NO303451B1 - FremgangsmÕte for separasjon av en rÕproteinblanding - Google Patents

FremgangsmÕte for separasjon av en rÕproteinblanding Download PDF

Info

Publication number
NO303451B1
NO303451B1 NO901769A NO901769A NO303451B1 NO 303451 B1 NO303451 B1 NO 303451B1 NO 901769 A NO901769 A NO 901769A NO 901769 A NO901769 A NO 901769A NO 303451 B1 NO303451 B1 NO 303451B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
protein
exchange resin
ion exchange
csf
proteins
Prior art date
Application number
NO901769A
Other languages
English (en)
Other versions
NO901769D0 (no
NO901769L (no
Inventor
David Naveh
John Chu-Tay Tang
Original Assignee
Schering Corp
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
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=22340970&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=NO303451(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Schering Corp filed Critical Schering Corp
Publication of NO901769D0 publication Critical patent/NO901769D0/no
Publication of NO901769L publication Critical patent/NO901769L/no
Publication of NO303451B1 publication Critical patent/NO303451B1/no

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/435Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • C07K14/52Cytokines; Lymphokines; Interferons
    • C07K14/53Colony-stimulating factor [CSF]
    • C07K14/535Granulocyte CSF; Granulocyte-macrophage CSF
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J39/00Cation exchange; Use of material as cation exchangers; Treatment of material for improving the cation exchange properties
    • B01J39/26Cation exchangers for chromatographic processes
    • 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
    • C07K1/18Ion-exchange chromatography

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
  • Treatment Of Liquids With Adsorbents In General (AREA)
  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
  • Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)
  • Enzymes And Modification Thereof (AREA)

Description

Bakgrunn
Ionebytterkromatografi er en vanlig kromatografisk teknikk som er naturlig skånsom, billig, har stor kapasitet og kan lett måles. Imidlertid har denne teknikk til dags dato ikke vært anvendelig for adskillelse av nært beslektede urenheter fra proteiner, spesielt rDNA-proteiner.
Et eksempel på et slikt rDNA-protein er humant rekombinant GM-CSF. Komplementære DNA-molekyler (cDNA) til GM-CSF, som er faktorer som støtter vekst og utvikling av granulo-cytter og makrofager i blodet, har nylig blitt klonet og sekvensbestemt av et antall laboratorier. Dessuten er ikke-rekombinant GM-CSF renset fra kultursupernatanter av MO-cellelinjen (beskrevet i US patent 4 438 032), og de første 16 aminosyrer fra den N-terminale ende er sekvensbestemt, Gasson et al., Science, vol. 226, s. 1339-1342 (1984). Blant de humane GM-CSF er det observert heterogenitet i nukleotid-sekvens og aminosyresekvens. F.eks. er det på aminosyrenivå observert både threonin og isoleucin ved posisjon 100 med hensyn til den N-terminale alanin, noe som tyder på at flere allele former, eller polymorfe former av GM-CSF kan eksistere innen humane populasjoner.
Flere forskjellige fremgangsmåter er nå tilgjengelige for de novo-fremstilling og kloning av cDNA-molekyler, slik som cDNA GM-CSF, og for oppbygningen av cDNA-biblioteker. Eksempelvis ekstraheres totalt mRNA fra celler (f.eks. en ikke-transformert human T-celle-kilde) som gir polypeptider som utviser den ønskede aktivitet. De dobbeltstrengede cDNA-molekyler kan oppbygges fra dette totale mRNA ved anvendelse av primer-initiert revers transkripsjon for først å danne komplementet av hver mRNA-sekvens, og deretter ved priming for syntese av den andre streng. Deretter kan cDNA-molekylene klones ved å sammenføye dem med egnede plasmid- eller bakter-iofage vektorer gjennom komplementære homopolymere haler og kohesive ender som er dannet med linkersegmenter inneholdende egnede restriksjonsseter,etterfulgt av transformering av en egnet vert. Et bredt område av ekspresjonssystemer (dvs., vert-ekspresjonsvektorkombinasjoner) kan anvendes for å danne proteinene renset ved hjelp av fremgangsmåten ifølge fore liggende oppfinnelse. Mulige typer av vertceller innbefatter, men er ikke begrenset til, bakterieceller, gjærceller, insekt-celler, pattedyrceller og lignende.
Forskjellige fremgangsmåter er beskrevet for ekstra-hering av GM-CSF fra vertceller med etterfølgende rensing, men GM-CSF renses ikke alltid tilstrekkelig med godt utbytte og med bibehold av biologisk aktivitet.
Sammendrag av oppfinnelsen
Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for separasjon av en råproteinblanding i en første proteinfraksjon inneholdende et ønsket protein og en andre proteinfraksjon inneholdende ett eller flere, strukturelt nært beslektede, uønskede proteiner med ukjente isoelektriske punkter, omfattende at råproteinblandingen bringes i kontakt med en ionebytterharpiks ved en utvalgt pH, kjennetegnet ved at ionebytterharpiksen er en sterk ionebytterharpiks og at pH i råproteinblandingen justeres til en pH-verdi som utvelges ved: (a) bestemmelse av de isoelektriske punkter for et flertall proteiner i råproteinblandingen ved hjelp av datasimulering eller isoelektrofokuserende geler; (b) utvelgelse av en pH-verdi som ligger mellom de bestemte isoelektriske punkter for proteinene i fraksjonene som skal separeres, ved hvilken utvalgte pH-verdi proteiner i den første og andre proteinfraksjon er motsatt ladet og kun én av fraksjonene bindes til ionebytterharpiksen. Den ønskede proteinfraksjon bindes fortrinnsvis til ionebytterharpiksen. Fraksjonen bundet til ionebytterharpiksen elueres fortrinnsvis. pH av råproteinet justeres fortrinnsvis til en pH innen området for de isoelektriske punkter av proteinfraksjonene som skal adskilles, slik at det foreligger en forsterket netto ladningsdifferanse mellom fraksjonene. Foreliggende oppfinnelse angår også en fremgangsmåte for separasjon av et ønsket protein fra en nært beslektet urenhet i en råproteinblanding, kjennetegnet ved at (a) de isoelektriske punkter for det ønskede protein og urenheten bestemmes; (b) pH i råproteinblandingen justeres til et punkt mellom de isoelektriske punkter for det ønskede protein og
urenheten; og
(c) råproteinblandingen bringes ved en slik pH i kontakt med en ionebytterharpiks,
hvorved det ønskede protein og urenheten er motsatt ladet og kun én av disse bindes til ionebytterharpiksen. De isoelektriske punkter for proteinfraksjonene bestemmes fortrinnsvis ved hjelp av datasimulering eller ved anvendelse av isoelektrisk fokuserende geler.
Den ovenfor beskrevne fremgangsmåte er anvendelig for separering av rDNA-protein, spesielt granulocytt-makrofag-kolonistimulerende faktor (GM-CSF), leukocyttinterferon, lymfoblastoidinterferon, veksthormon, superoksyddismutase, erythropoiethin, antithrombin III, lactogen, plasminogen, prolactin, urokinase eller vitamin B12-bindingsprotein, nærmere bestemt for separering av GM-CSF ved adskillelse av denne fra
A4 GM-CSF.
I en spesielt foretrukket fremgangsmåte separeres protein ved sekvensielt å bringe proteinet i kontakt med: A. En anion-ionebytterharpiks, som en kvaternær aminharpiks, fortrinnsvis bundet til et tverrbundet dextran-, cellulose-, agarose- eller akrylstøttemateriale; B. en kation-ionebytterharpiks som fortrinnsvis har en sulfonatfunksjonalitet bundet til et tverrbundet dextran-, cellulose-, agarose- eller akrylstøttemateriale; og C. et gelfiltreringsmiddel som fortrinnsvis har et fraksjoneringsområde for proteiner på tilnærmet 5000 til 100 000 dalton.
Detaljert beskrivelse
Foreliggende oppfinnelse angår en høyoppløselig ione-bytterkromatografisk adskillelsesteknikk for separering av råproteiner, spesielt rDNA-proteiner. Ved denne fremgangsmåte utføres kromatograferingen nær de isoelektriske punkter for det ønskede protein som søkes gjenvunnet og de uønskede som søkes fjernet, fortrinnsvis ved en pH hvor det foreligger en forsterket (f.eks. den maksimale) differanse mellom ladninger på det ønskede protein og de uønskede, og hvor molekylene er motsatt ladet (polarisert). Denne forsterkede, netto ladningsdifferanse, som kun forekommer nær det isoelektriske punkt, kan anvendes for å utvelge egnede ionebytterkromatografiske betingelser, som fører til selektiv binding til ionebytterharpiksen ved nesten fravær av ladninger. For letthets skyld blir denne fremgangsmåte heretter referert til som Delta Isoelektrisk Punkt (DlP)-kromatografi.
Uønskede rDNA-proteiner som er nært beslektet med et ønsket rDNA- protein er vanskelig å fjerne fra råprotein ved hjelp av gelfiltreringskromatografi, ionebytterkromatografi, hydrofob interaksjonskromatografi, reversert fase høyytelses-væskekromatografi, metallchelaterende affinitetskromatografi, så vel som andre konvensjonelle kromatograferingsmetoder. Disse nært beslektede proteiner er vanligvis proteiner med en molekylvekt og ladningsfordeling som er nært beliggende proteinproduktet av interesse, vanligvis manglende en (eller fler) ladete aminosyrer. Eksempler på dette er proteiner som er proteolytiske nedbrytningsprodukter dannet ved avkutting av en peptidterminal som er tilgjengelig for proteolyse så vel som for kromatografisk interaksjon. Slike proteiner er be-traktet å være uadskillelige ved hjelp av konvensjonell ionebytterkromatograf i .
DIP-kromatografifremgangsmåten adskiller seg fra konvensjonell ionebytterkromatograf i på mange måter. DIP ut-føres ved en pH hvor proteiner som skal adskilles har meget små elektriske nettoladninger. Dette oppnås ved at proteinene anbringes på ioneby tterharpiksen ved en pH som kun ligger brøkdeler av en pH-enhet fra det isoelektriske punkt (pl) for det ønskede protein og dets nær beslektede proteiner. Dette står i motsetning til konvensjonell ionebytterkromatograf!, som utføres ved pH verdier hvor proteiner av interesse har sterke elektriske ladninger, og hvori anbringelse av proteinene utføres ved tilnærmet 1-2 hele pH-enheter fra det isoelektriske punkt, en størrelsesorden høyere enn ved DIP-kromatograf i .
pH ved hvilken DIP skal utføres beregnes på forhånd ved hjelp av datasimuleringer av ladningstetthet i forhold til pH for proteinet og de beslektede proteiner, eller analyt-iske teknikker som anvendelsen av isoelektrisk fokuserende geler. Ved konvensjonell ionebytterkromatografi bestemmes pH ved anbringelse av protein ved hjelp av brutto nettoladning på det ønskede protein, og anbringelsesbetingelser optimali-
seres empirisk, hvis i hele tatt. Triviell eksperimentering med prøving og feiling er nødvendig for å bestemme eluerings-betingelser.
I motsetning til konvensjonell ionebytterkromatografi hvori ingen forsøk utføres for å polarisere de uønskede proteiner i forhold til det ønskede protein, utvelges ved DIP-kromatografi anbringelses-pH-verdien slik at den ligger mellom det isoelektriske punkt for den nært beslektede uønskede protein og det ønskede protein, og derfor oppnår det ønskede protein en motsatt elektrisk ladning i forhold til det polari-serte uønskede proteiner.
Ved DIP-kromatografi pålegges en omgivelse av høy ionestyrke for å redusere protein-protein-interaksjoner ved anbringelsen, og en sterk ionebytter anvendes. For å erholde en maksimal adskillelse, foretrekkes ved konvensjonell ione-bytterteknologi anvendelse av ionebytterharpikser med lavere ionestyrke-anbringelsesbetingelser. Den lave protein-protein-interaksjon under anbringelse ved DIP-kromatografi fører til ytterst selektiv binding og ytterst fin adskillelse under anbringelsesfasen, og ytterligere adskillelse oppnås under normal gradienteluering. Ved konvensjonell ionebytterkromatograf;!.,. foregår ikke-selektiv binding under anbringelse og derfor oppnås kun gruppeadskillelse under anbringelse; det meste av adskillelæn erholdes under elueringsfasen, under sterke protein-protein-interaksjoner som er et resultat av høye lokalt bundne proteintettheter på den faste matrix.
Datasimuleringer av ladningstetthet i forhold til pH kan utføres ved anvendelse av kommersielt tilgjengelig programvare og en egnet datamaskin (f.eks. prosessorenhet, mikrodatamaskin eller personlig datamaskin). F.eks. kan en VAX-datamaskin (Digital Corp.) anvendes med en programvare-pakke som "Polypeptide Analysis System" fra Intellegentics, Inc., copyright 1981, 1982, 1983, 1984 og 1985. Ved anvendelse av denne programvare representerer den primære aminosyresekvens input, og ladningstetthetsfordelingen kan erholdes ved forskjellige pH-verdier. Alternativt kan pl bestemmes ved anvendelse isoelektrisk fokusering (IEF)-gelelektroforese i overenstemmelse med fremgangsmåter velkjent for fagmannen.
DIP-kromatografi kan anvendes på proteiner, spesielt rekombinante proteiner, som har isoelektriske punkter i et pH-område hvori proteinet ikke er denaturert. De isoelektriske punkter for mange proteiner er kjent. Se f.eks. den omfattende oversiktsartikkel av Righetti, et. al., "Isoelectric Points and Molecular Weights of Proteins - A New Table", i J. Chrom., 220 (1981), s. 115-194 ( Chromatography Rewiews). Eksempler på terapeutisk vesentlige proteiner som utviser isoelektrisk punkt-allotropisme for hvilke DIP-kromatografi kan være egnet er GM-CSF, leukocytt- og lymfoblastoid-interferoner, veksthormon, superoksyddismutase og erythropoietin. Andre proteiner innbefatter antitrombin III, lactogen, plasminogen, prolactin, urokinase og vitamin B^-bindingsprotein.
Et eksempel på anvendelsen av DIP-kromatografi er den følgende fremgangsmåte for separering av humant rekombinant GM-CSF. Et spesielt vanskelig aspekt ved separering av GM-CSF er fjerningen av et GM-CSF-nedbrytningsprodukt som mangler fire N-terminale aminosyrer og kjent som Delta 4 (A 4). GM-CSF separeres vanligvis ved hjelp av en kombinasjon av anionebytte på en kva temaer aminoethylkolonne, gel f iltrering og reversert fase-kromatografi, hvilken fremgangsmåte ikke er effektiv for å fjerne A4-urenheten.
DIP-kromatografi har imidlertid vist seg vellykket for å fjerne A4-urenheten. Først ble en datasimulering av det intakte GM-CSF-protein sammenlignet med datasimuleringen av A4-urenheten, og det ble bestemt at pl for GM-CSF er 5,24 og pl for A4-urenheten er 4,98. Deretter måtte en arbeids-pH innen dette området bestemmes, ved hvilken (a) GM-CSF oppnådde en motsatt ladning av A4-urenheten og (b) den relative størrelse av differansen mellom ladningene er tilstrekkelig forsterket for å gjøre adskillelse mulig. Det foreligger en meget liten ladningsdifferanse på 1 ladning/molekyl (1 ch/mol) mellom det intakte GM-CSF og A4-urenheten over et bredt pH-område (dvs. ved pH 0,5 er de respektive ladninger +16 og +15, og ved pH 11,5 er ladningene -11,1 og -12). Nær pH 5 for-" sterkes imidlertid, som beregnet på forhånd ved hjelp av data-modellen, ladningsdifferansen mellom intakt GM-CSF og A4-urenheten (dvs. at den relative ladningsdifferanse økes) og molekylene polariseres: ved pH 5, har GM-CSF + 0,9 ladninger/mol, mens A4-urenheten har kun - 0,1 ladninger/mol. Således er de to nødvendige betingelser for DIP tilfredsstilt: ladnings-polarisering og forsterking.
For videre å øke adkillelsen av intakt GM-CSF fra gjenværende uønskede proteiner med lav pl i E. coli-vertceller og fra proteolytiske destabiliserende faktorer, ble høy ionestyrke anvendt under anbringelse. Dette reduserer elektrostat-iske interaksjoner mellom molekylene. Under disse betingelser med høy ionestyrke foretrekkes derfor en sterk kationutbytter ved pH 5, f.eks. en kolonne med sulfonatfunksjonalitet bundet til et tverrbundet dextran-, cellulose-, agarose- eller akryl-støttemateriale (f.eks. S-Sepharose, produsert av Pharmacia, Inc., Piscataway, NJ).
Anvendelse av en slik kationebytterharpikskolonne gjorde det mulig å oppnå en ettrinns fjerning av den uønskede A4-urenhet, forskjellige uønskede proteiner med lav pl, et 20K E. coli protein som ikke tidligere kunne fjernes ved hjelp av andre fremgangsmåter, og en proteolytisk faktor, som derved stabiliserte sluttproduktet. Utførelse av kationutbytter-kromatografien øker utbyttet av GM-CSF fra tilnærmet 50 % til tilnærmet 90 %, med utbytter på 70-80 %. Ved et etterfølgende gelfiltreringstrinn økes utbyttet av GM-CSF til tilnærmet 99 %.
I det etterfølgende gis en generell beskrivelse av en fremgangsmåte for isolering og separering av GM-CSF. Anioneut-byttekromatografien, fortrinnsvis på en kvaternær aminoethylkolonne, er et konvensjonelt trinn ved separering av GM-CSF og utføres for å fjerne uønskede proteiner med høy pl fra supernatanten etter vertcellene er drept. Gelfiltreringstrinnet, som også er konvensjonelt, utføres for å fjerne uønskede proteiner med høy og lav molekylvekt. Mens det i det etter-følgende beskrives en fremgangsmåte hvori den ønskede proteinfraksjon er bundet til den sterke ionebytterharpiksen, er det også overveiet at i visse utførelsesformer av foreliggende oppfinnelse kan den uønskede proteinfraksjon bindes til den sterke ionebytterharpiks. Mens beskrivelsen og eksemplet er rettet på den kontinuerlige passering av råproteinet gjennom en ionebytterharpikskolonne, er likeledes andre kontaktmetoder overveiet, slik som satsvis kontakt.
Generelle kommentarer: Fremgangsmåten utføres ved 2-15 °C hvis ikke annet er angitt. Proteinkonsentrasjonen bestemmes ved hvert trinn ved hjelp av en analysebestemmelse for binding med Coomassie-blått. Hvis det forventede utbytte ikke oppnås i en kromatografisk fremgangsmåte, kan eluerte fraksjoner rekromatograferes på den samme kolonnen, eller alternativt resirkuleres gjennom et tidligere trinn eller en tidligere serie av trinn. Denne ombehandling kan utføres på eluerte sidefraksjoner fra en sats eller flere sammenslåtte satser. Ved ethvert trinn kan konsentrering utføres ved hjelp av ammoniumsulfat-utfelling, isoelektrisk punkt-utfelling og/eller ultrafiltrering. Bufferoppløsninger lages med deionisert vann (DI), reversosmose-vann (RO), eller vann for injek-sjon (WFI).
Trinn I: Kromatografi på kvarternær aminkolonne
pH av råekstraktet av GM-CSF justeres til 5-7,5 med
en buffer slik som IM Bis-tris (bis ^2-hydroksyethyl^ imino-tris-£hydroksymethyl| methan) og/eller 4N HC1. Oppløsningen klares deretter ved sentrifugering og/eller filtrering.Ledningsevnen justeres til under 10 millisiemen/centimeter (mS/cm) ved fortynning med vann eller tilsetning av saltopp-løsning som 4N NaCl. Satsen anbringes på en kvarternær aminkolonne (dvs. en kvarternær aminfunksjonalitet bundet til et tverrbundet dextran-, cellulose-, agarose- eller akryl-støttemateriale, som Q-Sepharose, produsert av Pharmacia, Inc.) ved en anbringelsesmengde som ikke er større enn 50 g protein pr. liter gel. Eluering utføres med en NaCl-gradient i områdét"0-0,4M, eller annet egnet salt i en buffer som 20mM Bis-tris. Egnede fraksjoner kombineres for videre be-handling.
Trinn II: Kromatografi pa sulfonatkolonne
De kombinerte fraksjoner justeres til pH 5, som er innenfor området for isoelektriske punkter av proteinfraksjonene som bestemt ved DIP-kromatografi, med en syre som IM eddiksyre eller 4N HC1, eller en base som 6N NaOH. Lednings-evnen justeres til 13 mS/cm med en buffer som 0,01M eddiksyre justert til pH 5 med NaOH. Oppløsningen filtreres gjennom et 0,2 micron filter og anbringes på en sulfonatkolonne (dvs. en sulfonatfunksjonalitet bundet til et tverrbundet dextran-, cellulose-, agarose- eller akrylstøttemateriale som S-Sepharose) i en mengde som ikke er større enn 20 gram protein pr. liter kolonnemateriale. Eluering utføres med en oppløsning av et salt som NaCl ved en konsentrasjonsgradient opp til 0,5M i en buffer som 20mM eddiksyre -0,13M NaCl, pH 5,0*.. Egnede fraksjoner kombineres for videre behand-ling. Dette kromatografitrinn blir vanligvis gjentatt.
Trinn III; Ammoniumsulfatutfelling
Ammoniumsulfat tilsettes til de kombinerte S-Sepharose-fraksjoner til en sluttkonsentrasjon på 50-60 % metning. Bunnfallet oppsamles ved hjelp av sentrifugering. Bunnfallet kan lagres nedkjølt.
Trinn IV: Gelfiltreringskromatografi
Ammoniumsulfatbunnfallet oppløses i en buffer som lOmM natriumfosfat - 50mM sitronsyre, pH 6, inneholdende opptil 0,35M av et salt som natriumklorid. oppløsn-ingen sentrifugeres og filtreres gjennom et filter med pore-størrelse på 0,2 micron forut for anbringelse på en gelfil-treringskolonne med et fraksjoneringsområde fra tilnærmet 5000 til tilnærmet 100 000 dalton for proteiner, f.eks. Sephacryl S-200 HR (produsert av Pharmacia, Inc.), på forhånd ekvilibrert med den samme buffer. Anbringelsesmengden er ikke større enn 3,5 g protein pr. liter gel. Kolonnen elueres med den.samme buffer og egnede fraksjoner kombineres. Fraksjonene dialyseres mot en buffer som lOmM fosfat - 2mM citrat, pH 7,2. Alternativt kan hele trinn IV utføres i denne siste buffer.
Trinn V: Hovedmengde av GM- CSF
De kombinerte fraksjoner filtreres gjennom et filter med porestørrelse 0,2 micron eller mindre og lagres ved
- 20 °C eller lavere..
Typiske IEF-gelelektroforesefremgangsmåter beskrives i de følgende referanser: 1. Elektroforeseteknikker, Academic Press, (1983) Red.: G.F. Simpson & M. Whittaker, "Recent Developments in Isoelectric-focusing", J.S. Fawcett, s. 57. 2. Isoelektrisk fokusering: Teori, metologi og anvendelse, P.G. Righetti, Elsevier Biomedical Press, (1983) s. 148. 3. Anvendelse av separator-isoelektrisk fokusering innen pH området 4-6, P. Gill, Electrophoresis 6^:282 ( 1985). 4. Hurtig farving av proteiner ved ultratynn isoelektrisk fokusering i polyakrylamidgel,
M.D.Frey, Electrophoresis 3:27-32 (1987).
5. Ultra-tynnskikt-isoelektrisk fokusering av enzymer i leverprøver fra linerler,
M. Germeiner, Electrophoreses _3: 146 ( 1982).
I det følgende presenteres et eksempel som illustrerer fremgangsmåter for separering av GM-CSF basert på DIP-teknikken.
Eksempel 1
Separering av GM- CSF
Trinn 1: Kvaternært amin-kolonnekromatografi
pH av 180 liter råekstrakt av GM-CSF ble justert til pH 6,0 med 3,6 liter IM Bis-tris buffer (pH 6,0) og med 2 liter 4N HC1. Oppløsningen ble klaret ved hjelp av sentrifugering under anvendelse av en Sharples sentrifuge ved en tilføringshastighet på 0,75 liter/minutt. Supernatanten ble fortynnet tilnærmet 1,55 ganger med kaldt deionisert vann for å nå en sluttlig ledningsevne på 5,5 mS/cm. En 12 1 Q-Sepharosekolonne ble ekvilibrert med 10 kolonnevolumer 20mM Bis-tris buffer .med pH 6,0, og 43,6 1 ekstrakt ble anbragt på kolonnen i en anbringelsesmengde på 20 mg protein pr. ml harpiks. Kolonnen (diameter 25 cm) ble vasket ved en gjennom-strømningshastighet på 250 ml/min med 120 1 ekvilibrert buffer. En lineær gradient ble etablert mellom 78 1 20mM Bis-tris buffer inneholdende 0,03 NaCl ved pH 6,0 og 78 1 20mM Bis-tris buffer ved pH 6,0 inneholdende 0,32M NaCl. Fraksjoner (hver på 1,2 1) ble kombinert på basis av gelelektroforese (SDS-PAGE) og det oppsamlede protein (4,9 1) ble kromatografert i trinn 2.
Trinn 2: Sulfonatkolonnekromatografi
De kombinerte fraksjoner (4,9 1) fra trinn 1 ble justert til pH 5 med 49 ml IM eddiksyre (pH 5,0) og lednings-evnen ble justert til 15 mS/cm med 2 1 0,01M eddiksyre, justert til pH 5 med NaOH. Oppløsningen ble filtrert gjennom et 0,2 micron filter og deretter anbragt på en 0,8 1 S- Sepharosekolonne som på forhånd var ekvilibrert med 20mM eddiksyre inneholdende 0,13M NaCl ved pH 5 med en anbringelsesmengde på 4,7 mg/ml kolonnemateriale. Kolonnen ble vasket med 2,4 1 ekvilibreringsbuffer, deretter eluert med en lineær gradient etablert mellom 5,6 1 20mM eddiksyre ved pH 5 inneholdende 0,13M NaCl, og 5,6 1 20mM eddiksyre ved pH 5 inneholdende 0,5M NaCl. Fraksjonene ble kombinert på basis av gelelektroforese. Dette kromatograferingstrinn ble gjentatt.
Trinn 3: Utfelling med ammoniumsulfat
Ammoniumsulfat ble tilsatt til de kombinerte fraksjoner fra trinn 2 (240 1), til en konsentrasjon på 351 g/l (55 % metning). Oppløsningen ble opprettholdt ved 4 °C uten om-røring i 2 timer, og ble deretter sentrifugert ved 4500 rpm i 30 minutter ved 4 °C for å erholde bunnfallet.
Trinn 4: Gelfiltreringskromatografi
Ammoniumsulfatpelleten ble oppløst i 36 ml 18mM natriumfosfat - 2mM sitronsyre, pH 7,2 buffer. Oppløsningen ble sentrifugert ved 4500 rpm i 30 minutter og supernatanten ble filtrert gjennom et 0,2 micron filter. Filtratet ble anbragt på en 1,8 1 Sephacryl S-200HR-kolonne som på forhånd var ekvilibrert med fosfat-citrat pH 7,2 buffer ved en anbringelsesmengde på 0,21 mg/ml gel. Kolonnen ble eluert med 1,9 1 av den samme pH 7,2 buffer. Fraksjoner ble kombinert på basis av proteinbestemmelse.
Trinn 5: Filtrering
De kombinerte fraksjoner fra trinn 4 ble filtrert gjennom et 0,2 micron filter og lagret ved - 20 °C.

Claims (10)

1. Fremgangsmåte for separasjon av en råproteinblanding i en første proteinfraksjon inneholdende et ønsket protein og en andre proteinfraksjon inneholdende ett eller flere, strukturelt nært beslektede, uønskede proteiner med ukjente isoelektriske punkter, omfattende at råproteinblandingen bringes i kontakt med en ionebytterharpiks ved en utvalgt pH,karakterisert vedat ionebytterharpiksen er en sterk ionebytterharpiks og at pH i råproteinblandingen justeres til en pH-verdi som utvelges ved: (a) bestemmelse av de isoelektriske punkter for et flertall proteiner i råproteinblandingen ved hjelp av datasimulering eller isoelektrofokuserende geler; (b) utvelgelse av en pH-verdi som ligger mellom de bestemte isoelektriske punkter for proteinene i fraksjonene som skal separeres, ved hvilken utvalgte pH-verdi proteiner i den første og andre proteinfraksjon er motsatt ladet og kun én av fraksjonene bindes til ionebytterharpiksen.
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert vedat fraksjonen inneholdende det ønskede protein bindes til ionebytterharpiksen.
3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2,karakterisert vedat fraksjonen som er bundet til ionebytterharpiksen deretter elueres.
4. Fremgangsmåte ifølge ethvert av kravene 1-3,karakterisert vedat det ønskede protein er et rekombinant protein.
5. Fremgangsmåte ifølge ethvert av kravene 1-4,karakterisert vedat det ønskede protein er granulocytt-makrofag kolonistimulerende faktor (GM-CSF), leukocyttinterferon, lymfoblastoidinterferon, veksthormon, superoksyddismutase, erythropoiethin, antithrombin III, lactogen, plasminogen, prolactin, urokinase eller vitamin B12-bindingsprotein.
6. Fremgangsmåte ifølge ethvert av kravene 1-5,karakterisert vedat det ønskede protein er GM-CSF.
7. Fremgangsmåte ifølge krav 6,karakterisert vedat GM-CSF separeres fra A4 urenheten.
8. Fremgangsmåte ifølge ethvert av kravene 1-7,karakterisert vedat den første proteinfraksjon bindes til en anionebytterharpiks, elueres og deretter underkastes gelfiltreringskolonnekromatografi.
9. Fremgangsmåte ifølge krav 1 for separasjon av et ønsket protein fra en nært beslektet urenhet i en råproteinblanding, karakterisert vedat (a) de isoelektriske punkter for det ønskede protein og urenheten bestemmes; (b) pH i råproteinblandingen justeres til et punkt mellom de isoelektriske punkter for det ønskede protein og urenheten; og (c) råproteinblandingen bringes ved en slik pH i kontakt med en ionebytterharpiks, hvorved det ønskede protein og urenheten er motsatt ladet og kun én av disse bindes til ionebytterharpiksen.
10. Fremgangsmåte ifølge krav 9,karakterisert vedat det ønskede protein er GM-CSF, urenheten er A4 GM-CSF og pH i råproteinblandingen justeres til pH 5.
NO901769A 1987-10-23 1990-04-20 FremgangsmÕte for separasjon av en rÕproteinblanding NO303451B1 (no)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11188687A 1987-10-23 1987-10-23
PCT/US1988/003589 WO1989003840A1 (en) 1987-10-23 1988-10-19 Method of purifying protein

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO901769D0 NO901769D0 (no) 1990-04-20
NO901769L NO901769L (no) 1990-04-20
NO303451B1 true NO303451B1 (no) 1998-07-13

Family

ID=22340970

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO901769A NO303451B1 (no) 1987-10-23 1990-04-20 FremgangsmÕte for separasjon av en rÕproteinblanding

Country Status (21)

Country Link
EP (2) EP0391934A1 (no)
JP (1) JPH0788395B2 (no)
KR (1) KR930008447B1 (no)
CN (1) CN1031943C (no)
AT (1) ATE121418T1 (no)
AU (1) AU626008B2 (no)
DE (1) DE3853610T3 (no)
DK (1) DK99690A (no)
ES (1) ES2070855T5 (no)
FI (1) FI103974B1 (no)
HU (1) HU204537B (no)
IE (1) IE72219B1 (no)
IL (1) IL88118A (no)
MY (1) MY108512A (no)
NO (1) NO303451B1 (no)
NZ (1) NZ226651A (no)
OA (1) OA09787A (no)
PT (1) PT88813B (no)
TN (1) TNSN88111A1 (no)
WO (1) WO1989003840A1 (no)
ZA (1) ZA887862B (no)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1989010932A1 (en) * 1988-05-13 1989-11-16 Amgen Inc. Compositions and method for treating or preventing infections in animals
US7217689B1 (en) 1989-10-13 2007-05-15 Amgen Inc. Glycosylation analogs of erythropoietin
US5110913A (en) * 1990-05-25 1992-05-05 Miles Inc. Antibody purification method
US5463029A (en) * 1992-11-23 1995-10-31 Immunex Corporation Purification of fusion proteins comprising GM-CSF and IL-3
JPH09502728A (ja) * 1993-09-15 1997-03-18 アルファ セラピューティク コーポレイション α▲下1▼−酸性糖タンパク質の精製方法及び精製物
US5808011A (en) * 1996-07-01 1998-09-15 Biopure Corporation Method for chromatographic removal of prions
US7304150B1 (en) 1998-10-23 2007-12-04 Amgen Inc. Methods and compositions for the prevention and treatment of anemia
DK1165119T3 (da) 1999-04-08 2003-12-15 Genentech Inc Sammensætning baseret på modsat ladede polypeptider
SI2261230T1 (sl) * 2002-09-11 2017-08-31 Chugai Seiyaku Kabushiki Kaisha Postopek čiščenja proteinov
DE10360841A1 (de) * 2003-12-20 2005-07-14 Henkel Kgaa Helle, stabile, staub- und geruchsarme Enzymgranulate
CN104610422A (zh) * 2005-03-11 2015-05-13 惠氏公司 弱分配层析的方法
SE529259C2 (sv) * 2005-08-31 2007-06-12 Ge Healthcare Bio Sciences Ab Tillverkning av kromarografimatriser, en kromarografimatris, en vätskekromatografikolonn, prcess för att isolera målföreningar och användning av en kromarografimatris för vätskekromatografi
EP2117330B1 (en) * 2006-11-10 2017-07-26 Murray Goulburn Co-Operative Co. Limited Process for the preparation of angiogenin
CN101556261B (zh) * 2009-05-25 2012-01-11 北京理工大学 微管内等电聚焦和剪断吹出培养测定微生物等电点的方法
CN101556260B (zh) * 2009-05-25 2012-01-11 北京理工大学 固定化pH梯度毛细管等电聚焦测定微生物等电点的方法
WO2013075740A1 (en) * 2011-11-23 2013-05-30 Sanofi Antibody purification method
BR112014015101A8 (pt) * 2011-12-22 2021-06-08 Genentech Inc métodos para intensificar eficiência de etapas de cromatografia a jusante para purificação de anticorpos
DK3301115T3 (da) 2013-05-06 2022-01-31 Sanofi Sa Kontinuerlig flertrinsfremgangsmåde til oprensning af antistoffer

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4658018A (en) * 1984-03-13 1987-04-14 Immunex Corporation Process for producing homogeneous colony stimulating factor
IL76360A0 (en) * 1984-09-26 1986-01-31 Takeda Chemical Industries Ltd Mutual separation of proteins
ZA872781B (en) * 1986-05-19 1987-10-05 Immunology Ventures B-cell stimulating factor

Also Published As

Publication number Publication date
HU886264D0 (en) 1990-07-28
ZA887862B (en) 1989-06-28
JPH0788395B2 (ja) 1995-09-27
NO901769D0 (no) 1990-04-20
DE3853610T3 (de) 2004-05-13
IL88118A (en) 1993-06-10
DE3853610T2 (de) 1995-08-31
MY108512A (en) 1996-10-31
CN1032661A (zh) 1989-05-03
IE883168L (en) 1989-04-23
AU626008B2 (en) 1992-07-23
IE72219B1 (en) 1997-04-09
EP0313343A1 (en) 1989-04-26
OA09787A (en) 1994-04-15
ES2070855T3 (es) 1995-06-16
EP0313343B2 (en) 2003-07-23
CN1031943C (zh) 1996-06-05
JPH03500649A (ja) 1991-02-14
PT88813B (pt) 1993-01-29
HU204537B (en) 1992-01-28
AU2624788A (en) 1989-05-23
FI103974B (fi) 1999-10-29
NO901769L (no) 1990-04-20
IL88118A0 (en) 1989-06-30
EP0391934A1 (en) 1990-10-17
EP0313343B1 (en) 1995-04-19
ES2070855T5 (es) 2004-03-01
TNSN88111A1 (fr) 1990-07-10
HUT52783A (en) 1990-08-28
WO1989003840A1 (en) 1989-05-05
DE3853610D1 (de) 1995-05-24
DK99690D0 (da) 1990-04-23
DK99690A (da) 1990-04-23
KR890701618A (ko) 1989-12-22
KR930008447B1 (ko) 1993-09-04
FI103974B1 (fi) 1999-10-29
ATE121418T1 (de) 1995-05-15
NZ226651A (en) 1990-09-26
FI902017A0 (fi) 1990-04-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO303451B1 (no) FremgangsmÕte for separasjon av en rÕproteinblanding
EP0212960B1 (en) Purification and activation of proteins from insoluble inclusion bodies
US5451662A (en) Method of purifying protein
Tarnowski et al. [23] Large-scale purification of recombinant human leukocyte interferons
EP1329461B1 (en) Method of eliminating human serum albumin polymers
CN109879930B (zh) 一种重组蛋白的纯化方法
Khan et al. Large-scale production of recombinant proteins: human leukocyte interferon
JP6232130B2 (ja) ダルベポエチンアルファの精製方法
US11220525B2 (en) Method for dynamically removing recombinant human nerve growth factor precursor by hydrophobic interaction chromatography
EP0299746B1 (en) Purification of gm-csf
IE910027A1 (en) Purification of human interleukin-4 from a secreted escherichia coli mutant
EP0210588B1 (en) Antitumor polypeptide and a method of preparing the same
CN111925450B (zh) 一种去除毕赤酵母表达重组蛋白聚集体和/或降解片段的方法
JP3151867B2 (ja) 血清アルブミンの精製方法
Cruz et al. Preparative isolation of recombinant human insulin-A chain by ion exchange chromatography
EP0446850B1 (en) Process for purifying recombinant human beta-interferon
RU2132386C1 (ru) Способ получения рекомбинантного интерферона-гамма человека
KR0140263B1 (ko) 재조합 인간 인터페론 베타의 정제방법
EP2768844B1 (en) Separation of acetylated proteins from unacetylated proteins
CN116948039A (zh) 一种抗b7h3抗体-细胞因子融合蛋白的纯化方法
Azadi et al. Improvements in the Downstream Processing of rhGH production in Pichia pastoris: Optimization of hGH purification using activated carbon clarification in Pichia pastoris
Ghosh et al. Production of Therapeutic Polypeptides through Escherichia coli: A Perspective
Gu Purification techniques for human growth hormone (hGH) and an hGH antagonist
Horn et al. Production of an immunologically and biologically active GIP in Escherichia coli through expression of a chemically synthesized gene

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Lapsed by not paying the annual fees

Free format text: LAPSED IN APRIL 2001