NO174474B - Fremgangsmaate til fremstilling av et antibiotisk kedarcidin, samt en biologisk ren kultur av streptoalloteichus L585-6, ATCC 53650 - Google Patents

Fremgangsmaate til fremstilling av et antibiotisk kedarcidin, samt en biologisk ren kultur av streptoalloteichus L585-6, ATCC 53650 Download PDF

Info

Publication number
NO174474B
NO174474B NO891462A NO891462A NO174474B NO 174474 B NO174474 B NO 174474B NO 891462 A NO891462 A NO 891462A NO 891462 A NO891462 A NO 891462A NO 174474 B NO174474 B NO 174474B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
gly
ala
val
ser
thr
Prior art date
Application number
NO891462A
Other languages
English (en)
Other versions
NO891462L (no
NO174474C (no
NO891462D0 (no
Inventor
Sandra June Hofstead
James Andrew Matson
Kin Sing Lam
Salvator Forenza
James Allen Bush
Koji Tomita
Original Assignee
Bristol Myers Squibb Co
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 Bristol Myers Squibb Co filed Critical Bristol Myers Squibb Co
Publication of NO891462D0 publication Critical patent/NO891462D0/no
Publication of NO891462L publication Critical patent/NO891462L/no
Publication of NO174474B publication Critical patent/NO174474B/no
Publication of NO174474C publication Critical patent/NO174474C/no

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P21/00Preparation of peptides or proteins
    • C12P21/02Preparation of peptides or proteins having a known sequence of two or more amino acids, e.g. glutathione
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/195Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from bacteria
    • C07K14/36Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from bacteria from Actinomyces; from Streptomyces (G)
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P35/00Antineoplastic agents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K38/00Medicinal preparations containing peptides

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Saccharide Compounds (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Pyrane Compounds (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Medicinal Preparation (AREA)

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører fremgangsmåte til
fremstilling av antibiotisk kedarcidin med følgende kjennetegn:
(a) utseende: brungult faststoff,
(b) molekylvekt: 12.400 dalton ved
SDS-polyakrylamidgel-elektroforesemetoden, 17.000 ved gelfiltrering/høytrykksvæskekromatografimetoden,
(c) UV-spektrum: stort sett som vist i fig. 1,
(d) isoelektrisk punkt: 3,65, og
(e) omfattende et polypeptid med følgende aminosyresekvens:
Oppfinnelsen vedrører også en biologisk ren kultur av
mikroorganismen Streptoal1oteichus L585-6, ATTC 53650.
Ovennevnte fysikalsk-kjemiske kjennetegn atskiller kedarcidin fra andre kjente peptidantibiotika med antitumor-aktivitet, såsom neocarzinostatin, macromomycin, largomycin, antinoxantin og AN-7D.
Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen til fremstilling av det antibiotiske kedarcidin kjennetegnes ved at en kedarcidin-produserende Streptoalloteichusstamme med egenskaper som sp. nov., stamme L585-6, ATCC 53650, eller mutanter derav med i alt vesentlig samme biokjemiske og morfologiske egenskaper som opphavsstammen dyrkes i et medium som inneholder assimilerbare karbon- og nitrogenkiIder under submerse, aerobe betingelser, og at antibiotikumet utvinnes fra dyrkningsmediet ved hjelp av konvensjonelle separeringsmetoder.
Til anvendelse ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er det også frembrakt en kedarcidin-produserende stamme av Streptoalloteichus kjennetegnet ved at den er sp. nov. stamme L585-6, ATCC 53650.
Fig. 1 viser et UV-spektrum for det antibiotiske kedarcidin. Følgende forkortelser anvendes her for aminosyrer:
asx: asparaginsyre-asparagin
thr: treonin
ser: serin
glx: glutaminsyre+glutamin
asp: asparaginsyre
asn: asparagin
glu: glutaminsyre
gin: glutamin
pro: prolin
gly: glycin
ala: alanin
val: valin
met: metionin
ile: isoleucin
leu: leucin
tyr: tyrosin
phe: fenylalanin
his: histidin
lys: lysin
arg: arginin
cys: cystein
trp: tryptofan
Stamme L585-6 ble isolert fra en jordprøve innsamlet i staten Maharastra i India. Kjennetegn for stamme L585-6 er beskrevet nedenfor i detalj.
Morfologi
Stamme 585-6 er en grampositiv, trådformet organisme, som danner substrat og luftmycelier. Myceliumsubstratet trenger gjennom agaren og fragmenteres ikke. Det iakttas kuleformede, tette aggregater av hyfer med en diameter på 5-25 ^im, sammen med sammenvokste vegetative hyfer. Luftmyceliet er temmelig forgrenet og utvikler utforgrenete dreiende eller spiralformete lange hyfer, hvori sporer dannes i kontinuerlig eller diskontinuerlig kjede. Tette klynger av forgrenede korte sporekjeder dannes overveiende i ISP-medium nr. 5. Begge typer sporer er ovale til kort-sylindriske (0,4-0,6 um x 1,0-2,0 |im) , er ubevegelige og har glatt overflate.
Fargeløse, ballongliknende legemer (5-20 um i diameter) ble iakttatt enkeltvis eller i samling på luftmyceliet etter inkubering i 5-10 dager. Etter inkubering i 3 uker eller mer utvikles disse ballongliknende legemer til gulaktig-brune, sklerotiske korn (40-100 |im i diameter), som dekkes med ytterligere, for-lengede lufthyfer.
Veksten er vanligvis moderat, men er meget dårlig på Czapek's sakkarose-nitratagar, havremel-agar og mineralsalter-stivelse-agar. Luftmyceliet dannes på tyrosin-agar og glycerol-asparagin-agar, men ikke på ISP-medier nr. 2, 3, 4 og 6 og Bennett's agar. Luftmyceliets farge er gulaktig-hvit. Svarte melanoide pigmenter dannes i ISP-medier nr. 6 og 7. Andre tydelige pigmenter dannes ikke. Dyrkningsmessige karakteristika for stamme L585-6 er vist i tabell I.
Fysiologiske karakteristika
Optimal vekst iakktas ved 30-35°C. Temperaturområdet for vekst er 18-39°C. Det forekommer ingen vekst ved 15 og 41°C, og ingen vekst forekommer på medier supplert med mer enn 5% NaCl. Gelatin blir flytende, men stivelse hydrolyseres ikke. Blant 25 forsøkte sukkerarter anvendes kun D-ribose og D-glukose til vekst. De fysiologiske karakteristika og karbohydratutnyttelsen er vist i tabell II og III.
Ce1leveggkj emi
Cellevegginnholdet hos stamme L585-6 ble undersøkt ved fremgangsmåtene som er beskrevet av Becker et al., i Appl. Microbiol., Vol 13, p. 236-243, (1965), av Yamaguchi i J. Bacteriol., Vol 89, p. 444-453, (1965) og av Lechevalier og Lechevalier i Biology of the Actinomycetes and Related Organisms, Vol 11, p. 78-92, (1976). Cellevegg-peptidoglykan inneholder meso-deaminopimelinsyre. Helcelle-sukkerarter omfatter galaktose, glukose og ribose. Typen cellevegg hører således til type III^,. Fosfolipider er type P-II som inneholder fosfatidyletanolamin, fosfatidylglycerol og fosfatidylinositol. Hovedmenakinonene er MK-9(H4) og MK-9(Hg). Glykolattesten er negativ.
Taxonomi
Blant slektene Actinomeycetales med lange kjeder av sporer avviker Pseudonocardia, Saccaropolyspora, Actinopolyspora, Streptomyces, Actinomadura, Glycomyces, Nocardiopsis og Amycolata klart fra stamme L585-6 når det gjelder cellekjemien som omfatter celleveggtypen, cellesukkermønsteret, fosfolipid og menakinon. Kibdelosporangium (beskrevet av Shearer et al., Int. J. Syst, Bacteriol., Vol 36, p. 47-54, 1986), Kitasatosporia (beskrevet av Takahashi et al., J. Gen. Appl. Microbiol., Vol 30, p. 377-387, 1984) og Amycolatopsis (beskrevet av Lechevalier et al., Int. J. Syst. Bacteriol., Vol 36, p. 29-37, 1986) er beslektet med stamme L585-6 når det gjelder sammensetning av fosfolipid og menakinon, men Kibdelosporangium og Amycolatopsis avviker fra stammen når det gjelder nærværet av arabinose i celleveggsukker, og Kitasatosporia når det gjelder nærværet av både LL- og meso-diaminopimelinsyre i celleveggen. Dessuten har Kibdelosporangium et hyfeomsluttende sporangiumliknende legeme med riktig membran, og Kitasatosporia danner submerse sporer. Disse enestående strukturer iakttas ikke i stamme L585-6. Kjemotaxonomisk er Streptoalloteichus (beskrevet av Tomita et al., Int. J. Syst. Bacteriol., Vol 37, p. 211-213, 1987), Actinosynnema (beskrevet av Hasegawa et al., Int. J. Syst. Bacteriol., Vol 28, p. 304-310, 1978) og Saccharothrix (beskrevet av Labeda et al., Int. J. Syst. Bacteriol., Vol 34, p. 426-431, 1984) mest beslektet med stamme L585-6. Actinosynnema danner en luftsporekjede fra spissen av en synnema. Saccharothrix danner kjeder av fragmenterte kokkoide elementer både i vegetative mycelier og luftmycelier og danner ikke klynger av forgrenete, korte sporekjeder eller sklerotiske korn. Morfologien til kjedene av kokkoide elementer i Saccharothrix australiensis og S. aerocolonigenes (beskrevet av Labeda, Int. J. Syst. Bacteriol., Vol 36, p. 109-110, 1986) er beslektet med kjedene hos Nocardiopsis, men er ikke beslektet med noe art av Streptomyces. Stamme L585-6 tilhører derfor hverken Actinosynnema eller Saccharothrix.
Streptoalloteichus hindustanus bærer lange spiralformete sporekjeder av artrosporer, forgrenete korte sporekjeder og sklerotiske korn i luftmyceliet og tette kuleformete grupper av hyfer samt mindre sporangiumliknende legemer, som omslutter 1-4 sporer av flageller i det vegetative mycelium. Stamme L585-6 danner alle de små sporangiumliknende blærer. Liksom Streptoalloteichus danner stamme L858-6 ballongliknende legemer som utvikles til sklerotiske korn. Denne struktur er blitt iakttatt hos mange arter av Streptomyces, såsom S. kanamyceticus (Shirling et al., Int. J. Syst. Bacteriol., Vol 22, p. 265-394, 1972) og S. roseiscleroticus (Chainia rubra) (Shirling et al., Int. J. Syst. Bacterial., Vol 22, p. 265-394, 1972).
Basert på ovennevnte sammenlikningsbetraktninger klassifi-seres stamme L585-6 som tilhørende slekten Streptoalloteichus. Stamme L585-6 avviker fra Streptoalloteichus hindustanus ved manglende evne til å danne luftmycelium i ISP-mediuer nr. 2, 3 og 4 og i Bennet's agar, ved å danne melanin, ved manglende stivelseshydrolyse, ved manglende vekst ved 41°C og ved evnen til å kunne utnytte D-ribose og D-glukose blant de 25 testede sukkerarter. Stamme L585-6 betraktes således som en ny art av slekten Streptoalloteichus.
En biologisk ren kultur av stamme L585-6, bestemt som en ny art av slekten Streptoalloteichus, er blitt deponert ved American Type Culture Collection (Rockville, MD) og er føyet til deponer-ingsmyndighetenes permanente samling av mikroorganismer under aksessjonsnummer ATCC 53650.
Antibiotisk produksjon
Antitumor-antibiotikumet som fremstilles ifølge den foreliggende oppfinnelse fremstilles som nevnt ovenfor ved å dyrke stamme L585-6 eller en mutant derav under submerse betingelser i et vandig næringsmedium. Produksjonsorganismen dyrkes i et næringsmedium som inneholder en assimilerbar karbonkilde, f.eks. et assimilerbart karbohydrat. Eksempler på egnete karbonkilder omfatter cerelose og glycerol. Næringsmediet inneholder også en assimilerbar nitrogenkilde, såsom fiskemel, gjærekstrakt eller ammoniumsalter. Uorganiske salter, såsom natriumklorid, kaliumklorid, magnesiumsulfat, kalsiumkarbonat, fosfater etc. tilsettes om nødvendig. Sporelementer, såsom kobber, mangan, jern, sink etc, tilsettes til mediet dersom det er ønskelig, eller kan være til stede som forurensninger i andre av mediets bestanddeler. Inkubasjonstemperaturen kan være en vilkårlig temperatur hvor den produserende stamme kan vokse, f.eks. 18-39°C, men det foretrekkes å utføre fermenteringen ved 25-35°C, mest foretrukket ved 27-32°C. Mediet har fortrinnsvis nøytral pH-verdi, og fremstillingen av antibiotikumet utføres vanligvis i løpet av 4-8 dager. Optimal produksjon oppnås vanligvis i løpet av 5-6 dager. Til fremstilling av forholdsvis små mengder antibiotikum kan det utføres dyrking i rystekolbe eller som overflatekulturer, mens submers aerob dyrking i sterile tanker foretrekkes til fremstilling i større skala. Ved utførelse av tankfermentering er det ønskelig å produsere et vegetativt podestoff i et næringsmedium ved å pode næringsmediumkulturen med sporer fra organismen, og når et ungt, aktivt, vegetativt podestoff har blitt oppnådd, overføre podestoffet aseptisk til fermenteringstankmediet. Ytterligere omrøring kan foregå med et mekanisk røreverk. Antiskummemidler, såsom "lard"-olje eller silikonolje, kan om nødvendig også tilsettes.
Fremstilling av det antibiotiske kedarcidin i fermenteringsmediet kan lettvint følges under fermenteringsforløpet ved anti-mikrobielle metoder under anvendelse av Bacillus subtilis som testorganisme eller ved cellecytotoksisitetsmetoder under anvendelse av tumorcellelinjer fra mus (B16-F10) eller mennesker (f.eks. HCT-116, KB).
Isolering og rensing av antibiotikum
Antitumor-proteinet fremstilt ifølge den foreliggende oppfinnelse kan isoleres fra fermenteringsmediet under anvendelse av konvensjonelle proteinsepareringsmetoder, såsom dialyse, ultrafiltrering, gelfiltrering, isoelektrisk utfelling, utsalting, elektroforese, ionebytterkromatografi og affinitetskromatografi. En kombinasjon av disse metoder i rekkefølge anvendes vanligvis til rensing av proteinet til tilsynelatende homogenitet. Isolerings- og rensemetoden kan overvåkes og styres ved mikrobiologiske metoder, såsom ved anvendelse av B. subtilis, in vitro cytotoksisitetsmetoder overfor kreftcellelinjer fra mus eller mennesker, in vivo antitumormetoder, eller ved fysikalske metoder, såsom UV-teknikk eller høytrykksvæskekromatografiteknikk. I skjema I er det vist en typisk isolerings-rensesekvens. Denne spesielle sekvens er bare illustrerende, og det vil være åpenbart for fagfolk at forskjellige sekvenser under anvendelse av andre metoder kan benyttes så lenge proteinet oppnås med høy renhet og bibeholder de biologiske aktiviteter.
For å utdype skjema I nærmere fjernes den uløselige masse fra fermenteringsmediet på konvensjonell måte, såsom ved sentri-fugering eller filtrering. Dersom næringsmediet skal filtreres kan det med fordel anvendes et filterhjelpemiddel, såsom "Dicalite". Deretter underkastes filtratet anionbytterkromatografi under eluering med en kationbuffer ved pH 7-8 etterfulgt av samme buffer inneholdende natriumklorid. En passendes kationbuffer med ovennevnte pH-verdi er f.eks. Tris-HCl. Fraksjonen som er eluert med den NaCl-holdige buffer oppsamles, konsentreres og renses ytterligere ved gelfiltreringskromatografi under anvendelse av ovennevnte kationbuffer. Fraksjoner oppsamles og under-søkes på nærvær av den aktive bestanddel. Et hensiktsmessig system for innledende overvåking av eluatet er å utføre et forsøk under anvendelse av Bacillus subtilis. De fraksjoner som oppviser inhiberingssoner kombineres, konsentreres og renses ytterligere ved anionbytterkromatografi under innledningsvis eluering med en kationbuffer med pH 7-8, og det fortsettes med en gradient av lineært stigende ionestyrke. Aktive fraksjoner undersøkes på homogenitet ved natriumdodecylsulfat-polyakrylamid-gelelektro-forese (SDS-PAGE), isoelektrisk fokusering og høytrykksvæske-kromatograf imetoder . Fraksjoner som bedømmes som homogene, kombineres og lyofiliseres for oppnåelse av det aktive protein.
Antibiotikumet kedarcidin er et kraftig antitumor-antibiotisk protein sammensatt av et enkeltkjedet polypeptid og en ikke-proteinholdig kromofor. Selv om prøver av antibiotikumet underkastet fysikalsk-kjemisk karakterisering og biologiske utprøvinger ble bedømt som homogene ved SDS-PAGE, isolelektrisk fokusering og høytrykksvæskekromatografi, viste det seg ved sekvens-oppdelingsforsøk, at antibiotikumet besto av en hoved-variant, og én eller to bivarianter. Variantene avviker fra hverandre med hensyn til polypeptidets innledningsvis N-ende-aminosyresekvens, slik som beskrevet nedenfor. Separering eller isolering av de individuelle varianter er ikke nødvendig for å oppnå antitumor-aktivitet.
Aminosyresammensetning
Under anvendelse av kjente standardmetoder ble det rensete proteins aminosyresammensetning bestemt. Sammensetningen er angitt i tabell IV.
Verdier i parentes angir antall rester per peptid bestemt ved aminosyresekvensanalyse.
Aminosyresekvens
For aminoterminalsekvensanalyse ble kedarcidin redusert med 2-merkaptometanol og renset ytterligere ved SDS-PAGE (15% akryl-amid) og utvunnet fra gelene ved elektroeluering eller elektro-blotting.
Til de fleste enzymatiske spaltinger ble kedarcidin anvendt uten ytterligere rensing. Kedarcidin ble redusert med 20mM ditiotreitol i 100 uliter 0,4 M Tris-HCl-buffer, pH 8,5, inneholdende 6 M guanidin-HCl, 0,1% Na2 EDTA, i 2 timer ved 50°C og deretter S-pyridyletylert med 100 mM 4-vinylpyridin natten over ved romtemperatur. Reaksjonen ble stoppet ved tilsetning av 10 uliter 2-merkaptoetanol i 1 time ved 50°C. Reaktantene ble fjernet ved dialyse mot 5 volum% eddiksyre i 24 timer, og det modifiserte kedarcidin ble deretter tørket i en "Speedvac" sentrifugalkonsentrator.
Enzymatisk spalting av S-pyridyletylert kedarcidin med ASP-N-enzym eller S-aureus V8 protease ble utført i 40 uliter 0,1 M Tris-eddiksyrebuffer, pH 8,0, inneholdende 0,7 M urea ved 37°C natten over under anvendelse av et enzym:substrat-forhold på 1:100 (ASP-N) eller 1:10 (V8 protease). Trypsinnedbrytning ble utført i 40 uliter 0,1 M Tris-eddiksyrebuffer, pH 8,0, ved 37°C natten over ved et enzym:substrat-forhold på 1-20. De enzymatiske nedbrytningsblandinger ble surgjort med trifluoreddiksyre (TFA) til pH 2,0 og separert ved høytrykksvæskekromatografi med omvendt fase.
Peptidrensing ved høytrykksvæskekromatografi med omvendt
fase ble utført med et "Model 130A"-separasjonssystem og foregikk ved 40°C med en "RP-300"-søyle (2,1 x 100 mm, Applied Biosystems, Inc.). Lineære acetonitrilgradienter bestående av 0,1% TFA i vann som utgangsbuffer og 60% acetonitril inneholdende 0,085% TFA som grensebuffer ble anvendt for eluering. Peptider ble oppsamlet manuelt. Aminosyresekvensbestemmelser ble utført i et automatisk aminosyresekvensbestemmelsesapparat ("Model 475 A", Applied Biosystems, Inc.) ved hjelp av standardmetoder.
Hovedvarianten av polypeptidet består av 114 aminosyrerester. Aminosyresekvensen ble bestemt til å være følgende:
N- terminus
C- terminus
To bivarianter ble identifisert, hvor den ene manglet den første alaninrest i hovedvarianten, mens den andre manglet de to første aminosyrerester, dvs. alamin og serin i hovedvarianten.
Bestemmelse av molekylvekt
(a) Ved gelfiltrering ( høytrykksvæskekromatografi- metode)
Ved anvendelse av en "TSK G2000 SW"-kolonne (7,5 x 300 mm)
(LKB Produkter AB, Sverige) ble gelfiltrering utført under anvendelse av 50 mM Tris-HCl-buffer inneholdende 0,5 M NaCl (pH 7,4) ved en strømningshastighet på 0,5 ml/minutt. Alternativt kan en "1-125"-proteinanalysekolonne fra "Waters Associates" anvendes med 0,2 M Tris-acetat som elueringsmiddel ved en strømnings-hastighet på 1 ml/minutt. Molekylvekten ble vurdert til 17.000 dalton ut fra referansekurven som ble oppnådd ved standard molekylvektmarkører (Bio Rad Laboratories).
(b) Natriumdodecylsulfat- polyakrylamidgel- elektroforesemetode
En prøve av proteinet og molekylvektmarkørene (fra Diversified Biotech, Maine) ble blandet med et tilsvarende volum "Seprasol" (bruksferdig proteinløsende væske inneholdende sakkarose og et sporfargestoff) og oppvarmet i 3 minutter ved 90°C umiddelbart forut for elektroforese. Elektroforese ble utført ved 300 V i "Seprabuff" (Tris-glycin-SDS, pH 8,3) inntil sporfargestoffet nådde bunnen av gelen. Gelen ble deretter nedsenket i en fargende løsning (1,25 g "Comassie BB R-250", 92 ml eddiksyre i 908 ml vandig metanol) i minst 10 timer, og deretter nedsenket i en avfargende løsning (75 ml eddiksyre og 50 ml metanol i 875 ml vann) inntil gelens bakgrunn ble transparent. "Seprasol" og "Seprabuff" kommer fra Integrated Separation Systems, Massachusetts. Molekylvekten ble bestemt til 12.400 dalton ved denne metode.
Isoelektrisk fokusering
Gelen som ble anvendt til fokusering ble fremstilt ved å blande
Den resulterende løsning ble avgasset i 10 minutter, og 1,5 ml 1% ammoniumpersulfat i vann og 10 uliter N,N,N<1>,N<1->tetramety1-etylendiamin ble tilsatt. Blandingen ble helt i støpeform og polymerisert. De anvendte elektrodeløsninger var 1 M fosforsyre ved anoden og 2% "1809 Ampholine", pH 6,8, ved katoden. Fokuser-ingsforsøket ble utført ved en konstant belastning på 25 watt i 2 timer. Prosentangivelsen refererer til vekt pr. volum. Det iso-elektriske punkt ble bestemt til 3,65, og migreringsavstanden fra katoden var 6,2 5 cm.
Biologisk aktivitet
Antitumor-aktiviteten til proteinet ble vurdert overfor transplanterbar P388 museleukemi. Til CDF.-mus ble det implantert intraperitonealt (i.p.) eller intravenøst (i.v.) 10 P388 leuke-miceller oppnådd fra DBA/2 donormus med denne transplanterbare museleukemi. Musene ble behandlet intraperitonealt enten med saltvann (kontrollmus) eller med doser av kedarcidin én gang daglig i 5 på hverandre følgende dager begynnende første dag etter tumorinokulering mot interperitonealt implantert P388 leukemi. Mot intravenøst implantert P388 leukemi mottok musene kedarcidin intravenøst på dag 1, 3 og 5 etter inokulering. Disse dyr ble iakttatt daglig og dødsfall notert. Forandringer i gjennomsnittlig legemsvekt (fra dagen for leukemiimplantering til dagen for siste behandling) ble bestemt for alle grupper for derved å avspeile legemiddeltoksisitet. Forekomsten av mus som var i live i hver gruppe på dag 5 etter tumorimplantering ble registrert for derved ytterligere å kunne vurdere legemiddel-toksisiteten. Intet terapeutisk resultat ansås for betydnings-fullt dersom mer enn én mus per behandlingsgruppe var død på dag 5. Behandlingsgrupper besto av enten 4 eller 6 mus, og kontroll-grupper besto av 10 mus. Antallet mus som overlevde til dag 30 (siste dag i forsøket) ble likeledes notert. Ved avslutning av forsøket ble den gjennomsnittlige overlevelsestid (MST) for hver gruppe bestemt og anvendt til beregning av %T/C, som er forholdet mellom MST for en behandlet gruppe og MST for kontrollgruppen multiplisert med 100. En %T/C-verdi på 125 eller mer indikerer vesentlig antitumor-aktivitet. In vivo-data er angitt i tabellene V og VI..
Kedarcidin ble også vurdert overfor B16 musemelanoma implantert intraperitonealt med 0,5 ml 10% tumorcellesuspensjon. Til hvert dosenivå ble det anvendt 10 mus. Legemidlet ble administret intraperitonealt én gang daglig i 9 på hverandre følgende dager, begynnende én dag etter tumorimplantering. Antallet overlevende mus på dag 10 og ved avslutningen av forsøket, dvs. dag 60, ble registrert. Testresultatene er angitt i tabell VII. %T/C-verdier på 125 eller mer angir vesentlig tumor-aktivitet.
Testresultatene som er angitt i tabellene V, VI og VII viser at antibiotisk kedarcidin er et kraftig middel, som oppviser reproduserbar antitumor-aktivitet in vivo overfor museleukemi B388 og B16 melanoma. Den iakttatte aktivitet ble manifestert ved økning i levetid ved intraperitoneal implantert B16 melanoma og i både intraperitonealt og intravenøst implantert B388, idet sistnevnte utgjør en form for sykdommen som er mer vanskelig å behandle effektivt på grunn av dens tendens til å disseminere. Kedarcidin er også blitt vurdert overfor subkutant implantert B16 melanoma, M5076 lungetumor hos mus, og intrakranialt implantert P388 leukemi, men viste ikke vesentlig aktivitet i disse dyremodeller.
Oppfinnelsen vil i det etterfølgende bli belyst ved hjelp av eksempler.
Eksempel 1
Fremstilling av vegetativ kultur av Streptoalloteichus stamme L585- 6
Streptoalloteichus sp. stamme L585-6 (ATCC 53650) ble bibeholdt og overført til reagensglass på skråsubstrater av gjær-maltekstraktagar bestående av
Ved hver overføring ble skråsubstratagaren inkubert ved 28°C i to uker. Vegetative kulturer ble fremstilt ved å overføre over-flateveksten fra skråsubstratkulturen til en 500 ml Erlenmeyer-kolbe som inneholdt 100 ml av et sterilt medium bestående av
Denne vegetative kultur ble inkubert ved 28°C i 72 timer på et roterende rysteapparat ved 250 omdr./minutt.
Eksempel 2
Fermentering i rystekolber
5 ml av den vegetative kultur fra eksempel 1 ble inokulert i 500 ml Erlenmeyerkolber, som hver inneholdt 100 ml av et produksjonsmedium bestående av
Produksjonskulturen ble inkubert ved 28°C på et roterende rysteapparat ved 250 omdr./minutt. Produksjonen av det antibiotiske protein ble overvåket ved mikrobielle metoder under anvendelse av B. subtilis og cytotoksiske in vivo metoder under anvendelse av musemelanoma cellelinje B16-F10 og humane tumorcellelinjer. Optimal produksjon ble vanligvis oppnådd etter 144-168 timer.
Eksempel 3
Tankfermentering
25 ml av den vegetative kultur fra eksempel 1 ble inokulert i en 2 liter "Vitro"-flaske som inneholdt 500 ml av det samme vegetative medium. Podekulturen på annet trinn ble inkubert ytterligere ved 28°C i 72 timer på et roterende rysteapparat ved en rystehastighet på 250 omdr./minutt. 50 ml av podekulturen på annet trinn ble inokulert i en "New Brunswick Microgen"-fermentor (16 liter nominelt volum) som innholdt 10 liter produksjonsmedium med den i eksempel 2 angitte sammensetning. Fermenteringen ble utført ved 28°C, gjennomlufting med 1 volum/minutt, og løsningen ble innstilt på 250 omdr./minutt. Produksjonen av antibiotisk kedarcidin ble overvåket med egnete in vitro biometoder.
Eksempel 4
Isolering og rensi, ng av kedarcidin
10 ml rått fermenteringsmedium ble blandet med 6 liter "Dicalite", og den resulterende tynne oppslemming ble filtrert på en "Dicalite"-pute. De uoppløselige materialer ble kastet og filtratet pumpet gjennom en "Zeta Prep" 250-QAE ionebytterpatron ved en hastighet på 30 ml/minutt. Patronen var blitt likevekts-innstilt på forhånd med 2 liter 50 mM Tris-HCl-buffer, pH 7,4. Eluatet ble oppsamlet. Patronen ble vasket med 1 liter 50 mil Tris-HCl-buffer, pH 7,4, og deretter eluert med 500 ml 50 mM Tris-HCl-buffer, pH 7,4, inneholdende 0,5 mol NaCl. Eluatet ble oppsamlet og konsetrert fra 500 ml til 100 ml under anvendelse av en "Amicon" standard ultrafiltreringscelle utstyrt med en "Amicon-YM5" membran. Den konsentrerte løsning ble filtrert
gjennom en gelfiltreringskolonne (5 x 100 cm) pakket med 1400 ml "Ultrogel"-AcA54 i et tilsvarende volum av 50 mM Tris-HCl-buffer. "Ultrogel"-laget var blitt brakt i likevektstilstand med 5 liter 50 mM Tris-HCl-buffer, pH 7,4. Den fyllte kolonne ble eluert med 2 liter 50 mM Tris-HCl-buffer, pH 7,4, ved en hastighet på 60 ml/minutt. Etter en første porsjon på 450 ml ble det oppsamlet fraksjoner på 10 ml, og hver fraksjon ble utprøvet under anvendelse av B. subtilis. De fraksjoner som ga inhiberingssoner (fraksjoner av 83-133) ble kombinert og konsentrert til 100 ml ved ultrafiltrering. Den konsentrerte løsning ble under perko-lering overført til ionebytterkolonnen (2,5 x 15 cm) pakket med en oppslemming av 70 ml "DEAE-Trisakry1" (LKB-Produkter AB, Sverige) i et tilsvarende volum 50 mM Tris-HCl-buffer. "Tris-akryl"-laget var blitt brakt i likevektstilstand med 10 kolonnevolumer 50 mM Tris-HCl-buffer. Den fyllte kolonne ble først eluert med 10 kolonnevolumer 50 mM Tris-HCl-buffer, etterfulgt av en 300 ml lineær gradient (helning = 0,1 M/time) av 100% 50 mM Tris-HCl-buffer til 100% 50 mM Tris-HCl-buffer inneholdende 0,5 M NaCl ved en strømningshastighet på 60 ml/time. Totalt 47 fraksjoner å 5 ml ble oppsamlet og utprøvet overfor B. subtilis. Aktive fraksjoner 25-37 ble kombinert og underkastet analytisk gelfiltrering/høytrykksvæskekromatografi under eluering med "Waters Protein analysis"-kolonne 1-125, 0,2 M Tris-acetat, pH 7,0, ved en strømningshastighet på 1 ml/minutt, og UV-detektor ved 260 nm. Under disse betingelser viste kromatogrammet en enkelt topp ved en oppholdstid på 8,3 minutter. De kombinerte fraksjoner ble også bedømt som homogene ved isoelektrisk fokusering og SDS-PAGE under de overfor beskrevne betingelser. Konsentrasjonen av den aktive komponent ble vurdert til 4,25 mg/ml ved lyofilisering av en 10 ml prøve og korreksjon for buffervekt.

Claims (3)

1. Fremgangsmåte til fremstilling av antibiotisk kedarcidin med følgende kjennetegn: (a) utseende: brungult faststoff, (b) molekylvekt: 12.400 dalton ved SDS-polyakrylamidgel-elektroforesemetoden, 17.000 ved gelfiltrering/høytrykksvæskekromatografimetoden, (c) UV-spektrum: stort sett som vist i fig. 1, (d) isoelektrisk punkt: 3,65, og (e) omfattende et polypeptid med følgende aminosyresekvens: X-ala-ala-val-ser-val-ser-pro-ala-thr-gly-leu-ala-asp-gly-ala-thr-val-thr-val-ser-ala-ser-gly-phe-ala-thr-ser-thr-ser-ala-thr-ala-leu-gln-cys-ala-ile-leu-ala-asp-gly-arg-gly-ala-cys-asn-val-ala-glu-phe-his-asp-phe-ser-leu-ser-gly-gly-glu-gly-thr-thr-ser-val-val-val-arg-arg-ser-phe-thr-gly-tyr-val-met-pro-asp-gly-pro-glu-val-gly-ala-val-asp-cys-asp-thr-ala-pro-gly-gly-cys-gln-ile-val-val-gly-gly-asn-thr-gly-glu-tyr-gly-asn-ala-ala-ile- ser-phe-gly-OH, hvor X er valgt blant H-ala-ser, H-ser og H, karakterisert ved at en kedarcidin-produserende Streptoalloteichusstamme med egenskaper som sp. nov., stamme L585-6, ATCC 53650, eller mutanter derav med de vesentlige biokjemiske og morfologiske egenskaper som opphavsstammen dyrkes i et medium som inneholder assimilerbare karbon- og nitrogenkilder under submerse, aerobe betingelser, og at antibiotikumet utvinnes fra dyrkningsmediet ved hjelp av konvensjonelle separeringsmetoder.
2. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1, karakterisert ved at den produserende stamme er stamme L585-6, ATCC 53650.
3. Biologisk ren kultur av mikroorganismen Streptoalloteichus, karakterisert ved at den er sp. nov., stamme L585-6, ATCC 53650.
NO891462A 1988-04-12 1989-04-10 FremgangsmÕte til fremstilling av et antibiotisk kedarcidin, samt en biologisk ren kultur av streptoalloteichus L585-6, ATCC 53650 NO174474C (no)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US18051988A 1988-04-12 1988-04-12
US07/323,001 US5001112A (en) 1988-04-12 1989-03-17 Antitumor antibiotic kedarcidin

Publications (4)

Publication Number Publication Date
NO891462D0 NO891462D0 (no) 1989-04-10
NO891462L NO891462L (no) 1989-10-13
NO174474B true NO174474B (no) 1994-01-31
NO174474C NO174474C (no) 1998-06-09

Family

ID=26876396

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO891462A NO174474C (no) 1988-04-12 1989-04-10 FremgangsmÕte til fremstilling av et antibiotisk kedarcidin, samt en biologisk ren kultur av streptoalloteichus L585-6, ATCC 53650

Country Status (24)

Country Link
US (1) US5001112A (no)
EP (1) EP0337430B1 (no)
JP (1) JP2850132B2 (no)
KR (1) KR970010137B1 (no)
CN (1) CN1034589C (no)
AT (1) ATE101653T1 (no)
AU (1) AU623641B2 (no)
CA (1) CA1338262C (no)
CY (1) CY1849A (no)
DE (1) DE68913063T2 (no)
DK (1) DK174751B1 (no)
ES (1) ES2061760T3 (no)
FI (1) FI93969C (no)
HK (1) HK83195A (no)
HU (1) HU201119B (no)
IE (1) IE62912B1 (no)
IL (1) IL89896A0 (no)
MY (1) MY105842A (no)
NO (1) NO174474C (no)
NZ (1) NZ228672A (no)
PL (1) PL161004B1 (no)
PT (1) PT90252B (no)
SG (1) SG30654G (no)
YU (1) YU73989A (no)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5143906A (en) * 1991-09-26 1992-09-01 Bristol-Myers Squibb Company Kedarcidin antitumor chromophore and pharmaceutical composition containing same
WO2003062458A2 (en) * 2002-01-24 2003-07-31 Ecopia Biosciences Inc. Method, system and knowledge repository for identifying a secondary metabolite from a microorganism
AU2009309416B2 (en) * 2008-10-27 2015-05-28 Glaxosmithkline Biologicals S.A. Purification method

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS519837B2 (no) * 1974-03-29 1976-03-30
JPS53107408A (en) * 1977-02-28 1978-09-19 Yamanouchi Pharmaceut Co Ltd Micellar preparation for rectal infusion
JPS6017206B2 (ja) * 1977-03-24 1985-05-01 浩 前田 ネオカルチノスタチン誘導体の製造法
JPS56113791A (en) * 1980-02-15 1981-09-07 Kaken Pharmaceut Co Ltd Novel antibiotic and its preparation
JPS57206693A (en) * 1981-06-10 1982-12-18 Ajinomoto Co Inc Protein an-7d
JPS59184135A (ja) * 1983-04-04 1984-10-19 Teijin Ltd グリセリンピログルタミン酸エステル類を含有する医薬品組成物

Also Published As

Publication number Publication date
SG30654G (en) 1995-09-01
ATE101653T1 (de) 1994-03-15
CA1338262C (en) 1996-04-23
PL161004B1 (pl) 1993-05-31
DE68913063D1 (de) 1994-03-24
FI93969B (fi) 1995-03-15
CN1037735A (zh) 1989-12-06
PT90252A (pt) 1989-11-10
DK173589A (da) 1989-10-13
PT90252B (pt) 1994-07-29
NZ228672A (en) 1990-07-26
DK174751B1 (da) 2003-10-20
EP0337430B1 (en) 1994-02-16
CY1849A (en) 1996-03-08
NO891462L (no) 1989-10-13
EP0337430A3 (en) 1991-07-24
HU201119B (en) 1990-09-28
FI93969C (fi) 1995-06-26
KR970010137B1 (ko) 1997-06-21
CN1034589C (zh) 1997-04-16
DK173589D0 (da) 1989-04-11
JP2850132B2 (ja) 1999-01-27
KR900016469A (ko) 1990-11-13
IE62912B1 (en) 1995-03-08
YU73989A (en) 1991-04-30
DE68913063T2 (de) 1994-06-09
NO174474C (no) 1998-06-09
HK83195A (en) 1995-06-01
PL278782A1 (en) 1989-12-27
ES2061760T3 (es) 1994-12-16
HUT50880A (en) 1990-03-28
AU623641B2 (en) 1992-05-21
IL89896A0 (en) 1989-12-15
IE891157L (en) 1989-10-12
AU3272889A (en) 1989-10-19
FI891710A0 (fi) 1989-04-11
NO891462D0 (no) 1989-04-10
JPH01317396A (ja) 1989-12-22
EP0337430A2 (en) 1989-10-18
MY105842A (en) 1995-01-30
US5001112A (en) 1991-03-19
FI891710A (fi) 1989-10-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5795767A (en) Epimerase
NO174474B (no) Fremgangsmaate til fremstilling av et antibiotisk kedarcidin, samt en biologisk ren kultur av streptoalloteichus L585-6, ATCC 53650
US5098887A (en) Angiotensin converting enzyme inhibitor
US4014860A (en) Plasminostreptin (enzyme inhibitor) and method for producing it from streptomyces
WO2002055715A1 (fr) Adn codant pour une d-myo-inositol 1-épimérase
EP0353342A1 (en) Low molecular weight xylanase glycoprotein
KR20020022758A (ko) 환상 리포펩티드 아실라제를 암호화하는 유전자 및 그 발현
WO1988005993A2 (en) Aminopeptidase for removing n-terminal methionine from proteins and proteins prepared therefrom
AU5758699A (en) Polypeptide having antihuman immunodeficiency virus activity, gene encoding the polypeptide and process for producing the polypeptide
EP0213320B1 (en) Physiologically active formamides
US4960877A (en) DNA having genetic information of L-α-glycerophosphate oxidase and application thereof
CZ279196B6 (cs) Protinádorové antibiotikum kedarcidin
JP2625129B2 (ja) 酵素活性阻害剤及びその製造法
CS251077B2 (en) Method of new polypeptide antibiotic production with antitumor effect
DD280553A5 (de) Verfahren zur herstellung des antibiotikums kedarcidin
KR20190047602A (ko) 신규 d-입체특이적 아미노산 아미다아제와 그 돌연변이체, 및 이를 이용한 d-아미노산 생산 방법
KR20200002183A (ko) 신규 d-트레오닌 생산 효소 및 이를 이용한 d-트레오닌의 생산 방법
WO2004029252A2 (en) A gene encoding vitamin b6 phosphate phosphatase and use thereof
Yang et al. Development Centerfor Biotechnology, 81 Chang Hsing Street, Taipei, Taiwan. ROC
JPH0811758B2 (ja) ポリペプチド同族体マリノスタチン
JPS61115100A (ja) Dc−79およびその製造法
JPS633789A (ja) 新規なエステラ−ゼ及びその製造法
JPS60168389A (ja) 新規なa−898物質,その製造法およびそれを有効成分とする抗腫瘍剤
JPS6339898A (ja) 新規なペプチドmr−33−a物質及びその製造法
JPS58107173A (ja) 新規微生物

Legal Events

Date Code Title Description
MK1K Patent expired