KR100373863B1 - Purification of basic peptide or protein from fusion protein - Google Patents

Purification of basic peptide or protein from fusion protein Download PDF

Info

Publication number
KR100373863B1
KR100373863B1 KR10-1999-0056378A KR19990056378A KR100373863B1 KR 100373863 B1 KR100373863 B1 KR 100373863B1 KR 19990056378 A KR19990056378 A KR 19990056378A KR 100373863 B1 KR100373863 B1 KR 100373863B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
protein
basic
fusion protein
peptide
fusion
Prior art date
Application number
KR10-1999-0056378A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20000048051A (en
Inventor
박흥복
표상현
황성욱
소진언
김진현
김정현
홍승서
이현수
Original Assignee
주식회사 삼양제넥스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 삼양제넥스 filed Critical 주식회사 삼양제넥스
Priority to KR10-1999-0056378A priority Critical patent/KR100373863B1/en
Publication of KR20000048051A publication Critical patent/KR20000048051A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100373863B1 publication Critical patent/KR100373863B1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K1/00General methods for the preparation of peptides, i.e. processes for the organic chemical preparation of peptides or proteins of any length
    • C07K1/14Extraction; Separation; Purification
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K1/00General methods for the preparation of peptides, i.e. processes for the organic chemical preparation of peptides or proteins of any length
    • C07K1/14Extraction; Separation; Purification
    • C07K1/16Extraction; Separation; Purification by chromatography
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K2319/00Fusion polypeptide

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)

Abstract

본 발명은 염기성 펩타이드 또는 염기성 단백질과 융합파트너 사이에 하이드록실아민 절단 자리를 가지는 융합단백질로부터 높은 수율로 염기성 펩타이드 또는 염기성 단백질을 분리하는 방법에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 pH 7.5~8.5에서 하이드록시아민으로 반응시키고, 반응물로부터 염기성 펩타이드를 회수하는 것으로 이루어진다.The present invention relates to a method for separating a basic peptide or basic protein in high yield from a fusion protein having a hydroxylamine cleavage site between the basic peptide or basic protein and the fusion partner. Specifically, the present invention consists in reacting with hydroxyamine at pH 7.5-8.5 and recovering basic peptides from the reactants.

Description

융합단백질로부터 염기성 펩타이드 또는 단백질을 분리하는 방법 {Purification of basic peptide or protein from fusion protein}Method of separating basic peptide or protein from fusion protein {Purification of basic peptide or protein from fusion protein}

본 발명은 재조합 세포로부터 염기성 펩타이드 또는 염기성 단백질을 효과적으로 정제, 회수하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for effectively purifying and recovering a basic peptide or basic protein from recombinant cells.

항균활성 또는 세포 독성 활성과 같은 생물학적 활성을 가지는 펩타이드 또는 단백질에는 염기성을 띠는 것이 많은데, 일반적으로 재조합 세포에서 이러한 염기성 펩타이드 또는 염기성 단백질을 높은 수율로 발현하는 것은 매우 어려운 일이다. 이는 생산된 펩타이드가 세포내에서 빠르게 분해되거나, 생성된 펩타이드의 세포독성으로 인해 숙주 세포가 사멸됨으로 인해 발현수준이 낮다는 점과 다른 단백질과 펩타이드로부터 분리에 많은 어려움이 있기 때문이다. 이러한 문제점을 해소하기 위하여, 최근에는 원하는 펩타이드를 융합단백질 형태로 발현시키는 방법이 이용되고 있다.Peptides or proteins with biological activity such as antimicrobial activity or cytotoxic activity are often basic, and in general, it is very difficult to express such a basic peptide or basic protein in high yield in recombinant cells. This is because the produced peptide is rapidly degraded in the cell, or the host cell is killed due to the cytotoxicity of the produced peptide, and the expression level is low, and it is difficult to separate from other proteins and peptides. In order to solve this problem, a method of expressing a desired peptide in the form of a fusion protein has recently been used.

그러나 이와 같이 융합단백질 형태로 발현시키는 방법은 생성된 펩타이드가 세포내에서 분해되는 것을 방지하거나 생성된 펩타이드의 세포 독성으로 인한 세포의 사멸을 방지하는 효과를 기대할 수는 있으나, 융합단백질로부터 원하는 단백질 또는 펩타이드를 분리하는 수율이 매우 낮다는 문제가 있다.However, the method of expressing in the form of a fusion protein can be expected to prevent the degradation of the resulting peptide in the cell or the death of the cell due to the cytotoxicity of the produced peptide, the desired protein or There is a problem that the yield of separating the peptide is very low.

융합단백질 또는 융합펩타이드에서, 융합파트너와 펩타이드 사이에 적당한 인식신호(recognition sequence)를 도입한 후 발현된 융합단백질에서 원하는 펩타이드와 융합파트너를 절단함에 의해 융합단백질로부터 우리가 원하는 펩타이드를 분리할 수 있다. 이러한 절단 방법으로는 효소를 이용하는 효소적 방법과 화학물질을 이용하는 화학적 방법이 있다.In fusion proteins or fusion peptides, we can separate the desired peptide from the fusion protein by introducing an appropriate recognition sequence between the fusion partner and the peptide and then cleaving the desired peptide and the fusion partner in the expressed fusion protein. . Such cleavage methods include enzymatic methods using enzymes and chemical methods using chemicals.

화학적 방법에 이용되는 화합물로는 CNBr, 하이드록실아민이 알려져 있으나 이러한 물질을 이용한 화학적 방법에 의해 얻을 수 있는 단백질 수율은 약 40% 정도로 매우 낮다. Antorini 등(Protein Expression and Purification 11,135-147, 1997)은 하이드록실아민 절단 부위를 가지는 융합단백질을 하이드록시아민으로 절단하여 정제할 때 영향을 미치는 조건을 제시하면서, 여러 조건 중 반응 pH가 매우 중요하며 pH가 높을 때 단백질 회수율이 높다고 보고하면서 반응 pH 9.5를 제시하였다. 반응 pH 9.5, 융합단백질 양을 낮추는 1~4 mg/M 조건으로 융합단백질을 절단하여 IGF-I을 약 50~60% 수율로 얻었다고 보고하였다.CNBr and hydroxylamine are known as compounds used in the chemical method, but the protein yield obtained by the chemical method using these substances is very low, about 40%. Antorini et al. (Protein Expression and Purification 11,135-147, 1997) present the conditions that affect the purification of fusion proteins with hydroxylamine cleavage sites with hydroxyamines. Reaction pH 9.5 was presented, reporting high protein recovery at high pH. It was reported that IGF-I was obtained in a yield of about 50-60% by cleaving the fusion protein at a reaction pH of 9.5 and reducing the amount of fusion protein to 1-4 mg / M.

본 발명은 하이드록실아민 절단 부위와 염기성 펩타이드를 포함하는 융합단백질로부터 효과적으로 원하는 염기성 펩타이드를 분리할 수 있는 방법을 제공한다.The present invention provides a method for effectively separating a desired basic peptide from a fusion protein comprising a hydroxylamine cleavage site and a basic peptide.

또한 본 발명은 재조합 세포로부터 염기성 펩타이드를 높은 수율로 정제할 수 있는 방법을 제공한다.The present invention also provides a method for purifying the basic peptide in high yield from recombinant cells.

도 1은 하이드록시아민 반응에 의해 MSI-344가 절단되었음을 보여주는 크로마토그램이다.1 is a chromatogram showing that MSI-344 was cleaved by hydroxyamine reaction.

도 2은 하이드록시아민 반응에 의해 부포린 II가 절단되었음을 보여주는 크로마토그램이다.Figure 2 is a chromatogram showing that Buporin II was cleaved by hydroxyamine reaction.

도 3는 하이드록시아민 반응에 의해 부포린 IIb가 절단되었음을 보여주는크로마토그램이다.Figure 3 is a chromatogram showing that Buporin IIb was cleaved by hydroxyamine reaction.

본 발명에서 융합단백질은 외래 염기성 펩타이드 또는 염기성 단백질과 융합파트너 사이에 하이드록실아민 절단 자리를 가지는 융합단백질을 의미한다.In the present invention, the fusion protein means a fusion protein having a hydroxylamine cleavage site between the foreign basic peptide or the basic protein and the fusion partner.

본 발명자들은 회수하고자 하는 외래 펩타이드 또는 단백질이 염기성 펩타이드 또는 염기성 단백질인 경우, 종래 기술에서 제시된 것과는 달리 반응 pH를 상대적으로 낮은 범위인 pH 7.5~8.5로 조절함에 의해 원하는 펩타이드 또는 단백질의 회수 수율을 현저하게 높일 수 있음을 발견하였다.When the foreign peptide or protein to be recovered is a basic peptide or a basic protein, the present inventors remarkably improve the recovery yield of a desired peptide or protein by adjusting the reaction pH to a relatively low range of pH 7.5 to 8.5 unlike those proposed in the prior art. Found that it can be increased.

본 발명은 융합단백질로부터 염기성 펩타이드 또는 염기성 단백질을 회수하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for recovering a basic peptide or basic protein from a fusion protein.

본 발명에 따른 회수방법은 염기성 펩타이드 또는 염기성 단백질과 융합파트너 사이에 하이드록실아민 절단 자리를 가지는 융합단백질을 pH 7.5~8.5에서 하이드록실아민과 반응시킨 후, 반응물로부터 염기성 펩타이드를 회수하는 것으로 이루어진다.The recovery method according to the present invention consists in recovering the basic peptide from the reactant after reacting the basic peptide or a fusion protein having a hydroxylamine cleavage site between the basic protein and the fusion partner at pH 7.5 to 8.5.

본 발명은 재조합 세포로부터 펩타이드를 높은 수율로 정제할 수 있는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method capable of purifying peptides in high yield from recombinant cells.

본 발명에 따른 정제 방법은 발효배지로부터 세포를 회수하는 단계; 세포 파쇄액 또는 배양액으로부터 융합단백질을 수집하는 단계; 융합단백질을 pH 7.5~8.5에서 하이드록실아민과 반응시키는 단계; 및 반응물로부터 염기성 펩타이드 또는 염기성 단백질을 회수하는 단계로 이루어진다.Purification method according to the present invention comprises the steps of recovering the cells from the fermentation medium; Collecting the fusion protein from cell lysate or culture medium; Reacting the fusion protein with hydroxylamine at pH 7.5-8.5; And recovering the basic peptide or basic protein from the reaction.

본 발명의 방법에서 융합단백질이 세포외로 분비되는 경우, 세포 배양액으로부터 융합단백질을 수집하여 하이드록시아민으로 처리한다.When the fusion protein is secreted extracellularly in the method of the present invention, the fusion protein is collected from the cell culture and treated with hydroxyamine.

본 발명의 방법에서 융합단백질이 세포내에 존재하는 경우, 세포를 파쇄하고 융합단백질을 수집하여 하이드록시아민으로 처리한다.If the fusion protein is present in the cell in the method of the present invention, the cell is disrupted and the fusion protein is collected and treated with hydroxyamine.

본 발명의 방법에서 반응시간은 10~24시간, 바람직하게는15~22 시간이 바람직하다.In the method of the present invention, the reaction time is 10 to 24 hours, preferably 15 to 22 hours.

이와 같은 방법에 의해 융합단백질로부터 염기성 펩타이드 또는 염기성 단백질을 약 70~90%의 수율로 회수할 수 있다.By this method, the basic peptide or basic protein can be recovered from the fusion protein in a yield of about 70 to 90%.

본 발명의 방법은 융합단백질로부터 염기성 펩타이드 또는 염기성 단백질을 분리하는데 적당하며, 염기성 펩타이드의 예로는 머게이닌, 부포린, 디펜신, 이들의 유도체 등이 있으며 염기성 단백질의 예로는 히스톤이 있다. 본 발명에 따른 염기성 펩타이드 또는 염기성 단백질는 pI가 10이상인 염기성 펩타이드 또는 단백질이 바람직하다.The method of the present invention is suitable for separating basic peptides or basic proteins from fusion proteins, and examples of basic peptides include merginine, buforin, defensins, derivatives thereof, and the like, and examples of basic proteins are histones. The basic peptide or basic protein according to the present invention is preferably a basic peptide or protein having a pI of 10 or more.

본 발명에서 사용한 펩타이드를 발현시키기 위한 유전자 서열은 다음과 같다.Gene sequence for expressing the peptide used in the present invention is as follows.

MSI-344 MSI-344

Sma ISma i

GGATCCC GGGATC GGC AAA TTC CTG AAA AAG GCT AAG AAA TTT GGT AAG GCG TTC GTTGGAT CCC GGG ATC GGC AAA TTC CTG AAA AAG GCT AAG AAA TTT GGT AAG GCG TTC GTT

G I G K F L K K A K K F G K A F VG I G K F L K K A K K F G K A F V

AAA ATC CTG AAA AAG TAATGAAGGAGATATATTAATGGATCCAAA ATC CTG AAA AAG TAATG AAGGA GATAT ATTAAT GGATCC

K I L K K RBS Ase IK I L K K RBS Ase I

부포린 IIBuporin II

GGG ACC CGT TCC TCC CGT GCT GGT CTG CAG TTC CCG GTT GGT CGT GTT CAC CGT CTGGGG ACC CGT TCC TCC CGT GCT GGT CTG CAG TTC CCG GTT GGT CGT GTT CAC CGT CTG

G T R S S R A G L Q F P V G R V H R LG T R S S R A G L Q F P V G R V H R L

CTG CGT AAA TAA TGA AGG AGA TAT ATT AAT GGATCCCTG CGT AAA TAA TGA AGG AGA TAT ATT AAT GGATCC

L R KBamHILRK Bam HI

부포린 IIbBuporin IIb

GGG CGT GCT GGT CTG CAG TTC CCG GTT GGT CGC CTG CTG CGC CGT CTG CTG CGT CGCGGG CGT GCT GGT CTG CAG TTC CCG GTT GGT CGC CTG CTG CGC CGT CTG CTG CGT CGC

G R A G L Q F P V G R L L R R L L R RG R A G L Q F P V G R L L R R L L R R

CTG CTG CGC TAA TGA AGG AGA TAT ATT AAT GGATCCCTG CTG CGC TAA TGA AGG AGA TAT ATT AAT GGATCC

L L RBamHILLR Bam HI

본 발명에 따른 정제방법에서, 세포 또는 발효배양액에 존재하는 단백질분해효소에 의한 분해를 방지하기 위하여 단백질분해효소 억제제를 첨가하는 것이 바람직하다. 억제제로는 PMSF(Phenylmethylsulfonyl fluoride), EDTA(Ethylene Diamine Tetraacetic Acid), 벤자미딘, ZnCl2등을 사용할 수 있다. 억제제 양은 융합단백질, 재조합 미생물, 억제제 종류 등에 따라 달라질 것이다.In the purification method according to the present invention, it is preferable to add a protease inhibitor in order to prevent degradation by the protease present in the cells or fermentation broth. Phenylmethylsulfonyl fluoride (PMSF), ethylene diamine tetraacetic acid (EDTA), benzamidine, ZnCl 2, etc. may be used as the inhibitor. The amount of inhibitor will vary depending on the fusion protein, recombinant microorganism, type of inhibitor, and the like.

융합펩타이드 또는 융합단백질은 생산하고자 하는 펩타이드 또는 단백질의 종류, 사용하는 융합파트너 또는 세포 등에 따라 세포 내에 축적되거나 배양액으로 분비된다. 세포 내로 축적되는 경우 배양액으로부터 세포를 분리하여 또는 배양액 자체를 소니케이터, 마이크로플루이다이저, 밀 등을 이용하여 세포를 파쇄한다.The fusion peptide or fusion protein is accumulated in cells or secreted into the culture medium depending on the type of peptide or protein to be produced, the fusion partner or cell to be used, and the like. When accumulating in cells, the cells are separated from the culture medium or the culture medium itself is crushed using a sonicator, a microfluidizer, a wheat or the like.

세포 파쇄액 또는 발효 배양액으로부터 융합단백질을 회수하는 방법으로는 예를 들어 세포 파쇄액 또는 발효 배양액을 원심분리하거나 또는 멤브레인을 통과시켜 융합단백질을 회수할 수 있다.As a method for recovering the fusion protein from the cell lysate or the fermentation broth, the fusion protein may be recovered, for example, by centrifuging the cell lysate or the fermentation broth or through a membrane.

회수된 융합단백질을 하이드록실아민 반응시키기 전에, 필요한 경우 불순물을 제거하기 위하여 전처리한다. 예를 들어 양이온교환수지 크로마토그래피할 수 있다. 특히 융합단백질이 불용성인 경우, 융합단백질을 용해시킬 수 있는 유레아 또는 구아니딘 용액에 녹이고 불순물을 침전시킨 후 원심분리하여 침전된 불순물을 제거함으로써 순도가 증가된 융합 단백질을 얻을 수 있다.The recovered fusion protein is pretreated to remove impurities if necessary prior to hydroxylamine reaction. For example, cation exchange resin chromatography can be performed. In particular, when the fusion protein is insoluble, it is possible to obtain a fusion protein with increased purity by dissolving in a urea or guanidine solution capable of dissolving the fusion protein, precipitating impurities, and centrifuging to remove the precipitated impurities.

멤브레인을 통과시켜 불용체를 회수할 경우, 멤브레인 재질, cut off 값, 유속 등을 조절하여 통과시키면 불용체 회수와 더불어 불순물 제거 효과를 함께 얻을 수 있으므로 하이드록실아민 반응에 앞선 전처리 공정을 생략할 수 있어 바람직하다.In case of recovering the insoluble material through the membrane, the pretreatment process prior to the hydroxylamine reaction can be omitted because the insoluble material recovery effect and the impurity removal effect can be obtained by adjusting the membrane material, the cut off value, and the flow rate. It is preferable.

하이드록실아민 사용량은 원하는 단백질의 종류, 융합파트너의 종류, 융합 단백질의 크기 등에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어 원하는 단백질이 염기성 펩타이드인 경우 1~10 mg/mol로 사용할 수 있다.The amount of hydroxylamine used may vary depending on the type of protein desired, the type of fusion partner, the size of the fusion protein, and the like. For example, when the desired protein is a basic peptide, it may be used at 1-10 mg / mol.

하이드록실아민 반응물을 1회 더 컬럼 크로마토그래피함에 의해 순도 95 % 이상의 염기성 펩타이드 또는 염기성 단백질을 수율 약 60 %로 얻을 수 있다.By column chromatography of the hydroxylamine reactant once more, a basic peptide or basic protein of at least 95% purity can be obtained in a yield of about 60%.

실시예 1. 머게이닌 유도체 융합단백질 생산Example 1 Production of Merginine Derivative Fusion Proteins

머게이닌 유도체인 MSI-344(도 1)를 융합단백질 형태로 생산하기 위하여, 한국특허출원 1999-17920에 기재된 바에 따라, MSI-344를 융합파트너인 F4에 융합시켜 얻은 DNA 구조물을 pGNX2의NdeI과BamH I 자리에 클로닝하여 얻은 형질전환체를 얻었다. 얻어진 형질전환체를 카사미노 산을 첨가한 R 배지에서 배양하였다. 배양액이 OD6000.2 - 0.4 사이일 때 2mM IPTG를 첨가하여 펩타이드 발현을 유도하였다. 배양액에 1L에 단백질분해효소 억제제인 PMSF (Phenylmethylsulfonyl fluoride)와 EDTA(Ethylene Diamine Tetraacetic Acid)를 각각 0.5mM 씩 첨가하고 완전히 혼합하였다. 이것을 세포파쇄기인 마이크로플루이다이저를 이용하여 1000 bar에서 2회 통과시켰다. 현미경으로, 세포의 99% 이상이 파쇄되었음을 확인하였다.In order to produce the merginine derivative MSI-344 (FIG. 1) in the form of a fusion protein, as described in Korean Patent Application No. 1999-17920, a DNA construct obtained by fusion of MSI-344 to F4, a fusion partner, was used as Nde I of pGNX2. And transformed into Bam H I locus obtained. The resulting transformants were cultured in R medium added with cassamino acid. Peptide expression was induced by adding 2 mM IPTG when the culture was between OD 600 0.2-0.4. To the culture medium, 0.5 mM of phosphate dehydrogenase PMSF (Phenylmethylsulfonyl fluoride) and EDTA (Ethylene Diamine Tetraacetic Acid) were added and mixed in 1L. This was passed twice at 1000 bar using a microfluidizer, a cell breaker. Microscopically, more than 99% of the cells were disrupted.

파쇄된 배양액을 원심분리(5000g, 5000rpm/30분)하여 불용체를 회수하였다. 회수된 불용체 200g에 PBS 완충액(1L 기준: NaCl 8g + KCl 0.2g + Na2HPO41.44g + KH2PO40.24g 에 물을 가하고 pH 7.4로 조정한 후 물을 가하여 최종 1L가 되도록 한다) 1L를 가한 후 완전히 균일하게 될 때까지 교반하였다. pH를5.0으로 맞추고 원심하였다(5000g, 5000rpm/30분). 여기에 50mM 포스페이트 완충액을 가하여 1L로 맞춘 후 pH를 5.0으로 맞추고 원심분리하여 약 170g의 불용체를 회수하였다. 불용체 200mg당, 벤자미딘 하이드로클로라이드 20mM를 함유하는 용해 용액(9M 우레아 + 20mM 인산염 완충액(pH6.5) + 5mM EDTA+ 1% β-멀켑토에탄올(pH6.5)) 1ml를 첨가하고 실온에서 교반하며 용해시켰다. 원심분리하여 용해되지 않은 물질을 제거하였다. 불용체 170g을 1400ml의 용해 용액에 용해시켜 불용체 용액 약 1550 ml을 얻었다.The crushed culture was centrifuged (5000 g, 5000 rpm / 30 minutes) to recover insolubles. To 200 g of the insoluble solution, add 1 L of PBS buffer (based on 1L: NaCl 8g + KCl 0.2g + Na 2 HPO 4 1.44g + KH 2 PO 4 0.24g), adjust the pH to 7.4, and add water to the final 1L. 1L was added and stirred until it was completely homogeneous. The pH was adjusted to 5.0 and centrifuged (5000 g, 5000 rpm / 30 minutes). To this was added 50 mM phosphate buffer to 1 L, the pH was adjusted to 5.0 and centrifuged to recover approximately 170 g of insoluble material. Per 200 mg of insoluble, 1 ml of a lysis solution containing 20 mM benzamidine hydrochloride (9M urea + 20 mM phosphate buffer (pH6.5) + 5 mM EDTA + 1% β-mulcetoethanol (pH6.5)) was added and at room temperature It was dissolved with stirring. Centrifugation removed undissolved material. 170 g of insoluble was dissolved in 1400 ml of a dissolution solution to obtain about 1550 ml of insoluble solution.

컬럼을 베드 볼륨500ml, 베드 높이10cm가 되도록 SP-Sepharose FF 레진(Pharmacia Biotech)으로 충진시키고, 용출용액(6M 유레아, 50mM 인산완충액, pH 8.5)을 흘려 컬럼 내의 조건이 평형이 되도록 하였다. 위에서 준비된 불용체 용액 1550ml를 선속도 0.6cm/분(용출속도30ml/분)으로 로딩한 후 세척 완충액(6M 유레아, 20mM 인산완충액, pH8.5) 1000ml를 용출속도 50ml/분으로 흘려서 결합되지 않은 분순물을 제거하였다. 다시 세척 완충액(6M 유레아, 20mM 인산완충액, 0.1M NaCl, pH 8.5) 1000ml를 선속도1.0cm/분(용출속도50ml/분)으로 흘려주어 불순물을 제거하였다. 용출용액(6M 유레아, 20mM 인산완충액, 0.3M NaCl, pH 8.5) 1000ml를 선속도1.0cm/분으로 흘려주어 융합단백질 분획을 얻었다. 융합단백질 분획을 울트라필트레이션(MWCO=10,000, Millipore)으로, 용액 내의 단백질 농도가 약 30mg/ml 정도가 되도록 농축하였다. 이러한 공정을 통하여 발효 배양액으로부터 순도 60~70%의 융합단백질을 90%의 수율로 얻었다. 스탠다드 커브는 화학적으로 합성한 MSI-344를 사용하여 작성하였으며, 작성된 스탠다드 커브를 기초로 MSI-344 양을 측정하였다.The column was filled with SP-Sepharose FF resin (Pharmacia Biotech) to obtain a bed volume of 500 ml and a bed height of 10 cm, and the elution solution (6M urea, 50 mM phosphate buffer, pH 8.5) was flowed to equilibrate the conditions in the column. 1550 ml of the insoluble solution prepared above was loaded at a linear speed of 0.6 cm / min (elution rate of 30 ml / min), and then 1000 ml of washing buffer (6 M urea, 20 mM phosphate buffer, pH8.5) was flowed at an elution rate of 50 ml / min. The impurities were removed. Again, 1000 ml of wash buffer (6 M urea, 20 mM phosphate buffer, 0.1 M NaCl, pH 8.5) was flowed at a linear speed of 1.0 cm / min (elution rate of 50 ml / min) to remove impurities. 1000 ml of the elution solution (6 M urea, 20 mM phosphate buffer, 0.3 M NaCl, pH 8.5) was flowed at a linear speed of 1.0 cm / min to obtain a fusion protein fraction. The fusion protein fraction was concentrated by ultrafiltration (MWCO = 10,000, Millipore) so that the protein concentration in the solution was about 30 mg / ml. Through this process, a fusion protein having a purity of 60-70% was obtained in a yield of 90% from the fermentation broth. Standard curves were prepared using chemically synthesized MSI-344, and the amount of MSI-344 was measured based on the prepared standard curves.

실시예 2. 하이드록실아민 절단 반응Example 2. Hydroxylamine Cleavage Reaction

실시예 1에서 얻은 융합단백질을 6M 유레아, 0.3M NaCl, pH 7.8~8.0인 용액에 융합단백질 농도20mg/ml 로 준비하였다. 융합단백질을 용해시키기 위한 용해 용액(구아니딘 HCl 43g + TRIZMA BASE 2.66g + 하이드록실아민 HCl 6M 용액 28.3ml, 10N NaOH 용액을 이용하여 pH를 각각 8.1, 9.5로 맞춤)을 pH 별로 만들었다. 융합단백질을 용해 용액에 하이드록실아민에 대한 융합단백질 비율이 표 1에 기재된 바와 같이 되도록 용해시킨 후, 45℃ 수조에서 21시간 동안 교반하였다. 아래에 기재된 조건으로 HPLC를 이용하여 반응 수율을 확인하였으며, 결과를 표 1에 나타낸다.The fusion protein obtained in Example 1 was prepared in a solution of 6 M urea, 0.3 M NaCl, pH 7.8-8.0 at a concentration of 20 mg / ml fusion protein. A dissolution solution for dissolving the fusion protein (43 g of guanidine HCl + 2.66 g of TRIZMA BASE + 28.3 ml of hydroxylamine HCl 6M solution and 10 N NaOH solution was adjusted to pH 8.1 and 9.5, respectively) was made for each pH. The fusion protein was dissolved in the dissolution solution such that the ratio of fusion protein to hydroxylamine was as shown in Table 1, followed by stirring in a 45 ° C. water bath for 21 hours. The reaction yield was confirmed using HPLC under the conditions described below, and the results are shown in Table 1.

[표 1]TABLE 1

반응농도Reaction concentration 8.2 mg/mol8.2 mg / mol 5.5 mg/mol5.5 mg / mol 4.1 mg/mol4.1 mg / mol PHPH 8.18.1 9.59.5 8.18.1 9.59.5 8.18.1 9.59.5 반응수율 (%)Yield of reaction (%) 7575 6363 9090 8080 8585 7575

하이드록실아민 절단 반응 후 MSI-344 단백질 분석조건은 다음과 같다.MSI-344 protein analysis conditions after hydroxylamine cleavage reaction are as follows.

1) 컬럼 : CAPCELLPAK C18(Shiseido)1) Column: CAPCELLPAK C18 (Shiseido)

2) 용출속도 : 200㎕/min2) Elution rate: 200µl / min

3) 인젝션 부피: 6㎕3) Injection volume: 6 μl

4) 용출용매: H2O 내의 0.1% 트리플루오로아세트산(TFA)(A)와 아세토나이트릴 내의 0.1% TFA (B)의 농도구배(0분 A:B=85:15, 48분 A:B=40:60, 55분 A:B= 40:60, 56분 A:B=85:15, 70분 A:B=85:15, v/v)4) Eluent: Concentration gradient of 0.1% trifluoroacetic acid (TFA) (A) in H 2 O and 0.1% TFA (B) in acetonitrile (0 min A: B = 85: 15, 48 min A: B = 40: 60, 55 minutes A: B = 40:60, 56 minutes A: B = 85: 15, 70 minutes A: B = 85: 15, v / v)

실시예 3.Example 3.

실시예 1에서 얻은 융합단백질을 6M 유레아, 0.3M NaCl, pH 7.8~8.0 용액에융합단백질 농도 20mg/ml 로 준비하고, 위에서 준비한 pH 8.1의 용해 용액에 융합단백질을 하이드록실아민에 대한 융합단백질 비율이 6 mg/mol이 되도록 용해시켰다. 45℃ 수조에서 0시간~50시간에 걸쳐 반응시키면서 HPLC를 이용하여 MSI-344 수율을 확인하였다. 반응시간이 10~24시간인 경우 MSI-344 수율이 우수하였다. 21 시간 반응 후 반응물을 HPLC한 결과를 도 1에 나타낸다. MSI-344 수율은 80%였다.The fusion protein obtained in Example 1 was prepared in 6M urea, 0.3M NaCl, pH 7.8-8.0 solution at a fusion protein concentration of 20 mg / ml, and the fusion protein ratio to hydroxylamine was dissolved in a solution of pH 8.1 prepared above. This was dissolved to 6 mg / mol. MSI-344 yield was confirmed using HPLC while reacting in a 45 ° C. water bath over 0 to 50 hours. MSI-344 yield was good when the reaction time was 10-24 hours. The result of HPLC reaction of the reaction after 21 hours is shown in FIG. MSI-344 yield was 80%.

융합단백질을 하이드록실아민으로 절단하여 얻은 항균펩타이드 MSI-344 분획을 울트라필트레이션(MWCO=1000, Millipore)하여 염을 제거하였다. 염 제거 후 항균 펩타이드 MSI-344 분획을 이온교환크로마토그래피하였다. 컬럼에 베드 볼륨 400ml, 베드 높이20cm가 되도록 SP-Sepharose FF 레진(Pharmacia Biotech)으로 충진시키고, 용출용액(6M 유레아, 30mM 칼륨 포스페이트, pH 7.8)인 용액을 흘려 컬럼 내의 조건이 평형이 되도록 하였다. 탈염한 용액 200ml를 선속도0.2 cm/분(유속: 8ml/분)로 로딩한 후 컬럼 내에 존재하는 결합되지 않은 분순물을 제거하기 위해 세척 완충액(6M 유레아, 30mM 칼륨 포스페이트, 0.3M NaCl) 1000ml를 유속 8ml/분으로 흘려주었다. 용출용액(6M 유레아, 30mM 칼륨 포스페이트, 0.5M NaCl) 1000 ml를 유속 8ml/분으로 흘려주어 항균 펩타이드 분획을 얻었다. 30mM 소디움 아세테이트 완충액(pH4.5) 하에서 겔 필트레이션 크로마토그래피를 이용하여 전도도 1ms/cm될 때까지 탈염한 후 용액을 동결건조하였다. 얻어진 MSI-344 순도는 HPLC로 측정한 결과 약 95% 였고 수율은 90%였다.The antimicrobial peptide MSI-344 fraction obtained by cleaving the fusion protein with hydroxylamine was ultrafiltration (MWCO = 1000, Millipore) to remove salts. After salt removal, the antimicrobial peptide MSI-344 fractions were ion exchange chromatography. The column was filled with SP-Sepharose FF resin (Pharmacia Biotech) to have a bed volume of 400 ml and a bed height of 20 cm, and a solution of eluent (6 M urea, 30 mM potassium phosphate, pH 7.8) was flowed to equilibrate the conditions in the column. 200 ml of desalted solution was loaded at a linear speed of 0.2 cm / min (flow rate: 8 ml / min) and then 1000 ml of wash buffer (6 M urea, 30 mM potassium phosphate, 0.3 M NaCl) to remove unbound impurities present in the column. Was flowed at a flow rate of 8 ml / min. 1000 ml of the elution solution (6 M urea, 30 mM potassium phosphate, 0.5 M NaCl) was flowed at a flow rate of 8 ml / min to obtain an antimicrobial peptide fraction. The solution was lyophilized after desalting until conductance 1 ms / cm using gel filtration chromatography in 30 mM sodium acetate buffer (pH 4.5). The obtained MSI-344 purity was about 95% as measured by HPLC and the yield was 90%.

실시예4. 하이드록실아민을 이용한 융합단백질의 직접 절단 반응Example 4. Direct cleavage of fusion proteins using hydroxylamine

염기성 펩타이드인 부포린 II와 IIb를 융합단백질 형태로 생산하기 위하여,한국특허출원 1999-17920에 기재된 바에 따라, 부포린 II와 IIb를 각각 융합파트너인 F4에 융합시켜 얻은 DNA 구조물을 pGNX2의NdeI과BamH I 자리에 클로닝하여 형질전환체를 얻었다. 얻어진 형질전환체를 카사미노 산을 첨가한 R 배지에서 배양하였다. 배양액이 OD6000.2 - 0.4 사이일 때 2mM IPTG를 첨가하여 펩타이드 (부포린 II, IIb) 발현을 유도하였다.In order to produce the basic peptides, Buporin II and IIb in the form of a fusion protein, as described in Korean Patent Application No. 1999-17920, a DNA construct obtained by fusion of Buporin II and IIb to F4, a fusion partner, respectively, was used as Nde I The Bam H I site was cloned to obtain a transformant. The resulting transformants were cultured in R medium added with cassamino acid. Peptide (buforin II, IIb) expression was induced by adding 2 mM IPTG when the culture was between OD 600 0.2-0.4.

실시예 1에서와 동일한 방법으로 세포를 파쇄하고 불용체를 회수하였다. 부포린 II의 경우 약 150g의 불용체가 회수되었고 부포린 IIb의 경우는 약 170g의 불용체가 회수되었다.Cells were disrupted and insolubles were recovered in the same manner as in Example 1. About 150 g of insolubles were recovered for Buporin II and about 170 g of insolubles for Buporin IIb.

각각의 불용체 150g을 PBS 완충액에 현탁해 최종 부피가 750 ml되도록 맞추었다. 각각의 불용체 현탁액 1.5 L을 반응용액 (0.22 M TRIZMA BASE + 1.7 M 하이드록시아민 HCl + 4.5 M 구아니딘 HCl + 메탄올 110 ml, pH 8.1)에 가한 후 45℃ 에서 24시간 교반 후 HPLC로 반응 수율을 확인한 결과 부포린 II는 약 90% 이었고(도 2) 부포린 IIb의 경우는 약 70% 이었다(도 3).150 g of each insoluble was suspended in PBS buffer to a final volume of 750 ml. 1.5 L of each insoluble suspension was added to the reaction solution (0.22 M TRIZMA BASE + 1.7 M hydroxyamine HCl + 4.5 M guanidine HCl + methanol 110 ml, pH 8.1), followed by stirring at 45 ° C. for 24 hours, followed by HPLC. As a result, Buporin II was about 90% (FIG. 2) and Buporin IIb was about 70% (FIG. 3).

하이드록실아민 절단 반응 후 부포린 II와 IIb의 분석조건은 다음과 같다.Analytical conditions of Buporin II and IIb after hydroxylamine cleavage were as follows.

1) 컬럼 : CAPCELLPAK C18(Shiseido)1) Column: CAPCELLPAK C18 (Shiseido)

2) 용출속도 : 200㎕/min2) Elution rate: 200µl / min

3) 인젝션 부피: 8㎕3) Injection volume: 8 μl

4) 용출용매: H2O 내의 0.1% 트리플루오로아세트산(TFA) (A)와 아세토나이트릴 내의 0.1% TFA (B)의 농도구배 (0분 A:B=85:15, 5분 A:B=85:15, 35분 A:B=15:85, 40분 A:B=15:85, 41분 A:B=85:15, 50분 A:B=85:15, v/v)4) Elution solvent: gradient of 0.1% trifluoroacetic acid (TFA) in H 2 O (A) and 0.1% TFA (B) in acetonitrile (0 min A: B = 85: 15, 5 min A: B = 85: 15, 35 minutes A: B = 15: 85, 40 minutes A: B = 15: 85, 41 minutes A: B = 85: 15, 50 minutes A: B = 85: 15, v / v)

본 발명에 의해 간단한 공정에 의하여 염기성 펩타이드를 포함하는 융합단백질로부터 염기성 펩타이드를 순도 약 95, 약 90 %의 수율로 얻을 수 있다.According to the present invention, a basic peptide can be obtained from a fusion protein including a basic peptide in a yield of about 95 and about 90% by a simple process.

Claims (4)

(정정)(correction) pI가 10이상인 염기성 펩타이드 또는 염기성 단백질과 융합파트너 사이에 하이드록실아민 절단 자리를 가지는 융합단백질을 pH 7.5~8.5에서 하이드록실아민과 반응시킨 후, 반응물로부터 염기성 펩타이드를 회수하는 것으로 이루어지는, 융합단백질로부터 pI가 10이상인 염기성 펩타이드 또는 염기성 단백질을 회수하는 방법.From a fusion protein, a basic peptide having a pi of 10 or more, or a fusion protein having a hydroxylamine cleavage site between a basic protein and a fusion partner is reacted with hydroxylamine at pH 7.5-8.5, and then the basic peptide is recovered from the reactant. A method of recovering a basic peptide or basic protein with a pi of 10 or more. 제1항에 있어서, 상기 융합단백질과 하이드록실아민의 비율이 하이드록시아민 1mol 당 융합단백질 1~10mg인 방법.The method of claim 1, wherein the ratio of the fusion protein and hydroxylamine is 1-10 mg of fusion protein per mol of hydroxyamine. 제1항에 있어서, 상기 염기성 펩타이드가 머게이닌, 부포린, 디펜신, 히스톤 또는 이들의 유도체인 방법.The method of claim 1, wherein the basic peptide is merginine, buporin, defensin, histone, or derivatives thereof. (정정)(correction) 발효배양액 또는 세포로부터 융합단백질을 수집하는 단계; 수집된 융합단백질을 pH 7.5~8.5에서 하이드록실아민과 반응시키는 단계; 및 반응물로부터 pI가 10이상인 염기성 펩타이드 또는 염기성 단백질을 회수하는 단계로 이루어지는, pI가 10이상인 염기성 펩타이드 또는 염기성 단백질 정제 방법.Collecting the fusion protein from the fermentation broth or cells; Reacting the collected fusion protein with hydroxylamine at pH 7.5-8.5; And recovering the basic peptide or basic protein having a pI of 10 or more from the reactant, wherein the basic peptide or basic protein purifying of a pI of 10 or more.
KR10-1999-0056378A 1998-12-10 1999-12-10 Purification of basic peptide or protein from fusion protein KR100373863B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-1999-0056378A KR100373863B1 (en) 1998-12-10 1999-12-10 Purification of basic peptide or protein from fusion protein

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR19980054566 1998-12-10
KR1019980054566 1998-12-10
KR10-1999-0056378A KR100373863B1 (en) 1998-12-10 1999-12-10 Purification of basic peptide or protein from fusion protein

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20000048051A KR20000048051A (en) 2000-07-25
KR100373863B1 true KR100373863B1 (en) 2003-02-26

Family

ID=26634430

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-1999-0056378A KR100373863B1 (en) 1998-12-10 1999-12-10 Purification of basic peptide or protein from fusion protein

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100373863B1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113004430B (en) 2016-09-27 2022-12-30 国立研究开发法人产业技术综合研究所 Method for liberating sugar chain of glycoprotein

Also Published As

Publication number Publication date
KR20000048051A (en) 2000-07-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR0150565B1 (en) A process for preparing human proinsulin by recombinant dna technology
EP0978565B1 (en) Process for producing peptide with the use of accessory peptide
US5691169A (en) Process for preparing a desired protein
EP0707594B1 (en) Separation of proteins
Nagamatsu et al. A toxic fragment from the entomocidal crystal protein of Bacillus thuringiensis
US4992531A (en) Production of proteins in active forms
KR100373863B1 (en) Purification of basic peptide or protein from fusion protein
EP0295859B1 (en) Production of proteins in active forms
KR100468268B1 (en) Cutting method using camera protein and processing enzyme
US20120214965A1 (en) Glargine proinsulin and methods of producing glargine insulin analogs therefrom
JP2657383B2 (en) Novel hydrolase and its production method
KR20010099668A (en) Enzymatic amidation of peptides
EP1880991B1 (en) Method of separating and collecting optically active amino acid amide
KR102064810B1 (en) N-terminal fusion partner for preparing recombinant polypeptide and method of preparing recombinant polypeptide using the same
KR100251285B1 (en) Method for purifying recombinant human growth hormone
US20160024168A1 (en) Aspart proinsulin compositions and methods of producing aspart insulin analogs
WO2000034312A1 (en) Method of separating basic peptide or basic protein
US7514403B2 (en) Process for the stabilization of proteins in an aqueous solution comprising cysteine in a concentration between 150 and 220mM
AU618420B2 (en) A method for the selective cleavage of fusion proteins
KR100535265B1 (en) Process for preparation of polypeptides of interest from fusion polypeptides
US20020064835A1 (en) Purification of human troponin I
EP0578472A2 (en) A process for recovering peptides expressed as fusion proteins
KR100562873B1 (en) Plasmids expressing human insulin and the preparation method for human insulin thereby
EP0426860A1 (en) New protease inhibitor and production thereof
KR100473443B1 (en) Process for production of protein

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20121130

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131209

Year of fee payment: 12

LAPS Lapse due to unpaid annual fee