酵母もしくは細胞、特に組替え型細芳および酵母か
らのAATの大規模に実施できる改良精製法を提供する
ものである。
ローレルら、ジャーナル・オフ・クロマトグラフィー(
Laurell et al、、J、Chromato
g、)。
Laurell et al、、J、Chromato
g、)。
里、53〜61(1983)は、チオール−ジスルフィ
ド交換クロマトグラフィーを用いてAATを単離するこ
とを開示している。
ド交換クロマトグラフィーを用いてAATを単離するこ
とを開示している。
発明の要約
本発明は、1)AATの不純溶液をイオン交換吸着剤に
接触させ、そこから該AATを溶出し、2)1)からの
溶出液をチオール−ジスルフィド交換吸着剤に接触させ
、そこから該AATを溶出し、3)2)からの溶出液を
固体担体に結合させたヘパリンに接触させ、4)3)か
らの溶出液を亜鉛−キレート吸着剤に接触させ、そこか
ら該AATを溶出し、5)4)からの溶出液をイオン交
換吸着剤に接触させ、そこから該AATを溶出すること
を特徴とするAATの不純溶液からのAATの精製法を
提供するものである。
接触させ、そこから該AATを溶出し、2)1)からの
溶出液をチオール−ジスルフィド交換吸着剤に接触させ
、そこから該AATを溶出し、3)2)からの溶出液を
固体担体に結合させたヘパリンに接触させ、4)3)か
らの溶出液を亜鉛−キレート吸着剤に接触させ、そこか
ら該AATを溶出し、5)4)からの溶出液をイオン交
換吸着剤に接触させ、そこから該AATを溶出すること
を特徴とするAATの不純溶液からのAATの精製法を
提供するものである。
発明の詳細
な説明の方法は、各工程がそれぞれタンパク質精製の標
準方法に従って行なわれる一連の吸着工程からなる。各
工程は、一般的な意味において、標準的タンパク質精製
法であるが、特定の順序の特定の工程は、処理工程の無
数の可能性および有効かつ効率的な精製法を達成するた
めの無数の順序から選択しなければならない。
準方法に従って行なわれる一連の吸着工程からなる。各
工程は、一般的な意味において、標準的タンパク質精製
法であるが、特定の順序の特定の工程は、処理工程の無
数の可能性および有効かつ効率的な精製法を達成するた
めの無数の順序から選択しなければならない。
本発明の方法によって精製するAATは、血清由来AA
Tと同一とすることができる。本発明は、また、変種A
AT分子、すなわち、ある種の組替え型DNA由来AA
Tタンパク質にあてはまるような2次または3次構造に
おいて天然AATから変化したAAT分子に適用するこ
とができる。チオール−ジスルフィド交換工程において
ジスルフィド結合を形成する変種AATの能力が顕著な
悪影響を受けない場合、もとの構造と異なる変種AAT
分子も使用することができる。有用な変種AA、 T分
子には、例えば、カートニーら(Courtn、eye
tal、、)、ヨーロッパ特許出願第114777号、
カートニーら、ネイチャー(Courtn、ey et
al、。
Tと同一とすることができる。本発明は、また、変種A
AT分子、すなわち、ある種の組替え型DNA由来AA
Tタンパク質にあてはまるような2次または3次構造に
おいて天然AATから変化したAAT分子に適用するこ
とができる。チオール−ジスルフィド交換工程において
ジスルフィド結合を形成する変種AATの能力が顕著な
悪影響を受けない場合、もとの構造と異なる変種AAT
分子も使用することができる。有用な変種AA、 T分
子には、例えば、カートニーら(Courtn、eye
tal、、)、ヨーロッパ特許出願第114777号、
カートニーら、ネイチャー(Courtn、ey et
al、。
Nature)、313.149(1985)およびボ
レンら(Bol、1en et al、) 、DNA
、 2.255 (1983)に開示されているもの
が包含される。
レンら(Bol、1en et al、) 、DNA
、 2.255 (1983)に開示されているもの
が包含される。
本発明の方法の工程は、好ましくは、クロマトグラフィ
一工程、すなわち、バッチ法よりもむしろ吸着剤に通す
連続流動法として行なわれる。本発明の方法に用いられ
る吸着剤は、種々のAAT含有溶液を通し、それによっ
てリガンドと接触させてA A Tまたは1もしくは2
以上の不純物を吸着する固体担体マトリックスからなる
。そのような公知の固体担体としては、ガラス、シリカ
、アルミナおよびジルコニアならびにアガロース、セル
ロース、デキストラン、ポリアミド、ポリアクリルアミ
ドおよび二官能性アクリレートと種々のヒドロキシル化
モノマーのビニルコポリマーのような有機担体が包含さ
れる。商業的に入手できる担体としては、アフィーゲノ
ノ、セファデックpHP−20のようなHP樹脂、XA
D樹脂、セファロース■などが包含される。
一工程、すなわち、バッチ法よりもむしろ吸着剤に通す
連続流動法として行なわれる。本発明の方法に用いられ
る吸着剤は、種々のAAT含有溶液を通し、それによっ
てリガンドと接触させてA A Tまたは1もしくは2
以上の不純物を吸着する固体担体マトリックスからなる
。そのような公知の固体担体としては、ガラス、シリカ
、アルミナおよびジルコニアならびにアガロース、セル
ロース、デキストラン、ポリアミド、ポリアクリルアミ
ドおよび二官能性アクリレートと種々のヒドロキシル化
モノマーのビニルコポリマーのような有機担体が包含さ
れる。商業的に入手できる担体としては、アフィーゲノ
ノ、セファデックpHP−20のようなHP樹脂、XA
D樹脂、セファロース■などが包含される。
該方法は、AATの不純溶液、すなわち、AATが純度
25%以下、代表的には純度10−15係以下の溶液に
用いられる。そのような溶液としては、例えば、血清、
AATが分泌されている生産細菌または他の細胞の培養
からの培地またはAATが溶解している細菌または酵母
宿主からの抽出物がある。好ましくは、粗製細菌または
酵母抽出物を、例えば、選択的硫酸アンモニウム沈殿、
ついでポリアルキレングリコールの使用などによる不純
タンパク質の再可溶化または選択的沈殿によって部分的
に精製する。AAT含有血清の調製法は公知である。可
溶化タンパク質を含有する細菌または他の細胞の抽出物
の調製法またはそのような抽出物中のタンパク質の可溶
化法も公知である。例えば、イー・コリ形質転換体は遠
心分離によって集められ、0.5■/ rrLgのリゾ
チームおよび10q/meのDNAアーゼを補足した1
/10容のTES緩衝液(50m M トリス(pH8
)、5mMEDTAおよび25%シュークロース)中o
℃にて30分間溶菌する。ついで、トリトンXI 00
を加えて01%の最終濃度にする。該懸濁液を0℃にて
15分間インキュベートし、ついでIMMgcz2 f
添加り、 テ80 mM Mg++にする。この懸濁液
を25℃で5分間インキュベートする。
25%以下、代表的には純度10−15係以下の溶液に
用いられる。そのような溶液としては、例えば、血清、
AATが分泌されている生産細菌または他の細胞の培養
からの培地またはAATが溶解している細菌または酵母
宿主からの抽出物がある。好ましくは、粗製細菌または
酵母抽出物を、例えば、選択的硫酸アンモニウム沈殿、
ついでポリアルキレングリコールの使用などによる不純
タンパク質の再可溶化または選択的沈殿によって部分的
に精製する。AAT含有血清の調製法は公知である。可
溶化タンパク質を含有する細菌または他の細胞の抽出物
の調製法またはそのような抽出物中のタンパク質の可溶
化法も公知である。例えば、イー・コリ形質転換体は遠
心分離によって集められ、0.5■/ rrLgのリゾ
チームおよび10q/meのDNAアーゼを補足した1
/10容のTES緩衝液(50m M トリス(pH8
)、5mMEDTAおよび25%シュークロース)中o
℃にて30分間溶菌する。ついで、トリトンXI 00
を加えて01%の最終濃度にする。該懸濁液を0℃にて
15分間インキュベートし、ついでIMMgcz2 f
添加り、 テ80 mM Mg++にする。この懸濁液
を25℃で5分間インキュベートする。
15000 rpmにて1o分間遠心分離した後、上清
を集める。硫酸アンモニウムを該上清に加え、該溶液i
10000rpmで10分間遠心分離する。
を集める。硫酸アンモニウムを該上清に加え、該溶液i
10000rpmで10分間遠心分離する。
該A A、 Tは、50〜75%硫駿アンモニウムフラ
クション中に検出される。この沈殿を緩衝液(50mM
トリス(pH8)、25mM NaCJ)中に再可溶化
し、同じ緩衝液に対して透析する。
クション中に検出される。この沈殿を緩衝液(50mM
トリス(pH8)、25mM NaCJ)中に再可溶化
し、同じ緩衝液に対して透析する。
本発明の方法の第1工程は、脂質および大部分の核酸を
除去するために温和な洗浄剤の存在下で行なわれるイオ
ン交換工程である。イオン交換カラム、好ましくは、D
EAE−アガロースのようなりEAEカラムを少量の洗
浄剤を含有するリン酸塩緩衝液を用いて約中性pH1好
ましくはpH6,5になるまで平衡にする。AATの不
純溶液を該カラムに流した後、該カラムを平衡緩衝液で
洗浄する。ついで、該AATを平衡緩衝液中の塩、好ま
しくは約150−250 mM NaC2で溶出する。
除去するために温和な洗浄剤の存在下で行なわれるイオ
ン交換工程である。イオン交換カラム、好ましくは、D
EAE−アガロースのようなりEAEカラムを少量の洗
浄剤を含有するリン酸塩緩衝液を用いて約中性pH1好
ましくはpH6,5になるまで平衡にする。AATの不
純溶液を該カラムに流した後、該カラムを平衡緩衝液で
洗浄する。ついで、該AATを平衡緩衝液中の塩、好ま
しくは約150−250 mM NaC2で溶出する。
該塩溶出液を濾過または透析などによって濃縮する。エ
チレンジアミン四酢酸(EDTA )f約20mMの最
終濃縮物に加え、該pHf的中性、例えば、)pH7〜
約pH10、好ましくはpH8〜9に上昇させる。
チレンジアミン四酢酸(EDTA )f約20mMの最
終濃縮物に加え、該pHf的中性、例えば、)pH7〜
約pH10、好ましくはpH8〜9に上昇させる。
第2工程において、工程1)からの濃縮溶出物をチオー
ル−ジスルフィド交換吸着剤に接触させる。
ル−ジスルフィド交換吸着剤に接触させる。
そのような方法に用いられる固定化ヒト・カッパ(K)
@鎖は、ローレルら、ジャーナル・オフ・り07トグラ
フイー(Laure l l e t a 1. 、
J 、Chramtog、)278.53〜61(19
83)に記載されている。還元剤、好ましくは、4−ニ
トロフェニルジスルフィド−3,3′−ジカルボン酸お
よび/またはベーターメルカプトエタノールを用いてジ
スルフィド結合を開裂させ固体担体に結合している該に
軽鎖からAATを溶出する。該溶出液を濃縮し、脱塩し
、pH7−8に調整する。
@鎖は、ローレルら、ジャーナル・オフ・り07トグラ
フイー(Laure l l e t a 1. 、
J 、Chramtog、)278.53〜61(19
83)に記載されている。還元剤、好ましくは、4−ニ
トロフェニルジスルフィド−3,3′−ジカルボン酸お
よび/またはベーターメルカプトエタノールを用いてジ
スルフィド結合を開裂させ固体担体に結合している該に
軽鎖からAATを溶出する。該溶出液を濃縮し、脱塩し
、pH7−8に調整する。
ついで、工程2)からの濃縮溶出液を大部分の残留リポ
タンパク質を吸着するイオン強度にてヘパIJ 7−ア
ガロースカラムのような固体担体に結合したヘパリンに
接触させる。流出液、すなわち、この吸着剤からの溶出
液は、該AATを含有する。
タンパク質を吸着するイオン強度にてヘパIJ 7−ア
ガロースカラムのような固体担体に結合したヘパリンに
接触させる。流出液、すなわち、この吸着剤からの溶出
液は、該AATを含有する。
第4工程において、ヘパリン工程からの溶出液を、好ま
しくはアガロースカラムなどの亜鉛−キレートカラムの
ような固定化Zn2+イオンに接触させて、選択的にA
ATを吸着させる。該pHを6以下、例えば、5.5に
下げるかまたはヒスチジンで段階的に溶出することによ
って該AATを溶出させる。酸溶出後、該pHを直ちに
およそ中性、すなわちpH6,5−7,5に再調整する
。ついで、該溶出液を透析して溶出剤を除去する。
しくはアガロースカラムなどの亜鉛−キレートカラムの
ような固定化Zn2+イオンに接触させて、選択的にA
ATを吸着させる。該pHを6以下、例えば、5.5に
下げるかまたはヒスチジンで段階的に溶出することによ
って該AATを溶出させる。酸溶出後、該pHを直ちに
およそ中性、すなわちpH6,5−7,5に再調整する
。ついで、該溶出液を透析して溶出剤を除去する。
第5工程において、該AAT溶液を第2イオン交換吸着
剤、好ましくはアミ/ヘキシルアガロースカラムに接触
させる。塩濃度勾配法(150−250mMNacl
)を用いてAATを特異的に溶出する。純枠なAAT溶
出液を透析および濃縮、好ましくは凍結乾燥などにより
脱塩する。
剤、好ましくはアミ/ヘキシルアガロースカラムに接触
させる。塩濃度勾配法(150−250mMNacl
)を用いてAATを特異的に溶出する。純枠なAAT溶
出液を透析および濃縮、好ましくは凍結乾燥などにより
脱塩する。
所望により、この方法から得られたAATKさらに例え
ば固定化アンヒドロキモトリプシンまたは固定化抗体を
用いたAATまたはタンパク質不純物に対するアフイニ
テイクロマトグラフイーなどによる精製工程に付して痕
跡の不純物を除去することができる。
ば固定化アンヒドロキモトリプシンまたは固定化抗体を
用いたAATまたはタンパク質不純物に対するアフイニ
テイクロマトグラフイーなどによる精製工程に付して痕
跡の不純物を除去することができる。
実施例
つぎに実施例を挙げて本発明をさらに詳しく説明するが
、これらに限定されるものではない。
、これらに限定されるものではない。
実施例1
酵母からの成熟AATの精製
前記カベシンら、プロシーディンゲス・オフ・−ズ・オ
フ・ザ・ユナイテッド・マブ・アメリカ(Cabezo
n at al、、Proc、Natl、Acad、
Sci。
フ・ザ・ユナイテッド・マブ・アメリカ(Cabezo
n at al、、Proc、Natl、Acad、
Sci。
tJsA)、81.6594〜6598(1984)ト
同様に酵母arg 3プロモーターのコントロールの下
、組換え型プラスミド発現成熟ヒ1−AATを用イテペ
プチダーゼ欠失ニス・セレビシアエ(S。
同様に酵母arg 3プロモーターのコントロールの下
、組換え型プラスミド発現成熟ヒ1−AATを用イテペ
プチダーゼ欠失ニス・セレビシアエ(S。
cerevisiae)株10S4421eu2−3
。
。
Jeu 2−112 、 pep4−3 )およびTC
YI(ura 3 、 /eu 2欠夫)中にAATを
発現させる。
YI(ura 3 、 /eu 2欠夫)中にAATを
発現させる。
予備沈殿: 50 mM ト’Jスー塩酸緩衝液(pH
8,0)中の20 rr)M n−メルカプトエタノー
ル、5mMEDTA、1 mM P M S Fおよび
1 mMベンズアミジン(全量2.0〜2.sJ)の存
在下にエタノール/ドライアイスで冷却した3 000
r、p、m紹 のダイノーミル(Dyno−Mi l l ) 餠給速
度5 l!/h )へ にて約1.5〜2Kgの酵母の細胞膜を機械的に破壊し
た後、撹拌下、該粗製抽出物のpHをIN塩酸にて6.
5に調整する。固体ポリエチレングリコール1000r
r7%まで加える。2時間インキュベーションした後、
この粗製抽出物を16000gにて5時間遠心分離する
。超音波処理下7%PEG100O含有20rnMリン
酸塩緩衝液(pH6,5)IE中で沈殿した溝母膜(約
500m1りを再懸濁し、少なくとも5時間再遠心分離
する。両方の上清を貯蔵しく約3e)、トリトンWR1
339を0,1チまで加え、該pHを6.5に調整する
。全イオン強度を測定し、蒸留水で希釈して70 mM
のNa(J?当量単位に調整する。
8,0)中の20 rr)M n−メルカプトエタノー
ル、5mMEDTA、1 mM P M S Fおよび
1 mMベンズアミジン(全量2.0〜2.sJ)の存
在下にエタノール/ドライアイスで冷却した3 000
r、p、m紹 のダイノーミル(Dyno−Mi l l ) 餠給速
度5 l!/h )へ にて約1.5〜2Kgの酵母の細胞膜を機械的に破壊し
た後、撹拌下、該粗製抽出物のpHをIN塩酸にて6.
5に調整する。固体ポリエチレングリコール1000r
r7%まで加える。2時間インキュベーションした後、
この粗製抽出物を16000gにて5時間遠心分離する
。超音波処理下7%PEG100O含有20rnMリン
酸塩緩衝液(pH6,5)IE中で沈殿した溝母膜(約
500m1りを再懸濁し、少なくとも5時間再遠心分離
する。両方の上清を貯蔵しく約3e)、トリトンWR1
339を0,1チまで加え、該pHを6.5に調整する
。全イオン強度を測定し、蒸留水で希釈して70 mM
のNa(J?当量単位に調整する。
DEAE−クロマトグラフイー二ついで、細胞小器官お
よびリポタンパクの部分的に減少したAAT含有抽出物
(本明細書におし・てはα1−PI)を600 avh
の流量にて0.1%トリトンおよび0゜01%NaN3
を含有する2 0 mM ’Jシン塩緩衝液(pH6,
5)で平衡にした調製DEAE−セファロース・ファー
スト・フローカラム(5X26cm)に付す。該溶出液
の吸光度(280nm )が2.0以下に低下するまで
該カラムを最初の緩衝液で洗浄した後(約10r)、α
1−PI含有タン/N11クフラクションI+初の緩衝
液に加えたNaC1150mMで段階的に溶出する。残
留固着化合物をそれぞれ1MNaC2および0.5 M
NaOH4ごて段階的に溶出し、その後膣カラムを最
初の緩衝液で再度平衡にする。該α1を’Iフラクシヨ
ンを約400rneまで濃縮した後、EDTAを20
mMまで加え、固体トリス粉末にて該pHを8.5まで
上昇させる。
よびリポタンパクの部分的に減少したAAT含有抽出物
(本明細書におし・てはα1−PI)を600 avh
の流量にて0.1%トリトンおよび0゜01%NaN3
を含有する2 0 mM ’Jシン塩緩衝液(pH6,
5)で平衡にした調製DEAE−セファロース・ファー
スト・フローカラム(5X26cm)に付す。該溶出液
の吸光度(280nm )が2.0以下に低下するまで
該カラムを最初の緩衝液で洗浄した後(約10r)、α
1−PI含有タン/N11クフラクションI+初の緩衝
液に加えたNaC1150mMで段階的に溶出する。残
留固着化合物をそれぞれ1MNaC2および0.5 M
NaOH4ごて段階的に溶出し、その後膣カラムを最
初の緩衝液で再度平衡にする。該α1を’Iフラクシヨ
ンを約400rneまで濃縮した後、EDTAを20
mMまで加え、固体トリス粉末にて該pHを8.5まで
上昇させる。
チオール−交換クロマトグラフイー二前工程で得られた
少し濃縮した物質をプロムシアンカ゛ンプリング後セフ
ァロース4B上に不溶化したヒト・イムノグロブリン軽
鎖、遺伝子型Kからなる樹脂上ニ付す。前記のように、
ヒトに一軽鎖は、ペンスージョーンズ症候群に罹患して
いる骨髄腫患者の尿から単離できる。数バッチ分の濃縮
尿をDEAE−セファロースカラムに付した後、l 0
0mMEDTA含有IMトリ含有塩酸緩衝液(pH8,
5)中の飽和濃度のビス−(4−ニトロフェニル)ジス
ルフィド−3,3′−ジカルボン酸(DTNB)ととも
に室温で4日間該に一鎖をインキュベートする。この方
法は、該に鎖に存在するC−末端システィン間のジスル
フィド結合の形成の際に生じるダイマーを有効に解離し
、チオール官能基からの保護基を導入する。セファデッ
クスG−25クロマトグラフイーによって過剰のDTN
BおよびTNBを分離した後、該保護に一鎖を500
mlのセファロース4Bに結合し、使用する直前にCN
Brで活性化する。この方法において、β−メルカプト
エタノール(β−5H)とのジスルフィド架橋の完全還
元の際に該樹脂から解離したTNBの吸光度(412n
m)から計算して、ゲル1 ml当り04モルのチオー
ルを導入する。
少し濃縮した物質をプロムシアンカ゛ンプリング後セフ
ァロース4B上に不溶化したヒト・イムノグロブリン軽
鎖、遺伝子型Kからなる樹脂上ニ付す。前記のように、
ヒトに一軽鎖は、ペンスージョーンズ症候群に罹患して
いる骨髄腫患者の尿から単離できる。数バッチ分の濃縮
尿をDEAE−セファロースカラムに付した後、l 0
0mMEDTA含有IMトリ含有塩酸緩衝液(pH8,
5)中の飽和濃度のビス−(4−ニトロフェニル)ジス
ルフィド−3,3′−ジカルボン酸(DTNB)ととも
に室温で4日間該に一鎖をインキュベートする。この方
法は、該に鎖に存在するC−末端システィン間のジスル
フィド結合の形成の際に生じるダイマーを有効に解離し
、チオール官能基からの保護基を導入する。セファデッ
クスG−25クロマトグラフイーによって過剰のDTN
BおよびTNBを分離した後、該保護に一鎖を500
mlのセファロース4Bに結合し、使用する直前にCN
Brで活性化する。この方法において、β−メルカプト
エタノール(β−5H)とのジスルフィド架橋の完全還
元の際に該樹脂から解離したTNBの吸光度(412n
m)から計算して、ゲル1 ml当り04モルのチオー
ルを導入する。
該α1−PT溶液を200mMNaC2,20mMED
TA、0.1%トリトンおよび001%NaN3を含有
する5 0 mM ト’Jス塩酸緩衝液で平衡にした不
溶化に一鎖のカラム(2,6×94cm)に100mr
hの流欧で通す。該流出液を20 mMβ−SHで処理
してジスルフィド架橋含有T N Bおよび可溶化タン
パク質を還元し、該クロマトグラフィー緩衝液に対して
透析し、それに活性炭を加えてTNBの除去を促進する
。ついで、この流出液(α1−PIが全て消失してはい
ない)を最初の流出について記したよう−に核力ラムに
再度通t。
TA、0.1%トリトンおよび001%NaN3を含有
する5 0 mM ト’Jス塩酸緩衝液で平衡にした不
溶化に一鎖のカラム(2,6×94cm)に100mr
hの流欧で通す。該流出液を20 mMβ−SHで処理
してジスルフィド架橋含有T N Bおよび可溶化タン
パク質を還元し、該クロマトグラフィー緩衝液に対して
透析し、それに活性炭を加えてTNBの除去を促進する
。ついで、この流出液(α1−PIが全て消失してはい
ない)を最初の流出について記したよう−に核力ラムに
再度通t。
それぞれの通過後、該カラムを最初の緩衝液で洗浄し、
α1−PI含含有タンパクツフラクション、特に、つぎ
の平衡ニ ーS−3−TNB+タンパク質SHニーS−5−P+T
N’B−5Hを逆転させ、そのため数種のタンパク質、
とりわけα□−PIを解離させる過剰(7)TNB(最
初の緩衝液中1 ’1klO’) D T N B 十
025■/rneのジチオスレイトール)にて溶出する
。
α1−PI含含有タンパクツフラクション、特に、つぎ
の平衡ニ ーS−3−TNB+タンパク質SHニーS−5−P+T
N’B−5Hを逆転させ、そのため数種のタンパク質、
とりわけα□−PIを解離させる過剰(7)TNB(最
初の緩衝液中1 ’1klO’) D T N B 十
025■/rneのジチオスレイトール)にて溶出する
。
ついで、最初の緩衝液に加えた2 0 mMβ−8Hを
用いてジスルフィド架橋を完全還元することによって全
溶出を行なう。使用前に、最初の緩衝液中のD T N
B 1 ”Iy勺を通して該カラムを再活性する。
用いてジスルフィド架橋を完全還元することによって全
溶出を行なう。使用前に、最初の緩衝液中のD T N
B 1 ”Iy勺を通して該カラムを再活性する。
特に、溶出したα1−PII有フラクションを20mM
β−3Hで還元し、20 mM ’Jシン塩緩衝液(p
H7,5)に対して透析し、それに活性炭を加える。
β−3Hで還元し、20 mM ’Jシン塩緩衝液(p
H7,5)に対して透析し、それに活性炭を加える。
別法として、還元後、該溶出液をアミコンDC2濃縮器
中で150aJに濃縮し、20mM’Jン酸塩緩シン(
pH7,5)で平衡にしだカラム(5×50 cm )
中のセファデックスG−25クロマトグラフイーにより
脱塩する。
中で150aJに濃縮し、20mM’Jン酸塩緩シン(
pH7,5)で平衡にしだカラム(5×50 cm )
中のセファデックスG−25クロマトグラフイーにより
脱塩する。
ヘパリン−アガロース−クロマトグラフィm:りロマト
グラフイー的に脱塩したα、−pr溶液の透析物を20
mM ’Jシン緩衝液(pH7,5)で平衡にしたヘ
パリン−アガロースカラム(2,6X361)に付し、
70 aIyhの流士にて最初の緩衝液で洗浄する。こ
の工程の流出液を貯蔵し、その後使用する。該カラムに
結合したタンパク質をIMNaClで溶出し、廃棄する
。5回の繰返しのたびに2MNa5CNの溶液を通して
、非特異的相互作用によって該アガロースに付着した分
子を解離させる。
グラフイー的に脱塩したα、−pr溶液の透析物を20
mM ’Jシン緩衝液(pH7,5)で平衡にしたヘ
パリン−アガロースカラム(2,6X361)に付し、
70 aIyhの流士にて最初の緩衝液で洗浄する。こ
の工程の流出液を貯蔵し、その後使用する。該カラムに
結合したタンパク質をIMNaClで溶出し、廃棄する
。5回の繰返しのたびに2MNa5CNの溶液を通して
、非特異的相互作用によって該アガロースに付着した分
子を解離させる。
Zn−キレート・クロマトグラフイー二前工程の流出液
を収集したフラクションのプールとして、あるいは該ヘ
パリン−アガロースカラムの出口を直結することにより
Zn2+イオンで荷電し、かつ、20 mMリン酸塩緩
衝液(pH7,5)テ平衡させたキレート化セファロー
スのカラム(2,6×19cm)の人口に入れる。
を収集したフラクションのプールとして、あるいは該ヘ
パリン−アガロースカラムの出口を直結することにより
Zn2+イオンで荷電し、かつ、20 mMリン酸塩緩
衝液(pH7,5)テ平衡させたキレート化セファロー
スのカラム(2,6×19cm)の人口に入れる。
該カラムを完全に荷電した後、それを0.5MNaCJ
鯰有する2 5 m、Mリン酸塩緩衝液(pH6,5)
で洗浄する。該pHを5.5に低下させた後または該洗
浄緩衝液中のヒスチジン(0〜25rrIM)で濃度勾
配法溶出によって主にα、−PIの特定の溶出液を得る
。ついで、0.2 M ト’Jスー塩酸緩衝液(p)(
8,0)中の50mMEDTAにて非選択的溶出を行な
い、それから該カラムをZnCj?2で再度平衡にする
。酸溶出液の場合、該溶出液の収集の間に該試1験管に
存在するI M トIJス塩酸緩衝液(pH8,0)
1aJで該pHf約7まで直ちに上昇させる。ついで、
貯蔵した溶出液を25 mM !Jシン塩緩衝液(pH
6,5)、25 mM NaCeに対して透析する。
鯰有する2 5 m、Mリン酸塩緩衝液(pH6,5)
で洗浄する。該pHを5.5に低下させた後または該洗
浄緩衝液中のヒスチジン(0〜25rrIM)で濃度勾
配法溶出によって主にα、−PIの特定の溶出液を得る
。ついで、0.2 M ト’Jスー塩酸緩衝液(p)(
8,0)中の50mMEDTAにて非選択的溶出を行な
い、それから該カラムをZnCj?2で再度平衡にする
。酸溶出液の場合、該溶出液の収集の間に該試1験管に
存在するI M トIJス塩酸緩衝液(pH8,0)
1aJで該pHf約7まで直ちに上昇させる。ついで、
貯蔵した溶出液を25 mM !Jシン塩緩衝液(pH
6,5)、25 mM NaCeに対して透析する。
AH−セフアロースクロマトグラフイー二マタ少し不純
物が混入しているα1−PI溶液をイオン交換剤として
用いられる25mMJン酸塩緩衝液(pH6,5)、2
5mM NaC1で平衡にしたアミ/−へキシルアガロ
ースカラム(2,6/18cm)(AI(−セファロー
ス、ファルマシア、ストックホルム、スエーデン)に付
す。吸着したタンパク質を50al/h の流量にて
最初の緩衝液中(7JaC1の線形濃度勾配法(25か
ら300mM)(全容量60(1+e)によって溶出す
る。純粋なα1−PI含有フラクションを貯蔵し、5m
Mリン酸塩緩衝液(pH7)、15mM NaC1に対
して透析し、凍結乾燥する。凍結乾燥前に最初の体積の
1/1゜の精製α1−PIを蒸留水に溶解して、生物活
性の維持に適したイオン強度を有する10倍に濃縮した
試料を得る。
物が混入しているα1−PI溶液をイオン交換剤として
用いられる25mMJン酸塩緩衝液(pH6,5)、2
5mM NaC1で平衡にしたアミ/−へキシルアガロ
ースカラム(2,6/18cm)(AI(−セファロー
ス、ファルマシア、ストックホルム、スエーデン)に付
す。吸着したタンパク質を50al/h の流量にて
最初の緩衝液中(7JaC1の線形濃度勾配法(25か
ら300mM)(全容量60(1+e)によって溶出す
る。純粋なα1−PI含有フラクションを貯蔵し、5m
Mリン酸塩緩衝液(pH7)、15mM NaC1に対
して透析し、凍結乾燥する。凍結乾燥前に最初の体積の
1/1゜の精製α1−PIを蒸留水に溶解して、生物活
性の維持に適したイオン強度を有する10倍に濃縮した
試料を得る。
実施例2
種々のAAT分子の精製および活性
実質的に前記実施例1の方法により、つぎのAAT分子
を精製する。
を精製する。
■、5N−宋端アミノ酸が欠失し、かつ、イー・コリ中
に発現したAAT: 2、イー・コリ中に発現した成熟A A T (N −
gluの代わりにN −rretを有し、かつ、8位の
alaを欠失している); 3、酵母中に発現した成熟AAT(N−gluの代わり
にN−兜tを有する); 4、ヒト血漿からのAAT イー・コリ形質転換体を溶菌して細胞抽出物を得、それ
から実質的に前記の精製と同様にして硫酸アンモニウム
でAATを沈殿させる。
に発現したAAT: 2、イー・コリ中に発現した成熟A A T (N −
gluの代わりにN −rretを有し、かつ、8位の
alaを欠失している); 3、酵母中に発現した成熟AAT(N−gluの代わり
にN−兜tを有する); 4、ヒト血漿からのAAT イー・コリ形質転換体を溶菌して細胞抽出物を得、それ
から実質的に前記の精製と同様にして硫酸アンモニウム
でAATを沈殿させる。
AATは、常法により血漿から得られる。
標準トリプシン抑制検定にて、本発明の方法により精製
した4種のAATタンパク質の活性を血清から得た標準
AAT調製物の活性と比較する。
した4種のAATタンパク質の活性を血清から得た標準
AAT調製物の活性と比較する。
該検定は、トリプシンに対するα1−抗トリプシンの抑
制能力を測定する。該検定は、色原体基質52444(
L−ピログルタミルグリシル−L−フルギニン、p−ニ
トロアニリド塩酸塩、カビ、ダイアグツステイカ、スト
ックホルム、スエーデン(Kabi Diagnost
ica、Stockholm、Sweden))を用い
るマイクロテストからなる。該ポリスチレンマイクロテ
ストプレートを1%ウシ血清アルブミンとともに1時間
インキュベートし、蒸留水で充分に洗浄する。種々の濃
度のα1−抗トリプシンを所定量のトリプシンと200
μr最終反応容量の0.1M1−リス−塩酸(pH8,
2)10.15 MNa(Jlo、01 M E D
T A / 0.5%ポリエチレングリコール(Mr6
000)中37℃にて20分間インキュベートする。試
料をゆっくり室温に冷却し、ついて色原体基質(0,0
03M52444水溶液20μで )にさらす。室温に
て5分後、50%酢酸50μeを用いて反応を止める。
制能力を測定する。該検定は、色原体基質52444(
L−ピログルタミルグリシル−L−フルギニン、p−ニ
トロアニリド塩酸塩、カビ、ダイアグツステイカ、スト
ックホルム、スエーデン(Kabi Diagnost
ica、Stockholm、Sweden))を用い
るマイクロテストからなる。該ポリスチレンマイクロテ
ストプレートを1%ウシ血清アルブミンとともに1時間
インキュベートし、蒸留水で充分に洗浄する。種々の濃
度のα1−抗トリプシンを所定量のトリプシンと200
μr最終反応容量の0.1M1−リス−塩酸(pH8,
2)10.15 MNa(Jlo、01 M E D
T A / 0.5%ポリエチレングリコール(Mr6
000)中37℃にて20分間インキュベートする。試
料をゆっくり室温に冷却し、ついて色原体基質(0,0
03M52444水溶液20μで )にさらす。室温に
て5分後、50%酢酸50μeを用いて反応を止める。
405nmにおける吸光度をマイクロ−ELISAオー
トマチック・リーダー(ダイナチック(Dynatec
h)AMI 20 )にて読む。トリプシンおよびα1
−抗トリプシンの両方について補正曲線を決定する。検
定す乞試料を反応緩衝液にて連続的に希釈する゛。
トマチック・リーダー(ダイナチック(Dynatec
h)AMI 20 )にて読む。トリプシンおよびα1
−抗トリプシンの両方について補正曲線を決定する。検
定す乞試料を反応緩衝液にて連続的に希釈する゛。
つぎの表に示した結果は、本発明の方法が、そのプロテ
アーゼ抑制活性に悪影響を及ぼすことなく変種AAT分
子を含む種々の源からのAATの精製に用いることがで
きるということを明らかにし−C(、、る。試料1.2
.3および4は前記と同意義である。
アーゼ抑制活性に悪影響を及ぼすことなく変種AAT分
子を含む種々の源からのAATの精製に用いることがで
きるということを明らかにし−C(、、る。試料1.2
.3および4は前記と同意義である。
微生物産生精製AATまたは貯蔵ヒト血漿から得た精製
AATの活性検定 田トリプシン活性の抑制チを括弧内に示す。
AATの活性検定 田トリプシン活性の抑制チを括弧内に示す。
Claims (2)
- (1)1)AATの不純溶液をイオン交換吸着剤に接触
させ、そこから該AATを溶出し、2)工程1)からの
溶出液をチオール−ジスルフィド交換吸着剤に接触させ
、そこから該AATを溶出し、3)工程2)からの溶出
液を固体担体に結合させたヘパリンに接触させ、4)工
程3)からの溶出液を亜鉛−キレート吸着剤に接触させ
、そこから該AATを溶出し、5)工程4)からの溶出
液をイオン交換吸着剤に接触させ、そこから該AATを
溶出することを特徴とするAATの不純溶液からのAA
Tの精製法。 - (2)それぞれの工程をクロマトグラフィー法にて行な
い、かつ、工程1)において、洗浄剤の存在下に該溶液
をDEAEイオン交換カラムに接触させ、150−25
0mMNaClを用いてそこから該AATを溶出し、工
程2)において、工程1)からの溶出液を固定化ヒトに
軽鎖カラムに接触させ、還元剤を用いてそこから該AA
Tを溶出し、工程4)において、工程3)からの溶出液
をZn−キレートカラムに接触させ、該pHを6以下に
下げることによつてまたは結合したAATをヒスチジン
と接触させ、直ちに該pHを6.5〜7.5に調整する
ことによつてそこから該AATを溶出し、工程5)にお
いて、工程3)からの溶出液をアミノ−ヘキシルイオン
交換カラムに接触させ、NaCl(150mM〜250
mM)を用いてそこから該AATを溶出することを特徴
とする前記第(1)項の精製法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US836868 | 1986-03-07 | ||
US06/836,868 US4629567A (en) | 1986-03-07 | 1986-03-07 | Alpha-1-antiprotease purification |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62223197A true JPS62223197A (ja) | 1987-10-01 |
Family
ID=25272922
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62052830A Pending JPS62223197A (ja) | 1986-03-07 | 1987-03-06 | アルフア−1−抗プロテア−ゼ精製 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4629567A (ja) |
EP (1) | EP0237515A3 (ja) |
JP (1) | JPS62223197A (ja) |
AU (1) | AU589337B2 (ja) |
DK (1) | DK112387A (ja) |
PT (1) | PT84415B (ja) |
ZA (1) | ZA871634B (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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