KR20160110544A - 플라스민의 제조를 위한 조성물, 방법 및 키트 - Google Patents

플라스민의 제조를 위한 조성물, 방법 및 키트 Download PDF

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KR20160110544A
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토마스 피. 짐머만
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그리폴스 테라퓨틱스 인코포레이티드
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Abstract

본 명세서에서 표면상에 고정된 스트렙토키나제, 특히 고정된 플라스민-내성 스트렙토키나제, 및 플라스민의 제조를 위해 이것을 이용하는 조성물, 방법 및 키트가 제공된다.

Description

플라스민의 제조를 위한 조성물, 방법 및 키트{COMPOSITION, METHOD AND KIT FOR PREPARING PLASMIN}
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 35 USC § 119 하에, 그 전체가 본 명세서에 참고문헌으로 도입된 2008년 6월 4일자 출원된 미국 가출원 제61/058,677호에 대해 우선권을 청구한다.
기술 분야
본 발명은 플라스민의 제조를 위한 조성물 및 방법, 특히 고정된 스트렙토키나제를 사용하는 플라스민의 제조를 위한 조성물 및 방법에 관한 것이다.
혈액 응고는 단백질분해 효소, 플라스민에 의해 용해될 수 있는 섬유 망상구조로 이루어진다. 이 효소는 혈장의 성분인 불활성 프로효소 플라스미노겐으로부터 플라스미노겐 활성화제의 작용에 의해 유도된다. 면역학적으로 구별되는 포유류 플라스미노겐 활성화제가 두개 있다. 유로키나제로도 알려져 있는 내인성 플라스미노겐 활성화제는 신장에 의해 생성되는 효소이고 뇨로부터 단리될 수 있다. 이것은 또한 다수의 조직 배양 공급원으로부터 제조될 수 있다. 혈관 플라스미노겐 활성화제 및 조직 플라스미노겐 활성화제 (t-PA)로도 알려져 있는 외인성 플라스미노겐 활성화제는 많은 조직 균질액 (특히 인간 자궁), 혈관 세포벽 및 일부 세포 배양물로부터 단리될 수 있다. 이러한 두 종류의 플라스미노겐 활성화제 이외에, 스트렙토코쿠스(streptococci)로부터 제조되는 박테리아 생성물인 스트렙토키나제 (streptokinase)도 또한 있다.
클리닉에서 동맥 및 정맥 카테터의 사용이 증가함에 따라, 국소적으로 전달되는 활성 플라스민은 혈전용해 요법 또는 막힌 카테터의 개방에서 매력적인 치료 기회를 제공한다. 이에 대해서는 몇가지의 이유가 있다: 1) 활성 세린 프로테아제이여서, 응고 부근에 기질 (플라스미노겐)의 존재를 필요로 하는 플라스미노겐 활성화제와는 대조적으로 플라스민은 직접적인 응고 용해 약제이고; 2) 활성 플라스민과의 국소 카테터 유도 혈전용해 요법은 응고 용해(lysis)의 완전함을 달성하는데 필요한 어떠한 수준으로 증강될 수 있고; 3) 플라스민은 또한 국소 전달에 필요한 보다 낮은 투여량이 높은 용량의 혈전용해 요법과 관련된 출혈 합병증을 감소시키거나 또는 심지어 제거할 수 있고, 혈전 부위의 바로 인접한 부근으로부터 플라스민 활성의 임의의 잠재적 유출(spillage)이 α2-항플라스민의 순환에 의해 빨리 중화될 것이기 때문에 보다 안전한 혈전용해가 될 이론적인 잠재성을 가진다.
특히 치료적 용도 및 전달에 있어서, 플라스민 정제와 관련하여 몇가지의 기술적 난점이 있다. 플라스민은 생리적 pH에서 자가소화 및 불활성화되기 쉬운 활성 세린 프로테아제이다. 불행하게도 플라스민 분해는 그의 기능인 응고 용해의 발현에 필요한 pH 범위에서 가장 현저하다.
플라스마-유도 플라스미노겐의 플라스민으로의 상업적 활성화를 위한 현재의 방법은 액체상에서 수행되는 반응에서 가용성 스트렙토키나제를 이용한다. 이 활성화 반응의 플라스민 생성물은 활성화 단계가 요망되는 플라스미노겐의 플라스민으로의 전환도까지 진행될 때까지 자기-단백질분해에 대해 완전히 안정화되지 않는다. 이 활성화 동안, 스트렙토키나제는 플라스민에 의해 절단되어, 최종 생성물로부터 스트렙토키나제의 다수의 분자 종의 제거를 필요하게 만든다. 또한, 새로이 형성된 플라스민 분자는 또한 다른 플라스민/플라스미노겐 분자들을 절단하기 시작할 수 있어, 중요한 생성물, 즉, 플라스민의 손실을 초래한다.
따라서, 플라스민을 제조하기 위한 간단하고 효율적인 방법 또는 공정에 대한 필요성이 현재 존재한다. 이러한 방법이 스트렙토키나제를 실질적으로 함유하지 않아, 요망되는 경우 플라스민이 약제로서의 투여 (예를 들어, 비경구적으로)에 사용될 수 있는 플라스민 용액을 제공하는 것이 추가로 바람직하다.
한 양상에서, 본 발명은 매트릭스상에 고정된 스트렙토키나제를 포함하는 조성물을 제공한다. 이 스트렙토키나제는 플라스미노겐을 플라스민으로 활성화할 수 있으나, 상응하는 야생형 스트렙토키나제에 비하여 플라스민 분해에 내성인 것으로 특징화되는 스트렙토키나제 돌연변이체이다.
다른 양상에서, 본 발명은 플라스미노겐을 플라스민으로 활성화할 수 있으나, 상응하는 야생형 스트렙토키나제에 비하여 플라스민 분해에 내성인 것으로 특징화되는 스트렙토키나제 돌연변이체인 스트렙토키나제가 그 위에 고정된 매트릭스를 포함하는 제조 용품을 제공한다.
일부 양상에서, 본 발명은 플라스민의 제조 방법을 제공한다. 이 방법은
a) 플라스미노겐을 포함하는 조성물을 매트릭스상에 고정된 스트렙토키나제와 접촉시켜 플라스미노겐을 플라스민으로 전환하는 단계; 및
b) 플라스민을 정제하는 단계
를 포함한다.
다른 양상에서, 본 발명은 플라스민 제조용 키트를 제공한다. 이 키트는
a) 매트릭스상에 고정된, 플라스미노겐을 플라스민으로 활성화할 수 있으나, 상응하는 야생형 스트렙토키나제에 비하여 플라스민 분해에 내성인 것으로 특징화되는 스트렙토키나제 돌연변이체인 스트렙토키나제; 및
b) 플라스민에 대한 친화성을 가지는 분자가 그 위에 배치된 플라스민-결합 매트릭스
를 포함한다.
본 발명에 따르면, 본 명세서에 개시된 플라스민 정제 방법은 간단하고, 효과적이고, 재현가능하고, 강력하다. 이 방법은 정제된 플라스미노겐 제제의 잠재적 활성과 비슷한 활성을 갖는 매우 순수한 플라스민의 충분한 양을 생성할 수 있다. 정제는 플라스민 활성을 강화하지 않는다 하더라도 적어도 플라스민 활성을 보존할 수 있다. 최종 플라스민은 스트렙토키나제의 존재가 치료 용도에 바람직하지 않으므로 그것으로의 오염이 거의 없거나 또는 없다.
도 1은 이중 돌연변이체 스트렙토키나제 폴리펩티드를 코딩하는 오픈 리딩 프레임 (대문자로 나타난 바와 같음)을 포함하는 뉴클레오티드 서열 (즉, 서열 3)을 나타낸다. 오픈 리딩 프레임은 클로닝을 위해 제공된 제한 효소 부위 (소문자로 나타난 바와 같음)에 의해 플랭킹되어 나타난다.
도 2는 서열 3에 나타난 오픈 리딩 프레임 (대문자로 나타난 바와 같음)을 포함하는 pET21 발현 벡터 (pET 시스템, 노바젠(Novagen) (Madison, WI))의 폴리펩티드 생성물의 아미노산 서열 (서열 4)을 나타낸다. 스트렙토키나제 폴리펩티드에서 리신 (K)의 아르기닌 (N)으로의 돌연변이는 한줄 밑줄로 표시된다. 스트렙토키나제 서열의 N-말단에 상응하는 이소루이신 (I) 아미노산 잔기는 이중 밑줄로 표시된다.
도 3은 서열 3에 나타난 오픈 리딩 프레임 (대문자로 나타난 바와 같음)을 포함하는 pET32 발현 벡터 (pET 시스템, 노바젠 (Madison, WI))의 폴리펩티드 생성물의 아미노산 서열 (서열 5)을 나타낸다. 스트렙토키나제 폴리펩티드에서 리신 (K)의 아르기닌 (N)으로의 돌연변이는 한줄 밑줄로 표시된다. 스트렙토키나제 서열의 N-말단에 상응하는 이소루이신 (I) 아미노산 잔기는 이중 밑줄로 표시된다.
도 4은 서열 3에 나타난 오픈 리딩 프레임 (대문자로 나타난 바와 같음)을 포함하는 pET41 발현 벡터 (pET 시스템, 노바젠 (Madison, WI))의 폴리펩티드 생성물의 아미노산 서열 (서열 6)을 나타낸다. 스트렙토키나제 폴리펩티드에서 리신 (K)의 아르기닌 (N)으로의 돌연변이는 한줄 밑줄로 표시된다. 스트렙토키나제 서열의 N-말단에 상응하는 이소루이신 (I) 아미노산 잔기는 이중 밑줄로 표시된다.
도 5는 정제된 재조합 스트렙토키나제 (레인 1); 씨블루(SeeBlue)® 플러스 2 분자량 (MW) 마커 (인비트로겐(Invitrogen) (Carlsbad, CA)) (레인 2); 및 재조합 플라스미노겐 (레인 3)의 쿠마시 블루 염색된 SDS-PAGE를 나타낸다.
도 6은 재조합 스트렙토키나제에 의해 촉매되었을 때 재조합 플라스미노겐의 재조합 플라스민으로의 전환에 대한 시간 경로(time course)를 나타내는 SDS-PAGE이다. 시간 = 0 시간 (레인 1); 2 시간 (레인 2); 4 시간 (레인 3); 6 시간 (레인 4); 및 18 시간 (레인 5). 레인 6, 7, 및 8은 각각 재조합 스트렙토키나제 대조군, 재조합 플라스미노겐 대조군, 및 MW 마커 (씨블루® 플러스 2)에 상응한다.
도 7은 폴리클로날 항-스트렙토키나제 항체를 사용한, 도 6에 나타난 시간 경로 실험의 웨스턴 블롯이다. 시간 = 0 시간 (레인 1); 2 시간 (레인 2); 4 시간 (레인 3); 6 시간 (레인 4); 및 18 시간 (레인 5). 레인 6, 7, 및 8은 각각 재조합 스트렙토키나제 대조군, 재조합 플라스미노겐 대조군, 및 MW 마커 (씨블루® 플러스 2)에 상응한다.
본 발명에 따르면, 본 명세서에 개시된 플라스민 정제 방법은 간단하고, 효과적이고, 재현가능하고, 강력하다. 이 방법은 정제된 플라스미노겐 제제의 잠재적 활성과 비슷한 활성을 갖는 매우 순수한 플라스민의 충분한 양을 생성할 수 있다. 정제는 플라스민 활성을 강화하지 않는다 하더라도 적어도 플라스민 활성을 보존할 수 있다. 최종 플라스민은 스트렙토키나제의 존재가 치료 용도에 바람직하지 않으므로 그것으로의 오염이 거의 없거나 또는 없다. 한 실시양태에서, 플라스민 정제 방법은 다음의 주요 단계들을 포함한다: 단계 a: 플라스미노겐을 플라스민으로 활성화할 수 있으나, 상응하는 야생형 스트렙토키나제에 비하여 플라스민 분해에 내성인 것으로 특징화되는 스트렙토키나제 돌연변이체인, 고정된 스트렙토키나제를 사용하여 플라스미노겐을 플라스민으로 활성화하는 단계; 및 단계 b: 예를 들어, 벤즈아미딘-세파로스와 같은 플라스민-포획 매트릭스상에 활성 플라스민을 포획하는 단계. 경우에 따라, 이 방법은 추가로 저 pH 완충액으로 결합된 플라스민을 용출하는 단계를 포함하고; 추가로 경우에 따라, pH 3.7로 산성화된 물에서 최종 플라스민을 제제화하는 단계를 포함한다.
1. 스트렙토키나제
자연 발생 및 재조합 스트렙토키나제가 본 발명에 의해 고려된다. 특정한 이론에 구속되지는 않으나, 스트렙토키나제의 활성화 메커니즘은 플라스미노겐과의 화학양론적 복합체의 형성을 수반한다고 생각된다.
스트렙토키나제에 적용된 것과 같은 본 명세서에 사용된 용어 "자연-발생"은 스트렙토키나제가 천연 공급원으로부터 단리될 수 있고, 실험실에서 사람에 의해 의도적으로 변형되지 않았다는 사실을 지칭한다. 자연 발생은 자연 발생 "야생형" 스트렙토키나제에 비하여 플라스민-내성인 스트렙토키나제의 자연 발생 "돌연변이체" 형태를 포함하도록 의도된다.
"재조합" 스트렙토키나제는 재조합 DNA 기술에 의해 생성된, 즉, 야생형 스트렙토키나제 또는 플라스민-내성 돌연변이체일 수 있는, 요망되는 스트렙토키나제를 코딩하는 외인성 DNA 구조물에 의해 형질전환된 세포로부터 생성된 스트렙토키나제를 지칭한다.
"합성" 스트렙토키나제는 화학적 합성에 의해 제조된 것들이다.
자연-발생 스트렙토키나제는 특정 스트렙토코쿠스 및 랜스필드 그룹 A, C 또는 G의 스트렙토코쿠스로부터 유도된 적절한 유전 물질을 포함하는 특정 박테리아에 의해 생성된다. 예를 들어, 스트렙토키나제는 S. 에퀴시밀리스(S. equisimilis) 균주 H46A의 배양물로부터 제조될 수 있다.
수많은 스트렙토키나제의 정제 방법이 예를 들어, 본 명세서에 참고문헌으로 도입된 미국 특허 제2,701,227호, 제2,702,781호, 제2,677,642호, 제2,677,643호, 제2,691,620호, 제2,784,145호, 제3,226,304호, 제3,255,094호, 제3,419,472호, 제3,444,045호, 제3,980,772호, 제4,381,346호, 제RE32271호, 및 제5,334,384호를 비롯하여 기술되었다.
자연-발생 스트렙토키나제 제제에서 불순물을 구성하는 전형적인 오염 단백질인, 스트렙토리신 또는 스트렙토도르나제와 달리, 스트렙토키나제는 아미노산 시스테인 또는 시스틴을 포함하지 않는다 (문헌 [Einarsson et al., Biochim, Biophys. Acta 568:19-29 (1979); De Renzo et al, J. Biol. Chem. 242, 533-542 (1967)]). 이러한 구조적 차이가 발효 브로쓰로부터 스트렙토키나제를 정제하는 방법을 제공하는데 활용될 수 있음이 제시되어 왔다. 예를 들어, 미국 특허 제5,334,384호는 혼합물을 환원제로 처리하여 오염 단백질의 디술피드 브릿지를 유리 티올기로 환원하는 단계, 혼합물을 유리 티올기 및 티올-함유 매트릭스와 반응할 수 있는 시약과 접촉시키는 단계, 및 그 후에 생성된 화학적으로 변형된 오염 단백질을 혼합물로부터 분리하여 오염 단백질을 실질적으로 함유하지 않는 형태로 스트렙토키나제를 제공하는 단계를 포함하는, 스트렙토키나제-함유 혼합물에서 오염 단백질로부터 스트렙토키나제를 분리하는 방법을 기술한다.
스트렙토키나제를 코딩하는 유전자는 그것의 천연 공급원 (스트렙토코쿠스 종)으로부터 단리되었고, 효모 (문헌 [Hagenson et al., Enzyme. Microb. Technol. 11:650 (1989)]), 박테리아, 즉, 대장균 (문헌 [Malke et al., Proc. Nat'l Acad. Sci. 81:3557 (1984)]), 스트렙토코쿠스의 대체 종 (문헌 [Malke et al., MoI. Gen. Genet. 196:360 (1984)]), 및 바실러스 (문헌 [Wong et al., Applied and Env. Microbiol 1 :517 (1994)])와 같은 몇몇의 이종 미생물로 클로닝되었으며, 이들 모두는 스트렙토키나제의 단리 및 클로닝과 관련있는 내용에 대하여 본 명세서에 참고문헌으로 도입된다. 또한, 문헌 [Caballero et al., Infection and Immunity, 67:6478-6486 (1999)]이 스트렙토코쿠스 에퀴시밀리스의 돼지과동물 및 말과동물 단리물에 의해 분비된 스트렙토키나제의 클로닝 및 특징화, 및 재조합 단백질을 고정하기 위한 매트릭스의 사용을 설명하는 정도로 본 명세서에 참고문헌으로 도입된다.
표 1은 본 명세서에 참고문헌으로 도입된 문헌 [Malke et al, Gene 34:357-362 (1985)]에 개시된 바와 같은, 스트렙토코쿠스 에퀴시밀리스 균주 H46A로부터의 스트렙토키나제 유전자에 의해 코딩된 스트렙토키나제의 아미노산 서열을 나타낸다 (젠뱅크 기탁 번호 1106184A 또한 참조).
[표 1]
젠뱅크 기탁 번호 1106184A에 따른 스트렙토키나제에 대한 아미노산 서열
Figure pat00001
†신호 서열에 상응하는 26개의 아미노산이 밑줄로 표시된다 (성숙 단백질은 위치 27에서 이소루이신 (I)로 시작됨). 위치 85 및 412에서의 리신 (K) 잔기는 이중 밑줄로 표시된다 (K: 리신).
또한, 스트렙토키나제는 예를 들어, β-용혈성 스트렙토코쿠스 (랜스필드 그룹 C)로부터의 스트렙토키나제 (시그마-알드리치 코퍼레이션(Sigma-Aldrich Corp.) (St. Louis, MO)) 및 크로마토그래피 기술에 의해 대장균에서 생성된 재조합 스트렙토키나제 (ABR-어피니티 바이오리에이젼트 인크.(ABR-Affinity BioReagents Inc.) (Golden, CO))와 같이 시판된다. 또한, 플라스미노겐으로부터 유도된 "크링글" 타입 피브린 결합 도메인을 포함하는 유전공학적으로 변형된 스트렙토키나제 유도체, 및 재조합 DNA 기술에 의한 이들의 수득 방법이 기술되었다 (EU 0397 366 Al).
일부 실시양태에서, 고정될 스트렙토키나제는 생체내 또는 시험관내에서 재조합 DNA로부터 발현에 의해 제조된 재조합 스트렙토키나제 (예를 들어, 재조합 야생형 또는 플라스민-내성 돌연변이체)이다. 재조합 기술은 일반적인 것이고 당업계에 잘 알려져 있다. 아미노산 친화성 태그는 폴리머라제 연쇄 반응에 의해 도입될 수 있다. 발현은 박테리아 (예를 들어, 대장균), 저급 진핵생물 (예를 들어, 사카로마이시스 세레비시애(Saccharomyces cerevisiae), 사카로마이시스 폼베(Saccharomyces pombe), 피키아 파스토리스(Pichia pastoris)) 또는 고급 진핵생물 (예를 들어, 바큘로(bacculo)-감염된 곤충 세포, 곤충 세포 포유류 세포)을 사용하여 생체내에서, 또는 시험관내에서 (대장균 용해물, 밀배아 추출물, 그물적혈구 용해물) 수행될 수 있다. 스트렙토키나제는 시판되는 수지를 사용하여 친화성 크로마토그래피에 의해 정제될 수 있다.
아미노산 친화성 태그 및 어댑터 단백질을 코딩하는 DNA 서열은 발현 벡터내로 유전자조작될 수 있어, 관심 유전자가 친화성 태그 및 어댑터 단백질을 코딩하는 DNA 서열의 5' 또는 3' 프레임에서 클로닝될 수 있다. 벡터는 복제 개시점 및 숙주 세포에 항생제 내성을 부여할 수 있는 유전자를 포함할 수 있다. 벡터의 인서트는 프로모터 서열, 관심 스트렙토키나제를 코딩하는 유전자, 경우에 따라, 폴리펩티드 친화성 태그를 코딩하는 서열, 및 종결 신호 서열을 포함할 수 있다. 경우에 따라, 벡터는 또한 바람직하게 단백질과 친화성-태그 코팅 영역 사이에 위치한, 폴리펩티드 어댑터 분자를 코딩하는 서열을 포함할 수 있다.
단백질의 생체내 발현을 위해서는, cDNA는 시판되는 발현 벡터 (예를 들어, 퀴아젠(Qiagen), 노바젠(Novagen), 클론테크(Clontech)가 제공하는 것과 같음)내로 클로닝되고, 발현을 위해 적절한 유기체내로 도입될 수 있다. 시험관내 발현을 위해서는, PCR-증폭된 DNA 서열이 커플 시험관내 전사/번역 시스템 (예를 들어, T7 RNA 폴리머라제 발현으로부터의 대장균 S30 용해물, 바람직하게 프로테아제-결핍 균주, 밀배아 용해물, 그물적혈구 용해물 (마이크로솜이 있거나 없음) (예를 들어, 프로메가(Promega), 파마시아(Pharmacia), 판베라(Panvera)가 제공하는 것과 같음))에서 직접 사용될 수 있다.
PCR 반응은 표준 조건하에 수행되거나 또는 과도한 시행착오 없이 최적화될 수 있다. 올리고뉴클레오티드 프라이머는 발현 벡터내로의 클로닝을 용이하게 하기 위해 독특한 제한 부위를 포함할 수 있다. 이와는 별도로, TA 클로닝 시스템 (클론테크 래버라토리스, 인크. (Mountain View, CA))이 사용될 수 있다. 발현 벡터는 친화성 태그 및 단백질 어댑터에 대한 서열을 포함한다. PCR 생성물은 (유도성 프로모터하에) 발현 벡터내로 라이게이션되고, 칼슘-의존 형질전환에 의해 적절한 감응성 대장균 균주내로 도입된다 (균주는 XL-1 블루, BL21, SG13009(lon-)를 포함함). 배양물은 대수기 중간(mid-log phase)까지 성장되고 발현을 위해 유도될 수 있고, 세포들은 원심분리에 의해 수집될 수 있다. 세포들은 리소자임을 포함하여 재현탁될 수 있고, 막은 급속 동결/해동 주기에 의해, 또는 초음파처리에 의해 파괴될 수 있다. 세포 파편은 원심분리에 의해 제거될 수 있고, 적절한 친화성 매트릭스가 상등액에 첨가될 수 있다. 관심 스트렙토키나제는 결합되고, 비특이적으로 결합된 단백질은 반복된 세척 단계에 의해 제거된다. 이와는 별도로, 자기 친화성 비드 및 여과 장치가 사용될 수 있다 (퀴아젠, 인크. (Valencia, CA)).
사카로마이시스 세레비시애는 단백질의 코어 글리코실화 및 지질 변형을 허용한다. 대장균에 대해 상기 기술된 접근법은 형질전환 및 세포 용해에 대해 약간의 변형과 함께 사용될 수 있다. 사카로마이시스 세레비시애의 형질전환은 리튬-아세테이트에 의할 수 있고, 세포 용해는 세포벽의 리티카제(lyticase) 소화에 이은 동결-해동, 초음파처리 또는 유리-비드 추출에 의할 수 있다. 요망되는 경우, 상이한 효모 균주 (예를 들어, 사카로마이시스 폼베, 피키아 파스토리스)로 다양한 번역후 변형들을 얻을 수 있다.
바큘로바이러스 시스템 또는 포유류 세포의 장점은 얻어질 수 있는 번역후 변형이 많다는 것이다. 바큘로-시스템은 바이러스의 클로닝, 높은 역가 스톡의 수득 및 액체 곤충 세포 현탁액 (세포는 SF9, SF21)의 감염을 필요로 한다. 포유류 세포-기재 발현은 세포주의 형질감염 및 클로닝을 필요로 한다. 가용성 단백질은 배지로부터 수집되는 반면, 세포내 또는 막 결합 단백질은 세포 용해를 필요로 한다 (세정제 가용화, 동결-해동). 단백질은 그다음 대장균에 대해 기술된 절차와 유사하게 정제될 수 있다.
시험관내 번역을 위해서는, 선택된 시스템은 프로테아제-결핍 및 T7 RNA 폴리머라제 과다발현 균주로부터 얻어진 대장균 용해물이다. 대장균 용해물은 효율적인 단백질 발현 (30 내지 50 ㎍/ml 용해물)을 제공한다. 전체 공정은 96-웰 어레이에서 수행된다. 관심 유전자는 T7 RNA 폴리머라제 프로모터 및 결합 부위를 포함하는 유전자-특이적 서열 및 친화성 태그를 코딩하는 서열을 포함하는 올리고뉴클레오티드를 사용하여 PCR에 의해 증폭된다. 이와는 별도로, 어댑터 단백질이 PCR에 의해 관심 유전자로 융합될 수 있다. 증폭된 DNA는 신속한 분석을 위해 사전 클로닝 없이 대장균 용해물에서 직접 전사 및 번역될 수 있다. 단백질은 그다음 친화성 매트릭스에 결합함으로써 단리되고 상기 기술된 바와 같이 처리된다.
사용될 수 있는 대안 시스템은 밀배아 추출물 및 그물적혈구 추출물을 포함한다. 막 단백질 및 또는 번역후에 변형된 단백질의 시험관내 합성은 그물적혈구 용해물과 마이크로솜을 필요로 할 것이다.
a) 플라스민-내성 스트렙토키나제
스트렙토키나제는 플라스민과의 반응에서의 분해에 민감한 불안정한 단백질이다. 플라스민-분해된 스트렙토키나제 단편은 천연 스트렙토키나제와 비교하여, 플라스미노겐 활성화제로서 보다 낮은 활성을 보이는 것으로 증명되었다 (문헌 [Shi et al, Biochem. J. 304: 235-241 (1994)] 참조). 플라스민에 의해 가수분해된 스트렙토키나제 분자의 펩티드 결합은 이미 밝혀졌다 (Shi et al, 상기 문헌 참조). 플라스민은 특이적으로 아미노 측에 Lys 및 Arg를 가지는 펩티드 결합의 가수분해를 촉매한다. 보다 구체적으로, 스트렙토키나제의 펩티드 결합 Lys59-Ser60은 플라스민과의 초기 반응에서 절단되는 몇개의 펩티드 결합 중 하나인 반면, NH2-말단 펩티드, Ile1-Lys59는 스트렙토키나제의 구조를 안정화하는데 필수적이다 (Shi et al, 상기 문헌 참조). 따라서, 플라스민에 의한 펩티드 결합 Lys59-Ser60의 조기 가수분해가 예방될 수 있다는 점에서 위치 지정 돌연변이유발법 또는 다른 용이한 유전자 클로닝 기술에 의해 보다 안정한 스트렙토키나제 돌연변이체가 제조될 수 있다.
스트렙토키나제의 돌연변이체 형태는 예를 들어, 모두 그 전체가 본 명세서에 도입된, 미국 특허 제5,876,99호, 제5,854,049호, 제6,413,759호, 제6,309,873호, 및 문헌 [Wu et al, Applied and Environmental Microbiology, 64:824-829 (1998)]에 기술된다.
한 실시양태에서, 스트렙토키나제는 플라스미노겐을 플라스민으로 활성화할 수 있으나, 상응하는 야생형 스트렙토키나제에 비하여 플라스민 분해에 내성인 것으로 특징화되는 스트렙토키나제 돌연변이체이다. 다른 실시양태에서, 스트렙토키나제는 서열 1에서 위치 85, 412, 또는 양쪽 모두에 상응하는 위치에 리신 외의 아미노산을 가지는 아미노산 서열을 포함한다. 일부 실시양태에서, 서열 1에서 위치 85, 412, 또는 양쪽 모두에 상응하는 위치에서의 리신 외의 아미노산은 아스파라긴 또는 글루타민이다. 한 실시양태에서, 스트렙토키나제 폴리펩티드는 서열 2 (표 2)에 나타난 바와 같은 아미노산 서열을 포함한다. 다른 실시양태에서, 스트렙토키나제 폴리펩티드는 서열 2 (표 2)에 나타난 바와 같은 아미노산 잔기 27 내지 440을 포함한다.
[표 2]
한 실시양태에 따른 플라스민-내성 스트렙토키나제에 상응하는 아미노산 서열
Figure pat00002
†신호 서열에 상응하는 26개의 아미노산이 밑줄로 표시된다 (성숙 단백질은 위치 27에서 이소루이신 (I)로 시작됨). K85N 및 K412N 돌연변이는 이중 밑줄로 표시된다 (K: 리신; N: 아스파라긴).
다른 실시양태에서, 스트렙토키나제 서열은 경우에 따라 추가로 서열 1에서 위치 406 내지 410에 상응하는 하나 이상의 위치에서 극성 또는 하전 잔기를 포함한다.
2. 고정된 스트렙토키나제
고정된 스트렙토키나제는 플라스미노겐을 플라스민으로 활성화하는데 사용될 수 있다. 이 접근법은 최종 제제가 스트렙토키나제 자체로의 오염이 거의 없거나 또는 없도록 한다. 스트렙토키나제를 고정하기 위한 여러 방법이 존재한다.
스트렙토키나제는 적합한 매트릭스 상으로 흡착될 수 있다. 예를 들어, 스트렙토키나제가 니트로셀룰로스로 단단히 결합된 때에도 스트렙토키나제는 여전히 플라스미노겐을 플라스민으로 활성화할 수 있다는 것이 보고되었다. (문헌 [Kulisek et al., Analytical Biochemistry 177:78-84 (1989)] 참조). 또한, 적합한 이온-교환 수지로의 스트렙토키나제의 흡착은 이것을 고정되게 할 수 있고, 여전히 플라스미노겐을 활성화할 수 있게 할 수 있다.
p-아미노페닐알라닌 및 루이신의 디아조화된 공중합체를 사용하여 고정된 스트렙토키나제가 문헌 [Rimon et al., Biochem. Biophy. Acta 73:301 (1963)]에 의해 기술되었다. 상기 저자들은 플라스미노겐 활성화의 메커니즘을 연구하기 위해 고정된 스트렙토키나제를 이용하였다. 문헌 [Sugitachi et al, Thrombos. Haemostas (Stuttg.) 39:426 (1978)]은 나일론상으로의 플라스미노겐 활성화제, 유로키나제의 고정화를 보고하였다. 본 명세서에 참고문헌으로 도입된 미국 특허 제4,305,926호는 나일론, 다크론(Dacron), 콜라겐, 폴리비닐피롤리딘, 또는 공중합체성 p-아미노페닐알라닌 및 루이신과 같은 생체적합성 중합체 상으로의 스트렙토키나제의 고정화를 제안한다.
한 실시양태에서, 스트렙토키나제는 그 전체가 본 명세서에 참고문헌으로 도입된 미국 특허 제6,406,921호에 기술된 바와 같이 친화성 태그를 사용하여 표면 상에 고정된다. 표면은 유기 또는 무기, 생물학적 또는 비생물학적, 또는 이러한 물질들의 임의의 조합일 수 있다. 한 실시양태에서, 표면은 투명하거나 또는 반투명하다. 수많은 물질이 표면으로서의 사용에 적합하다. 예를 들어, 표면은 실리콘, 실리카, 석영, 유리, 조절된 다공성 유리, 탄소, 알루미나, 이산화티타늄, 게르마늄, 질화실리콘, 제올라이트, 및 비소화갈륨으로 구성된 군으로부터 선택되는 물질을 포함할 수 있다. 금, 백금, 알루미늄, 구리, 티타늄, 및 이들의 합금과 같은 수많은 금속 또한 표면으로 선택될 수 있다. 추가로, 수많은 세라믹 및 중합체 또한 사용될 수 있다. 표면으로 사용될 수 있는 중합체는 폴리스티렌; 폴리(테트라)플루오르에틸렌; (폴리)비닐리덴디플루오라이드; 폴리카르보네이트; 폴리메틸메타크릴레이트; 폴리비닐에틸렌; 폴리에틸렌이민; 폴리(에테르에테르)케톤; 폴리옥시메틸렌 (POM); 폴리비닐페놀; 폴리락티드; 폴리메타크릴이미드 (PMI); 폴리알켄술폰 (PAS); 폴리히드록시에틸메타크릴레이트; 폴리디메틸실록산; 폴리아크릴아미드; 폴리이미드; 코-블록-중합체를 포함하나 이로 제한되지는 않고, 유퍼짓(Eupergit)™ 포토레지스트, 중합된 랭뮤어-블라젯(Langmuir-Blodgett) 필름, 및 LIGA 구조 역시 본 발명에서 표면으로서 사용될 수 있다.
용어 "친화성 태그"는 표면의 노출된 관능성 상으로 단백질을 고정시킬 수 있는 관능성 부분을 지칭하도록 본 명세서에서 사용된다. 일부 경우, 친화성 태그는 단순한 화학적 관능기일 수 있다. 다른 가능성은 아미노산, 폴리펩티드, 단백질, 지질 이중층, 또는 하이드로겔을 포함한다. 친화성 태그는 (예를 들어, 화학적 접합을 통해 또는 융합 단백질로) 단백질에 공유결합적으로 또는 비공유결합적으로 부착될 수 있다. 마찬가지로, 친화성 태그는 표면층에 공유결합적으로 또는 비공유결합적으로 결합할 수 있다.
본 발명의 목적을 위한 "어댑터 분자"는 친화성 태그를 단백질에 결합시키는 임의의 실체이다. 어댑터 분자는 반드시 친화성 태그 및 단백질 양쪽에 비공유결합적으로 부착되는 별개의 분자일 필요는 없다. 친화성 분자는 (예를 들어, 화학적 접합을 통해 또는 융합 단백질로) 친화성 태그 또는 단백질 또는 양쪽 모두에 공유결합적으로 부착될 수 있다. 일부 경우, 친화성 태그는 또한 아미노산과 같이 단백질의 내부 부분일 수도 있다. 어댑터 분자의 예는 폴리펩티드, 단백질, 막 앵커, 및 비오틴을 포함한다.
용어 "융합 단백질"은 전형적으로 천연 상태에서는 연결되지 않으나, 단일의 연속된 폴리펩티드를 형성하기 위해 펩티드 결합을 통해 그들 각각의 아미노 및 카르복실 말단에 의해 연결된 둘 이상의 폴리펩티드로 구성된 단백질을 지칭한다. 둘 이상의 폴리펩티드 성분은 직접적으로 연결되거나 또는 간접적으로 펩티드 링커/스페이서를 통해 연결될 수 있다는 것이 이해된다.
유기 분자 층이 표면상에 코팅될 수 있다. 이 층의 한쪽 면은 표면 물질상으로 화학흡착되거나 또는 물리흡착된 유기 분자의 말단상에서의 화학적 관능성들로 이루어질 수 있다 (헤드기). 층의 다른쪽 면은 노출될 수 있고, 임의의 수의 화학적 관능성을 보유할 수 있다 (말단기). 일부 실시양태에서, 주로 분자들 간의 소수성 및 반데르발스 상호작용으로 인하여 이 층의 분자들은 매우 정렬되어 있고 치밀하게 채워져 있다.
친화성 태그는 표면상에서 스트렙토키나제의 고정화를 향상시킬 수 있다. 친화성 태그는 관능기와 스트렙토키나제의 향상된 결합 또는 반응을 부여할 수 있다. 친화성 태그/관능기 쌍은 스트렙토키나제 안정성 또는 기능에 불리한 가혹한 반응 조건을 필요로 하지 않는 방식으로 표면상에서 스트렙토키나제의 고정화를 가능하게 할 수 있다. 친화성 태그는 또한 스트렙토키나제상에서 표시된 부위 또는 위치에 특이적인 고정화를 제공할 수 있다. 이것이 발생하기 위해서는 스트렙토키나제 단백질로의 친화성 태그의 결합은 부위-특이적이어야 한다. 이러한 부위 특이적 고정화는 단백질의 반응성 부위가 용액내에서 리간드에 접근가능하게 남을 수 있게 하는 것을 도울 수 있다. 친화성 태그를 통한 고정화의 다른 장점은 다수의 상이한 단백질과 함께 통상적인 고정화 전략이 사용될 수 있도록 한다는 것이다.
일부 실시양태에서, 친화성 태그는 하나 이상의 아미노산을 포함한다. 친화성 태그는 하나 이상의 반응성 아미노산을 포함하는 폴리펩티드일 수 있다. 이와는 별도로, 친화성 태그는 예를 들어 시스테인, 리신, 히스티딘, 아르기닌, 티로신, 및 글루타민과 같은 고립(lone)된 유기 분자층-반응성 아미노산일 수 있다. 폴리펩티드 또는 아미노산 친화성 태그는 바람직하게 그 단백질과의 융합 단백질로서 발현된다. 아미노산 태그는 층 분자들의 관능기와 상호작용할 수 있는 단일 아미노산 또는 일련의 아미노산을 제공한다. 아미노산 친화성 태그는 쉽게 재조합 단백질로 도입되어 단층의 생물반응성 Y-관능기로의 공유 결합에 의해 배향된 고정화를 용이하게 할 수 있다.
친화성 태그는 폴리(아미노산) 태그를 포함할 수 있다. 폴리(아미노산) 태그는 경우에 따라 다른 아미노산의 잔기가 끼워져 있는 단일 아미노산 약 2 내지 약 100개의 잔기를 포함하는 폴리펩티드이다. 예를 들어, 친화성 태그는 폴리-시스테인, 폴리-리신, 폴리-아르기닌, 또는 폴리-히스티딘을 포함할 수 있다. 아미노산 태그는 바람직하게 예를 들어, 히스티딘, 리신, 아르기닌, 시스테인, 글루타민, 티로신, 또는 이들의 임의의 조합물과 같은 단일 아미노산 2 내지 20개의 잔기로 이루어진다.
한 실시양태에서, 1 내지 20개 아미노산의 아미노산 태그는 적어도 티오에테르 결합을 위해 1 내지 10개의 시스테인; 또는 아미드 결합을 위해 1 내지 10개의 리신; 또는 근접 디카르보닐기로의 커플링을 위해 1 내지 10개의 아르기닌을 포함한다. 당업자는 주어진 Y-관능성과 적합한 친화성 태그를 쉽게 짝 지을 수 있다.
아미노산 태그의 위치는 스트렙토키나제 단백질의 아미노-, 또는 카르복시-말단 또는 그 사이 아무 데나 있을 수 있다. 단백질 기능과 상용성이 있는 경우, 단백질 정제를 위해 도입된 친화성 태그는 우선적으로 재조합 단백질의 C-말단에 위치하여 오직 전장 단백질만이 단백질 정제 중에 단리될 수 있도록 한다.
친화성 태그는 또한 하나 이상의 비천연 아미노산을 함유할 수 있다. 비천연 아미노산은 정지 코돈 (즉, 앰버)을 인식하는 서프레서 tRNA를 사용하여 도입될 수 있다 (문헌 [Noren et al, Science, 1989, 244:182-188; Ellman et al., Methods Enzym., 1991, 202:301- 336; Cload et al., Chem. Biol., 1996, 3:1033-1038] 참조). tRNA는 특정한 커플링 화학(즉, 케톤 변형, 광반응성기)과의 사용을 위한 화학적으로 변경된 ("비천연") 아미노산을 함유하도록 화학적으로 아미노-아실화된다.
일부 실시양태에서, 친화성 태그는 이로 제한되지는 않으나 글루타티온 S-트랜스퍼라제, 항체, 아비딘, 또는 스트렙타비딘과 같은 전체 단백질을 포함한다.
당업계에 공지된 다른 단백질 접합 및 고정화 기술이 스트렙토키나제를 표면상에 고정시키는 목적을 위해 채택될 수 있다. 예를 들어, 친화성 태그는 스트렙토키나제에 화학적으로 커플링된 유기 생물접합체일 수 있다. 비오틴 또는 항원은 스트렙토키나제에 화학적으로 교차 결합될 수 있다. 이와는 별도로, 티올 또는 아민과 같은 단순한 관능성 부분을 스트렙토키나제의 표면에 부착시키는 화학적 교차 링커가 사용될 수 있다.
다른 실시양태에서, 친화성 태그는 표면의 유기 분자층상에 고정화된 친화성 태그 층의 성분이다. 예를 들어, 덱스트란과 같은 물질로 이루어진 하이드로겔이 적합한 친화성 태그 층으로 사용될 수 있다. 단백질의 고정화를 위한 이러한 하이드로겔의 사용은 미국 특허 제5,242,828호에 기술되어 있다. 친화성 태그 층의 형성에 있어서 유용한 물질에 대하여 또 하나는 폴리-리신을 선택할 수 있다 (예를 들어, 미국 특허 제5,629,213호 참조). 친화성 태그 층은 또한 PCT 공개 WO 96/38726에 기술된 바와 같이 인지질 이중층 또는 인지질 단층을 구성할 수 있다.
또다른 실시양태에서, 어댑터 분자는 친화성 태그를 고정된 스트렙토키나제에 결합시킬 수 있다. 어댑터 분자의 사용으로 얻어진 표면으로부터의 단백질의 추가적 간격은 단백질이 표면 불활성화되기 쉬울 수 있으므로 유리할 수 있다. 당업자는 주어진 친화성 태그에 적절한 어댑터 분자를 선택할 수 있을 것이다. 예를 들어, 친화성 태그가 스트렙타비딘인 경우, 어댑터는 고정될 스트렙토키나제에 화학적으로 접합된 비오틴 분자일 수 있다. 이와는 별도로, 친화성 태그가 인지질 이중층 또는 단층인 경우, 적합한 어댑터 분자로 막 앵커가 선택될 수 있다.
한 실시양태에서, 어댑터 분자는 단백질 G 또는 단백질 A와 같은 폴리펩티드이다. 다른 실시양태에서, 친화성 태그, 어댑터 분자, 및 단백질은 함께 융합 단백질을 구성한다. 이러한 융합 단백질은 표준 재조합 DNA 기술을 사용하여 쉽게 발현될 수 있다. 어댑터 단백질은 관심 단백질의 용해도를 증가시키고 관심 단백질과 표면 사이의 거리를 증가시키는데 특히 유용하다. 가능한 어댑터 단백질의 예는 글루타티온-S-트랜스퍼라제 (GST), 말토스-결합 단백질, 키틴-결합 단백질, 티오레독신, 녹색-형광 단백질 (GFP)을 포함한다. GFP는 또한 표면 결합의 정량화를 위해 사용될 수 있다.
다른 실시양태에서, 재조합 스트렙토키나제는 고정화 금속 이온 흡착 크로마토그래피 (IMAC)를 사용하여 고정될 수 있다. 특히 민감한 분리 기술이고 또한 대부분의 유형의 단백질에 적용가능한 이 크로마토그래피 방법은 다른 크로마토그래피 단계, 예를 들어 이온 교환 크로마토그래피 (IEX) 및/또는 소수성 상호작용 크로마토그래피 (HIC)와 함께 정제 방식에서 통상적으로 사용되는 기술이다.
IMAC는 전이 금속 이온과 킬레이트를 형성할 수 있는 기를 포함하고, 이 킬레이트는 다시 크로마토그래피에서 리간드로 사용되어 액체로부터 화합물을 흡착하는 매트릭스를 이용한다. IMAC에서의 결합 강도는 금속 이온의 종, 완충액의 pH, 및 사용된 리간드의 성질에 의해 주로 영향을 받는다. 금속 이온은 매크릭스에 강력하게 결합되기 때문에, 흡착된 단백질은 경우에 따라 pH의 감소에 의해 또는 경쟁적 용출에 의해 용출될 수 있다.
일반적으로, IMAC는 매트릭스의 전이 금속 이온에 대한 친화성을 나타내는 단백질 또는 다른 분자들의 분리에 유용하다. 예를 들어, 단백질은 모두 킬레이팅된 금속에 대한 친화성을 보이는, 접근가능한 히스티딘, 시스테인 및 트립토판 잔기의 존재시 매트릭스에 결합할 것이다.
한 실시양태에서, 스트렙토키나제는 금속 킬레이팅된 리간드에 대한 이들의 친화성을 증가시키기 위해 하나 이상의 히스티딘 잔기로 태그될 수 있다.
IMAC를 위한 리간드로서 이미노디아세트산 (IDA)과 같은 단순한 킬레이터가 제시되어 왔다. 아가로스 지지체에 커플링되고 이어서 Cu2 +, Zn2 +, 및 Ni2 +와 같은 각종 금속으로 하전된 IDA가 단백질 및 펩티드의 포획에 사용되어 왔고 또한 상업적 수지로서 이용가능하다. 보다 구체적으로, 본 명세서에 참고문헌으로 도입된 미국 특허 제4,551,271호 (Hochuli, Hoffmann-La Roche Inc.에게 양도됨)는 IDA 리간드를 포함하는 금속 킬레이트 수지를 개시한다. 수지는 이 명세서에 따르면 아가로스를 에피클로로히드린 또는 에피브로모히드린으로 처리하고, 생성된 에폭시드를 이미노아세트산 디소듐 염과 반응시키고, 구리 (II) 또는 아연 용액으로 세척함으로써 생성물을 구리 또는 아연 염으로 전환시킴으로써 공지된 방식으로 제조될 수 있다.
EP 87109892.7 (F. Hoffmann-La Roche AG) 및 이의 대응 특허인 미국 특허 제4,877,830호 (Doebeli et al., Hoffmann-La Roche Inc.에 양도됨) 모두가 금속 킬레이트 수지를 사용한 단백질의 고정화에 대한 내용을 위해 본 명세서에 참고문헌으로 도입된다.
WO 01/81365 (Sigma-Aldrich Co.)가 그 명세서에 따르면 금속 이온과 상대적으로 안정한 킬레이트를 형성할 수 있고 폴리히스티딘 태그된 단백질에 대해 개선된 선택성을 보이는 금속 킬레이팅 조성물에 대한 내용을 위해 본 명세서에 참고문헌으로 도입된다. 개시된 조성물은 주어진 실시예에 따라 세파로즈(SEPHAROSE)™와 같은 불용성 운반체에 커플링된다.
문헌 [Lizano et al., J. Microbiol. Methods, 23:261-280]이 재조합 단백질의 고정화를 위한 매트릭스의 사용에 대한 내용을 위해 본 명세서에 참고문헌으로 도입된다.
본 발명의 조성물은 또한 키트 형태로 공급될 수 있다. 따라서, 다른 양상에서, 본 발명은 플라스민을 제조하기 위한 키트를 제공한다. 키트는 매트릭스상에 고정된, 플라스미노겐을 플라스민으로 활성화할 수 있으나, 상응하는 야생형 스트렙토키나제에 비하여 플라스민 분해에 내성인 것으로 특징화되는 스트렙토키나제 돌연변이체인 스트렙토키나제를 포함한다. 스트렙토키나제는 상기 기술된 바와 같다.
한 실시양태에서, 키트는 추가로 플라스민에 대한 친화성을 가지는 분자가 그 위에 배치된 플라스민-결합 매트릭스를 포함한다.
키트는 분리된 용기들에 각종 성분들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 용기는 별도로 스트렙토키나제, 매트릭스 등을 포함하여 키트의 다른 성분들과 함께 합쳐질시 플라스민의 제조를 위한 조성물 및 방법을 제공할 수 있다. 본 발명의 포장된 조성물 및 키트는 또한 저장, 제조 등에 대한 지시사항을 포함할 수 있다.
본 발명은 실시예로써 보다 상세히 예시될 것이나, 본 발명은 실시예들로 제한되지 않음을 염두에 두어야 할 것이다.
실시예
실시예 1
재조합 태그된 스트렙토키나제의 제조
이중-돌연변이체 스트렙토키나제 단백질을 코딩하는 핵산 서열을 포함하는, 도 1에 나타난 DNA 분자 (즉, 서열 3)를 합성하고 (블루 헤론 바이오테크(Blue Heron Biotech) (Bothell, WA)) 시판되는 pET21b, pET32b, 및 pET41b 벡터 (EMD 케미컬즈, 인크. (노바젠(Novagen)®), (Gibbstown, NJ))로 클로닝 (클로닝을 용이하게 하기 위해, 5' BamHI 및 3' XhoI 부위를 포함함)하여 폴리히스티딘, 티오레독신, 및 GST를 비롯한 각종 태그가 C- 및/또는 N-말단에 첨부된 플라스민-내성 스트렙토키나제에 상응하는 아미노산 서열을 포함하는 수개의 재조합 폴리펩티드 (각각 도 2 내지 4)를 제조하였다. 이 태그들은 제조업자의 프로토콜에 따르고, 표적 유전자 클로닝, 발현, 및 표적 단백질의 친화성 정제에 대한 내용을 위해 본 명세서에 도입된 노바젠® pET 시스템 메뉴얼 (11번째 개정판)에 기술된 바와 같이 상응하는 수지 및 완충액 키트를 사용하여, 재조합 스트렙토키나제 분자 세개의 친화성 정제를 용이하게 하였다.
재조합 스트렙토키나제 DNA 구조물 세개 모두를 대장균 BL21(DE3) 골드 감응성 세포 (스트라타진(Stratagene), (La Jolla, CA))로 형질전환시키고 루리아-베르타니(Luria-Bertani) (LB) 배지를 사용하여 성장시켰다. 전형적으로, 약 0.5 mL의 철야 종자 배양물을 37 ℃에서 성장시켜 약 200 mL의 새로운 LB 배지를 접종하는데 사용하였다. pET21b 및 pET32b 구조물에 대하여는, LB 배지를 50 ㎍/mL의 암피실린으로 보충한 반면, pET 41b 구조물은 30 ㎍/mL의 카나마이신의 존재하에 성장시켰다. 각 배양물을 OD595nm 약 0.7로 성장시키고, 그다음 1.0 mM까지 이소프로필 β-D-1-티오갈락토피라노시드 (IPTG)를 첨가함으로써 유도하였다. 37 ℃에서 4 시간 성장시킨 후, 배양물의 세포들을 원심분리를 통해 수거하고 사용에 필요할 때까지 -20 ℃에서 냉동시켰다.
구조물 세개 모두에 대한 초기 재조합 스트렙토키나제 정제 단계는 유사하였고, 세포 용해 및 청징화를 수반하였다. 해동된 세포 펠렛을 20 mL의 박테리아성 단백질 추출 시약 (BPER) (피어스(Pierce), Rockford, IL)에 재현탁하고, 그다음 실온에서 10분 동안 인큐베이션하였다. 용해된 배양물을 20분 동안 15 K에서 원심분리 (RC5C 원심분리기의 Sorvall SS34 회전자)에 의해 청징화하고, 0.22 □m 필터를 통해 여과하였다.
pET21b- 및 pET32b-유도된 배양물 (폴리-히스티딘 태그된 변이체)로부터 재조합 스트렙토키나제를 정제하기 위해 5 mL의 코발트 충전된 하이트랩 킬레이팅(HiTrap Chelating) HP (GE 헬스케어 바이오-사이언스 코퍼레이션(Healthcare Bio-Sciences Corp) (Piscataway, NJ)) 컬럼을 사용하였다. 청징화된 세포 용해물을 20 mM 소듐 포스페이트, 500 mM NaCl, 및 10 mM 이미다졸, pH 7.4로의 평형화 후 5 mLs/분에서 코발트 충전된 하이트랩 킬레이팅 컬럼에 적용하였다. 로딩 후, 컬럼을 상기 완충액으로 광범위하게 세척하였다. 20 mM 소듐 포스페이트, 500 mM NaCl, 및 500 mM 이미다졸, pH 7.4 용출 완충액의 적용에 의해 단백질 용출을 개시하였다. GE 헬스케어 AKTA 익스플로어 크로마토그래피 기기를 사용한 정제 작업의 진행을 모니터링하기 위하여 280 nm에서 취해진 흡광도 측정치를 사용하였다. SDS-PAGE 전기영동법에 의해 구해진 바와 같은 용출 중의 표적 재조합 스트렙토키나제 단백질을 함유하는 분획물을 푸울링하고, 음이온 교환 크로마토그래피를 사용한 추가적 정제를 위해 완충액을 교환하였다.
25 mM 트리스-HCl, 및 1 mM EDTA, pH 8.0으로 평형화된 5 mL 하이트랩 Q-세파로즈 컬럼 (GE 헬스케어 바이오-사이언스 코퍼레이션 (Piscataway, NJ))을 사용하여 고정된 코발트 컬럼으로부터 얻어진 용출액 분획물을 추가로 정제하였다. Q-세파로즈 평형화 완충액에 대해 밤새 투석 후, 푸울링된 분획물을 5 mLs/분에서 Q-세파로즈 컬럼에 적용하였다. 로딩 후, 컬럼을 평형화 완충액으로 광범위하게 세척하였다. NaCl 용출 완충액 (25 mM 트리스-HCl, 1.0 M NaCl, 및 1 mM EDTA, pH 8.0)의 적용으로 단백질을 Q-세파로즈 컬럼으로부터 용출하였다. 20분에 걸쳐 발달한 0 내지 100 % 용출 완충액 구배를 사용하여 표적 단백질을 용출하였다.
5 mL GS트랩(GSTrap) FF 컬럼 (GE 헬스케어 바이오-사이언스 코퍼레이션 (Piscataway, NJ))을 사용하여 pET41 GST-융합 단백질을 청징화된 세포 용해물로부터 정제하였다. 청징화된 세포 용해물을 포스페이트 완충 염수 (PBS)로 평형화된 컬럼에 적용하였다. 로딩 후, PBS로 광범위하게 세척하고, 50 mM 트리스-HCl, 및 10 mM 글루타티온, pH 8.0으로 단백질 용출을 달성하였다. SDS-PAGE, 항-스트렙토키나제 웨스턴 블롯팅, 및 활성화 분석은 세개의 정제된 단백질 모두의 동일성을 확인시켰다.
도 5는 정제된 재조합 스트렙토키나제 및 정제된 재조합 플라스미노겐의 쿠마시 블루 염색된 SDS-PAGE 겔의 예를 나타낸다.
실시예 2
고정된 폴리히스티딘-태그된 플라스민-내성 돌연변이체 스트렙토키나제의 제조
10 mM 트리스-HCl (pH 8.0) 및 100 mM NaCl 내의 히스티딘-태그된 (플라스민-내성) 스트렙토키나제 (100 ㎍)를 100 ㎕의 금속-킬레이팅 IMAC 친화성 매트릭스에 첨가하였다. 22 ℃에서 5분 동안 인큐베이션 후, 슬러리를 0.45-㎛ 셀룰로스 아세테이트 필터로 핏팅된 스핀-X 마이크로원심분리기 스핀 컬럼 (코스타(Costar) (Cambridge, MA))에 적용하였다. 매트릭스를 3분 동안 2,000 x g에서 원심분리에 의해 펠렛화하고, 이어서 트리스-HCl 20 mM, pH 7.4로 수회 세척하였다. 매트릭스를 스핀-X 유닛으로부터 제거하고, 마이크로원심분리기 튜브에 놓고, 50 mM 트리스-HCl 완충액 200 ml, pH 7.4에 재현탁하였다.
실시예 3
플라스미노겐의 제조
플라스마-유도된 플라스미노겐은 그 전체가 본 명세서에 참고문헌으로 도입된 미국 특허 제6,964,764호 및 제6,969,515호에 기술된 바와 같이 제조될 수 있다. 예를 들어, 플라스미노겐을 문헌 [Deutsch et al, Science, 170:1095 (1970)]에 기술된 바와 같이 Lys-세파로즈상에서의 친화성 크로마토그래피에 의해 콘(Cohn) 분획물 II+III 페이스트로부터 정제한다. 따라서, 200 g의 페이스트를 2 리터의 0.15 M 소듐 시트레이트 완충액, pH 7.8에 재현탁한다. 현탁액을 37 ℃에서 밤새 인큐베이션하고, 14,000 rpm에서 원심분리하고, 섬유유리를 통해 여과하고 500 ml의 Lys-세파로즈 4B (파마시아)와 혼합하였다. 플라스미노겐의 결합은 2 시간 동안 실온에서이다. Lys-세파로즈를 그다음 2-리터 유리 필터상으로 전달하고, 280 nm에서의 흡광도가 0.05 이하로 떨어질 때까지 0.3 M NaCl을 함유하는 0.15 M 소듐 시트레이트로 수회 세척하였다. 결합된 플라스미노겐을 0.2 M ε-아미노카프로산의 세 200-ml 부분으로 용출하였다. 용출된 플라스미노겐을 0.4 g의 고체 암모늄 술페이트/ml의 플라스미노겐 용액으로 침전시켰다. 조 (80 내지 85 % 순수함) 플라스미노겐의 침전물은 4 ℃에서 저장할 수 있다.
실시예 4
고정된 폴리히스티딘-태그된 플라스민-내성 돌연변이체 스트렙토키나제를 사용한 플라스미노겐의 플라스민으로의 활성화
동몰량의 플라스미노겐을 50 mM 트리스-HCl 완충액, pH 7.4 내 고정된 스트렙토키나제에 첨가하였다. 샘플을 22 ℃에서 인큐베이션하고, 회전 플랫폼에 놓아 매트릭스를 현탁액으로 유지하였다. 활성화를 완료하자마자, 플라스민 용액을 유리 필터상에서 스트렙토키나제-세파로즈로부터 여과하고, 벤즈아미딘-세파로즈에 바로 적용하였다.
상이한 간격에서의 플라스미노겐 활성화의 진행을 모니터링하기 위해, 샘플을 선택하고, 0.1 부피의 10X 정지 완충액 (1.0 M NaHCO3, 1.0 M ε-아미노카프로산 [pH 9.4])을 첨가함으로써 반응을 종결시켰다. 샘플을 스핀-X 마이크로원심분리기 튜브로 전달하고, 3분 동안 2,000 x g에서 원심분리에 의해 펠렛화하였다. 고정된 반응물을 100 mM EDTA 25 ml를 첨가한 후, 10분 동안 5,000 x g에서 원심분리함으로써 용출하였다. 샘플을 β-머캅토에탄올을 함유하는 23 SDS 완충액 25 ml를 첨가함으로써 SDS-PAGE 분석을 위해 준비하고, 5분 동안 끓이고, SDS-10 % 폴리아크릴아미드 겔에 적용하였다.
실시예 5
용액 내 태그된 플라스민-내성 스트렙토키나제에 의한 재조합 플라스미노겐의 활성화
pET21b 발현 구조물로 생성된 정제된 재조합 스트렙토키나제를 25 mM 트리스-HCl, pH 7.0, 100 mM εACA, 1 mM EDTA, 및 25 % 글리세롤 (v:v)에 대해 투석하였다. 동일한 완충액 내 친화성 정제된 재조합 플라스미노겐을 몰 비율 100:1, 10:1, 및 1:1에서 재조합 스트렙토키나제와 혼합하였다. 이러한 세 반응 각각에서 스트렙토키나제의 양은 일정하게 유지한 반면, 재조합 플라스미노겐의 양을 다르게하여 각종의 재조합 플라스미노겐 대 스트렙토키나제 몰 비율을 생성하였다. 두 성분을 혼합하고 최대 18 시간 동안 실온에서 인큐베이션하였다. 활성화 반응 시작으로부터 시간 0, 1, 2, 3, 4 및 18 시간에서 혼합물의 분취액을 제거하고, SDS-PAGE 전기영동을 위해 준비하였다. SDS-PAGE 샘플들은 환원성 조건을 사용하여 NuPAGE 노벡스(Novex) 비스트리스(BisTris) 샘플 제조 프로토콜 (인비트로젠 (Carlsbad, CA))에 따라 처리하였다. SDS-PAGE 실험을 위해 MOPS 완충액 내 4 내지 12 % 비스트리스 겔을 사용하였다.
재조합 플라스미노겐:재조합 스트렙토키나제의 100:1 몰 비율에 대해 도 6에 나타난 바와 같이, 재조합 스트렙토키나제에 의한 재조합 플라스미노겐의 재조합 플라스민으로의 활성화는 SDS-PAGE에서 분명하였다. 활성화의 시간 경로는 환원성 PAGE 조건하의 두개의 밴드 형성에 의해 분명하듯이 재조합 플라스미노겐이 반응 초기에 재조합 플라스민으로 전환된다는 것을 보여준다. 28 kD 마커 근처에서 이동하는 것으로 관찰된 밴드는 재조합 플라스미노겐의 세린 프로테아제 도메인인 반면, 14 kD 마커 바로 위에서 이동하는 보다 작은 밴드는 크링글 도메인이다. 이러한 두 밴드의 출현과 동시에 39 kD에서 재조합 플라스미노겐 출발 물질이 사라졌다. 반응 시작으로부터 t=18 시간에서는, 거의 모든 재조합 플라스미노겐이 재조합 플라스민으로 전환되었다.
10:1 몰 비율 반응에 대하여, SDS-PAGE는 실험을 따라가기에 거의 사용될 수 없었던 반면, 1:1 몰 비율 실험에 존재한 전체 단백질의 양은 SDS-PAGE 모니터링을 위해 너무 적었다 (데이터 나타나지 않음).
도 6에 나타난 SDS-PAGE 겔 데이터로부터, 정제된 재조합 스트렙토키나제 (pET 21b 구조물)가 재조합 플라스미노겐을 재조합 플라스민으로 전환시킬 수 있는 능력을 가진다는 것이 분명하다.
활성화 반응에서 재조합 스트렙토키나제의 운명을 모니터링하기 위해, 웨스턴 블롯팅 실험이 반응 진행을 모니터링하도록 요구되었다. 시간 경로 반응 셋 모두의 SDS-PAGE 겔을 상기 나타난 바와 같이 실시하였고, 그다음 노벡스 X 셀 II 블롯 모듈 프로토콜 (인비트로젠 (Carlsbad, CA))에 따라 PVDF 막으로 전달하였다. 포스페이트 완충 염수 (시그마(Sigma)-P3688 (St. Louis, MO)) 내 1 % BSA 용액으로 PVDF 막의 블록킹을 수행한 반면, 모든 세척 및 항체 희석 용액에 대하여는 트리스 완충 염수 (시그마-T9039 (St. Louis, MO))를 사용하였다, PVDF 막의 전기영동 전달 및 블록킹 후, 블롯을 스톡 1° 항체의 1:4000 희석물을 사용하여 폴리클로날 토끼 항-스트렙토키나제 항체 (AbD 세로텍(Serotec) (0100-0173) (Raleigh, NC))로 프로빙하였다. 알칼리성 포스파타제로 표지된 염소 항-토끼 IgG 항체 (시그마-A3937 (St. Louis, MO))를 1:5000 배 희석에서 시그마 패스트(Fast) BCIP/NBT 기질 (시그마-B5655 (St. Louis, MO))과 함께 사용하여 스트렙토키나제 단편을 가시화하였다.
도 7에 나타난 바와 같이, 재조합 플라스미노겐이 재조합 스트렙토키나제와 함께 인큐베인션 되는 (100:1 몰 비율) 반응 조건하에서 스트렙토키나제 분자를 시간 의존적 방식으로 수개의 종으로 단백질 가수분해하였다. 초기 단백질 가수분해성 절단은 웨스턴 블롯에서 51 kD 마커 아래 밴드의 형성에 의해 분명하듯이, 폴리펩티드 주쇄의 작은 부분을 제거하였다. 반응 시간이 증가함에 따라, 이 단편은 더욱 분해되고 수개의 과도성 종을 통한 후 39 및 51 kD MW 마커 위에서 이동하는 안정한 종을 형성하였다. 블롯상 동일한 위치에서 초기 희미한 밴드의 출현은 전장 재조합 플라스미노겐에 대한 1 ° 항체의 교차 반응성 때문이다. 재조합 플라스미노겐 대조군 (레인 7) 및 t=0 반응 샘플 (레인 1) 모두 이러한 교차 반응성을 입증하였다. 보다 긴 반응 시간에서는 재조합 플라스미노겐이 소비되어서, 희미한 밴드는 줄어들고, 코어 스트렙토키나제 단편을 나타내는 새로운 선명한 밴드가 나타났다. 교차 반응성은 또한 재조합 플라스민의 세린 프로테아제 (SP) 도메인에 있어서도 명백하였다 (데이터 나타나지 않음).
1:1 몰 비율 실험에 대하여는 활성화 속도가 상당히 줄었다 (데이터 나타나지 않음). 반응 시작으로부터 t=4 시간에서 스트렙토키나제 단백질 가수분해의 첫번째 징후가 명백하였다. 이러한 반응 조건하에서는 심지어 반응 시작으로부터 t=18 시간에서도 매우 안정한 스트렙토키나제 단편이 생성되었다. 이것은 재조합 스트렙토키나제 분자를 분해하는대 이용가능한 자유 재조합 플라스민을 거의 갖지 않고, 스트렙토키나제 모두가 재조합 플라스민과의 복합체에 묶여진 결과일 것이다.
결과는 활성화 반응 초기에 재조합 스트렙토키나제가 수개의 과도성 종으로 분해되나, 나중에는 39 kD 이상의 겉보기 MW를 갖는 안정한 폴리펩티드를 형성한다는 것을 보여준다
실시예 6
벤즈아미딘-세파로즈상에서의 플라스민의 포획
친화성 크로마토그래피는 단백질 정제에 있어서 유용한 기술이다. 관심 단백질은 트립신-유사 특이성을 갖는 활성 세린 프로테아제 (즉, 플라스민)이기 때문에, 오직 활성 플라스민의 포획만을 허용할 것이고 각종 오염물질과 플라스미노겐 분해 생성물을 뒤에 남겨질 것인 친화성 흡착제로서 벤즈아미딘-세파로즈를 선택하였다. 플라스민 포획, 용출, 및 제제화는 예를 들어, 그 전체가 본 명세서에 참고문헌으로 도입된 미국 특허 제6,355,243호에 기술되어 있다.
50 % 글리세롤 내 완전히 활성화된 플라스미노겐 용액을 3 ml/분의 유속과 함께 0.05 M 트리스, pH 8.0, 0.5 NaCl로 평형화된 50 ml 벤즈아미딘-세파로즈 컬럼에 적용하였다. 컬럼을 4 ℃에서 3 ml/분으로 실행하였다.
실시예 7
저 pH 완충액으로 결합된 플라스민의 용출
중성 pH에서 플라스민을 불활성화로부터 보전하기 위해, 산성 용출 조건을 선택하였다. 벤즈아미딘-세파로즈에 결합된 플라스민을 0.5 M NaCl을 함유하는 0.2 M 글리신 완충액, pH 3.0으로 용출하였다. 결합된 피크는 전형적으로 피크의 작은 두 앞쪽 부분들인 B1과 B2, 및 용출된 물질의 벌크인 B3으로, 세개의 푸울로 나누어진다.
실시예 8
산성화 물에서 용출된 물질의 제제화
용출된 플라스민을 예를 들어, 빙초산으로 pH 약 3.3 내지 약 3.7로 산성화된 물로 투석한다. 처음에, 이 용매 조건은 단순히 활성 플라스민을 유지하면서 나중의 동결건조, 냉동, 용매 조건의 변경 등과 같은 제제화 절차를 위해 준비하기 위해 선택하였다. 이 후자의 절차들은 모두는 완충되지 않은 저이온 강도 용액으로 수행하기가 보다 용이하다. 그러나, 본 발명자들은 플라스민이 산성화 물에서 매우 안정하여 시험관내 및 생체내 연구를 위해 이 형태에서 효과적으로 사용될 수 있다고 생각한다.
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SEQUENCE LISTING <110> TALECRIS BIOTHERAPEUTICS, INC. Koepf, Edward Zimmerman, Thomas P. <120> COMPOSITION, METHOD AND KIT FOR PREPARING PLASMIN <130> T126 1240US <150> PCT/US09/46152 <151> 2009-06-03 <150> 61/058,677 <151> 2008-06-04 <160> 6 <170> PatentIn version 3.5 <210> 1 <211> 440 <212> PRT <213> Streptococcus equisimilis <400> 1 Met Lys Asn Tyr Leu Ser Phe Gly Met Phe Ala Leu Leu Phe Ala Leu 1 5 10 15 Thr Phe Gly Thr Val Asn Ser Val Gln Ala Ile Ala Gly Pro Glu Trp 20 25 30 Leu Leu Asp Arg Pro Ser Val Asn Asn Ser Gln Leu Val Val Ser Val 35 40 45 Ala Gly Thr Val Glu Gly Thr Asn Gln Asp Ile Ser Leu Lys Phe Phe 50 55 60 Glu Ile Asp Leu Thr Ser Arg Pro Ala His Gly Gly Lys Thr Glu Gln 65 70 75 80 Gly Leu Ser Pro Lys Ser Lys Pro Phe Ala Thr Asp Ser Gly Ala Met 85 90 95 Ser His Lys Leu Glu Lys Ala Asp Leu Leu Lys Ala Ile Gln Glu Gln 100 105 110 Leu Ile Ala Asn Val His Ser Asn Asp Asp Tyr Phe Glu Val Ile Asp 115 120 125 Phe Ala Ser Asp Ala Thr Ile Thr Asp Arg Asn Gly Lys Val Tyr Phe 130 135 140 Ala Asp Lys Asp Gly Ser Val Thr Leu Pro Thr Gln Pro Val Gln Glu 145 150 155 160 Phe Leu Leu Ser Gly His Val Arg Val Arg Pro Tyr Lys Glu Lys Pro 165 170 175 Ile Gln Asn Gln Ala Lys Ser Val Asp Val Glu Tyr Thr Val Gln Phe 180 185 190 Thr Pro Leu Asn Pro Asp Asp Asp Phe Arg Pro Gly Leu Lys Asp Thr 195 200 205 Lys Leu Leu Lys Thr Leu Ala Ile Gly Asp Thr Ile Thr Ser Gln Glu 210 215 220 Leu Leu Ala Gln Ala Gln Ser Ile Leu Asn Lys Asn His Pro Gly Tyr 225 230 235 240 Thr Ile Tyr Glu Arg Asp Ser Ser Ile Val Thr His Asp Asn Asp Ile 245 250 255 Phe Arg Thr Ile Leu Pro Met Asp Gln Glu Phe Thr Tyr Arg Val Lys 260 265 270 Asn Arg Glu Gln Ala Tyr Arg Ile Asn Lys Lys Ser Gly Leu Asn Glu 275 280 285 Glu Ile Asn Asn Thr Asp Leu Ile Ser Glu Lys Tyr Tyr Val Leu Lys 290 295 300 Lys Gly Glu Lys Pro Tyr Asp Pro Phe Asp Arg Ser His Leu Lys Leu 305 310 315 320 Phe Thr Ile Lys Tyr Val Asp Val Asp Thr Asn Glu Leu Leu Lys Ser 325 330 335 Glu Gln Leu Leu Thr Ala Ser Glu Arg Asn Leu Asp Phe Arg Asp Leu 340 345 350 Tyr Asp Pro Arg Asp Lys Ala Lys Leu Leu Tyr Asn Asn Leu Asp Ala 355 360 365 Phe Gly Ile Met Asp Tyr Thr Leu Thr Gly Lys Val Glu Asp Asn His 370 375 380 Asp Asp Thr Asn Arg Ile Ile Thr Val Tyr Met Gly Lys Arg Pro Glu 385 390 395 400 Gly Glu Asn Ala Ser Tyr His Leu Ala Tyr Asp Lys Asp Arg Tyr Thr 405 410 415 Glu Glu Glu Arg Glu Val Tyr Ser Tyr Leu Arg Tyr Thr Gly Thr Pro 420 425 430 Ile Pro Asp Asn Pro Asn Asp Lys 435 440 <210> 2 <211> 440 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> artificial <400> 2 Met Lys Asn Tyr Leu Ser Phe Gly Met Phe Ala Leu Leu Phe Ala Leu 1 5 10 15 Thr Phe Gly Thr Val Asn Ser Val Gln Ala Ile Ala Gly Pro Glu Trp 20 25 30 Leu Leu Asp Arg Pro Ser Val Asn Asn Ser Gln Leu Val Val Ser Val 35 40 45 Ala Gly Thr Val Glu Gly Thr Asn Gln Asp Ile Ser Leu Lys Phe Phe 50 55 60 Glu Ile Asp Leu Thr Ser Arg Pro Ala His Gly Gly Lys Thr Glu Gln 65 70 75 80 Gly Leu Ser Pro Asn Ser Lys Pro Phe Ala Thr Asp Ser Gly Ala Met 85 90 95 Ser His Lys Leu Glu Lys Ala Asp Leu Leu Lys Ala Ile Gln Glu Gln 100 105 110 Leu Ile Ala Asn Val His Ser Asn Asp Asp Tyr Phe Glu Val Ile Asp 115 120 125 Phe Ala Ser Asp Ala Thr Ile Thr Asp Arg Asn Gly Lys Val Tyr Phe 130 135 140 Ala Asp Lys Asp Gly Ser Val Thr Leu Pro Thr Gln Pro Val Gln Glu 145 150 155 160 Phe Leu Leu Ser Gly His Val Arg Val Arg Pro Tyr Lys Glu Lys Pro 165 170 175 Ile Gln Asn Gln Ala Lys Ser Val Asp Val Glu Tyr Thr Val Gln Phe 180 185 190 Thr Pro Leu Asn Pro Asp Asp Asp Phe Arg Pro Gly Leu Lys Asp Thr 195 200 205 Lys Leu Leu Lys Thr Leu Ala Ile Gly Asp Thr Ile Thr Ser Gln Glu 210 215 220 Leu Leu Ala Gln Ala Gln Ser Ile Leu Asn Lys Asn His Pro Gly Tyr 225 230 235 240 Thr Ile Tyr Glu Arg Asp Ser Ser Ile Val Thr His Asp Asn Asp Ile 245 250 255 Phe Arg Thr Ile Leu Pro Met Asp Gln Glu Phe Thr Tyr Arg Val Lys 260 265 270 Asn Arg Glu Gln Ala Tyr Arg Ile Asn Lys Lys Ser Gly Leu Asn Glu 275 280 285 Glu Ile Asn Asn Thr Asp Leu Ile Ser Glu Lys Tyr Tyr Val Leu Lys 290 295 300 Lys Gly Glu Lys Pro Tyr Asp Pro Phe Asp Arg Ser His Leu Lys Leu 305 310 315 320 Phe Thr Ile Lys Tyr Val Asp Val Asp Thr Asn Glu Leu Leu Lys Ser 325 330 335 Glu Gln Leu Leu Thr Ala Ser Glu Arg Asn Leu Asp Phe Arg Asp Leu 340 345 350 Tyr Asp Pro Arg Asp Lys Ala Lys Leu Leu Tyr Asn Asn Leu Asp Ala 355 360 365 Phe Gly Ile Met Asp Tyr Thr Leu Thr Gly Lys Val Glu Asp Asn His 370 375 380 Asp Asp Thr Asn Arg Ile Ile Thr Val Tyr Met Gly Lys Arg Pro Glu 385 390 395 400 Gly Glu Asn Ala Ser Tyr His Leu Ala Tyr Asp Asn Asp Arg Tyr Thr 405 410 415 Glu Glu Glu Arg Glu Val Tyr Ser Tyr Leu Arg Tyr Thr Gly Thr Pro 420 425 430 Ile Pro Asp Asn Pro Asn Asp Lys 435 440 <210> 3 <211> 1255 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Artificial <400> 3 ggatcccatc gctggtcccg aatggctctt agaccgtcca tctgtgaata actcccaact 60 tgtagtatcc gttgcaggca ccgtcgaagg aaccaaccaa gacatctcct taaaattttt 120 tgaaatcgat ttaacctctc gtcctgccca tggcggaaaa accgaacaag gcctctcacc 180 aaactctaaa ccttttgcca ccgattcagg agctatgcca cacaaactcg aaaaagccga 240 cctcttaaaa gctatccaag aacaacttat cgctaatgta cattcaaatg atgattattt 300 tgaagtaatt gattttgcgt ctgatgccac aattaccgat cgcaatggca aagtctattt 360 tgctgataaa gacggtagcg ttaccttgcc cactcagcca gtacaggaat tcttattatc 420 cggccacgtg cgcgtacgtc catataaaga aaaacctatc caaaaccaag caaaatcagt 480 agatgttgag tataccgtgc agtttacacc gcttaacccc gacgatgatt tccgccctgg 540 attaaaagac accaaattac tgaaaacttt agcaattggc gacaccatta cctcacaaga 600 actgttagca caagcacaat ctatccttaa caaaacgcac cccggctata ccatttacga 660 acgcgactcc tctattgtaa cccacgacaa cgatattttc cgcactattc tgccaatgga 720 tcaagaattc acctaccatg taaaaaaccg cgaacaggct tacgaaatta acaaaaaatc 780 tggtttaaac gaagaaatta ataatactga cctgatctca gaaaaatatt acgtgctgaa 840 aaaaggagaa aaaccgtatg atccgtttga tcgcagccat ctgaaacttt tcaccatcaa 900 atatgtcgat gtaaacacca acgaactttt aaaatctgaa caattactta ccgcctccga 960 acgcaacttg gatttccgtg atctgtacga ccctcgtgat aaagctaaac tcttatacaa 1020 caacctggat gcctttggaa ttatggacta tacgttaacc ggcaaagttg aagacaatca 1080 cgatgacacc aaccgcatta ttactgttta catggggaaa cggcctgagg gagaaaatgc 1140 ctcttatcat cttgcttacg ataatgaccg ctataccgaa gaagaacgcg aagtctattc 1200 ctatctgcgc tatactggaa cacctatccc cgacaaccct aatgacaaac tcgag 1255 <210> 4 <211> 436 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Artificial <400> 4 Met Ala Ser Met Thr Gly Gly Gln Gln Met Gly Arg Asp Pro Ile Ala 1 5 10 15 Gly Pro Glu Trp Leu Leu Asp Arg Pro Ser Val Asn Asn Ser Gln Leu 20 25 30 Val Val Ser Val Ala Gly Thr Val Glu Gly Thr Asn Gln Asp Ile Ser 35 40 45 Leu Lys Phe Phe Glu Ile Asp Leu Thr Ser Arg Pro Ala His Gly Gly 50 55 60 Lys Thr Glu Gln Gly Leu Ser Pro Asn Ser Lys Pro Phe Ala Thr Asp 65 70 75 80 Ser Gly Ala Met Pro His Lys Leu Glu Lys Ala Asp Leu Leu Lys Ala 85 90 95 Ile Gln Glu Gln Leu Ile Ala Asn Val His Ser Asn Asp Asp Tyr Phe 100 105 110 Glu Val Ile Asp Phe Ala Ser Asp Ala Thr Ile Thr Asp Arg Asn Gly 115 120 125 Lys Val Tyr Phe Ala Asp Lys Asp Gly Ser Val Thr Leu Pro Thr Gln 130 135 140 Pro Val Gln Glu Phe Leu Leu Ser Gly His Val Arg Val Arg Pro Tyr 145 150 155 160 Lys Glu Lys Pro Ile Gln Asn Gln Ala Lys Ser Val Asp Val Glu Tyr 165 170 175 Thr Val Gln Phe Thr Pro Leu Asn Pro Asp Asp Asp Phe Arg Pro Gly 180 185 190 Leu Lys Asp Thr Lys Leu Leu Lys Thr Leu Ala Ile Gly Asp Thr Ile 195 200 205 Thr Ser Gln Glu Leu Leu Ala Gln Ala Gln Ser Ile Leu Asn Lys Thr 210 215 220 His Pro Gly Tyr Thr Ile Tyr Glu Arg Asp Ser Ser Ile Val Thr His 225 230 235 240 Asp Asn Asp Ile Phe Arg Thr Ile Leu Pro Met Asp Gln Glu Phe Thr 245 250 255 Tyr His Val Lys Asn Arg Glu Gln Ala Tyr Glu Ile Asn Lys Lys Ser 260 265 270 Gly Leu Asn Glu Glu Ile Asn Asn Thr Asp Leu Ile Ser Glu Lys Tyr 275 280 285 Tyr Val Leu Lys Lys Gly Glu Lys Pro Tyr Asp Pro Phe Asp Arg Ser 290 295 300 His Leu Lys Leu Phe Thr Ile Lys Tyr Val Asp Val Asn Thr Asn Glu 305 310 315 320 Leu Leu Lys Ser Glu Gln Leu Leu Thr Ala Ser Glu Arg Asn Leu Asp 325 330 335 Phe Arg Asp Leu Tyr Asp Pro Arg Asp Lys Ala Lys Leu Leu Tyr Asn 340 345 350 Asn Leu Asp Ala Phe Gly Ile Met Asp Tyr Thr Leu Thr Gly Lys Val 355 360 365 Glu Asp Asn His Asp Asp Thr Asn Arg Ile Ile Thr Val Tyr Met Gly 370 375 380 Lys Arg Pro Glu Gly Glu Asn Ala Ser Tyr His Leu Ala Tyr Asp Asn 385 390 395 400 Asp Arg Tyr Thr Glu Glu Glu Arg Glu Val Tyr Ser Tyr Leu Arg Tyr 405 410 415 Thr Gly Thr Pro Ile Pro Asp Asn Pro Asn Asp Lys Leu Glu His His 420 425 430 His His His His 435 <210> 5 <211> 589 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Artificial <400> 5 Met Ser Asp Lys Ile Ile His Leu Thr Asp Asp Ser Phe Asp Thr Asp 1 5 10 15 Val Leu Lys Ala Asp Gly Ala Ile Leu Val Asp Phe Trp Ala Glu Trp 20 25 30 Cys Gly Pro Cys Lys Met Ile Ala Pro Ile Leu Asp Glu Ile Ala Asp 35 40 45 Glu Tyr Gln Gly Lys Leu Thr Val Ala Lys Leu Asn Ile Asp Gln Asn 50 55 60 Pro Gly Thr Ala Pro Lys Tyr Gly Ile Arg Gly Ile Pro Thr Leu Leu 65 70 75 80 Leu Phe Lys Asn Gly Glu Val Ala Ala Thr Lys Val Gly Ala Leu Ser 85 90 95 Lys Gly Gln Leu Lys Glu Phe Leu Asp Ala Asn Leu Ala Gly Ser Gly 100 105 110 Ser Gly His Met His His His His His His Ser Ser Gly Leu Val Pro 115 120 125 Arg Gly Ser Gly Met Lys Glu Thr Ala Ala Ala Lys Phe Glu Arg Gln 130 135 140 His Met Asp Ser Pro Asp Leu Gly Thr Asp Asp Asp Asp Lys Ala Met 145 150 155 160 Ala Ile Ser Asp Pro Ile Ala Gly Pro Glu Trp Leu Leu Asp Arg Pro 165 170 175 Ser Val Asn Asn Ser Gln Leu Val Val Ser Val Ala Gly Thr Val Glu 180 185 190 Gly Thr Asn Gln Asp Ile Ser Leu Lys Phe Phe Glu Ile Asp Leu Thr 195 200 205 Ser Arg Pro Ala His Gly Gly Lys Thr Glu Gln Gly Leu Ser Pro Asn 210 215 220 Ser Lys Pro Phe Ala Thr Asp Ser Gly Ala Met Pro His Lys Leu Glu 225 230 235 240 Lys Ala Asp Leu Leu Lys Ala Ile Gln Glu Gln Leu Ile Ala Asn Val 245 250 255 His Ser Asn Asp Asp Tyr Phe Glu Val Ile Asp Phe Ala Ser Asp Ala 260 265 270 Thr Ile Thr Asp Arg Asn Gly Lys Val Tyr Phe Ala Asp Lys Asp Gly 275 280 285 Ser Val Thr Leu Pro Thr Gln Pro Val Gln Glu Phe Leu Leu Ser Gly 290 295 300 His Val Arg Val Arg Pro Tyr Lys Glu Lys Pro Ile Gln Asn Gln Ala 305 310 315 320 Lys Ser Val Asp Val Glu Tyr Thr Val Gln Phe Thr Pro Leu Asn Pro 325 330 335 Asp Asp Asp Phe Arg Pro Gly Leu Lys Asp Thr Lys Leu Leu Lys Thr 340 345 350 Leu Ala Ile Gly Asp Thr Ile Thr Ser Gln Glu Leu Leu Ala Gln Ala 355 360 365 Gln Ser Ile Leu Asn Lys Thr His Pro Gly Tyr Thr Ile Tyr Glu Arg 370 375 380 Asp Ser Ser Ile Val Thr His Asp Asn Asp Ile Phe Arg Thr Ile Leu 385 390 395 400 Pro Met Asp Gln Glu Phe Thr Tyr His Val Lys Asn Arg Glu Gln Ala 405 410 415 Tyr Glu Ile Asn Lys Lys Ser Gly Leu Asn Glu Glu Ile Asn Asn Thr 420 425 430 Asp Leu Ile Ser Glu Lys Tyr Tyr Val Leu Lys Lys Gly Glu Lys Pro 435 440 445 Tyr Asp Pro Phe Asp Arg Ser His Leu Lys Leu Phe Thr Ile Lys Tyr 450 455 460 Val Asp Val Asn Thr Asn Glu Leu Leu Lys Ser Glu Gln Leu Leu Thr 465 470 475 480 Ala Ser Glu Arg Asn Leu Asp Phe Arg Asp Leu Tyr Asp Pro Arg Asp 485 490 495 Lys Ala Lys Leu Leu Tyr Asn Asn Leu Asp Ala Phe Gly Ile Met Asp 500 505 510 Tyr Thr Leu Thr Gly Lys Val Glu Asp Asn His Asp Asp Thr Asn Arg 515 520 525 Ile Ile Thr Val Tyr Met Gly Lys Arg Pro Glu Gly Glu Asn Ala Ser 530 535 540 Tyr His Leu Ala Tyr Asp Asn Asp Arg Tyr Thr Glu Glu Glu Arg Glu 545 550 555 560 Val Tyr Ser Tyr Leu Arg Tyr Thr Gly Thr Pro Ile Pro Asp Asn Pro 565 570 575 Asn Asp Lys Leu Glu Leu Glu His His His His His His 580 585 <210> 6 <211> 709 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Artificial <400> 6 Met Ser Pro Ile Leu Gly Tyr Trp Lys Ile Lys Gly Leu Val Gln Pro 1 5 10 15 Thr Arg Leu Leu Leu Glu Tyr Leu Glu Glu Lys Tyr Glu Glu His Leu 20 25 30 Tyr Glu Arg Asp Glu Gly Asp Lys Trp Arg Asn Lys Lys Phe Glu Leu 35 40 45 Gly Leu Glu Phe Pro Asn Leu Pro Tyr Tyr Ile Asp Gly Asp Val Lys 50 55 60 Leu Thr Gln Ser Met Ala Ile Ile Arg Tyr Ile Ala Asp Lys His Asn 65 70 75 80 Met Leu Gly Gly Cys Pro Lys Glu Arg Ala Glu Ile Ser Met Leu Glu 85 90 95 Gly Ala Val Leu Asp Ile Arg Tyr Gly Val Ser Arg Ile Ala Tyr Ser 100 105 110 Lys Asp Phe Glu Thr Leu Lys Val Asp Phe Leu Ser Lys Leu Pro Glu 115 120 125 Met Leu Lys Met Phe Glu Asp Arg Leu Cys His Lys Thr Tyr Leu Asn 130 135 140 Gly Asp His Val Thr His Pro Asp Phe Met Leu Tyr Asp Ala Leu Asp 145 150 155 160 Val Val Leu Tyr Met Asp Pro Met Cys Leu Asp Ala Phe Pro Lys Leu 165 170 175 Val Cys Phe Lys Lys Arg Ile Glu Ala Ile Pro Gln Ile Asp Lys Tyr 180 185 190 Leu Lys Ser Ser Lys Tyr Ile Ala Trp Pro Leu Gln Gly Trp Gln Ala 195 200 205 Thr Phe Gly Gly Gly Asp His Pro Pro Lys Ser Asp Gly Ser Thr Ser 210 215 220 Gly Ser Gly His His His His His His Ser Ala Gly Leu Val Pro Arg 225 230 235 240 Gly Ser Thr Ala Ile Gly Met Lys Glu Thr Ala Ala Ala Lys Phe Glu 245 250 255 Arg Gln His Met Asp Ser Pro Asp Leu Gly Thr Gly Gly Gly Ser Gly 260 265 270 Asp Asp Asp Asp Lys Ser Pro Met Asp Ile Gly Asp Pro Ile Ala Gly 275 280 285 Pro Glu Trp Leu Leu Asp Arg Pro Ser Val Asn Asn Ser Gln Leu Val 290 295 300 Val Ser Val Ala Gly Thr Val Glu Gly Thr Asn Gln Asp Ile Ser Leu 305 310 315 320 Lys Phe Phe Glu Ile Asp Leu Thr Ser Arg Pro Ala His Gly Gly Lys 325 330 335 Thr Glu Gln Gly Leu Ser Pro Asn Ser Lys Pro Phe Ala Thr Asp Ser 340 345 350 Gly Ala Met Pro His Lys Leu Glu Lys Ala Asp Leu Leu Lys Ala Ile 355 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570 575 Leu Lys Leu Phe Thr Ile Lys Tyr Val Asp Val Asn Thr Asn Glu Leu 580 585 590 Leu Lys Ser Glu Gln Leu Leu Thr Ala Ser Glu Arg Asn Leu Asp Phe 595 600 605 Arg Asp Leu Tyr Asp Pro Arg Asp Lys Ala Lys Leu Leu Tyr Asn Asn 610 615 620 Leu Asp Ala Phe Gly Ile Met Asp Tyr Thr Leu Thr Gly Lys Val Glu 625 630 635 640 Asp Asn His Asp Asp Thr Asn Arg Ile Ile Thr Val Tyr Met Gly Lys 645 650 655 Arg Pro Glu Gly Glu Asn Ala Ser Tyr His Leu Ala Tyr Asp Asn Asp 660 665 670 Arg Tyr Thr Glu Glu Glu Arg Glu Val Tyr Ser Tyr Leu Arg Tyr Thr 675 680 685 Gly Thr Pro Ile Pro Asp Asn Pro Asn Asp Lys Leu Glu His His His 690 695 700 His His His His His 705

Claims (4)

  1. a) 플라스미노겐을 포함하는 조성물을 매트릭스상에 고정된 스트렙토키나제와 접촉시켜 플라스미노겐을 플라스민으로 전환하는 단계로서,
    상기 스트렙토키나제가 플라스미노겐을 플라스민으로 활성화할 수 있으나, 상응하는 야생형 스트렙토키나제에 비하여 플라스민 분해에 내성인 것으로 특징화되는 스트렙토키나제 돌연변이체이고,
    상기 스트렙토키나제가 서열 1에 나타난 바와 같은 위치 85 및 412에 상응하는 위치에 리신 외의 아미노산 잔기를 가지는 아미노산 서열을 포함하고,
    상기 아미노산 잔기가 아스파라긴인 단계; 및
    b) 플라스민을 정제하는 단계로서,
    상기 정제가 조성물을 플라스민-결합 매트릭스와 접촉시켜, 플라스민에 대한 친화성을 가지는 분자가 그 위에 배치된 플라스민-결합 매트릭스에 플라스민이 보유되도록 하는 것을 포함하는 단계
    를 포함하는 플라스민의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 스트렙토키나제가 서열 2의 아미노산 잔기 27 내지 440으로 나타나는 아미노산 서열을 포함하는 제조 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 스트렙토키나제가 경우에 따라 추가로 서열 1에서 위치 406 내지 410에 상응하는 하나 이상의 위치에서 극성 또는 하전 잔기를 포함하는 제조 방법.
  4. a) 매트릭스상에 고정된 스트렙토키나제를 포함하는 조성물로서, 상기 스트렙토키나제가 플라스미노겐을 플라스민으로 활성화할 수 있으나, 상응하는 야생형 스트렙토키나제에 비하여 플라스민 분해에 내성인 것으로 특징화되는 스트렙토키나제 돌연변이체이고,
    상기 스트렙토키나제가 서열 1에 나타난 바와 같은 위치 85 및 412에 상응하는 위치에 리신 외의 아미노산 잔기를 가지는 아미노산 서열을 포함하고,
    상기 아미노산 잔기가 아스파라긴인 조성물; 및
    b) 플라스민에 대한 친화성을 가지는 분자가 그 위에 배치된 플라스민-결합 매트릭스
    를 포함하는 플라스민 제조용 키트.
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