JPS6318960B2 - - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
組換えDNA法による蛋白質の製造、殊にこの
種の方法によるインスリンA鎖およびインスリン
B鎖の製造が可能となり〔Goeddel et al,Proc.
Nat′l.Acad.Sci.USA,76,106−110(1979)〕、A
およびB鎖を結合させてインスリンを製造する効
率のよい方法の必要性が極めて大きくなつてきて
いる。 AおよびB鎖を結合してインスリンを製造する
代表的な先行技術方法は、原料として安定なS−
スルホネートの形態のA鎖およびB鎖を用いてい
る。一般に、AおよびB鎖のS−スルホネート体
は、別々にあるいは一緒にして、対応する−SH
化合物に、通常大過剰のチオール還元剤を用い
て、還元される。生成物は還元反応媒質から単離
されて、別々に還元したときはこれらを一緒にし
て、酸化媒体、例えば空気と接触させて、Aおよ
びB鎖を結合し、インスリンを生成させる。この
方法の例としては、Du et al,Scientia Sinica,
10,84−104(1961);Wilson et al,Biochim.
Biophys.Acta,62,483−489(1962);Du et al,
Scientia Sinica,14,229−236(1965);Kung
et al,Scientia Sinica,15,544−561(1966);
Kexue Tongbao(Republic of China),17,241
〜277(1966);およびMarkussen,J.Acta
Paediatrica Scandinavica,Suppl.,270,121−
126(1977)に記載されたものがある。 この方法の改良法として、A鎖S−スルホネー
トを還元し、次いで還元されたA鎖をB鎖S−ス
ルホネートと酸化的雰囲気中で反応させるものが
ある。例えば、Katsoyannis et al,Proc.Nat.
Acad.Sci.(USA),55,1554−1561(1966),
Katsoyannis,Science,154,1509−1514
(1966);Katsoyannis et al,Biochemistry,
6,2642−2655(1967);U.S.Patent No.3420810
およびJentsch,Journal of Chromatography,
76,167−174(1973)参照。 もうひとつの改良法として、A鎖の−SH化合
物を部分酸化してA−6およびA−11のシステイ
ン残基間にジスルフイドを形成させ、次いでこの
化合物をB鎖の−SH化合物またはB鎖のS−ス
ルホネートと共に酸化する方法がある。例えば、
Belgian Patent No.676069およびZahn et al,
Liebigs Ann.Chem.,691,225−231(1966)参
照。 上記先行技術の方法のそれぞれにおいて、ひと
つの共通点がある。それは、二つの独立した、序
列のある工程、すなわちS−スルホネートの−
SHへの環元と、それに続く−S−S−への酸化
によつてインスリンを製造していることである。 Dixon et al,Nature,188,721−724(1960)
には、チオール還元剤と空気酸化を用いて、Aお
よびB鎖S−スルホネートを単一溶液中でインス
リンに変換することが示唆されている。その記載
は極めて不完全で、収率は、回収された生成物の
活性にだけ基いていて、しかも1−2%である。
しかし、Dixonは、Proc.Intern.Congr.
Endecrinol.2nd London1964,1207−1215(1965)
において若干説明を加え、特に1211頁の表で、
先の刊行物に報告した反応は環元と酸化を別個の
工程で実施したことを明らかにしている。 上記の先行技術方法とは異り、還元反応と酸化
反応の両方を単一工程、単一溶液で行つてS−ス
ルホネート化されたAおよびB鎖からインスリン
またはインスリン類似体を、魅力ある収率で得る
ことが特定の反応条件下において可能であること
が見出された。本発明はかかる方法に関するもの
である。 すなわち、本発明はインスリンまたはインスリ
ン類似体のA鎖とインスリンまたはインスリン類
似体のB鎖とを結合してインスリンまたはインス
リン類似体を製造する方法に関し、その要旨は、
A鎖のS−スルホネート体、B鎖のS−スルホネ
ート体およびチオール還元剤を水性媒質中に、(1)
PHが約8乃至約12となり、(2)全蛋白質濃度が約
0.1乃至約50mg/mlとなりかつ(3)A鎖およびB鎖
のS−スルホネート体に存在するすべての−
SSO- 3基のそれぞれに対し約0.4乃至約2.5個の−
SH基を提供し得る量のチオール還元剤が存在す
る条件で混合し、この混合物を酸素源が備えられ
ている雰囲気中、約0℃乃至約25℃の温度に保持
してインスリンまたはインスリン類似体を生成さ
せる点にある。 本発明は、対応するS−スルホネート化された
AおよびB鎖からインスリンまたはインスリン類
似体を製造する効果的な一段階単一溶液製法に関
する。 ここで“インスリン”とは、言うまでもなくヒ
ト、ウシ、ブタ、ヒツジ、魚、トリなどの天然イ
ンスリンおよびある種のA鎖と他の種のB鎖を結
合した混成型インスリンを意味する。 また、“インスリン類似体”とは、天然インス
リンと同じ配列で半シスチン残基を有するAおよ
びBの基本鎖からなる広範な蛋白質を意味する。
これらの類似体は、1個以上のアミノ酸残基が置
換され、付加され、省略されまたは修飾されてい
る点で天然インスリンと異るが、ジスルフイド結
合の並び方とインスリン様活性の少くとも一部を
保持しているものである。このような“インスリ
ン類似体”の例としては、〔N−フオルミル−
Gly1−A〕インスリン、デスアミノ−A1−イン
スリン、〔サルコシン1−A〕インスリン、〔L−
アラニン1−A〕インスリン、〔D−アラニン1−
A〕インスリン、〔イソアスパラギン21−A〕イ
ンスリン、〔D−アスパラギン21−A〕インスリ
ン、〔アルギニン21−A〕インスリン、〔アスパラ
ギンアミド21−A〕インスリン、〔サルコシン1−
A−アスパラギン21−A〕インスリン、〔ノルロ
イシン2−A〕インスリン、〔トレオニン5−A〕
インスリン、〔ロイシン5−A〕インスリン、〔フ
エニルアラニン19−A〕インスリン、〔D−チロ
シン19−A〕インスリン、〔チロシン18−A,ア
スパラギン19−A,アルギニン21−A〕インスリ
ン、デス〔B28-30−トリペプチド〕インスリン、
デス〔B27-30−テトラペプチド〕インスリン、デ
ス〔B26-30−ペンタペプチド〕インスリン、デス
〔B27-30−テトラペプチド、チロシンアミド26−
B〕インスリン、デス〔B26-30−ペンタペプチ
ド、フエニルアラニンアミド25−B〕インスリ
ン、デス〔B1-4−テトラペプチド〕インスリン、
デス〔B1-5ペンタペプチド〕インスリン、〔リシ
ン22−B〕インスリン,〔ロイシン9−B〕インス
リン、〔ロイシン10−B〕インスリン、デス〔フ
エニルアラニン1−B〕インスリンなどがある。
これらおよび他のインスリン類似体が文献に記載
されている。例えば、Blundell,T.,et al,
Advances in Protein Chemistry,26,330−
362,Academic Press,N.Y.,N.Y.(1972);
Katsoyannis,P.G.,Treatment of Early
Diabetes,319−327,Plenum Publishing Corp.
(1979);Geiger,R.,Chemiker Zeitung
Reprint100,111−129,Dr.Hu¨thig,
Publisher,Heidelberg,W.Germany(1976);
Brandenburg,D.et al.,Biochem.J.,125,51
−52(1971)参照。 本発明方法はインスリンおよびインスリン類似
体の製造に広く適用できるが、より好ましくは天
然インスリンの製造に使用され、さらに好ましく
はヒト、ウシまたはブタインスリンの製造に、最
も好ましくはヒトインスリンの製造に用いられ
る。 本発明方法を実施するに際して、AおよびB鎖
の結合によるインスリンもしくはインスリン類似
体の製造は、一方の鎖と他方の鎖との相対的比に
ついて言えば、極めて広い範囲で行うことができ
る。勿論、この結合反応は、AB両鎖のうち量的
により少く存在する方の鎖によつて必然的に制約
される。いずれにしても、A鎖:B鎖の重量比は
必須条件ではないが、通常は約0.1:1乃至約
10:1である。本発明方法を実施するには、A鎖
とB鎖の重量比を約1:1乃至約3:1とするの
が好ましい。さらに、この範囲内において、特定
の範囲が特定のインスリンを製造するのに特に有
利であることが見出されている。すなわち、ウシ
インスリンを製造するためにA鎖とB鎖を結合さ
せるときは、A鎖:B鎖の比は約1.4:1.0乃至約
1.8:1.0であるのが好ましい。ブタインスリンの
ために好ましい範囲は約1.0:1.0乃至約1.4:1.0
である。ヒトインスリンの製造では、好ましい範
囲は約1.8:1.0乃至約2.2:1.0である。 本発明方法を最良の水準で実施するために有意
な他のパラメーターとしては、反応媒質中におけ
る蛋白質濃度がある。本方法は、広い範囲の蛋白
質濃度で首尾よく実施され得る。しかしながら、
反応媒質中における蛋白質濃度は、一般に約0.1
乃至50mg/mlである。好ましくは、蛋白質濃度は
約2乃至20mg/mlの範囲である。この後者の範囲
内で、至適蛋白質濃度は製造するインスリンの種
類に応じて変化する。すなわち、ブタインスリン
の場合は蛋白質濃度が約8乃至約16mg/mlである
のが好ましいが、ヒトまたはウシインスリンの製
造に好ましい範囲は約3乃至約8mg/mlである。 本発明方法は水性媒質中で実施される。室温で
測定した媒質のPHは一般に約8乃至約12の範囲に
ある。好ましくはそれは約9.5乃至約11.0であり、
最も好ましくは約10.4乃至約10.6の間に維持す
る。媒質のPHは、適当な緩衝剤を加えることによ
り所望の範囲に維持される。代表的なこの種の緩
衝剤には、例えば、グリシン、グリシルグリシ
ン、炭酸塩、トリス(ヒドロキシメチル)アミノ
メタン、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)
グリシン、ピロリン酸塩、N−トリス(ヒドロキ
シメチル)メチル−3−アミノプロパンスルホン
酸および同様の物質があり、これらは前記範囲内
にPHを制御する効果を有する。一般的でかつ好ま
しい緩衝剤はグリシンである。 緩衝剤の濃度は、一般に約0.001M乃至約2Mで
ある。好ましい濃度は約0.01M乃至約1Mであり、
さらに好ましくは約0.01M乃至約0.1Mである。 チオール還元剤の存在下、適当な水性媒質中で
AおよびB鎖を混合する。“チオール還元剤”と
は、少くとも1個の−SH基を有し、AおよびB
鎖のS−スルホネート基を還元する能力を有する
化合物である。このような性質を有するものは何
でも使用できるが、より好ましいチオール還元剤
はその酸化された型において高度に安定な化合物
に環化されるものである。チオール還元剤は、A
およびB鎖上に存在するすべての−SSO- 3基のそ
れぞれについて約0.4乃至約2.5個の、さらに好ま
しくは−SSO- 3基1個について約0.9乃至約1.3個
の−SH基を与える量だけ存在させる。 代表的なチオール還元剤の例としては、ジチオ
トレイトール(DTT)、ジチオエリトリトール
(DTE)、2−メルカプトエタノール、チオグリ
コール類メチル、3−メルカプト−1,2−プロ
パンジオール,メルカプト酢酸、3−メルカプト
プロピオン酸、2−アミノ−3−メルカプトプロ
ピオン酸(システイン)、チオグリコール酸およ
び他の同様なチオール化合物がある。好ましいチ
オール還元剤はジチオトレイトールおよびジチオ
エリトリトールであり、最も好ましいのはジチオ
トレイトールである。 本発明方法の必須条件のひとつは、それが酸素
源が備えられている雰囲気中で実施されなければ
ならない点である。この条件は、反応混液を空気
に対して開口させておくだけでも充足される。も
つと直接的な接触方法、例えば空気または酸素を
反応液中に導入する方法が採られてもよいが、必
須ではない。 従つて、一般に本発明方法は、A鎖S−スルホ
ネート体、B鎖S−スルホネート体およびチオー
ル還元剤を、PH約8乃至約12の水質媒質中で所望
の濃度で混合することにより実施される。この混
合物は、空気に対して開口接触しており、鎖の結
合が充分に形成される間、一般には少くとも約30
分間穏かに撹拌する。この撹拌を行つている間、
混液を一般に約0℃乃至約25℃の温度に保持す
る。しかし、好ましくは、この混液をゆるやかに
冷却して上記範囲の低温端域、一般に約0℃乃至
約10℃に維持する。 反応時間が経過したら、インスリンまたはイン
スリン類似体を、インスリンの技術分野で知られ
ている各種の方法のいずれかを用いて単離する。
インスリンの精製に最も広く用いられているのは
クロマトグラフイー法である。これらの方法は、
本発明の方法からインスリンを回収する際にも容
易に適用し得る。これには、ゲル過およびイオ
ン交換クロマトグラフイーが含まれる。 さらに生成物の純度および活性は、既知方法、
例えばポリアクリルアミドゲル電気泳動、アミノ
酸分析、インスリンラジオレセプターアツセイ、
インスリンラジオイムノアツセイ、高速液体クロ
マトグラフイー(HPLC)、紫外線スペクトル、
ダンシレイシヨン、ウサギ血中グリコースアツセ
イなどによつて検定され得る。 本発明方法で製造されるインスリンには、ある
種のインスリンA鎖と他の種のインスリンB鎖と
からなる混成体も含まれる。本発明方法の目的は
AおよびB鎖のS−スルホネートを適切に結合さ
せる点にあり、それら各鎖の構造は、インスリン
またはインスリン類似体のAまたはB鎖であるこ
とに誤りがない限り、本発明方法にとつて重要で
はない。 インスリン類似体や混成インスリン(ある種の
A鎖と他の種のB鎖からなる)も本発明方法によ
つて製造され得るが、言うまでもなく、天然イン
スリンと同一の構造を有するインスリンを、かか
るインスリンと同一のアミノ酸配列を有するA鎖
S−スルホネートとB鎖S−スルホネートを用い
て製造するのが好ましい。さらに好ましいのは、
本発明方法によつてブタ、ウシまたはヒトインス
リンを製造することであり、最も好ましいのはヒ
トインスリンを製造することである。 インスリンまたはインスリン類似体のA鎖およ
びB鎖は、前述したように、組換えDNA法によ
つて製造される。このものはまた、天然インスリ
ンから製造されるし、溶液法もしくは固相法を含
む古典的ペプチド合成法によつても製造される。 AおよびB鎖はS−スルホネートとして安定に
保存される。S−スルホネート原料は、酸化的亜
硫酸分解(oxidative sulfitolysis)、すなわちA
およびB鎖を緩和な酸化剤、例えばテトラチオン
酸ナトリウムの存在下に亜硫酸ナトリウムで処理
することによつて製造される。 本発明方法を説明するために以下に実施例を示
す。これらの実施例は説明のためにのみ示されて
いるのであつて、本発明の範囲を限定するためで
はない。 実施例 1 ブタA鎖S−スルホネート360mgを0.1Mグリシ
ン緩衝液(PH10.5)36mlに溶かし、5N NaOHで
混液のPHを10.5に調整した。ブタB鎖S−スルホ
ネート300mgを0.1Mグリシンン緩衝液(PH10.5)
30mlに溶かし、5NNaOHで混液のPHを10.5に調
整した、ジチオトレイトール(DTT)123.4mgを
0.1Mグリシン緩衝液(PH10.5)4mlに溶解し、
5NNaOH0.2mlを用いて混液のPHを10.5に調整し
た。 AおよびB鎖の溶液を、室温(〜25℃)下に
100mlのバイアル中で混合し、次いでDTTの溶液
1.91ml(−SH:−SSO- 3比、1.04)を加えた後、
この溶液を4−8℃で20時間、開放ビーカー中に
おいてマグネテイツクスターラーで穏かに撹拌し
た。高速液体クロマトグラフイー(HPLC)によ
る分析の結果、インスリン193.8mgが生成してお
り、全蛋白質中29%を占めた。 この最終溶液40mlを酢酸でPH3.15に調整し、平
衡化したセフアデツクスG−50(スーパーフアイ
ン)のカラム(5×200cm)を用いてゲル過を
行い、1M酢酸を用いて4−8℃で溶離した。イ
ンスリンのピーク(溶離容積、約2450−2700ml)
をプールし、凍結乾燥し、インスリン95mg(全蛋
白質の25%)を得た。このブタインスリンは、ポ
リアクリルアミドゲル電気泳動、アミノ酸分析、
インスリンラジオレセプターアツセイ、HPLCお
よびウサギの血中グリコース低下試験により高純
度であると認められた。 実施例 2 0.01Mグリシン緩衝液(PH10.5)を用い、濃度
5mg/mlのウシA鎖S−スルホネートおよびウシ
B鎖S−スルホネートの溶液を調製し、それぞれ
5NNaOHでPH10.5に調整した。0.1Mグリシン緩
衝液(PH10.5)4.0mlにDTT61.7mgを溶解し、
5NNaOH0.15mlでPH10.5に整えた。B鎖の溶液
0.5mlにA鎖の溶液0.8mlおよびDTTの溶液0.035
mlを室温(〜25℃)で加えた(−SH:−SSO- 3
比、0.91)。この溶液を3mlの開放バイヤル中、
4−8℃で20時間撹拌した。この混合物のHPLC
分析は、ウシインスリンの収量1.96mg(全蛋白質
の30%)を示した。 実施例 3 0.1Mグリシン緩衝液(PH10.5)を用いて、10
mg/mlの濃度のブタA鎖S−スルホネートおよび
ブタB鎖S−スルホネート溶液を調製し、それぞ
れの溶液を5NNaOHによりPH10.5とした。 DTT61.7mgを蒸留水(glass distilled)2.0mlに
溶解した。B鎖溶液0.5mlにA鎖溶液0.6mlおよび
DTT溶液29.25μを室温(〜25℃)で溶解した
(−SH:−SSO- 3比、1.00)。この混液を3mlの開
放バイアル中、4−8℃で20時間撹拌した。この
混液のHPLC分析は、ブタインスリンの収量3.81
mg(全蛋白質の35%)を示した。 実施例 4 ヒトインスリンB鎖S−スルホネート(膵臓由
来)、ヒトインスリンA鎖S−スルホネート(膵
臓由来および大腸菌由来)およびブタインスリン
A鎖S−スルホネート(膵臓由来)の各溶液を、
0.1Mグリシン緩衝液(PH10.5)に用いて5mg/
mlの濃度に調整した。各溶液は5NNaOHを用い
てPH10.5とした。DTT61.7mgを0.1Mグリシン緩
衝液(PH10.5)4.0mlに溶かし、5NNaOH0.16ml
でPH10.5に調整した。A鎖S−スルホネート溶液
1.0mlにB鎖S−スルホネート溶液0.5mlおよび
DTT溶液0.05mlを室温で加えた(−SH:−
SSO- 3比、1.09)。すべての溶液は、冷室(4−8
℃)において開放バイアル中で20−22時間撹拌し
た。次いで、各溶液を膵臓由来ヒトインスリンを
収量計算の標準物質としてHPLCで分析した。そ
の結果を下表に示す。 【表】 実施例 5 ヒトインスリンA鎖S−スルホネートおよびヒ
トインスリンB鎖S−スルホネートを0.1Mグリ
シン緩衝液(PH10.5)に5mg/mlの濃度に溶解
し、それぞれ5NNaOHでPH10.5に調整した。
DTT61.7mgを0.1Mグリシン緩衝液(PH10.5)4.0
mlに溶かし、5NNaOH0.16mlを加えてPH10.5に調
整した。B鎖溶液0.5mlに室温でA鎖溶液1.0mlを
加え、次いでDTT溶液50μを加えた(−SH:
−SSO- 3比、1.09)。この溶液を開放バイアル中4
−8℃で22時間撹拌し、次いでHPLCで分析した
ところ、ヒトインスリンの収量2.58mg(全蛋白質
の34%)を示した。 実施例 6 ヒトインスリンA鎖S−スルホネート328mgを
0.1Mグリシン緩衝液(PH10.5)65.6mlに溶かし、
5NNaOH7.5μでPH10.5に調整した。ヒトイン
スリンB鎖S−スルホネート164mgを0.1Mグリシ
ン緩衝液(PH10.5)32.8mlに溶かし、
5NNaOH15μでPH10.5に調整した。DTT61.7mg
を0.1Mグリシン緩衝液(PH10.5)4.0mlに溶かし、
5NNaOH160μでPH10.5に調整した。 A鎖溶液とB鎖溶液を室温(〜25℃)において
150mlのガラスビーカー中で混合し、DTT溶液
3.28mlを加えた(−SH:−SSO- 3比、1.09)。こ
の開放(蓋をしない)ビーカーを冷室で氷水浴に
入れ、30分間強撹拌した。この溶液を冷室(4−
8℃)でさらに24時間撹拌した。この時点での
HPLC分析は、ヒトインスリンの収量148mg(全
蛋白質の30%)を示した。 この溶液100mlに氷酢酸25ml加え、最終PH3.15
とした。この全量を、4−8℃において、1M酢
酸で平衡化したセフアデツクスG−50(スーパー
フアイン)のカラム5×200cmを用い、1M酢酸で
溶出するゲル過に付した。溶離した蛋白質の全
部を凍結乾燥した。インスリンのピーク(溶離容
積2465−2781ml)は125mgで、回収された蛋白質
の29.4%であつた。 上記インスリンピークの一部(95.5mg)を、
0.01Mトリス−0.001MEDTA−7.5M尿素−
0.03M塩化ナトリウム緩衝液(4℃においてPH
8.5)約9mlに溶かした。この混液を、同一緩衝
液で平衡化したDEAE(ジエチルアミノエチル)
セルローズイオン交換カラム2.5×90cmでクロマ
トグラフした。蛋白質の溶離は、4−8℃で、塩
化ナトリウム0.03M(1)および同0.09M(1
)(共に同一緩衝液中)を用いる濃度勾配で、
次いで塩化ナトリウム1M(1)(同一緩衝液中)
で溶離した。各ピークをセフアデツクスG−25
(コース)カラムと2%酢酸で脱塩した後凍結乾
燥した。インスリンピーク(溶離容積878−1008
ml)は55.73mgで、回収蛋白質の84%であつた。 インスリン(DEAE)ピーク11.90mgをサンプ
リングし、ガラス製遠心分離管中で0.1N塩酸
240μに溶かし、直ちに0.04%塩化亜鉛−0.05M
クエン酸ナトリウム−15%アセトン溶液2.16mlを
加えて亜鉛インスリン結晶を製造した。結晶化は
室温(〜25℃)で72時間行い、上澄を除き、結晶
を冷水(PH6.1)で2回洗浄した。洗浄に当つて
は、3℃、2000rpmで遠心分離した。この結晶を
0.01N塩酸に溶かして分析した。 得られたヒトインスリン製品は、ポリアクリル
アミドゲル電気泳動(単一帯)、アミノ酸分析、
インスリンラジオレセプターアツセイ、インスリ
ンラジオイムアツセイ、HPLC、ダンシレーシヨ
ンおよびUVスペクトルにより、充分純粋である
と判定された。米局方によるウサギを用いる検定
(144匹)において、力価26.3±1.8単位/mg(無
水物)を示した。 実施例 7 ヒト(大腸菌)〔N−ホルミル−Gly1〕A鎖S
−スルホネートおよびヒト(膵臓)B鎖S−スル
ホネートの溶液を、0.1Mグリシン緩衝液(PH
10.5)を用い、5mg/mlの濃度に調製し、各溶液
を5NNaOHでPH10.5に調整した。他方、
DTT61.7mgを0.1Mグリシン緩衝液(PH10.5)4.0
mlに溶かし、5NNaOH0.16mlでPH10.5に調整し
た。B鎖S−スルホネート溶液0.5mlに〔N−ホ
ルミル−Gly1〕A鎖S−スルホネート溶液1.0ml
とDTT溶液0.05mlを室温(25℃)で加えた(−
SH:−SSO- 3比、1.10)。この溶液を3mlの開放
バイアルに入れ、冷室(4−8℃)で23時間撹拌
したところ、HPLC分析は〔N−ホルミル−Gly1
−A〕ヒトインスリン収量1.46mg(全蛋白質の
19.5%)を示した。 氷酢酸を用いてPH3.15に酸性化し、この溶液の
一部をゲル過した。ゲル過は、1.5×90cmの
カラムにセフアデツクスG−50(スーパーフアイ
ン)を充填し、1M酢酸で平衡化し、4乃至8℃
で溶離することによつて行つた。〔N−ホルミル
−Gly1−A〕ヒトインスリンピーク(溶離容積
87−95ml)をプールし、その一部を凍結乾燥し
た。この蛋白質は、HPLCおよびアミノ酸分析に
より充分に純粋であることが示された。ラジオレ
セプターアツセイによつて評価した〔N−ホルミ
ル−Gly1−A〕ヒトインスリンの生物活性は、
ヒトインスリンの標準品に対して17%であつた。 実施例 8 ブタA鎖S−スルホネートおよびヒト(大腸
菌)B鎖S−スルホネートの溶液を、0.1Mグリ
シン緩衝液(PH10.5)を用いて10mg/mlの濃度に
調整した。B鎖溶液1mlに対してA鎖溶液2mlを
用いてA−B調製液を作り、5NNaOHを加えて
PH10.5に調製した。システイン121.2mgを0.1Mグ
リシン緩衝液(PH10.5)3.0mlに溶かし、
5NNaOH0.35mlでPH10.5に調整した。A−B調整
液1.4mlにシステイン溶液52μを室温で加えた
(−SH:−SSO- 3比、0.95)。この溶液を3mlの開
放バイアルに入れ、4−8℃で20時間撹拌したと
ころ、HPLC分析はヒトインスリン収量3.25mg
(全蛋白質の23.2%)を示した。
種の方法によるインスリンA鎖およびインスリン
B鎖の製造が可能となり〔Goeddel et al,Proc.
Nat′l.Acad.Sci.USA,76,106−110(1979)〕、A
およびB鎖を結合させてインスリンを製造する効
率のよい方法の必要性が極めて大きくなつてきて
いる。 AおよびB鎖を結合してインスリンを製造する
代表的な先行技術方法は、原料として安定なS−
スルホネートの形態のA鎖およびB鎖を用いてい
る。一般に、AおよびB鎖のS−スルホネート体
は、別々にあるいは一緒にして、対応する−SH
化合物に、通常大過剰のチオール還元剤を用い
て、還元される。生成物は還元反応媒質から単離
されて、別々に還元したときはこれらを一緒にし
て、酸化媒体、例えば空気と接触させて、Aおよ
びB鎖を結合し、インスリンを生成させる。この
方法の例としては、Du et al,Scientia Sinica,
10,84−104(1961);Wilson et al,Biochim.
Biophys.Acta,62,483−489(1962);Du et al,
Scientia Sinica,14,229−236(1965);Kung
et al,Scientia Sinica,15,544−561(1966);
Kexue Tongbao(Republic of China),17,241
〜277(1966);およびMarkussen,J.Acta
Paediatrica Scandinavica,Suppl.,270,121−
126(1977)に記載されたものがある。 この方法の改良法として、A鎖S−スルホネー
トを還元し、次いで還元されたA鎖をB鎖S−ス
ルホネートと酸化的雰囲気中で反応させるものが
ある。例えば、Katsoyannis et al,Proc.Nat.
Acad.Sci.(USA),55,1554−1561(1966),
Katsoyannis,Science,154,1509−1514
(1966);Katsoyannis et al,Biochemistry,
6,2642−2655(1967);U.S.Patent No.3420810
およびJentsch,Journal of Chromatography,
76,167−174(1973)参照。 もうひとつの改良法として、A鎖の−SH化合
物を部分酸化してA−6およびA−11のシステイ
ン残基間にジスルフイドを形成させ、次いでこの
化合物をB鎖の−SH化合物またはB鎖のS−ス
ルホネートと共に酸化する方法がある。例えば、
Belgian Patent No.676069およびZahn et al,
Liebigs Ann.Chem.,691,225−231(1966)参
照。 上記先行技術の方法のそれぞれにおいて、ひと
つの共通点がある。それは、二つの独立した、序
列のある工程、すなわちS−スルホネートの−
SHへの環元と、それに続く−S−S−への酸化
によつてインスリンを製造していることである。 Dixon et al,Nature,188,721−724(1960)
には、チオール還元剤と空気酸化を用いて、Aお
よびB鎖S−スルホネートを単一溶液中でインス
リンに変換することが示唆されている。その記載
は極めて不完全で、収率は、回収された生成物の
活性にだけ基いていて、しかも1−2%である。
しかし、Dixonは、Proc.Intern.Congr.
Endecrinol.2nd London1964,1207−1215(1965)
において若干説明を加え、特に1211頁の表で、
先の刊行物に報告した反応は環元と酸化を別個の
工程で実施したことを明らかにしている。 上記の先行技術方法とは異り、還元反応と酸化
反応の両方を単一工程、単一溶液で行つてS−ス
ルホネート化されたAおよびB鎖からインスリン
またはインスリン類似体を、魅力ある収率で得る
ことが特定の反応条件下において可能であること
が見出された。本発明はかかる方法に関するもの
である。 すなわち、本発明はインスリンまたはインスリ
ン類似体のA鎖とインスリンまたはインスリン類
似体のB鎖とを結合してインスリンまたはインス
リン類似体を製造する方法に関し、その要旨は、
A鎖のS−スルホネート体、B鎖のS−スルホネ
ート体およびチオール還元剤を水性媒質中に、(1)
PHが約8乃至約12となり、(2)全蛋白質濃度が約
0.1乃至約50mg/mlとなりかつ(3)A鎖およびB鎖
のS−スルホネート体に存在するすべての−
SSO- 3基のそれぞれに対し約0.4乃至約2.5個の−
SH基を提供し得る量のチオール還元剤が存在す
る条件で混合し、この混合物を酸素源が備えられ
ている雰囲気中、約0℃乃至約25℃の温度に保持
してインスリンまたはインスリン類似体を生成さ
せる点にある。 本発明は、対応するS−スルホネート化された
AおよびB鎖からインスリンまたはインスリン類
似体を製造する効果的な一段階単一溶液製法に関
する。 ここで“インスリン”とは、言うまでもなくヒ
ト、ウシ、ブタ、ヒツジ、魚、トリなどの天然イ
ンスリンおよびある種のA鎖と他の種のB鎖を結
合した混成型インスリンを意味する。 また、“インスリン類似体”とは、天然インス
リンと同じ配列で半シスチン残基を有するAおよ
びBの基本鎖からなる広範な蛋白質を意味する。
これらの類似体は、1個以上のアミノ酸残基が置
換され、付加され、省略されまたは修飾されてい
る点で天然インスリンと異るが、ジスルフイド結
合の並び方とインスリン様活性の少くとも一部を
保持しているものである。このような“インスリ
ン類似体”の例としては、〔N−フオルミル−
Gly1−A〕インスリン、デスアミノ−A1−イン
スリン、〔サルコシン1−A〕インスリン、〔L−
アラニン1−A〕インスリン、〔D−アラニン1−
A〕インスリン、〔イソアスパラギン21−A〕イ
ンスリン、〔D−アスパラギン21−A〕インスリ
ン、〔アルギニン21−A〕インスリン、〔アスパラ
ギンアミド21−A〕インスリン、〔サルコシン1−
A−アスパラギン21−A〕インスリン、〔ノルロ
イシン2−A〕インスリン、〔トレオニン5−A〕
インスリン、〔ロイシン5−A〕インスリン、〔フ
エニルアラニン19−A〕インスリン、〔D−チロ
シン19−A〕インスリン、〔チロシン18−A,ア
スパラギン19−A,アルギニン21−A〕インスリ
ン、デス〔B28-30−トリペプチド〕インスリン、
デス〔B27-30−テトラペプチド〕インスリン、デ
ス〔B26-30−ペンタペプチド〕インスリン、デス
〔B27-30−テトラペプチド、チロシンアミド26−
B〕インスリン、デス〔B26-30−ペンタペプチ
ド、フエニルアラニンアミド25−B〕インスリ
ン、デス〔B1-4−テトラペプチド〕インスリン、
デス〔B1-5ペンタペプチド〕インスリン、〔リシ
ン22−B〕インスリン,〔ロイシン9−B〕インス
リン、〔ロイシン10−B〕インスリン、デス〔フ
エニルアラニン1−B〕インスリンなどがある。
これらおよび他のインスリン類似体が文献に記載
されている。例えば、Blundell,T.,et al,
Advances in Protein Chemistry,26,330−
362,Academic Press,N.Y.,N.Y.(1972);
Katsoyannis,P.G.,Treatment of Early
Diabetes,319−327,Plenum Publishing Corp.
(1979);Geiger,R.,Chemiker Zeitung
Reprint100,111−129,Dr.Hu¨thig,
Publisher,Heidelberg,W.Germany(1976);
Brandenburg,D.et al.,Biochem.J.,125,51
−52(1971)参照。 本発明方法はインスリンおよびインスリン類似
体の製造に広く適用できるが、より好ましくは天
然インスリンの製造に使用され、さらに好ましく
はヒト、ウシまたはブタインスリンの製造に、最
も好ましくはヒトインスリンの製造に用いられ
る。 本発明方法を実施するに際して、AおよびB鎖
の結合によるインスリンもしくはインスリン類似
体の製造は、一方の鎖と他方の鎖との相対的比に
ついて言えば、極めて広い範囲で行うことができ
る。勿論、この結合反応は、AB両鎖のうち量的
により少く存在する方の鎖によつて必然的に制約
される。いずれにしても、A鎖:B鎖の重量比は
必須条件ではないが、通常は約0.1:1乃至約
10:1である。本発明方法を実施するには、A鎖
とB鎖の重量比を約1:1乃至約3:1とするの
が好ましい。さらに、この範囲内において、特定
の範囲が特定のインスリンを製造するのに特に有
利であることが見出されている。すなわち、ウシ
インスリンを製造するためにA鎖とB鎖を結合さ
せるときは、A鎖:B鎖の比は約1.4:1.0乃至約
1.8:1.0であるのが好ましい。ブタインスリンの
ために好ましい範囲は約1.0:1.0乃至約1.4:1.0
である。ヒトインスリンの製造では、好ましい範
囲は約1.8:1.0乃至約2.2:1.0である。 本発明方法を最良の水準で実施するために有意
な他のパラメーターとしては、反応媒質中におけ
る蛋白質濃度がある。本方法は、広い範囲の蛋白
質濃度で首尾よく実施され得る。しかしながら、
反応媒質中における蛋白質濃度は、一般に約0.1
乃至50mg/mlである。好ましくは、蛋白質濃度は
約2乃至20mg/mlの範囲である。この後者の範囲
内で、至適蛋白質濃度は製造するインスリンの種
類に応じて変化する。すなわち、ブタインスリン
の場合は蛋白質濃度が約8乃至約16mg/mlである
のが好ましいが、ヒトまたはウシインスリンの製
造に好ましい範囲は約3乃至約8mg/mlである。 本発明方法は水性媒質中で実施される。室温で
測定した媒質のPHは一般に約8乃至約12の範囲に
ある。好ましくはそれは約9.5乃至約11.0であり、
最も好ましくは約10.4乃至約10.6の間に維持す
る。媒質のPHは、適当な緩衝剤を加えることによ
り所望の範囲に維持される。代表的なこの種の緩
衝剤には、例えば、グリシン、グリシルグリシ
ン、炭酸塩、トリス(ヒドロキシメチル)アミノ
メタン、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)
グリシン、ピロリン酸塩、N−トリス(ヒドロキ
シメチル)メチル−3−アミノプロパンスルホン
酸および同様の物質があり、これらは前記範囲内
にPHを制御する効果を有する。一般的でかつ好ま
しい緩衝剤はグリシンである。 緩衝剤の濃度は、一般に約0.001M乃至約2Mで
ある。好ましい濃度は約0.01M乃至約1Mであり、
さらに好ましくは約0.01M乃至約0.1Mである。 チオール還元剤の存在下、適当な水性媒質中で
AおよびB鎖を混合する。“チオール還元剤”と
は、少くとも1個の−SH基を有し、AおよびB
鎖のS−スルホネート基を還元する能力を有する
化合物である。このような性質を有するものは何
でも使用できるが、より好ましいチオール還元剤
はその酸化された型において高度に安定な化合物
に環化されるものである。チオール還元剤は、A
およびB鎖上に存在するすべての−SSO- 3基のそ
れぞれについて約0.4乃至約2.5個の、さらに好ま
しくは−SSO- 3基1個について約0.9乃至約1.3個
の−SH基を与える量だけ存在させる。 代表的なチオール還元剤の例としては、ジチオ
トレイトール(DTT)、ジチオエリトリトール
(DTE)、2−メルカプトエタノール、チオグリ
コール類メチル、3−メルカプト−1,2−プロ
パンジオール,メルカプト酢酸、3−メルカプト
プロピオン酸、2−アミノ−3−メルカプトプロ
ピオン酸(システイン)、チオグリコール酸およ
び他の同様なチオール化合物がある。好ましいチ
オール還元剤はジチオトレイトールおよびジチオ
エリトリトールであり、最も好ましいのはジチオ
トレイトールである。 本発明方法の必須条件のひとつは、それが酸素
源が備えられている雰囲気中で実施されなければ
ならない点である。この条件は、反応混液を空気
に対して開口させておくだけでも充足される。も
つと直接的な接触方法、例えば空気または酸素を
反応液中に導入する方法が採られてもよいが、必
須ではない。 従つて、一般に本発明方法は、A鎖S−スルホ
ネート体、B鎖S−スルホネート体およびチオー
ル還元剤を、PH約8乃至約12の水質媒質中で所望
の濃度で混合することにより実施される。この混
合物は、空気に対して開口接触しており、鎖の結
合が充分に形成される間、一般には少くとも約30
分間穏かに撹拌する。この撹拌を行つている間、
混液を一般に約0℃乃至約25℃の温度に保持す
る。しかし、好ましくは、この混液をゆるやかに
冷却して上記範囲の低温端域、一般に約0℃乃至
約10℃に維持する。 反応時間が経過したら、インスリンまたはイン
スリン類似体を、インスリンの技術分野で知られ
ている各種の方法のいずれかを用いて単離する。
インスリンの精製に最も広く用いられているのは
クロマトグラフイー法である。これらの方法は、
本発明の方法からインスリンを回収する際にも容
易に適用し得る。これには、ゲル過およびイオ
ン交換クロマトグラフイーが含まれる。 さらに生成物の純度および活性は、既知方法、
例えばポリアクリルアミドゲル電気泳動、アミノ
酸分析、インスリンラジオレセプターアツセイ、
インスリンラジオイムノアツセイ、高速液体クロ
マトグラフイー(HPLC)、紫外線スペクトル、
ダンシレイシヨン、ウサギ血中グリコースアツセ
イなどによつて検定され得る。 本発明方法で製造されるインスリンには、ある
種のインスリンA鎖と他の種のインスリンB鎖と
からなる混成体も含まれる。本発明方法の目的は
AおよびB鎖のS−スルホネートを適切に結合さ
せる点にあり、それら各鎖の構造は、インスリン
またはインスリン類似体のAまたはB鎖であるこ
とに誤りがない限り、本発明方法にとつて重要で
はない。 インスリン類似体や混成インスリン(ある種の
A鎖と他の種のB鎖からなる)も本発明方法によ
つて製造され得るが、言うまでもなく、天然イン
スリンと同一の構造を有するインスリンを、かか
るインスリンと同一のアミノ酸配列を有するA鎖
S−スルホネートとB鎖S−スルホネートを用い
て製造するのが好ましい。さらに好ましいのは、
本発明方法によつてブタ、ウシまたはヒトインス
リンを製造することであり、最も好ましいのはヒ
トインスリンを製造することである。 インスリンまたはインスリン類似体のA鎖およ
びB鎖は、前述したように、組換えDNA法によ
つて製造される。このものはまた、天然インスリ
ンから製造されるし、溶液法もしくは固相法を含
む古典的ペプチド合成法によつても製造される。 AおよびB鎖はS−スルホネートとして安定に
保存される。S−スルホネート原料は、酸化的亜
硫酸分解(oxidative sulfitolysis)、すなわちA
およびB鎖を緩和な酸化剤、例えばテトラチオン
酸ナトリウムの存在下に亜硫酸ナトリウムで処理
することによつて製造される。 本発明方法を説明するために以下に実施例を示
す。これらの実施例は説明のためにのみ示されて
いるのであつて、本発明の範囲を限定するためで
はない。 実施例 1 ブタA鎖S−スルホネート360mgを0.1Mグリシ
ン緩衝液(PH10.5)36mlに溶かし、5N NaOHで
混液のPHを10.5に調整した。ブタB鎖S−スルホ
ネート300mgを0.1Mグリシンン緩衝液(PH10.5)
30mlに溶かし、5NNaOHで混液のPHを10.5に調
整した、ジチオトレイトール(DTT)123.4mgを
0.1Mグリシン緩衝液(PH10.5)4mlに溶解し、
5NNaOH0.2mlを用いて混液のPHを10.5に調整し
た。 AおよびB鎖の溶液を、室温(〜25℃)下に
100mlのバイアル中で混合し、次いでDTTの溶液
1.91ml(−SH:−SSO- 3比、1.04)を加えた後、
この溶液を4−8℃で20時間、開放ビーカー中に
おいてマグネテイツクスターラーで穏かに撹拌し
た。高速液体クロマトグラフイー(HPLC)によ
る分析の結果、インスリン193.8mgが生成してお
り、全蛋白質中29%を占めた。 この最終溶液40mlを酢酸でPH3.15に調整し、平
衡化したセフアデツクスG−50(スーパーフアイ
ン)のカラム(5×200cm)を用いてゲル過を
行い、1M酢酸を用いて4−8℃で溶離した。イ
ンスリンのピーク(溶離容積、約2450−2700ml)
をプールし、凍結乾燥し、インスリン95mg(全蛋
白質の25%)を得た。このブタインスリンは、ポ
リアクリルアミドゲル電気泳動、アミノ酸分析、
インスリンラジオレセプターアツセイ、HPLCお
よびウサギの血中グリコース低下試験により高純
度であると認められた。 実施例 2 0.01Mグリシン緩衝液(PH10.5)を用い、濃度
5mg/mlのウシA鎖S−スルホネートおよびウシ
B鎖S−スルホネートの溶液を調製し、それぞれ
5NNaOHでPH10.5に調整した。0.1Mグリシン緩
衝液(PH10.5)4.0mlにDTT61.7mgを溶解し、
5NNaOH0.15mlでPH10.5に整えた。B鎖の溶液
0.5mlにA鎖の溶液0.8mlおよびDTTの溶液0.035
mlを室温(〜25℃)で加えた(−SH:−SSO- 3
比、0.91)。この溶液を3mlの開放バイヤル中、
4−8℃で20時間撹拌した。この混合物のHPLC
分析は、ウシインスリンの収量1.96mg(全蛋白質
の30%)を示した。 実施例 3 0.1Mグリシン緩衝液(PH10.5)を用いて、10
mg/mlの濃度のブタA鎖S−スルホネートおよび
ブタB鎖S−スルホネート溶液を調製し、それぞ
れの溶液を5NNaOHによりPH10.5とした。 DTT61.7mgを蒸留水(glass distilled)2.0mlに
溶解した。B鎖溶液0.5mlにA鎖溶液0.6mlおよび
DTT溶液29.25μを室温(〜25℃)で溶解した
(−SH:−SSO- 3比、1.00)。この混液を3mlの開
放バイアル中、4−8℃で20時間撹拌した。この
混液のHPLC分析は、ブタインスリンの収量3.81
mg(全蛋白質の35%)を示した。 実施例 4 ヒトインスリンB鎖S−スルホネート(膵臓由
来)、ヒトインスリンA鎖S−スルホネート(膵
臓由来および大腸菌由来)およびブタインスリン
A鎖S−スルホネート(膵臓由来)の各溶液を、
0.1Mグリシン緩衝液(PH10.5)に用いて5mg/
mlの濃度に調整した。各溶液は5NNaOHを用い
てPH10.5とした。DTT61.7mgを0.1Mグリシン緩
衝液(PH10.5)4.0mlに溶かし、5NNaOH0.16ml
でPH10.5に調整した。A鎖S−スルホネート溶液
1.0mlにB鎖S−スルホネート溶液0.5mlおよび
DTT溶液0.05mlを室温で加えた(−SH:−
SSO- 3比、1.09)。すべての溶液は、冷室(4−8
℃)において開放バイアル中で20−22時間撹拌し
た。次いで、各溶液を膵臓由来ヒトインスリンを
収量計算の標準物質としてHPLCで分析した。そ
の結果を下表に示す。 【表】 実施例 5 ヒトインスリンA鎖S−スルホネートおよびヒ
トインスリンB鎖S−スルホネートを0.1Mグリ
シン緩衝液(PH10.5)に5mg/mlの濃度に溶解
し、それぞれ5NNaOHでPH10.5に調整した。
DTT61.7mgを0.1Mグリシン緩衝液(PH10.5)4.0
mlに溶かし、5NNaOH0.16mlを加えてPH10.5に調
整した。B鎖溶液0.5mlに室温でA鎖溶液1.0mlを
加え、次いでDTT溶液50μを加えた(−SH:
−SSO- 3比、1.09)。この溶液を開放バイアル中4
−8℃で22時間撹拌し、次いでHPLCで分析した
ところ、ヒトインスリンの収量2.58mg(全蛋白質
の34%)を示した。 実施例 6 ヒトインスリンA鎖S−スルホネート328mgを
0.1Mグリシン緩衝液(PH10.5)65.6mlに溶かし、
5NNaOH7.5μでPH10.5に調整した。ヒトイン
スリンB鎖S−スルホネート164mgを0.1Mグリシ
ン緩衝液(PH10.5)32.8mlに溶かし、
5NNaOH15μでPH10.5に調整した。DTT61.7mg
を0.1Mグリシン緩衝液(PH10.5)4.0mlに溶かし、
5NNaOH160μでPH10.5に調整した。 A鎖溶液とB鎖溶液を室温(〜25℃)において
150mlのガラスビーカー中で混合し、DTT溶液
3.28mlを加えた(−SH:−SSO- 3比、1.09)。こ
の開放(蓋をしない)ビーカーを冷室で氷水浴に
入れ、30分間強撹拌した。この溶液を冷室(4−
8℃)でさらに24時間撹拌した。この時点での
HPLC分析は、ヒトインスリンの収量148mg(全
蛋白質の30%)を示した。 この溶液100mlに氷酢酸25ml加え、最終PH3.15
とした。この全量を、4−8℃において、1M酢
酸で平衡化したセフアデツクスG−50(スーパー
フアイン)のカラム5×200cmを用い、1M酢酸で
溶出するゲル過に付した。溶離した蛋白質の全
部を凍結乾燥した。インスリンのピーク(溶離容
積2465−2781ml)は125mgで、回収された蛋白質
の29.4%であつた。 上記インスリンピークの一部(95.5mg)を、
0.01Mトリス−0.001MEDTA−7.5M尿素−
0.03M塩化ナトリウム緩衝液(4℃においてPH
8.5)約9mlに溶かした。この混液を、同一緩衝
液で平衡化したDEAE(ジエチルアミノエチル)
セルローズイオン交換カラム2.5×90cmでクロマ
トグラフした。蛋白質の溶離は、4−8℃で、塩
化ナトリウム0.03M(1)および同0.09M(1
)(共に同一緩衝液中)を用いる濃度勾配で、
次いで塩化ナトリウム1M(1)(同一緩衝液中)
で溶離した。各ピークをセフアデツクスG−25
(コース)カラムと2%酢酸で脱塩した後凍結乾
燥した。インスリンピーク(溶離容積878−1008
ml)は55.73mgで、回収蛋白質の84%であつた。 インスリン(DEAE)ピーク11.90mgをサンプ
リングし、ガラス製遠心分離管中で0.1N塩酸
240μに溶かし、直ちに0.04%塩化亜鉛−0.05M
クエン酸ナトリウム−15%アセトン溶液2.16mlを
加えて亜鉛インスリン結晶を製造した。結晶化は
室温(〜25℃)で72時間行い、上澄を除き、結晶
を冷水(PH6.1)で2回洗浄した。洗浄に当つて
は、3℃、2000rpmで遠心分離した。この結晶を
0.01N塩酸に溶かして分析した。 得られたヒトインスリン製品は、ポリアクリル
アミドゲル電気泳動(単一帯)、アミノ酸分析、
インスリンラジオレセプターアツセイ、インスリ
ンラジオイムアツセイ、HPLC、ダンシレーシヨ
ンおよびUVスペクトルにより、充分純粋である
と判定された。米局方によるウサギを用いる検定
(144匹)において、力価26.3±1.8単位/mg(無
水物)を示した。 実施例 7 ヒト(大腸菌)〔N−ホルミル−Gly1〕A鎖S
−スルホネートおよびヒト(膵臓)B鎖S−スル
ホネートの溶液を、0.1Mグリシン緩衝液(PH
10.5)を用い、5mg/mlの濃度に調製し、各溶液
を5NNaOHでPH10.5に調整した。他方、
DTT61.7mgを0.1Mグリシン緩衝液(PH10.5)4.0
mlに溶かし、5NNaOH0.16mlでPH10.5に調整し
た。B鎖S−スルホネート溶液0.5mlに〔N−ホ
ルミル−Gly1〕A鎖S−スルホネート溶液1.0ml
とDTT溶液0.05mlを室温(25℃)で加えた(−
SH:−SSO- 3比、1.10)。この溶液を3mlの開放
バイアルに入れ、冷室(4−8℃)で23時間撹拌
したところ、HPLC分析は〔N−ホルミル−Gly1
−A〕ヒトインスリン収量1.46mg(全蛋白質の
19.5%)を示した。 氷酢酸を用いてPH3.15に酸性化し、この溶液の
一部をゲル過した。ゲル過は、1.5×90cmの
カラムにセフアデツクスG−50(スーパーフアイ
ン)を充填し、1M酢酸で平衡化し、4乃至8℃
で溶離することによつて行つた。〔N−ホルミル
−Gly1−A〕ヒトインスリンピーク(溶離容積
87−95ml)をプールし、その一部を凍結乾燥し
た。この蛋白質は、HPLCおよびアミノ酸分析に
より充分に純粋であることが示された。ラジオレ
セプターアツセイによつて評価した〔N−ホルミ
ル−Gly1−A〕ヒトインスリンの生物活性は、
ヒトインスリンの標準品に対して17%であつた。 実施例 8 ブタA鎖S−スルホネートおよびヒト(大腸
菌)B鎖S−スルホネートの溶液を、0.1Mグリ
シン緩衝液(PH10.5)を用いて10mg/mlの濃度に
調整した。B鎖溶液1mlに対してA鎖溶液2mlを
用いてA−B調製液を作り、5NNaOHを加えて
PH10.5に調製した。システイン121.2mgを0.1Mグ
リシン緩衝液(PH10.5)3.0mlに溶かし、
5NNaOH0.35mlでPH10.5に調整した。A−B調整
液1.4mlにシステイン溶液52μを室温で加えた
(−SH:−SSO- 3比、0.95)。この溶液を3mlの開
放バイアルに入れ、4−8℃で20時間撹拌したと
ころ、HPLC分析はヒトインスリン収量3.25mg
(全蛋白質の23.2%)を示した。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 インスリンまたはインスリン類似体のA鎖と
インスリンまたはインスリン類似体のB鎖とを結
合させてインスリンまたはインスリン類似体を製
造するにあたり、A鎖のS−スルホネート体、B
鎖のS−スルホネート体およびチオール還元剤を
水性媒質中に、(a)PHが8乃至12となり、(b)全蛋白
質濃度が0.1乃至50mg/mlとなりかつ(c)A鎖およ
びB鎖のS−スルホネート体に存在するすべての
−SSO- 3基のそれぞれに対し0.4乃至2.5個の−SH
基を提供し得る量のチオール還元剤が存在する条
件で混合し、この混合物を酸素源が備えられてい
る雰囲気中で、0℃乃至25℃の温度に保持してイ
ンスリンまたはインスリン類似体を生成させるこ
とを特徴とする製造法。 2 A鎖S−スルホネート体およびB鎖S−スル
ホネート体が、それぞれ天然インスリンと同一の
アミノ酸配列を有する特許請求の範囲1記載の方
法。 3 A鎖S−スルホネート体:B鎖S−スルホネ
ート体の重量比が0.1:1乃至10:1である特許
請求の範囲2記載の方法。 4 A鎖S−スルホネート体:B鎖S−スルホネ
ート体の重量比が1:1乃至3:1である特許請
求の範囲3記載の方法。 5 蛋白質濃度が2乃至20mg/mlである特許請求
の範囲1乃至4記載の方法。 6 反応混液のPHが9.5乃至11.0である特許請求
の範囲1乃至5記載の方法。 7 反応混液のPHが10.4乃至10.6である特許請
求の範囲6記載の方法。 8 チオール還元剤が、A鎖およびB鎖のS−ス
ルホネート体に存在するすべての−SSO- 3基のそ
れぞれについて0.9乃至1.3個の−SH基を提供し
得る量だけ存在する特許請求の範囲1乃至7記載
の方法。 9 チオール還元剤がジチオトレイトールまたは
ジチオエリトリトールである特許請求の範囲8記
載の方法。 10 反応混液を0℃乃至10℃の温度に保持する
特許請求の範囲1乃至4記載の方法。 11 製造されるインスリンがウシ、ブタまたは
ヒトインスリンである特許請求の範囲1乃至10
記載の方法。 12 製造されるインスリンがウシインスリンで
あり、A鎖S−スルホネート体:B鎖S−スルホ
ネート体の重量比が1.4:1.0乃至1.8:1.0であり、
かつ蛋白質濃度が3乃至8mg/mlである特許請求
の範囲11記載の方法。 13 製造されるインスリンがブタインスリンで
あり、A鎖S−スルホネート体:B鎖S−スルホ
ネート体の重量比が1.0:1.0乃至1.4:1.0であり、
かつ蛋白質濃度が8乃至16mg/mlである特許請求
の範囲11記載の方法。 14 製造されるインスリンがヒトインスリンで
あり、A鎖S−スルホネート体:B鎖S−スルホ
ネート体の重量比が1.8:1.0乃至2.2:1.0であり、
かつ蛋白質濃度が3乃至8mg/mlである特許請求
の範囲11記載の方法。
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