JPS6226298A - ジスルフイド架橋を含有する蛋白質を折り畳む改良方法 - Google Patents
ジスルフイド架橋を含有する蛋白質を折り畳む改良方法Info
- Publication number
- JPS6226298A JPS6226298A JP15989686A JP15989686A JPS6226298A JP S6226298 A JPS6226298 A JP S6226298A JP 15989686 A JP15989686 A JP 15989686A JP 15989686 A JP15989686 A JP 15989686A JP S6226298 A JPS6226298 A JP S6226298A
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- JP
- Japan
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- thioredoxin
- oxidized
- protein
- reduced
- dithiol
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- Pending
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- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Peptides Or Proteins (AREA)
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】
[産業上の利用分野コ
蛋白質の臨界的な特徴は活性位置を造りだすあるコンフ
ォメーション(立体構造)への折り畳み(foldin
g)又は所望の生物活性を現すことが出来るようにする
構造的な特徴である。蛋白質が生体内で合成される際に
、全くこれらは天然(native)の折り曲げられた
蛋白質の定義構造特性を有していない。正しい天然のコ
ンフォメーション(立体構造)の発見はある程度は試行
錯誤による。しかし、比較的速い生体内での蛋白質の折
り畳みは比較的少ない中間体種しか伴わない折り畳みの
経路があることを意味するものである。全体的にいえば
折り畳み工程は天然の形聾のより大きな熱力学的な安定
性によって動かされる。
ォメーション(立体構造)への折り畳み(foldin
g)又は所望の生物活性を現すことが出来るようにする
構造的な特徴である。蛋白質が生体内で合成される際に
、全くこれらは天然(native)の折り曲げられた
蛋白質の定義構造特性を有していない。正しい天然のコ
ンフォメーション(立体構造)の発見はある程度は試行
錯誤による。しかし、比較的速い生体内での蛋白質の折
り畳みは比較的少ない中間体種しか伴わない折り畳みの
経路があることを意味するものである。全体的にいえば
折り畳み工程は天然の形聾のより大きな熱力学的な安定
性によって動かされる。
正常な条件下ては生体内での折り畳みは非常に迅速にお
きる。細菌では典型的には再折り畳みが数分間でおきる
。特定の合成された蛋白質の量をかなり増幅することを
可能とする組替え技術のn近の発達からすると、蛋白質
の折り畳みは遅いものである。これは折り畳みされてい
ないか又は部分的に折り畳みされた蛋白質を含有する包
接体を屡々生しる。
きる。細菌では典型的には再折り畳みが数分間でおきる
。特定の合成された蛋白質の量をかなり増幅することを
可能とする組替え技術のn近の発達からすると、蛋白質
の折り畳みは遅いものである。これは折り畳みされてい
ないか又は部分的に折り畳みされた蛋白質を含有する包
接体を屡々生しる。
ジスルフィド架橋(ジスルフィド蛋白M)を含有する蛋
白質に対しては、この問題はMi替え宿主として一般的
に使用されている例えば大腸菌等の細菌がジスルフィド
形へのスルフィヒドリル酸1ヒの工程に適合していない
ので特に厳しいものとなる。
白質に対しては、この問題はMi替え宿主として一般的
に使用されている例えば大腸菌等の細菌がジスルフィド
形へのスルフィヒドリル酸1ヒの工程に適合していない
ので特に厳しいものとなる。
ジスルフィド蛋白質の再折り畳みについての多くの研究
によって、折り畳み工程というものは、特定の複数のジ
スルフィドの連続的な形成(即ちジスルフィド連@)の
−っであることが明らかになった。反応速度論的には全
体の工程の効率はこの連鎖段階によって制限される。こ
の工程を触媒する低分子量のチオール類(2口ちシステ
ィン、グルタチオン)を使用する幾つかの研究は酸化さ
れた、そして還元されたチオール化合物の最適濃度を定
義した。観測される速度は空気酸化と比較して非常に改
良されるがその様な条件は産業的な規模の方法ζこλ1
しては末だ多くの望まれろ事項が残されている。そのよ
うな工程はほとほとの時間及び蛋白濃度における適度の
収率な得ることが要求される。従って、蛋白質折り畳み
工程に於ける目標は反応の速度を増加させるのみならず
、収率を犠牲にすることなく大きな蛋白濃度を使用する
こと:こよって蛋白質を効果的に折り畳みすることであ
る。
によって、折り畳み工程というものは、特定の複数のジ
スルフィドの連続的な形成(即ちジスルフィド連@)の
−っであることが明らかになった。反応速度論的には全
体の工程の効率はこの連鎖段階によって制限される。こ
の工程を触媒する低分子量のチオール類(2口ちシステ
ィン、グルタチオン)を使用する幾つかの研究は酸化さ
れた、そして還元されたチオール化合物の最適濃度を定
義した。観測される速度は空気酸化と比較して非常に改
良されるがその様な条件は産業的な規模の方法ζこλ1
しては末だ多くの望まれろ事項が残されている。そのよ
うな工程はほとほとの時間及び蛋白濃度における適度の
収率な得ることが要求される。従って、蛋白質折り畳み
工程に於ける目標は反応の速度を増加させるのみならず
、収率を犠牲にすることなく大きな蛋白濃度を使用する
こと:こよって蛋白質を効果的に折り畳みすることであ
る。
最も商業的に1要なジスルフィド結合含有蛋白質は、イ
ンシュリンである。米国特許4,421,685はA鎖
のS〜スルホン化形態及びB鎖のSスルホン化形態が特
定の条件下でチオール還元剤と反応させられ、インシュ
リンを形成するインシュリン製造方法を開示している。
ンシュリンである。米国特許4,421,685はA鎖
のS〜スルホン化形態及びB鎖のSスルホン化形態が特
定の条件下でチオール還元剤と反応させられ、インシュ
リンを形成するインシュリン製造方法を開示している。
ここに開示されるチオール還元剤はジチオスレイトール
(DTT)及びジチオエリスリトール(DTE)である
。
(DTT)及びジチオエリスリトール(DTE)である
。
刊替え蛋白質の再折り畏みにおけるS−スルホン1ヒ潰
白賞の使用は一般的な産業上用いられろ方法である(米
国特許4,421,685を参!!! )。スルホン化
蛋白質の使用は沢白KM製の間のより大きな溶解度を可
能とし、そしてスルフヒドリル基を保護する。限られた
量のレダクタントの存在下では再折り畳みは効率的で蛋
白質チオスホネートは混合ジスルフィド中間体として作
用する。記載された方法の殆とはレダクタントとしてD
T T、グルタチオン又はβ−メルカプトエタノール
を使用する。
白賞の使用は一般的な産業上用いられろ方法である(米
国特許4,421,685を参!!! )。スルホン化
蛋白質の使用は沢白KM製の間のより大きな溶解度を可
能とし、そしてスルフヒドリル基を保護する。限られた
量のレダクタントの存在下では再折り畳みは効率的で蛋
白質チオスホネートは混合ジスルフィド中間体として作
用する。記載された方法の殆とはレダクタントとしてD
T T、グルタチオン又はβ−メルカプトエタノール
を使用する。
[問題を解決する手段]
本発明はジスルフィド架橋を含有する蛋白質を折り畳む
改良方法に関する。蛋白質又は蛋白質の部分が構築され
た微生物によって造りだされる組替え[lNA工程によ
って本方法は特に有用性を有する。本発明方法は、折り
畳まれていない還元されていた蛋白質を、有効な蛋白質
折り畳み量の酸化されたチオレドキシン又は酸化された
チオレドキシンに由来するか又はチオレドキシン様のジ
チオールペプチドの単独又はこれと酸素又はチオレドキ
シンレダクターゼ再生系との組合わせと反応させ、1斤
り畳まれた蛋白質を製造することからなる。
改良方法に関する。蛋白質又は蛋白質の部分が構築され
た微生物によって造りだされる組替え[lNA工程によ
って本方法は特に有用性を有する。本発明方法は、折り
畳まれていない還元されていた蛋白質を、有効な蛋白質
折り畳み量の酸化されたチオレドキシン又は酸化された
チオレドキシンに由来するか又はチオレドキシン様のジ
チオールペプチドの単独又はこれと酸素又はチオレドキ
シンレダクターゼ再生系との組合わせと反応させ、1斤
り畳まれた蛋白質を製造することからなる。
本発明方法はまた不正確なジスルフィド結合が形成され
ているスクランブル化された蛋白質(蛋白質は折り畳み
されているが間違ったコンフォメーションで折り畳まれ
ており、一部分のみが活性であるにすぎないもの)を、
有効な濃度の酸化された及び還元されたチオレドキシン
又は酸化されたチオレドキシン及びジチオスレイト−ル
なとの化学的な還元剤と反応させることからなる方法に
も関する。
ているスクランブル化された蛋白質(蛋白質は折り畳み
されているが間違ったコンフォメーションで折り畳まれ
ており、一部分のみが活性であるにすぎないもの)を、
有効な濃度の酸化された及び還元されたチオレドキシン
又は酸化されたチオレドキシン及びジチオスレイト−ル
なとの化学的な還元剤と反応させることからなる方法に
も関する。
ジスルフィド架橋を含有する折り畳まれていない蛋白質
は折り畳みされていない、還元された蛋白質を蛋白質折
り畳み有効量の酸化されたチオレドキシン又は酸化され
たチオレドキシンに由来するか又はチオレドキシン様の
ジチオールペプチドの単独、又はこれと酸素、又はチオ
レドキシンレダクターゼ再生系の組合わせと反応させる
ことによって効果的に折り丹むことができる。スクラン
ブル化された蛋白質はこれらを蛋白質を斤り畏み有効量
の還元されたチオレドキシン又は還元されたチオレドキ
シンに由来するか又はチオレドキシン様のジチオールペ
プチドの単独又はこれと酸化されたチオレドキシン叉は
酸化されたチオレドキシンに由来するか又はチオレドキ
シン様のジチオールペプチドとの知合わせと反応させる
ことによって正しく折り畳みすることが出来る。
は折り畳みされていない、還元された蛋白質を蛋白質折
り畳み有効量の酸化されたチオレドキシン又は酸化され
たチオレドキシンに由来するか又はチオレドキシン様の
ジチオールペプチドの単独、又はこれと酸素、又はチオ
レドキシンレダクターゼ再生系の組合わせと反応させる
ことによって効果的に折り丹むことができる。スクラン
ブル化された蛋白質はこれらを蛋白質を斤り畏み有効量
の還元されたチオレドキシン又は還元されたチオレドキ
シンに由来するか又はチオレドキシン様のジチオールペ
プチドの単独又はこれと酸化されたチオレドキシン叉は
酸化されたチオレドキシンに由来するか又はチオレドキ
シン様のジチオールペプチドとの知合わせと反応させる
ことによって正しく折り畳みすることが出来る。
折り畳まれていないか、又はスクランブル化された蛋白
質は、粗細胞抽出物中にあるか又は+U*胞抽出物、例
えば組替え微生物から部分的に積装され得る。
質は、粗細胞抽出物中にあるか又は+U*胞抽出物、例
えば組替え微生物から部分的に積装され得る。
本発明方法において使用できるチオレドキシン又はチオ
レドキシンに由来するか又はチオレドキシン様のジチオ
ールペプチドの一つの濃度は約5〜約500μ口の範囲
である。酸化された笹傷の細菌のチオし・トキシンに対
する最適の1度は少なくとも50011Mのようであり
、還元されたチオレドキシンに対しては10μMである
。チオレドキシン又はチオレドキシンに由来するか又は
チオレドキシン様のジチオールペプチドの正確な水・茗
は、本発明の属する蛋白質の技術の熟達者によって特定
の蛋白質によって容易に確認することが出来る。
レドキシンに由来するか又はチオレドキシン様のジチオ
ールペプチドの一つの濃度は約5〜約500μ口の範囲
である。酸化された笹傷の細菌のチオし・トキシンに対
する最適の1度は少なくとも50011Mのようであり
、還元されたチオレドキシンに対しては10μMである
。チオレドキシン又はチオレドキシンに由来するか又は
チオレドキシン様のジチオールペプチドの正確な水・茗
は、本発明の属する蛋白質の技術の熟達者によって特定
の蛋白質によって容易に確認することが出来る。
5〜500μMの1度におけるチオレドキシンは変性及
び還元された牛すい臓RNase(22〜1607zわ
の再折り畳みを触媒し、酵素活性の定量的な回復を与え
る。再折り畳みの速度はおよそ空気酸化の15倍大きい
。チオレドキシンの場合は50%活性が100μ曾て3
0時間後回復し、500μMで8時間後に回復し、これ
に対し空気酸化を使用する時は120時間を要する。チ
オレドキシンは酸化されたジチオスレイトールよりも1
000倍効果的である。ノIM濃度におけるチオレドキ
シンは酸化されたOTTのmM11度と同じ再折り畳み
の反応速度を生じる。 DTT (20mM)及び種々
の濃度のチオレドキシンを試料に°加えた時に、活性の
外観に於ける追加的な増加があった。
び還元された牛すい臓RNase(22〜1607zわ
の再折り畳みを触媒し、酵素活性の定量的な回復を与え
る。再折り畳みの速度はおよそ空気酸化の15倍大きい
。チオレドキシンの場合は50%活性が100μ曾て3
0時間後回復し、500μMで8時間後に回復し、これ
に対し空気酸化を使用する時は120時間を要する。チ
オレドキシンは酸化されたジチオスレイトールよりも1
000倍効果的である。ノIM濃度におけるチオレドキ
シンは酸化されたOTTのmM11度と同じ再折り畳み
の反応速度を生じる。 DTT (20mM)及び種々
の濃度のチオレドキシンを試料に°加えた時に、活性の
外観に於ける追加的な増加があった。
この増加は全てのチオレドキシン濃度に対し一定で、こ
の効果が相乗的であることを示唆している。
の効果が相乗的であることを示唆している。
100μNチオレドキシンの存在下におけるRNase
の50%再活性化に要求される時間(T 172)は酸
素の添加によって3倍減少した。100μMチオレドキ
シン及び空気に対するT I/2は23時間である。酸
素を添加したときにはT I/2は8時間に縮まった。
の50%再活性化に要求される時間(T 172)は酸
素の添加によって3倍減少した。100μMチオレドキ
シン及び空気に対するT I/2は23時間である。酸
素を添加したときにはT I/2は8時間に縮まった。
これは空気存在下における500μMチオレドキシンの
Tl/2に匹敵する。チオレドキシンの有効濃度は酸素
の添加によって5倍(ファクターが5だけ)減少した。
Tl/2に匹敵する。チオレドキシンの有効濃度は酸素
の添加によって5倍(ファクターが5だけ)減少した。
チオレドキシンが存在しない場合は酸素効果は生しない
。チオレドキシンなして再折り畳みの初U増加があるが
回復した活性は5時間後12%に於て水平となる。
。チオレドキシンなして再折り畳みの初U増加があるが
回復した活性は5時間後12%に於て水平となる。
チオレドキシンレダクターゼ及びニコチンアミドアデニ
ンジヌクレオチド誘導体、例えばNADP+く酸化形)
の再生系の存在下ではlOμNチオレドキシンてRNa
seの再折り畳みの増加があった。チオレドキシンレダ
クターゼと0.1または1.0の何れかのl11MのN
ADP十の場合、Tl/2は23時間から5〜6時間に
減少した。
ンジヌクレオチド誘導体、例えばNADP+く酸化形)
の再生系の存在下ではlOμNチオレドキシンてRNa
seの再折り畳みの増加があった。チオレドキシンレダ
クターゼと0.1または1.0の何れかのl11MのN
ADP十の場合、Tl/2は23時間から5〜6時間に
減少した。
チオレドキシンは効果的にスクランブル化された不活性
のりボヌクレアーゼをpH7,4に於てジスルフィド結
合の再配置を効果的に触媒し、活性酵素の定量的な回復
を生じる。10μ−の濃度における還元されたチオレド
キシンはT1728時間を有していた。スクランブル化
されたりボヌクレアーゼを再活性化するための最適の条
件はそれぞれ10:1の比率の酸化及び還元チオレドキ
シンの混合物からなっていた。100μM、150μM
及び200μMのチオレドキシンのIO:Iの酸化形削
還元形の比におけるT172の値はそれぞれ5.2、及
び1.5時間であった。スクランブル化されたりボヌク
レアーゼを再活性化するのに空気単独又はDTT単独も
有効でなく、30χ未満の回収であった。
のりボヌクレアーゼをpH7,4に於てジスルフィド結
合の再配置を効果的に触媒し、活性酵素の定量的な回復
を生じる。10μ−の濃度における還元されたチオレド
キシンはT1728時間を有していた。スクランブル化
されたりボヌクレアーゼを再活性化するための最適の条
件はそれぞれ10:1の比率の酸化及び還元チオレドキ
シンの混合物からなっていた。100μM、150μM
及び200μMのチオレドキシンのIO:Iの酸化形削
還元形の比におけるT172の値はそれぞれ5.2、及
び1.5時間であった。スクランブル化されたりボヌク
レアーゼを再活性化するのに空気単独又はDTT単独も
有効でなく、30χ未満の回収であった。
チオレドキシンはへルマンズ試薬なとの有機化合物又は
種々の蛋白質中などて天然に存在するジスルフィドを還
元する能力を有している低分子量のジチオール蛋白質で
ある(ホルムグレンニー。
種々の蛋白質中などて天然に存在するジスルフィドを還
元する能力を有している低分子量のジチオール蛋白質で
ある(ホルムグレンニー。
[1981コトレンズ イン バイオケミカルサイエン
ス6、26−29)。本発明の範囲内のチオレドキシン
及びチオレドキシンに由来するが又はチオレドキシン様
のジチオールペプチドは次の化合物によって例示される
。
ス6、26−29)。本発明の範囲内のチオレドキシン
及びチオレドキシンに由来するが又はチオレドキシン様
のジチオールペプチドは次の化合物によって例示される
。
(1)大腸菌から単離されたチオレドキシン(ローレン
ト ティー、シー0、モー7 イー、シー、及びレイチ
ャード ビー[+964] J、 Biol、 Che
m、、 239゜(2)他の°源から単離されたチオレ
ドキシン類、例えば酵母から単離されるチオレドキシン
(ポリキュー ジー、ビー0、パルデステン ニー、及
びレイチャード ビー−[1970] J、 Biol
、 Chem、 245゜2362−2379) :
シフ / バクテリウム(Cyanobacter−
ium) (グリーソン エフ、ケー、及びホルムグレ
ンニー、[1983] rチオレドキシン様、ストラフ
チャーアンドファンクション」 [ビー、ガダール編]
Editions du Centre Nation
al de la RechercheScienti
fique) :ラット(rat) (グエララ ジエ
ー。
ト ティー、シー0、モー7 イー、シー、及びレイチ
ャード ビー[+964] J、 Biol、 Che
m、、 239゜(2)他の°源から単離されたチオレ
ドキシン類、例えば酵母から単離されるチオレドキシン
(ポリキュー ジー、ビー0、パルデステン ニー、及
びレイチャード ビー−[1970] J、 Biol
、 Chem、 245゜2362−2379) :
シフ / バクテリウム(Cyanobacter−
ium) (グリーソン エフ、ケー、及びホルムグレ
ンニー、[1983] rチオレドキシン様、ストラフ
チャーアンドファンクション」 [ビー、ガダール編]
Editions du Centre Nation
al de la RechercheScienti
fique) :ラット(rat) (グエララ ジエ
ー。
、モー7 イー、シー、及びワード ディー、エムエヌ
、[+9831同上;T4バクテリオファージ(ソデル
バーグB−0、スジョペルグB−M、ゾンネルスタムU
8、及びブランテンC−1[1971D Proc、
Natl。
、[+9831同上;T4バクテリオファージ(ソデル
バーグB−0、スジョペルグB−M、ゾンネルスタムU
8、及びブランテンC−1[1971D Proc、
Natl。
Acad、 Sci、 USA 75.5827−58
30)(3)上記実施例2に記載されるような、無傷の
チオレドキシンの開裂によって製造されるペプチドを表
しているチオレドキシン由来のジチオールペプチド。こ
のクラスの一つのチオレドキシン由来ペプチドの例は大
腸菌からのチオレドキシンのシアノゲンブロマイド開裂
によって製造される 1〜37の残基を含有する断片(
f!IIIちT l−37)である。
30)(3)上記実施例2に記載されるような、無傷の
チオレドキシンの開裂によって製造されるペプチドを表
しているチオレドキシン由来のジチオールペプチド。こ
のクラスの一つのチオレドキシン由来ペプチドの例は大
腸菌からのチオレドキシンのシアノゲンブロマイド開裂
によって製造される 1〜37の残基を含有する断片(
f!IIIちT l−37)である。
これらのチオレドキシンに由来する及びチオレドキシン
様のジチオールペプチドの重要な特徴はこれらがレドッ
クス活性のペプチド配列、Cys−X−Y−(ys−L
ys (式中X及びYは20個のアミノ酸の任意のもの
でありうる)を含んでいることである。例えは、大腸菌
チオレドキシンからのレドックス活性ペプチド配列はC
ys−Gly−Pro−Cys−Lys (Cys=シ
スティン、G1ン=グリシン、P「0=プロリン、Ly
s=リジン)である。
様のジチオールペプチドの重要な特徴はこれらがレドッ
クス活性のペプチド配列、Cys−X−Y−(ys−L
ys (式中X及びYは20個のアミノ酸の任意のもの
でありうる)を含んでいることである。例えは、大腸菌
チオレドキシンからのレドックス活性ペプチド配列はC
ys−Gly−Pro−Cys−Lys (Cys=シ
スティン、G1ン=グリシン、P「0=プロリン、Ly
s=リジン)である。
(4)蛋白ジスルフィドの還元を触媒する固有の能力を
有するチオレドキシン様のジチオールペプチド。これら
のチオレドキシン様のジチオールペプチドは一般的にレ
ドックス活性ジスルフィドを形成する一対のシスティン
残基を含有する特性を一般的に有しているであろう。こ
の例には上に開示されたレドックス活性ペプチド配列を
含んでいる天然源から由来するか又は合成的に構成され
たペプチドを含んでいる。例えば大腸菌チオレドキシン
中のCys−Gly−Pro−Cys−Lys又は他の
T4バクテリオファージに対してコードされているよう
な他のチオレドキシンからの類似の配列、 Cys−V
aiTyr−CyS (Cys=システィン、va1=
バリン、Tyr=チロシン)(ソダーバーグB−0、ス
ジョベルグB−M、ゾンネルスタムU、及びブラーデン
C−1[+978]Proc、 Natl、 Acad
、 Sci、 IJSA、 75.5827−5830
)。
有するチオレドキシン様のジチオールペプチド。これら
のチオレドキシン様のジチオールペプチドは一般的にレ
ドックス活性ジスルフィドを形成する一対のシスティン
残基を含有する特性を一般的に有しているであろう。こ
の例には上に開示されたレドックス活性ペプチド配列を
含んでいる天然源から由来するか又は合成的に構成され
たペプチドを含んでいる。例えば大腸菌チオレドキシン
中のCys−Gly−Pro−Cys−Lys又は他の
T4バクテリオファージに対してコードされているよう
な他のチオレドキシンからの類似の配列、 Cys−V
aiTyr−CyS (Cys=システィン、va1=
バリン、Tyr=チロシン)(ソダーバーグB−0、ス
ジョベルグB−M、ゾンネルスタムU、及びブラーデン
C−1[+978]Proc、 Natl、 Acad
、 Sci、 IJSA、 75.5827−5830
)。
他のチオレドキシン様のペプチドには固有のチオレドキ
シン様活性を有しているプロチオエン類と呼ばれる種子
蛋白質類が含まれる。(ワダケー1、ブヒャナン ビー
、ビー、 [+983] rチオレドキシン類、構造及
び機能」[ガダル ビー、編コEditionsdu
Centre National de IaRech
erche 5cientif−ique)。
シン様活性を有しているプロチオエン類と呼ばれる種子
蛋白質類が含まれる。(ワダケー1、ブヒャナン ビー
、ビー、 [+983] rチオレドキシン類、構造及
び機能」[ガダル ビー、編コEditionsdu
Centre National de IaRech
erche 5cientif−ique)。
ジスルフィド架橋を含有する蛋白質の例はインシュリン
、プロインシュリン、牛すい臓リボヌクレアーゼ(RN
ase)、リゾチーム、牛すい臓トリプシンインヒビタ
ー、インターフェロン、レンニン、プラスミノゲンアク
チベーター、プロラクチン、人α−1トリプシンインヒ
ビター、ファクター■なとである。
、プロインシュリン、牛すい臓リボヌクレアーゼ(RN
ase)、リゾチーム、牛すい臓トリプシンインヒビタ
ー、インターフェロン、レンニン、プラスミノゲンアク
チベーター、プロラクチン、人α−1トリプシンインヒ
ビター、ファクター■なとである。
上の蛋白質及び他のジスルフィド架橋含有蛋白質はここ
に開示される発明において出発物質としてそれらのS−
スルホン化形態で使用することが出来る。S−スルホン
化形態の蛋白質が使用されるときには還元されたチオレ
ドキシンが折り畳み工程に加えられる。
に開示される発明において出発物質としてそれらのS−
スルホン化形態で使用することが出来る。S−スルホン
化形態の蛋白質が使用されるときには還元されたチオレ
ドキシンが折り畳み工程に加えられる。
下に開示された実施例に於ける物質及び方法は以下の通
りである。
りである。
■
牛すい臓リボヌクレアーゼA (RNase)、シチジ
ン−2’:3’−環状モノホスフェート及び酸化された
及び還元されたジチオスレイトール(DTT)はミズリ
ー州セントルイスのシグマから得た。3−(N−モルホ
リン)プロパンスルホン酸(MOPS)ナトリウム塩は
カリホルニア州すンジエゴ、カルビオケムからのUlt
ro1等級であった。セファデックスG−25−40も
シグマから得た。すべての他の化学物質は試薬等級であ
った。
ン−2’:3’−環状モノホスフェート及び酸化された
及び還元されたジチオスレイトール(DTT)はミズリ
ー州セントルイスのシグマから得た。3−(N−モルホ
リン)プロパンスルホン酸(MOPS)ナトリウム塩は
カリホルニア州すンジエゴ、カルビオケムからのUlt
ro1等級であった。セファデックスG−25−40も
シグマから得た。すべての他の化学物質は試薬等級であ
った。
チオレドキシンを市販の大腸菌から大腸菌菌株B (M
Nミネアポリスのグレインプロセッシングコーポレーシ
ョン)から、又は標準の手順によって生育される大II
I菌の一般的な菌株の幾つかのものの任意のものから(
ビギエット ブイ、及びコンシー アール、アール、[
197?] J、 Biol、 Chem、 252゜
2367−2372)のいずれかから精製した。蛋白質
はイオン交換及び分子ふるいカラム上でのクロマトグラ
フィを含む標準の手順を用いて精製した(ウィリアムス
シー、エッチ9、ザネッティ ジー0、アルスコツト
エル、ディー、及びマッファリスター ジエー、ケー
、[+987] J、 Riot、 Chem、 2
42゜5226−5231 ;マックエボイ エム3、
ランフ シー1、ルン シー、ニー、及びビジット ブ
イ、 [198+1 J。
Nミネアポリスのグレインプロセッシングコーポレーシ
ョン)から、又は標準の手順によって生育される大II
I菌の一般的な菌株の幾つかのものの任意のものから(
ビギエット ブイ、及びコンシー アール、アール、[
197?] J、 Biol、 Chem、 252゜
2367−2372)のいずれかから精製した。蛋白質
はイオン交換及び分子ふるいカラム上でのクロマトグラ
フィを含む標準の手順を用いて精製した(ウィリアムス
シー、エッチ9、ザネッティ ジー0、アルスコツト
エル、ディー、及びマッファリスター ジエー、ケー
、[+987] J、 Riot、 Chem、 2
42゜5226−5231 ;マックエボイ エム3、
ランフ シー1、ルン シー、ニー、及びビジット ブ
イ、 [198+1 J。
Biol、 Chem、 256.6646−6650
)。
)。
チオレドキシン蛋白質を上記マツクエンボイ等によって
記載されるような定量的ロケットイミュノM気泳動を用
いて免疫的に検定した。
記載されるような定量的ロケットイミュノM気泳動を用
いて免疫的に検定した。
1ボ し −ゼ ゛
天然のりボヌクレアーゼの酵素濃度を277.5nmに
於て測定した吸光度9800M−1cm−1を用いて測
定した(ハングトン アール、アール1、ハメス ジー
。
於て測定した吸光度9800M−1cm−1を用いて測
定した(ハングトン アール、アール1、ハメス ジー
。
ジー、及びシュシーラーカ エッチ、ニー、 [197
4]Biochemistry 13: 3421−3
431) a完全に還元した酵素の濃度は9200M−
l cm−1の吸光係数を用いて275nmに於て測定
した(アンフィンセン シー、ビー1、ハーバ−イー8
、セラ エム、及びホワイト エフ。
4]Biochemistry 13: 3421−3
431) a完全に還元した酵素の濃度は9200M−
l cm−1の吸光係数を用いて275nmに於て測定
した(アンフィンセン シー、ビー1、ハーバ−イー8
、セラ エム、及びホワイト エフ。
エッチ、 jr、[1961] Proc、 Natl
、 Acad、 Sci、 USA。
、 Acad、 Sci、 USA。
47: 1309−1315)。
R11aseの活性はタックらの手順にしたがって測定
した(クック イー、エム1、マシアス ニー、ビー、
及びラビン ビー、アール、[1960コ3ioche
m、 J。
した(クック イー、エム1、マシアス ニー、ビー、
及びラビン ビー、アール、[1960コ3ioche
m、 J。
74: 234−238)。最終的な検定混合物はO,
1MのMOPS、 pH7,0,7mMのシチジン−2
’ :3’−環状モノホスフェート及び10〜3071
g/ml RNaseAからなっていた。291 n
mにおけるシチジン−2’:3’−環状モノホスフェー
トの25℃における加水分解での吸光係数の増加をモニ
ターした。
1MのMOPS、 pH7,0,7mMのシチジン−2
’ :3’−環状モノホスフェート及び10〜3071
g/ml RNaseAからなっていた。291 n
mにおけるシチジン−2’:3’−環状モノホスフェー
トの25℃における加水分解での吸光係数の増加をモニ
ターした。
以下は最良の態様を含む本発明の詳細な説明する実施例
である。これらの実施例は制限するものとは解釈されな
い。全ての溶媒混合物比率は他に記載がなければ容量に
よる。
である。これらの実施例は制限するものとは解釈されな
い。全ての溶媒混合物比率は他に記載がなければ容量に
よる。
実施例1 変性化及び再折り畳み
RNaseの還元及び変性をO,15MのDTT及び6
MのグアニジンIC+を含有する1、5mlの0.1M
)リス/IIcI中の天然のままの酵素30 mg−夜
培養によって実施した。還元したRNaseを過剰のD
TT及びグアニジンHCIから、1cm x 24 c
mセファデックスG25スーパーファインカラムを用い
0.01 Nの11αで平衡化させ、展開させたカラム
クロマトグラフィによって分離したくルドルフ アール
、及びファックスアイ、[+983] Hoppe−5
eyler’s Z、 Physiol、 Chem。
MのグアニジンIC+を含有する1、5mlの0.1M
)リス/IIcI中の天然のままの酵素30 mg−夜
培養によって実施した。還元したRNaseを過剰のD
TT及びグアニジンHCIから、1cm x 24 c
mセファデックスG25スーパーファインカラムを用い
0.01 Nの11αで平衡化させ、展開させたカラム
クロマトグラフィによって分離したくルドルフ アール
、及びファックスアイ、[+983] Hoppe−5
eyler’s Z、 Physiol、 Chem。
364、813−820)。0.3mlのフラクション
を集め、280nmに於ける吸光係数をモニターした。
を集め、280nmに於ける吸光係数をモニターした。
RNase Aを含有しているフラクションを集め濃度
を測定し、物質を一20°Cに冷凍したアルゴン下で貯
蔵した。
を測定し、物質を一20°Cに冷凍したアルゴン下で貯
蔵した。
RNase Aの再酸化を還元した酵素を0.1 M)
リス、pH7,4中で、種々の量のチオレドキシン及び
/又は酸化されたDTTを含有しているImHのEDT
Aで希釈することによって開始した。種々の時間点で一
部分を検定し、再折り畳みの割合を計算した。結果は以
下の通りである。
リス、pH7,4中で、種々の量のチオレドキシン及び
/又は酸化されたDTTを含有しているImHのEDT
Aで希釈することによって開始した。種々の時間点で一
部分を検定し、再折り畳みの割合を計算した。結果は以
下の通りである。
チオレドキシン、酸化されたDTT及び両方の混合物は
RNaseの再折り畳みの速度を、空気酸化と比べて増
加させた。RNase(350μg/ml)の50χ再
活性1ヒを得るのに要する時間(T l/2)は空気酸
化と比較しておよそ15倍減少した。20μ閂チオレド
キシンに対する55時間、50μ旧こ対する 45時間
、100μ旧こ対する35時間及び500μ旧こ対する
8時間と比較して空気酸化のT l/2は120時間で
あった。
RNaseの再折り畳みの速度を、空気酸化と比べて増
加させた。RNase(350μg/ml)の50χ再
活性1ヒを得るのに要する時間(T l/2)は空気酸
化と比較しておよそ15倍減少した。20μ閂チオレド
キシンに対する55時間、50μ旧こ対する 45時間
、100μ旧こ対する35時間及び500μ旧こ対する
8時間と比較して空気酸化のT l/2は120時間で
あった。
チオレドキシンを用いると10ozのRNase活性が
30〜90時間後に回復したが、空気酸化は少なくとも
200時間を要した。
30〜90時間後に回復したが、空気酸化は少なくとも
200時間を要した。
チオレドキシンのより低い濃度に於てRNaseの再活
性化に於ける10〜20時間の間の遅れがあった。
性化に於ける10〜20時間の間の遅れがあった。
この遅れは酸化されたDTT存在下では観測されなかっ
た。もっともらしい説明はDTTがある種の初期の反応
速度論段階においてより効果的であって多分ジスルフィ
ドの酸化はずっとより大きいチオレドキシン分子に対し
接近不可能であるということである。
た。もっともらしい説明はDTTがある種の初期の反応
速度論段階においてより効果的であって多分ジスルフィ
ドの酸化はずっとより大きいチオレドキシン分子に対し
接近不可能であるということである。
酸化されたDTTをオキシダントとして使用したとき、
同様の結果が得られた。20 mM DTTに対するT
l/2は70時間である一方50μMのDTTに対し
てはこれは40時間、そして100μMのものに対して
は30時間であった。この値は20.50及び100μ
Mの濃度におけるチオレドキシンのものに匹敵する。チ
オレドキシンは従って酸化されたDTTよりも+000
倍より効果的である。80mMより大きな濃度において
酸化されたDTTを使用しても再折り畳みの速度におけ
る増加は観測されなかった。これらの濃度に於て酸化さ
れたDTTは非常には可溶性ではなく、反応混合物は飽
和されているかもしれない。
同様の結果が得られた。20 mM DTTに対するT
l/2は70時間である一方50μMのDTTに対し
てはこれは40時間、そして100μMのものに対して
は30時間であった。この値は20.50及び100μ
Mの濃度におけるチオレドキシンのものに匹敵する。チ
オレドキシンは従って酸化されたDTTよりも+000
倍より効果的である。80mMより大きな濃度において
酸化されたDTTを使用しても再折り畳みの速度におけ
る増加は観測されなかった。これらの濃度に於て酸化さ
れたDTTは非常には可溶性ではなく、反応混合物は飽
和されているかもしれない。
チオレドキシン及び酸化されたDTTの混合物は何れか
の成分よりもより効果的で、遅れた相は観測されない。
の成分よりもより効果的で、遅れた相は観測されない。
20IIMのチオレドキシン濃度におい 17
T+、2C,t20゜、。。。、。8イ、。工1.14
□。1.。4、 iい。
T+、2C,t20゜、。。。、。8イ、。工1.14
□。1.。4、 iい。
まとめると、低い濃度(即ち20μM)に於てチオレド
キシンはDTTよりもより効果的である。両方の混合物
は何れかの成分屯独よりもより効果的である。チオレド
キシンの全ての濃度においてTI/2は20mMの酸化
されたDTTの添加で平均10時間だCj減少する。こ
のこのはDTT及びチオレドキシンがことなるジスルフ
ィドの酸化に影響を与えているかもしれないことを示唆
する。DTT又はチオレドキシンの何れかの濃度が増加
するにつれ、試料の間の差異は無くなる。
キシンはDTTよりもより効果的である。両方の混合物
は何れかの成分屯独よりもより効果的である。チオレド
キシンの全ての濃度においてTI/2は20mMの酸化
されたDTTの添加で平均10時間だCj減少する。こ
のこのはDTT及びチオレドキシンがことなるジスルフ
ィドの酸化に影響を与えているかもしれないことを示唆
する。DTT又はチオレドキシンの何れかの濃度が増加
するにつれ、試料の間の差異は無くなる。
実施例2 RNaseを再折り畳みするためのチオ
レドキシン及び酸素の使用 RNaseのリナチュシーション(変性したものを元に
戻すこと)は0.1 M)リス、pH7゜5中の還元さ
れた酵素を] mM EDTAで最終濃度340μg/
mlに希釈することによって開始される。酸化されたチ
オレドキシン(100μM)を試料の半分に加えた。全
ての試料は室温に於て常に攪拌し、酸素の連続的な流れ
を試料の上に走らせた。対照試料は空気に暴露させた。
レドキシン及び酸素の使用 RNaseのリナチュシーション(変性したものを元に
戻すこと)は0.1 M)リス、pH7゜5中の還元さ
れた酵素を] mM EDTAで最終濃度340μg/
mlに希釈することによって開始される。酸化されたチ
オレドキシン(100μM)を試料の半分に加えた。全
ての試料は室温に於て常に攪拌し、酸素の連続的な流れ
を試料の上に走らせた。対照試料は空気に暴露させた。
種々の時間に於て一部分を除きRNase活性に対し検
定し、再活性化の%を計算した。
定し、再活性化の%を計算した。
10011Mチオレドキシンの存在下に於けるRNas
eの50γ再活性化に要求されろ時間(T I/2)は
酸素の添加によって3倍減少した。]OOノJ、Mチオ
レドキシン及び空気に対するT1/2は23時間であっ
た。
eの50γ再活性化に要求されろ時間(T I/2)は
酸素の添加によって3倍減少した。]OOノJ、Mチオ
レドキシン及び空気に対するT1/2は23時間であっ
た。
酸素の添加がある場合にはT172は8時間に低められ
た。これは空気の存在下の500μMのチオレドキシン
のT I/2に匹敵する。チオレドキシンの有効濃度は
酸素の添加により5倍だけ減少し得る。酸素効果はチオ
レドキシン非存在下に於ては起こらない。チオレドキシ
ンなしの再折り畳み速度の増加に於て初期増加があるが
回復した活性は5時間後に12七こ於て平となる。
た。これは空気の存在下の500μMのチオレドキシン
のT I/2に匹敵する。チオレドキシンの有効濃度は
酸素の添加により5倍だけ減少し得る。酸素効果はチオ
レドキシン非存在下に於ては起こらない。チオレドキシ
ンなしの再折り畳み速度の増加に於て初期増加があるが
回復した活性は5時間後に12七こ於て平となる。
実施例3 RNaseを再折り畳みするためのチオ
レドキシン及びチオレドキシンレダクターゼの使用 チオレドキシンレダクターゼはlMC0(ス工−デンの
ストックホルム)から得るか、又はビジエツト及びコン
シーの手順(ビジエツト ブイ、及びコンシー アール
、アール、[1977コJ、 Biol、Chem−2
52、6367−6372)に従って単離した。NAD
P電よシグマ(ミズリー州セントルイス)から得た。
レドキシン及びチオレドキシンレダクターゼの使用 チオレドキシンレダクターゼはlMC0(ス工−デンの
ストックホルム)から得るか、又はビジエツト及びコン
シーの手順(ビジエツト ブイ、及びコンシー アール
、アール、[1977コJ、 Biol、Chem−2
52、6367−6372)に従って単離した。NAD
P電よシグマ(ミズリー州セントルイス)から得た。
RNaseの再折り畳みは各々ImMのE[1lTAを
含有している0、1M)リス、pH7,5又は0.05
M)リス、pHり、−0中の変性リボヌクレアーゼを
希釈することによって開始した。再生系は触媒量のチオ
レドキシンレダクターゼ及び過剰く1〜10mM)のN
ADP”からなっていた。チオレドキシン濃度は110
0p+こ於て一定のままであった。一部分を種々の時間
において除いてRNase活性について検定した。
含有している0、1M)リス、pH7,5又は0.05
M)リス、pHり、−0中の変性リボヌクレアーゼを
希釈することによって開始した。再生系は触媒量のチオ
レドキシンレダクターゼ及び過剰く1〜10mM)のN
ADP”からなっていた。チオレドキシン濃度は110
0p+こ於て一定のままであった。一部分を種々の時間
において除いてRNase活性について検定した。
上記のチオレドキシンレダクターゼ及びNADP+の再
生系の存在下では100μMチオレドキシンではRNa
seの再折り畳み速度の増加があった。チオレドキシン
レダクターゼ、及び0.1若しくは0.1mMの何れか
のNADP十の場合においては7172は23時間から
5〜6時間に減少した。
生系の存在下では100μMチオレドキシンではRNa
seの再折り畳み速度の増加があった。チオレドキシン
レダクターゼ、及び0.1若しくは0.1mMの何れか
のNADP十の場合においては7172は23時間から
5〜6時間に減少した。
造
大腸菌チオレドキシン試料を水中で12時間4°Cで透
析した。5mlを乾燥し、70χ蟻酸中に再!t!!:
濁した。シアノゲンブロマイド(シグマケミカル)を7
01蟻酸中に溶解し、50倍モル過剰のメチオニン中の
チオレドキシンに加えた。溶液を窒素でパージし、室温
において暗所で24時間培養した。開裂反応の完了に於
て漕法を窒素下で乾燥し、酢酸ナトリウム緩衝)α中で
再懸濁し、p H8、5に水酸化アンモニウムで調整し
た。
析した。5mlを乾燥し、70χ蟻酸中に再!t!!:
濁した。シアノゲンブロマイド(シグマケミカル)を7
01蟻酸中に溶解し、50倍モル過剰のメチオニン中の
チオレドキシンに加えた。溶液を窒素でパージし、室温
において暗所で24時間培養した。開裂反応の完了に於
て漕法を窒素下で乾燥し、酢酸ナトリウム緩衝)α中で
再懸濁し、p H8、5に水酸化アンモニウムで調整し
た。
試料をベックマンモデル421装置(カリホルニア州フ
ラートンのベックマンインストラメンツインコーボレー
テッドの商標)に取り付けられたウォーター18mボン
ダパックC−18カラム(マサチューセッツミルホード
のウォータースアソシェーツインコーボシーテッ)・の
商標)上に装填し、214μmでモニターした。用いた
溶媒系は0.1!)リフルオロ酢酸(緩衝液A)及びア
セトニトリル中の0.08% )リフルオロ酢酸(緩衝
液B)であった。
ラートンのベックマンインストラメンツインコーボレー
テッドの商標)に取り付けられたウォーター18mボン
ダパックC−18カラム(マサチューセッツミルホード
のウォータースアソシェーツインコーボシーテッ)・の
商標)上に装填し、214μmでモニターした。用いた
溶媒系は0.1!)リフルオロ酢酸(緩衝液A)及びア
セトニトリル中の0.08% )リフルオロ酢酸(緩衝
液B)であった。
Oz〜6ozのBの勾配物を3分間使用して2m1/分
の流速においてペプチドを分離した。
の流速においてペプチドを分離した。
チオレドキシンはCNBrによって二つの断片、T1−
37及びT 38108に開裂し44%及び51%の緩
衝液Bで夫々溶離した。アミノ酸分析は両方のペプチド
の組成を同定し確認した(ホルムグレンニー。
37及びT 38108に開裂し44%及び51%の緩
衝液Bで夫々溶離した。アミノ酸分析は両方のペプチド
の組成を同定し確認した(ホルムグレンニー。
及びレイチャード ビー、[1967] Eur、 J
、 Biochem。
、 Biochem。
2、187−196)。T l−37は酵素の活性位置
を含んでいた。回収した二つのペプチドは出発物質の6
9χに当るものであった。未反応のチオレドキシンは損
失12〜15%に当り、)IPLc分離の為に追加的な
損失が生じた。
を含んでいた。回収した二つのペプチドは出発物質の6
9χに当るものであった。未反応のチオレドキシンは損
失12〜15%に当り、)IPLc分離の為に追加的な
損失が生じた。
(b)トリプシン開裂によるT l9−38の製造上記
の)IPLc分離の後、T l−37を集め、乾燥し、
酢酸ナトリウム緩衝液中に懸濁し、NH4OHてp 1
18 、0に調整した。トリプシン(シグマケミカル)
の一部分をペプチド濃度1%(讐/−)に於ける培養に
加えた。反応混合物を37℃で1時間培養した。トリプ
シン断片の分離はシアノゲンブロマイド断片についての
ようにHPLCで行った。
の)IPLc分離の後、T l−37を集め、乾燥し、
酢酸ナトリウム緩衝液中に懸濁し、NH4OHてp 1
18 、0に調整した。トリプシン(シグマケミカル)
の一部分をペプチド濃度1%(讐/−)に於ける培養に
加えた。反応混合物を37℃で1時間培養した。トリプ
シン断片の分離はシアノゲンブロマイド断片についての
ようにHPLCで行った。
T I−3’fペプチドのトリプシン消化は二つのペプ
チド、即ちT 4−18及びT l9−36を生成し、
これらは夫々m上液831!及び45zで溶離して、H
PLCによって分割された。アミノ酸分析は3HのBに
於て溶離する種が15のアミノ酸を含み、活性位置のペ
プチドであるT l9−36に対応することを明らかに
した。90nモルのT +−3vの培養はIIPLCに
よる分離の後80nモルのT l9−38を生成し、収
率が88%であった・ 実施例5 実施例1.2及び3のチオレドキシンを実施例4で得た
チオレドキシン断片T l−37又はT l9−38と
置き換えることによって、本質的に同じ結果が得られた
。
チド、即ちT 4−18及びT l9−36を生成し、
これらは夫々m上液831!及び45zで溶離して、H
PLCによって分割された。アミノ酸分析は3HのBに
於て溶離する種が15のアミノ酸を含み、活性位置のペ
プチドであるT l9−36に対応することを明らかに
した。90nモルのT +−3vの培養はIIPLCに
よる分離の後80nモルのT l9−38を生成し、収
率が88%であった・ 実施例5 実施例1.2及び3のチオレドキシンを実施例4で得た
チオレドキシン断片T l−37又はT l9−38と
置き換えることによって、本質的に同じ結果が得られた
。
実施例6
米国特許4,421,685の実施例に於けるDTT又
はOTεの代りに、酸化されたチオレドキシン又は酸化
されたチオレドキシンに由来するか又はチオレドキシン
様のジチオールペプチドを単独で又は酸素又はチオレド
キシンレダクターゼ再生系と組合わせたものと置き換え
ると所望のインシュリンの収率の改良が得られた。
はOTεの代りに、酸化されたチオレドキシン又は酸化
されたチオレドキシンに由来するか又はチオレドキシン
様のジチオールペプチドを単独で又は酸素又はチオレド
キシンレダクターゼ再生系と組合わせたものと置き換え
ると所望のインシュリンの収率の改良が得られた。
実施例7
実施例1.2.3、又は5の牛すい臓リボヌクレアーゼ
を任意のジスルフィド蛋白質又はS−スルホン化ジスル
フィド蛋白質と置き換えることによって匹敵する有益な
蛋白質折り畳み結果が得られた。
を任意のジスルフィド蛋白質又はS−スルホン化ジスル
フィド蛋白質と置き換えることによって匹敵する有益な
蛋白質折り畳み結果が得られた。
実施例日
ジスルフィド架橋が還元されている折り畳まれていない
蛋白質を蛋白質折り畳み有効量の酸化されたチオレドキ
シン又は酸化されたチオレドキシンに由来するか又はチ
オレドキシン様のジチオールペプチド及びジチオスレイ
トール及びジチオエリスリトールからなる群から選ばれ
るチオール還元剤からなる混合物と反応させると上記蛋
白質の強められた折り畳みが得られた。
蛋白質を蛋白質折り畳み有効量の酸化されたチオレドキ
シン又は酸化されたチオレドキシンに由来するか又はチ
オレドキシン様のジチオールペプチド及びジチオスレイ
トール及びジチオエリスリトールからなる群から選ばれ
るチオール還元剤からなる混合物と反応させると上記蛋
白質の強められた折り畳みが得られた。
実施例9
折り畳まれていないS−スルホン化ジスルフィド蛋白質
を蛋白質折り畳み有効量の還元されたチオレドキシン又
は還元されたチオレドキシンに由来するか又はチオレド
キシン様のジチオールペプチド及びチオール還元剤、例
えばジチオスレイトール又はジチオエリスリトールから
なる混合物と反応させると上記蛋白質の強められた折り
畳みが得られた。
を蛋白質折り畳み有効量の還元されたチオレドキシン又
は還元されたチオレドキシンに由来するか又はチオレド
キシン様のジチオールペプチド及びチオール還元剤、例
えばジチオスレイトール又はジチオエリスリトールから
なる混合物と反応させると上記蛋白質の強められた折り
畳みが得られた。
スクランブル化されたRNaseを上記のように単離し
た還元されたそして変性されたRNaseの変性条件下
での酸化によって造りだした。セファデックスG−25
カラムからのプールしたフラクションをグアニジンHC
I中で6Mとし、p)Iを固体トリスで8.6に調整し
た。つぎに酸素を数分間泡立てて通し、試料を室温で3
〜4日間光から保護して培養した。エルマン(エルマン
ジー、エル、[1959] Arch。
た還元されたそして変性されたRNaseの変性条件下
での酸化によって造りだした。セファデックスG−25
カラムからのプールしたフラクションをグアニジンHC
I中で6Mとし、p)Iを固体トリスで8.6に調整し
た。つぎに酸素を数分間泡立てて通し、試料を室温で3
〜4日間光から保護して培養した。エルマン(エルマン
ジー、エル、[1959] Arch。
Biochem、 Biophys、 82:To−7
7)の方法によって測定される有利チオールの量は、R
Naseモル当り0.05モル未満であった。活性は約
5χで、再折り畳みされたRNaseの殆どが不正確で
不活性な形態であることを示している。
7)の方法によって測定される有利チオールの量は、R
Naseモル当り0.05モル未満であった。活性は約
5χで、再折り畳みされたRNaseの殆どが不正確で
不活性な形態であることを示している。
スクランブル化されたRNaseの再活性化を不活性R
Naseを0.1M)リス、1lH7,4中に於て、添
加前に30分間還元されたDTTて予備培養された種々
の量の酸化されたチオレドキシンを含有している1mM
EDTAて希釈することによって開始した。種々の時間
点において小部分を検定し、再活性化の%を前に記載し
たように天然(native)なRNaseての特異活
性の比較によって計算した。
Naseを0.1M)リス、1lH7,4中に於て、添
加前に30分間還元されたDTTて予備培養された種々
の量の酸化されたチオレドキシンを含有している1mM
EDTAて希釈することによって開始した。種々の時間
点において小部分を検定し、再活性化の%を前に記載し
たように天然(native)なRNaseての特異活
性の比較によって計算した。
チオレドキシンは効果的にスクランブル化された活性R
Nase中のジスルフィド結合の再配列化をp I+
7 、4に於て触媒し、活性酵素の定員的な回復を生し
る。酸化されたチオレドキシンを還元されたDTTで予
備還元することは、この酸化された基質を用いる再活性
化を刺激するのに要求された。
Nase中のジスルフィド結合の再配列化をp I+
7 、4に於て触媒し、活性酵素の定員的な回復を生し
る。酸化されたチオレドキシンを還元されたDTTで予
備還元することは、この酸化された基質を用いる再活性
化を刺激するのに要求された。
100μMチオレドキシンに於てDTTの最適水準は1
0μ閂であった。より高い水準の[lTTは恐らく蛋白
チオールジスルフィドバランスを還元形にシフトさせる
ことによって再活性化を抑制した。還元されたDTTに
対する酸化されたチオレドキシンの最適はIO:Iてあ
った。この比率が一定のままであるとき、そしてチオレ
ドキシン濃度が増加されるとき、再活性化の速度の増加
が観られた。150μ台及び200μMチオレドキシン
に対するT+/2の時間は夫々2時間及び15時間であ
って、100μ−に対する5時間と対比される。110
07zチオレドキシン及び10μM DTTを用いるT
172は五時間であり、還元されたRNaseの再折
り畳みにおけるチオレドキシンを使用する27時間と対
比される。10μMの濃度における還元されたチオレド
キシンはスクランブル化されたRNase中のジスルフ
ィド結合の再配列を触媒するのにも効果的で、TI/2
が8時間である。
0μ閂であった。より高い水準の[lTTは恐らく蛋白
チオールジスルフィドバランスを還元形にシフトさせる
ことによって再活性化を抑制した。還元されたDTTに
対する酸化されたチオレドキシンの最適はIO:Iてあ
った。この比率が一定のままであるとき、そしてチオレ
ドキシン濃度が増加されるとき、再活性化の速度の増加
が観られた。150μ台及び200μMチオレドキシン
に対するT+/2の時間は夫々2時間及び15時間であ
って、100μ−に対する5時間と対比される。110
07zチオレドキシン及び10μM DTTを用いるT
172は五時間であり、還元されたRNaseの再折
り畳みにおけるチオレドキシンを使用する27時間と対
比される。10μMの濃度における還元されたチオレド
キシンはスクランブル化されたRNase中のジスルフ
ィド結合の再配列を触媒するのにも効果的で、TI/2
が8時間である。
空気又はDTT単独の何れもこの再活性化反応に効果的
でなく、同じ時間に於けるチオレドキシンでの再活性化
75%と比較して10時間後に空気で15%活性にすぎ
ず、DTTで30χ活性にしかすぎなかった。
でなく、同じ時間に於けるチオレドキシンでの再活性化
75%と比較して10時間後に空気で15%活性にすぎ
ず、DTTで30χ活性にしかすぎなかった。
還元されたチオレドキシン又は還元されたチオレドキシ
ンに由来するか又はチオレドキシン様のジチオールペプ
チドの効果的な蛋白折り畳み量は約5〜20μMである
。また還元された、そして酸化されたチオレドキシンの
効果的な蛋白質折り畳み有効量は有利には還元された形
態の酸化された形態に対する比率約1=1〜約1:20
に於て保持される。
ンに由来するか又はチオレドキシン様のジチオールペプ
チドの効果的な蛋白折り畳み量は約5〜20μMである
。また還元された、そして酸化されたチオレドキシンの
効果的な蛋白質折り畳み有効量は有利には還元された形
態の酸化された形態に対する比率約1=1〜約1:20
に於て保持される。
還元されたチオレドキシンは酸化されたチオレドキシン
及びDTTを折り畳み混合物中に於て上記のように予備
培養することによって形成される。
及びDTTを折り畳み混合物中に於て上記のように予備
培養することによって形成される。
チオレドキシンはpH8,0においてスルボン化された
RNaseの再折り畳みを効果的に触媒し、活性RNa
seの定量的な回復を生じる。スルボン化されたRNa
seはサンハウザー及びシュラーガ−(サンバウザティ
ー、ダブり二一、及びシュラーガー エッチ・ニー・[
1985] Biochemistry 24: 76
81−7688)の方法によって製造された。還元され
たチオレドキシンが要求され、最適条件はチオレドキシ
ンの蛋白質チオスルホネート類に対するl:1のモル比
てあった(チオレドキシンのRNaseに対する8:1
のモル比)。この比率り月:2のチオレドキシン対蛋白
質チオスルホネートに減少されたとき、再活性化の速度
及びRNase活性の最終収率の両方が減少した。1:
lの比率に於てはT I72 (活性の5oz回復に要
求される時間)は3.5時間でRNaSeの最終収率は
100$であった。チオレドキシンが二倍減少されたと
きにはT I/2は8時間増加し、RNase活性の増
加は僅か65Xてあった。1:20のチオレドキシン対
蛋白質チオスルホネートの比率においては、対照より以
上の再活性化が観測されなかった。
RNaseの再折り畳みを効果的に触媒し、活性RNa
seの定量的な回復を生じる。スルボン化されたRNa
seはサンハウザー及びシュラーガ−(サンバウザティ
ー、ダブり二一、及びシュラーガー エッチ・ニー・[
1985] Biochemistry 24: 76
81−7688)の方法によって製造された。還元され
たチオレドキシンが要求され、最適条件はチオレドキシ
ンの蛋白質チオスルホネート類に対するl:1のモル比
てあった(チオレドキシンのRNaseに対する8:1
のモル比)。この比率り月:2のチオレドキシン対蛋白
質チオスルホネートに減少されたとき、再活性化の速度
及びRNase活性の最終収率の両方が減少した。1:
lの比率に於てはT I72 (活性の5oz回復に要
求される時間)は3.5時間でRNaSeの最終収率は
100$であった。チオレドキシンが二倍減少されたと
きにはT I/2は8時間増加し、RNase活性の増
加は僅か65Xてあった。1:20のチオレドキシン対
蛋白質チオスルホネートの比率においては、対照より以
上の再活性化が観測されなかった。
実施例12
実施例11のチオレドキシンを実施例4て得たチオレド
キシン断片T l−37又はT 19−36又は他のチ
オレドキシンに由来するが又はチオレドキシン様のジチ
オールペプチドの還元形のものと賀き換えることによっ
て、本質的に同し結果が得られる。
キシン断片T l−37又はT 19−36又は他のチ
オレドキシンに由来するが又はチオレドキシン様のジチ
オールペプチドの還元形のものと賀き換えることによっ
て、本質的に同し結果が得られる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、還元されていたジスルフィド架橋を含有する折り畳
まれていない蛋白質を折り畳むインビトロの方法であっ
て、上記折り畳まれていない還元された蛋白質を蛋白質
折り畳み有効量の酸化されたチオレドキシン又は酸化さ
れたチオレドキシンに由来するか又はチオレドキシン様
のジチオールペプチドの単独又はこれと酸素又はチオレ
ドキシンレダクターゼ再生系との組合わせと反応させる
ことからなる方法。 2、酸化されたチオレドキシン又は酸化されたチオレド
キシンに由来するか又はチオレドキシン様のチオールペ
プチドの上記蛋白質折り畳み有効量が約5μM〜約50
0μMである特許請求の範囲第1項に記載の方法。 3、上記ジスルフィド架橋含有蛋白質がインシュリン、
プロインシュリン、牛すい臓リボヌクレアーゼ(RNa
se)、リゾチーム、牛すい臓トリプシンインヒビター
、インターフェロン、レンニン、プラスミノゲンアクチ
ベーター、プロラクチン、人α−1−トリプシンインヒ
ビター及びファクターVIIIからなる群から選ばれる特許
請求の範囲第1項に記載の方法。 4、上記蛋白質含有ジスルフィド架橋がS−スルホン化
形態であって、チオレドキシン又はチオレドキシンに由
来するか、又はチオレドキシン様のジチオールペプチド
が還元形である特許請求の範囲第1項に記載の方法。 5、上記ジスルフィド架橋を含有する蛋白質がインシュ
リン又はプロインシュリンである特許請求の範囲第1項
に記載の方法。 6、上記チオレドキシンに由来するジチオールペプチド
が大腸菌チオレドキシンのシアノゲンブロマイド開裂に
よって製造される1〜37の残基を含有する断片である
特許請求の範囲第1項に記載の方法。 7、上記チオレドキシンに由来するジチオールペプチド
が大腸菌チオレドキシンのシアノゲンブロマイドの開裂
によって製造される1〜37の残基のトリプシン消化に
よって造られる19〜36の残基を含有する断片である
特許請求の範囲第1項に記載の方法。 8、上記チオレドキシンレダクターゼ再生系がチオレド
キシンレダクターゼ及びニコチンアミドアデニンジヌク
レオチド誘導体からなる特許請求の範囲第1項に記載の
方法。 9、上記ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド誘導体
がNADP^+の酸化形である特許請求の範囲第8項に
記載の方法。 10、上記チオレドキシンに由来するか又はチオレドキ
シン様のジチオールペプチドが、レドックス活性ペプチ
ド配列Cys−X−Y−Cys−Lys(ここでX及び
Yは20個のアミノ酸の任意のものでありうる)を含む
特許請求の範囲第1項に記載の方法。 11、上記レドックス活性ペプチド配列がCys−Gl
y−Pro−Cys−Lysである特許請求の範囲第1
0項に記載の方法。 12、上記ジスルフィド架橋を含有する蛋白質が、粗細
胞抽出物中にあるか、粗細胞抽出物から部分的に精製さ
れる特許請求の範囲第1項に記載の方法。 13、上記細胞が組替え微生物である特許請求の範囲第
12項に記載の方法。 14、間違ったジスルフィド架橋を含有するスクランブ
ル化された蛋白質を再折り畳みするインビトロの方法で
あって、上記スクランブル化された蛋白質を蛋白質折り
畳み有効量の還元されたチオレドキシン又は還元された
チオレドキシンに由来するか又はチオレドキシン様のジ
チオールペプチドの単独又はこれと酸化されたチオレド
キシン又は酸化されたチオレドキシンに由来するか又は
チオレドキシン様のジチオールペプチドとの組合わせと
反応させることからなる方法。 15、還元されたチオレドキシン又は還元されたチオレ
ドキシンに由来するか、又はチオレドキシン様のジチオ
ールペプチドの上記蛋白質折り畳み有効量が約5μM〜
約20μMである特許請求の範囲第14項に記載の方法
。 16、還元された又は酸化されたチオレドキシンの上記
蛋白質折り畳み有効量が、還元された形態の酸化された
形態に対する比、約1:1〜約1:20に保持されつ特
許請求の範囲第14項に記載の方法。 17、上記還元されたチオレドキシンが折り畳み混合物
中に於て酸化されたチオレドキシン及びDTT(ジチオ
スレイトール)を予備培養することによって形成される
特許請求の範囲第14項に記載の方法。 18、上記ジスルフィド架橋を含有する蛋白質がインシ
ュリン又はプロインシュリンである特許請求の範囲第1
4項に記載の方法。 19、上記チオレドキシンに由来するジチオールペプチ
ドが大腸菌チオレドキシンのシアノゲンブロマイド開裂
によって製造される1〜37の残基を含有する断片であ
る特許請求の範囲第14項に記載の方法。 20、上記チオレドキシンに由来するジチオールペプチ
ドが大腸菌チオレドキシンのシアノゲンブロマイド開裂
によって製造される1〜37の残基のトリプシン消化に
よって造られる19〜36の残基を含有する断片である
特許請求の範囲第14項に記載の方法。 21、上記チオレドキシに由来するか又はチオレドキシ
ン様のジチオールペプチドが、レドックス活性ペプチド
配列Cys−X−Y−Cys−Lys(ここでX及びY
は20個のアミノ酸の任意のものでありうる)を含む特
許請求の範囲第14項に記載の方法。 22、上記レドックス活性ペプチド配列がCys−Gl
y−Pro−Cys−Lysである特許請求の範囲第2
1項に記載の方法。 23、上記ジスルフィド架橋を含有する蛋白質が、粗細
胞抽出物中か、粗細胞抽出物からの部分的な精製物中の
ものである特許請求の範囲第14項に記載の方法。 24、上記細胞が組替え微生物である特許請求の範囲第
23項に記載の方法。 25、ジスルフィド架橋が還元されている折り畳まれて
いない蛋白質を折り畳むインビトロの方法において、上
記折り畳まれていない還元された蛋白質を蛋白質折り畳
み有効量の酸化されたチオレドキシン又は酸化されたチ
オレドキシンに由来するか又はチオレドキシン様のジチ
オールペプチド及びチオール酸化剤からなる混合物と反
応させることからなる方法。 26、上記チオール酸化剤が酸化されたジチオスレイト
ール又は酸化されたジチオエリスリトールである特許請
求の範囲第25項に記載の方法。 27、酸化されたチオレドキシン又は酸化されたチオレ
ドキシンに由来するか、又はチオレドキシン様のジチオ
ールペプチドの上記蛋白質折り畳み有効量が約5μM〜
約500μMである特許請求の範囲第25項に記載の方
法。 28、上記ジスルフィド架橋を含有する蛋白質がインシ
ュリン、プロインシュリン、牛すい臓リボヌクレアーゼ
(RNase)、リゾチーム、牛すい臓トリプシンイン
ヒビター、インターフェロン、レンニン、プラスミノゲ
ンアクチベーター、プロラクチン、人α−1トリプシン
インヒビター及びファクターVIIIからなる群から選ばれ
る特許請求の範囲第25項に記載の方法。 29、ジスルフィド架橋を含有する上記蛋白質がS−ス
ルホン化形態であつて、チオレドキシン又はチオレドキ
シンに由来するか、又はチオレドキシン様のジチオール
ペプチドが還元形である特許請求の範囲第25項に記載
の方法。 30、ジスルフィド架橋を含有する上記蛋白質がインシ
ュリン又はプロインシュリンである特許請求の範囲第2
5項に記載の方法。 31、上記チオレドキシンに由来するジチオールペプチ
ドが大腸菌チオレドキシンのシアノゲンブロマイド開裂
によって製造される1〜37の残基を含有する断片であ
る特許請求の範囲第25項に記載の方法。 32、上記チオレドキシンに由来するジチオールペプチ
ドが大腸菌チオレドキシンのシアノゲンブロマイド開裂
によって製造される1〜37の残基のトリプシン消化に
よって造られる19〜36の残基を含有する断片である
特許請求の範囲第25項に記載の方法。 33、上記チオレドキシに由来するか又はチオレドキシ
ン様のジチオールペプチドが、レドックス活性ペプチド
配列Cys−X−Y−Cys−Lys(ここでX及びY
は20個のアミノ酸の任意のものでありうる)を含む特
許請求の範囲第25項に記載の方法。 34、上記レドックス活性ペプチド配列がCys−Gl
y−Pro−Cys−Lysである特許請求の範囲第3
3項に記載の方法。 35、上記ジスルフィド架橋を含有する蛋白質が、粗細
胞抽出物中か、粗細胞抽出物からの部分的な精製物中の
ものである特許請求の範囲第25項に記載の方法。 36、上記細胞が組替え微生物である特許請求の範囲第
35項に記載の方法。 37、間違ったジスルフィド架橋を含有するスクランブ
ル化された蛋白質を再折り畳みするインビトロの方法で
あって、上記スクランブル化された蛋白質を、蛋白質折
り畳み有効量の還元されたチオレドキシン又は還元され
たチオレドキシンに由来するか又はチオレドキシン様の
ジチオールペプチド及びチオール酸化剤からなる混合物
と反応させることからなる方法。 38、上記チオール酸化剤が酸化されたジチオスレイト
ール又は酸化されたジチオエリスリトールである特許請
求の範囲第37項に記載の方法。 39、還元されたチオレドキシン又は還元されたチオレ
ドキシンに由来するか、又はチオレドキシン様のジチオ
ールペプチドの上記蛋白質折り畳み有効量が約5μM〜
約20μMである特許請求の範囲第37項に記載の方法
。 40、還元された及び酸化されたチオレドキシンの上記
蛋白質折り畳み有効量が、還元された形態の酸化された
形態に対する比、約1:1〜約1:22に保持される特
許請求の範囲第37項に記載の方法。 41、上記還元されたチオレドキシンが折り畳み混合物
中に於て酸化されたチオレドキシン及びDTT(ジチオ
スレイトール)を予備培養することによって形成される
特許請求の範囲第37項に記載の方法。 42、上記ジスルフィド架橋を含有する蛋白質がインシ
ュリン又はプロインシュリンである特許請求の範囲第3
7項に記載の方法。 43、上記チオレドキシンに由来するジチオールペプチ
ドが大腸菌チオレドキシンのシアノゲンブロマイド開裂
によって製造される1〜37の残基を含有する断片であ
る特許請求の範囲第37項に記載の方法。 44、上記チオレドキシンに由来するジチオールペプチ
ドが大腸菌チオレドキシンのシアノゲンブロマイド開裂
によって製造される1〜37の残基のトリプシン消化に
よって造られる19〜36の残基を含有する断片である
特許請求の範囲第37項に記載の方法。 45、上記チオレドキシに由来するか又はチオレドキシ
ン様のジチオールペプチドが、レドックス活性ペプチド
配列Cys−X−Y−Cys−Lys(ここでX及びY
は20個のアミノ酸の任意のものでありうる)を含む特
許請求の範囲第37項に記載の方法。 46、上記レドックス活性ペプチド配列がCys−Gl
y−Pro−Cys−Lysである特許請求の範囲第4
5項に記載の方法。 47、上記ジスルフィド架橋を含有する蛋白質が、粗細
胞抽出物中か、粗細胞抽出物からの部分的な精製物中の
ものである特許請求の範囲第37項に記載の方法。 48、上記細胞が組替え微生物である特許請求の範囲第
47項に記載の方法。
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US75384885A | 1985-07-11 | 1985-07-11 | |
US753848 | 1985-07-11 | ||
US812162 | 1985-12-23 | ||
US859595 | 1986-05-05 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6226298A true JPS6226298A (ja) | 1987-02-04 |
Family
ID=25032406
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15989686A Pending JPS6226298A (ja) | 1985-07-11 | 1986-07-09 | ジスルフイド架橋を含有する蛋白質を折り畳む改良方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6226298A (ja) |
-
1986
- 1986-07-09 JP JP15989686A patent/JPS6226298A/ja active Pending
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