NO892497L - Polynukleotid-fosforylase immobilisert paa epoxyaktiverte perler. - Google Patents

Polynukleotid-fosforylase immobilisert paa epoxyaktiverte perler.

Info

Publication number
NO892497L
NO892497L NO89892497A NO892497A NO892497L NO 892497 L NO892497 L NO 892497L NO 89892497 A NO89892497 A NO 89892497A NO 892497 A NO892497 A NO 892497A NO 892497 L NO892497 L NO 892497L
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
epoxy
immobilized
particles
approximately
pnpase
Prior art date
Application number
NO89892497A
Other languages
English (en)
Other versions
NO892497D0 (no
Inventor
John Richard Moran
Original Assignee
Du Pont
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 Du Pont filed Critical Du Pont
Publication of NO892497D0 publication Critical patent/NO892497D0/no
Publication of NO892497L publication Critical patent/NO892497L/no

Links

Classifications

    • 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
    • C12N11/00Carrier-bound or immobilised enzymes; Carrier-bound or immobilised microbial cells; Preparation thereof
    • C12N11/02Enzymes or microbial cells immobilised on or in an organic carrier
    • 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
    • C12N11/00Carrier-bound or immobilised enzymes; Carrier-bound or immobilised microbial cells; Preparation thereof
    • C12N11/02Enzymes or microbial cells immobilised on or in an organic carrier
    • C12N11/08Enzymes or microbial cells immobilised on or in an organic carrier the carrier being a synthetic polymer
    • C12N11/082Enzymes or microbial cells immobilised on or in an organic carrier the carrier being a synthetic polymer obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C12N11/084Polymers containing vinyl alcohol units
    • 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
    • C12P19/00Preparation of compounds containing saccharide radicals
    • C12P19/26Preparation of nitrogen-containing carbohydrates
    • C12P19/28N-glycosides
    • C12P19/30Nucleotides
    • C12P19/34Polynucleotides, e.g. nucleic acids, oligoribonucleotides
    • 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
    • C12N11/00Carrier-bound or immobilised enzymes; Carrier-bound or immobilised microbial cells; Preparation thereof
    • C12N11/02Enzymes or microbial cells immobilised on or in an organic carrier
    • C12N11/08Enzymes or microbial cells immobilised on or in an organic carrier the carrier being a synthetic polymer
    • C12N11/082Enzymes or microbial cells immobilised on or in an organic carrier the carrier being a synthetic polymer obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C12N11/087Acrylic polymers
    • 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
    • C12N11/00Carrier-bound or immobilised enzymes; Carrier-bound or immobilised microbial cells; Preparation thereof
    • C12N11/02Enzymes or microbial cells immobilised on or in an organic carrier
    • C12N11/08Enzymes or microbial cells immobilised on or in an organic carrier the carrier being a synthetic polymer
    • C12N11/089Enzymes or microbial cells immobilised on or in an organic carrier the carrier being a synthetic polymer obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Description

Foreliggende oppfinnelse angår immobilisert polynukleotid-fosforylase (PNPase).
Polynukleotid-fosforylase er et bakterielt enzym som katalyserer syntesen av enkel-trådet polyribonukleotid (også benevnt polyribonukleosid-monofosfat, poly NMP eller NMP n)
fra ribonukleotid-difosfater (NDP) under tilstedeværelse av magnesiumioner:
hvor n er et helt tall og P^ angir fosfation. Hvert
NDP tilsettes sekvensielt til den frie 3<1->hydroxylterminal
av tidligere dannet polyribonukleotid (NMP)n_^. Ofte anvendes en start-tråd av (NMP)n_^ved begynnelsen av reaksjonen. Reaksjonslikevekten kan endres i retningen av nedbryt-ning av polyribonukleotid ved å øke konsentrasjonen av fosfationer. Således kan PNPase anvendes for å katalysere fosforolysen av polyribonukleotider for å danne ribonukleosid-difosfater såvel som å katalysere dannelsen av polyribonukleotider fra ribonukleosid-difosfater.
Poly-NMP kan være en naturlig forekommende enkel-trådet ribonukleinsyre (ssRNA) eller en homopolymer eller kopolymer ssRNA som polyinosinsyre (poly I), polycytidylsyre (poly C)
eller polycytidyl/uridylsyre (poly C, U). Poly I og poly C
eller poly C, U kan herdes til dannelse av dobbel-trådet ribonnukleinsyre (dsRNA) anvendelig for induksjon av interferon og i behandlingen av virusinfeksjoner og kreft,
som fremlagt f.eks. i US Patent 4 130 641 og European Published Applications 113 162 og 213 921.
Syntesereaksjonene og fosforolysereaksjonene utføres vanligvis med PNPasen i oppløsning som fritt enzym. Som beskrevet i Boyer, Editor, The Enzymes, 3dje utgave, volum XV, del 8, (1982), side 546, er PNPase imidlertid
immobilisert på forskjellige uoppløselige materialer som nitrocellulosefiltere, celluloseperler, mercerisert cellulose, Sepharose (r) 4B polysakkarid, hydrazid agarose, diazotisert p-aminobenzensulfonylethyl (ABSE) agarose, ABSE Sephadex
G-200 og ABSE cellulose. Boyer angir at den immobiliserte PNPase har fortrinn fremfor det oppløselige enzym; med noe understøttelse forbedres polymerisering under pH-betingelser som begunstiger polymerisering fremfor fosforolyse, adskillelse av reaksjonsprodukter fra enzym er forenklet, og enzymet kan resirkuleres flere ganger.
Thang et al., Biochemical and Biophysical Research Communications, Vol. 31, s. 1-8 (1968) fremlegger PNPase immobilisert på et nitrocellulosefilter. Hoffmann et al., Biochemical and Biophysical Research Communications,
Vol. 41, nr. 3, s. 710-714 (1970) fremlegger anvendelse av PNPase bundet til CNBr-aktivert cellulose for fremstilling
av homopolynukleotider. Smith et al., FEBS Letters, Vol. 30, nr. 2, s, 246-248 (1973) fremlegger anvendelse av PNPase
(r)
bundet til mercerisert cellulose eller Sepharose^ eller aminoalkylsilan-glassperler for fremstilling av enkel-trådete polyribonukleotider. Soreq et al., Journal of Biological Chemistry, Vol. 252, s. 6885-6888 (1977), fremlegger PNPase immobilisert på CNBr-aktivert Sepharose^ for fosforolyse av polynukleotider. Bachner et al., Biochemical and Biophysical Research Communications, Vol. 63, nr. 2, s. 476-483 (1975) nevner at polynukleotider ble syntetisert med PNPase immobilisert på agarose. Yamauchi et al., Journal of Fermentation Technology, Vol. 64, nr. 6, s. 517-522 (1986)
and Yamauchi et al., Journal of Fermentation Technology,
Vol. 64, nr. 5, s. 455-457 (1985) fremlegger PNPase immobilisert på aminopropyl-porøst glass ved hjelp av forskjellige kovalentbinding-fremgangsmåter, og angir at det erholdte produkt ved hjelp av glutaraldehyd-binding
er egnet for praktisk fremstilling av polynukleotider som poly-I poly-C. Yamauchi refererer også til tidligere fremgangsmåter for immobilisering av PNPase på CNBr-aktivert cellulose og på silikagel, men angir at disse fremgangsmåter ikke helt var tilfredsstillende. Brentall et al., Tetrahedron Letters, nr. 25, s. 2595-2596 (1986) fremlegger polymerisering av 8-kloroadenosin-difosfat ved anvendelse av PNPase immobilisert
på cellulose. Vang et al., Biochemical and Biophysical Research Communications, Vol. 90, nr. 2, s. 606-614 fremlegger
(r)
immobilisering av PNPase på CNBr-aktivert Sepharose^ og angir at det bundne enzym bibeholder 70 % av dets aktivitet ved polymerisering av NDP. Cashion et al., Biotechnology and Bioengineering, Vol. XXIV, s. 493-423 (1982), Cashion et al., Nucleic Acids Research, Symposium Series nr. 7, s. 173-189
(1980), og Cashion et al. US Patent 4 379 843 beskriver immobiliseringen av PNPase og andre enzymer på tritylert agarose eller Sepharose(^R)-perler ved hjelp av ikke-kovalent binding. Ansberga et al., USSR publiserte patentsøknad 810 717 fremlegger PNPase immobilisert i gamma-aluminium-hydroxyd for syntese av polynukleotider. Kratasyuk et al.,
Izv. Sib. Otd. Akad. SSSR. Ser. Biol. Nauk. Vol. 2,
s. 93-99 (1978) fremlegger PNPase immobilisert på en makro-porøs matrix for syntese og fosforolyse av polynukleotider. Kumarev et al., Bioorg. Khim., Vol. 2, s. 700-707 (1976) fremlegger immobilisering av PNPase på et propionaldehyd-inneholdende silokrom-støttemateriale. Broom, A.D., i en upublisert personlig meddelelse, beskriver polynukleotid-syntese-eksperimenter ved anvendelse av PNPase immobilisert på et antall forskjellige støttematerialer, innbefattet derivatisert cellulose, polyakrylamid og agarose; det kommersielt tilgjengelige støttemateriale som ga de beste
(r) resultater var Affi-Gel 10 (Bio-Rad), et succinimid-derivat av agarose, men enda bedre resultater ble erholdt med et (e) benzylderivat av Sepharose 4B, som bandt PNPase hydrofobisk istedet for kovalent.
Epoxy-aktiverte partikler, dvs. partikler av
polymerer som inneholder etylenoxyd-grupper som aktive protein-bindende grupper, har vært anvendt til immobilisering av forskjellige enzymer, men har ikke vært anvendt til immobilisering av PNPase. Kraemer et al. US patenter 4 070 348, 4 190 713, 4 208 309, 4 247 643 og 4 511 694 fremlegger partikler av denne type og deres anvendelse til å binde enzymer. Partiklene ifølge Kreamer et al. er sammensatt av kopolymerer av (A) en etylenisk umettet monomer med en glycidyl-gruppe, (B) en comonomer med minst to radikale polymeriserbare dobbeltbindinger, og (C) en radikal-polymeriserbar vannoppløslig comonomer. Rohm Pharma
GmbH markedsfører en familie av polymere partikler av typen fremlagt i patentene ifølge Kramer under varemerket Eupergit<®>C. Faglitteraturen fra Rohm Pharma beskriver partiklene som etylenoxyd-akrylperler fremstillt ved kopolymerisering av metakrylamid, N,N<1->metylen-bis-metakrylamid, glycidyl-metakrylat og/eller allyl-glycidyleter, og angir at enzymene kan immobiliseres på partiklene med høye utbytter (60-90 %) av aktiviteten av de frie enzymer). Rohm Pharma anbefaler at proteinimmobilisering under standard betingelser utføres ved pH 7-8, men anbefaler sure betingelser for binding av noen proteiner som pepsin, og indikerer at den optimale pH for binding av et hvert gitt enzym kan utvelges av et bredt område (pH 0-12). EupergitV-'C
er tilgjengelig i 4 variasjoner som adskiller seg i partikkel-(R>
størrelse og porøsitet. Eupergit^C, C 30 N, og C 250 L
er makroporøse perler med gjennomsmnittlig diametere på henholdsvis tilnærmet 150,30 og 250|>m, og porer (kanaler og hulrom) henholdsvis tilnærmet 0,03, 0,04 og 0,15 mi
(R)
diameter. Eupergit^ C 1 Z er ikke-porøse mikroperler med tilnærmet 1 jAm gjennomsnittlig diameter.
Andre selskaper tilbyr også epoxy-aktiverte partikler for immobilisering av enzymer. Pharmacia Laboratories tilbyr
epoxy-aktivert Sepharose^ 6B. Riedel-de Haén tilbyr VA-epoksy BIOSYNTH<®>vinylacetat-perler og divinyletylen-urea med en overflate modifisert ved hydrolyse av acetatgruppene med etylenoxydgrupper. VA-epoksyperlene har en diameter på tilnærmet 50-200 Jim og inneholder porer med tilnærmet diameter på 0,03/am.
Matthews US Patent 3 884 892 og 3 932 557 fremlegger immobilisering av enzymer på epoxy-inneholdende copolymerer fremstillt ved reaksjon av en monomer inneholdende en 1,2-epoxygruppe og terminalumettethet med en alken-monomer som acrylonitril, methakrylonitril, metylakrylat eller metyl-methacrylat. Den første monomer fremstilles ved å omsette et diepoksyd, som en diglycidyleter av bisfenol A, med et di-funksjonelt alken som akrylsyre eller methakrylsyre.
Bigwood US Patent 4 582 860 og 4 612 288 fremlegger immobilisering av enzymer på epoxy-aktiverte polymerperler fremstilt ved copolymerisering av en etylenoxyd-bærende monovinylmonomer, som glycidylacrylat eller methacrylat eller allylglycidyleter, med en trivinylmonomer som trimetylol-propantrimethacrylat.
Selv om immobilisering av PNPase tilveiebringer flere fordeler fremfor anvendelsen av fritt enzym for syntese av polyribonukleotider, kan immobilisering på visse støtte-materialer gi flere problemer, innbefattet tap av enzym-aktivitet ved immobilisering og lekking av enzym fra støtte-materialet under polymeriseringsbetingelsene. F.eks. refererer Schnapp et al. Biochemical and Biophysical Research Communications, Vol. 70, nr. 1 (1976) til problemet med lekking av
(r)
enzym fra CNBr-aktivert Sepharose^, og foreslår istedet anvendelse av støttemateriale som inneholder amin, hydrazin eller hydrazid for å dempe problemet.
Det er funnet at PNPase immobilisert på støttepartikler av en fast, vannuoppløselig epoxy-aktivert polymer utviser spesifikk aktivitet i området av 0,3-0,8 U/g, at PNPasen ut-vaskes fra støttematerialet i en mengde mindre enn tilnærmet 5 %, generellt mindre enn 1 %, ved kontinuerlig anvendelse i løpet av 10 resirkuleringer under standard polyribonukleotidsyntese-betingelser (pH 9, 37 °C), og at PNPasen bibeholder minst 90 % av dens opprinnelige aktivitet etter anvendelse 10 ganger for polyribonukleotidsyntese. Spesifikk aktivitet defineres som enheter av PNPase-aktivitet pr. gram støtte-materiale (våt vekt). En aktivitetsenhet (U) defineres som den aktivitet som vil danne 1^imol uorganisk fosfat i løpet av 1 minutt under analysebetingelsene beskrevet i det etter-følgende. Den lave utvaskningshastighet var uventet, fordi PNPase er en trimer som er sammensatt av tre polypeptid-underenheter. Det er ukjent hvorvidt alle tre underenheter er kovalent bundet til de epoxy-aktiverte støttepartikler.
Det er også funnet at utbyttet av immobiliserings-reaksjonen er sterkt avhengig av pH i reaksjonsblandingen. PNPase-immobilisering, såvel som immobilisering av mange andre enzymer, utføres vanligvis ved basisk pH i området av tilnærmet 8 til 10. Dette tilsvarer området hvor polyribonukleotid-syntese utføres. Det var tidligere antatt at immobilisering burde utføres ved tilnærmet den samme pH som syntesen for å unngå forandringer i PNPase-konformasjon. Det er funnet at, selvom immobiliseringen på epoxy-aktivert støttemateriale kan utføres hvor som helst i pH-området 4 til 9, er utbyttet vesentlig bedre i pH-området 4 til 6.
Det er også funnet at kjedelengden (molekylvekt) av polyribonukleotider erholdt ved immobilisert PNPase-katalysert reaksjon av nukleosid-difosfater med polyribonukleotider er avhengig av porestørrelsen av støttepartiklene såvel som av reaksjonstiden. Større porestørrelser resulterer i polyribonukleotider med lavere molekylvekt i løpet av det tidlige stadium (f.eks. tilnærmet de første 30 %) av reaksjon. Således kan et polyribonukleotid med ønsket molekylvektområde erholdes ved anvendelse av et støttemateriale med passende porestør-relse og passende reaksjonstid.
BESKRIVELSE AV FIGURENE
Figur 1 viser effekten av pH i PNPase-immobiliserings-reaksjonen. Figur 2 viser effekten av støttematerialets pore-størrelse og reaksjonstid på molekylvekt av polyribonukleotid-produktet.
De epoxy-aktiverte støttepartikler (perler) kan være enhver naturlig forekommende eller syntetisk polymer eller copolymer som inneholder eller er behandlet for å inneholde en epoxy (etylenoxyd)-gruppe som er tilgjengelig for en reaktiv nukleofil funksjonell gruppe av et protein, f.eks. et amin, sulfhydryl, alkohol, syre, amid, eller aromatisk karbon-gruppe. Epoxygruppen kan være en del av monomeren eller comonomeren anvendt i syntese av polymeren, eller den kan være kovalent bundet etter syntesen ved reaksjon av polymeren med en epoxy-inneholdende forbindelse. Slike polymerer kan representeres som følger:
hvor m er null eller et helt tall fra 1 til 5 og X er O eller S eller en gruppe inneholdende N, P, S eller C. Eksempler på egnede naturlig forekommende polymerer innbefatter epoxy-aktiverte polysakkarider som agarose og Sepharose (B). Syntetiske polymerer som kan anvendes innbefatter epoxy-aktiverte polyacrylater, polymethacrylater, polyacryl-amider, polymethac.rylamider, polyvinylacetater og polivinyl-alkoholer. Spesielt egnede patenter er 4 070 348, 4 190 713, 4 208 309, 4 247 643 og 4 511 694, Matthews US patenter
3 844 892 og 3 932 557 og Bigwoods US patenter 4 582 860 og
4 612 288 fra hvilke de kjente teknikker er inkorporerte heri. Egnede kommersiellt tilgjengelige materialer innbefatter VA-Epoxy Biosyntn(^ R) tilgjengelig fra Crescent Chemical Company,
(r) CS) Eupergir^ C fra Roehm Pharma, og epoxy-aktivert Sepharose^
fra Pharmacia Laboratories.
Gjennomsnittlig partikkelstørrelse av støttematerialet er ikke kritisk, men vil vanligvis være i området fra tilnærmet 1 til 1000fim. Partiklene kan være vesentlig ikke-porøse eller kan inneholde porer (kanaler og hulrom) med gjennomsnittlig diameter i området av tilnærmet 0,01 til 1 ^Urn. Partiklene med gjennomsnittlig størrelsesområde fra tilnærmet 10 til 500 |um inneholdende por.er med gjennomsnittlig diamter i området fra tilnærmet 0,02 til 0,5 |um, er foretrukket for fremstilling av polyribonukleotider med kjedelengder i området fra tilnærmet 200 til 1000 nukleotider. Dette er det foretrukne ssRNA-kjedelengde-område for fremstilling av dsRNA med høyere farmakologisk aktivitet og lavere toksisitet. Mest foretrukket for tiden er støttematerialer med gjennomsnittlig perlestørrelse i området fra tilnærmet 100 til 300 } a m og gjennomsnittlig porestørrelse i området fra tilnærmet 0,02
til 0,2 nm.
Immobilisering av PNPasen på de epoxy-aktiverte perler oppnås ganske enkelt ved å blande perlene med en vandig bufret oppløsning av PNPase, justering til den ønskede pH ved til-setning av syre, og hensettelse av blandingen i noen få timer (f.eks. 10-40), fortrinnsvis under forsiktig omrysting. Som angitt ovenfor kan immobiliseringen utføres ved pH i området 4 til 9, men pH i området 4-6 er foretrukket for å er-holde optimal spesifikk aktivitet og,utbytte. Hvis ønskelig kan perlene svelles ved bløtlegging i buffer før blanding med PNPase. Flere buffere ble testet for utførelse av immobili-seringsreaksjonen. I pH området 4-6, ble det funnet at anvendelse av 4-morfolinetansulfonsyre (MES)-buffer førte til bedre utbytter enn de erholdte med acetatbuffer og fos-fatbuffer.
I eksemplene nedenfor ble de følgende generelle fremgangsmåter anvendt.
Enzymanalyser
Den enzymatiske aktivitet av både den oppløselige og den immobiliserte form av PNPase ble målt ved å inkubere enzymet (ca. 25 U/mL) i en oppløsning inneholdende trisbuffer (0,1M, pH 9,0), adenosindifosfat (ADP, 20 mM), MgCl2(5mM)
ved 37 °C i 15 minutter. Det uorganiske fosfat dannet i reaksjonen måles ved hjelp av fremgangsmåten ifølge Bencini et al., Anal. Biochem. Vol. 132, s. 254-258 (1983). En aktivitetsenhet (U) av PNPase defineres som den aktivitet som vil danne et mikromol uorganisk fosfat i løpet av 1 minutt under analyse-bet ingelsene.
HPLC-analyse
HPLC-analyser ble utført på en Hewlett-Packard 1090 M HPCL utstyrt med en avsøkende UV-diodedetektor og en DuPont GF-250 størrelsesekskluderende kolonne. Elueringsmidlet er Na^HPO^ (0,2M, pH 7,0) ved gjennomstrømningshastighet på 2 mL/min. Polynukleotidene og nukleosid-difosfåtene adskilles under disse betingelser.
EKSEMPLER
Eksempel 1: PNPase immobilisert på etylenoxyd-acrylsyreperler
Æ)
Eupergit C 250 L etylenoxyd-acrylsyreperler ble svellet i MES-buffer (50mL, 0,1M, pH 5,9) i 15 minutter. Supernatanten ble dekantert og perlene ble vasket med MES-buffer (3 x 75 ml). En bufret oppløsning av PNPase (46,5 mL, 3,2 U/mL, tris:HCL
(10 mM, pH 8,2), EDTA (ImM), 2-mercaptoethanol (ImM), glycerol (50 % v/v)) ble tilsatt. (Glycerol er inkludert i kommersielt tilgjengelig PNPase-oppløsning for å forhindre frysing; EDTA og 2-mercaptoethanol er inkludert som konserveringsmidler).
PH av reaksjonsblandingen ble justert til 5,9 IN HC1 og suspensjonen ble sakte omveltet i 30 timer.
Perlene ble tillatt å falle til ro og supernatanten ble dekantert. Perlene ble vasket med MES-buffer (3 x 5 mL, 0,1 M,
pH 5,5) og trishydroxymethylaminometan (tris)-buffer (4 x 5 mL, 0,1 M, pH 8,0). Perlene ( 235 g våt vekt) ble funnet å inneholde 93,5 U av PNPase-aktivitet (62 % utbytte). Når lagret i en måned ved 4 °C, bibeholdt den immobiliserte PNPase mer enn 95 % av dens originale aktivitet. Videre bibeholdt den immobiliserte PNPase mer enn 95 % av dens originale aktivitet etter utsettelse for forhøyet temperatur (37 °C i 13 timer). Under de samme betingelser bibeholder det oppløselige enzym kun tilnærmet 70 % av dens originale akt ivitet.
Eksempel 2: PNPase immobilisert på epoxy-aktiverte
Sepharose^ perler
Epoxy-aktiverte Sepharose<*->'perler (Pharmacia Laboratories, 0,1 g) ble svellet i vann i 15 minutter og deretter vasket med MES-buffer (2 x lmL, 0,1 M, pH 5,5). Supernatanten ble dekantert og en bufret oppløsning av PNPase (0,25 mL, 3,4 U/mL, trisrHCl (10 mM, pH 8,2), EDTA (ImM), 2-mercaptoethanol (ImM), glycerol (50 % v/v)) ble tilsatt. Suspensjonen ble forsiktig omrystet i 24 timer. Perlene ble vasket med MES-buffer (3 x 5 mL, 0,1 M, pH 5,5) og trisbuffer (3 x 5 mL, 0,1 M, pH 8,0). Perlene (0,8 g våt vekt) ble funnet å inneholde 0,24 U av PNPase-aktivitet (30 % utbytte). ;Eksempel 3: PNPase immobilisert på epoxy-aktiverte ;Polyvinylalkohol-perler;Epoxy-aktiverte polyvinylalkohol-perler (VA-epoxy Biosynth<®>, Riedel-de Haén, 0,11 g) ble svellet i MES-buffer ;(1 mL, 0,1 M, pH 5,9) i 15 minutter. Supernatanten ble dekantert og en bufret oppløsning av PNPase (0,37 mL, 1,2 U/mL, tris:HCl (10 mM, pH 8,2), EDTA (ImM), 2-mercaptoethanol (ImM), glycerol (50 % v/v) ble tilsatt. Suspensjonen ble omrystet forsiktig i 24 timer. Perlene ble tillatt å falle til ro og supernatanten ble dekantert. Perlene ble vasket med MES-buffer (3 x lmL, 0,1 M, pH 5,5) og tristbuffer (lmL, ;0,1 M, pH 8,0) og trisbuffer (lmL, 1,0 M, pH 9,0). Perlene (0,36 g våt vekt) ble funnet å inneholde 0,24 U av PNPase- ;aktivitet (53 % utbytte).;Eksempel 4: Proteinutvasking av PNPase immobilisert på etylenoxyd-akrylsyreperler ;(r) ;PNPase immobilisert på Eupergit^ C 250 L-etylenoxyd-akrylsyreperler (2,16 g brutto våt vekt, inneholdende 51,7 mg protein) ble tilsatt til trisbuffer (7,5 mL, 0,1M, pH 9,0) inneholdende MgC^ (5 mM) og Na^HPO^(20mL). Suspensjonen ble omristet forsiktig ved romtemperatur. Alikvoter (0,1 mL) ble periodisk fjernet og analysert for protein ved anvendelse av BCA (bicinchoninsyre)-analysefremgangsmåten (Smith, Anal. Biochem. Vol. 150, s. 76-85 (1985)). ; Når justert for bakgrunnsprotein, ble mindre enn 0,3 % av det totale immobiliserte protein utvasket fra støttematerialet etter 7 dager under reaksjonsbetingelser. ;Eksempel 5: Multippel fremstilling av polynukleotider ;med immobilisert PNPase;(å C ;En suspensjon av PNPase immobilisert på Eupergir* C
250 L-etylentoxyd-akrylsyreperler (1,9 U, 3,75 g brutto våt vekt) i trisbuffer (40 mL, 0,1M, pH 9,0) inneholdende inosin-difosfat (IDP, 20 mM) og MgCl2 (5mM) ble forsiktig omristet ved 25 °C i 42 timer. Den immobiliserte PNPase ble filtrert fra og vasket med trisbuffer (3 x 13,3 mL, 0,1 M,
pH 9,0). De kombinerte filtrater ble passert gjennom et 0,2 jiim filter og plassert i et Nukleoporeomristet-celle-filtrerings-apparat utstyrt med et Amicon PM-10 ultrafilter (utelukkelses-
membran molekylvekt 10000). Oppløsningen ble filtrert ved anvendelse av et nitrogengasstrykk på 60 psi inntil volumet av retentatet var mindre enn 2 mL. Retentatet ble fortynnet og deretter konsentrert sekvensielt til et volum mindre enn 2 mL med EDTA-oppløsning (80 mL, 0,1 M, pH 7,5) kaliumacetat-oppløsning (80 mL, 0,1 M, pH 7,5) og vann (80 mL). Retentatet ble oppløst i vann (20 mL). Analyse ved HPLC viste at poly-inosinsyren var kvantitativt tilbakeholdt i retentatet (50-55 % totalt utbytte) mens nukleosid-dif osf atet og andre forbindelser med lav molekylvekt var inneholdt i filtratet. Den vandige oppløsning av polynukleotid er egnet for lyofilisering, presipitering eller etterfølgende reaksjon. Det erholdte immobiliserte enzym bibeholdt mer enn 90 % av dets originale aktivitet og kunne anvendes ved ytter-ligere 15 fremstillinger av polynukleotid.
Andre homopolymere og kopolymere polyribonukleotider kan fremstilles ved fremgangsmåten ifølge dette eksempel ved å erstatte IDP med det egnede ribonukleosid-difosfat. F.eks. kan poly C-^U fremstilles ved å substituere cyt idin-dif osf at og uridin-difosfat i det molare forhold 12:1.
Poly I ble syntetisert som beskrevet ovenfor ved an-(r)
vendelse av PNPase immobilisert enten på Eupergit^ C eller Eupergit® C 250 L (gjennomsnittlige porestørrelser på 30 nm henholdsvis 160 nm). Molekylvekten av det fremstillte poly I ble målt ved størrelsesekskluderende HPLC. Som kan sees i
(r)
fig. 2, danner reaksjonen katalysert av Eupergit^C polymer av høyere molekylvekt ved omdannelser mindre enn 30 % enn Eupergit^ C 250 L-understøttet enzym. Ved omdannelser høyere enn 30 % danner Eupergir-^ C 250 L polymer av høyere gjennomsnittlig molekylvekt enn Eupergit<®>C.

Claims (9)

1. Polynukleotid-fosforylase immobilisert ved kovalent binding til partikler av en fast vannuoppløselig, epoxy-aktivert organisk polymer slik som et epoxyaktivert polysakkarid, poly(meth)acrylat, poly(meth)acrylamid, polyvinylacetat eller polyvinylalkohol.
2. Materiale ifølge krav 1 karakterisert ved at polymeren er en etylen-oksyd-acrylsyre-homopolymer eller copolymer og hvori partiklene har en gjennomsnittlig diameter på tilnærmet 1 til 1000 pm og inneholder porer med gjennomsnittlig diameter i området tilnærmet 0,01 til 1 (Om.
3. Materiale ifølge krav 2 karakterisert ved at polymeren er en copolymer av (A) en ethylenisk umettet monomer med en glycidylgruppe, (B) en comonomer med minst 2 radikale polymeriserbare dobbeltbindinger, og (C) en radikal-polymeriserbar vannoppløselig comonomer.
4 . Fremgangsmåte for immobilisering av polynukleotid-fosforylase karakterisert ved at denne omsettes i vandig oppløsning i pH i området 4-6 med partikler av en fast vannuoppløselig, epoxy-aktivert organisk polymer.
5 . Fremgangsmåte ifølge krav 4 karakterisert ved at reaksjonen utføres i 4-m orfolinethansulfonsyre-buffer, at polymeren er en ethylen-oxyd-acrylalkohol eller en epoxy-aktivert polyvinylalkohol og partiklene har en gjennomsnittlig diameter i området av tilnærmet 100-300 f^ m°9 porer med en gjennomsnittlig diameter i området av tilnærmet 0,02 til 0,2.
6 . Forbedring av fremgangsmåten ved syntetisering av polyribonukleotider fra nukleosid-difosfater under tilstedeværelse av immobilisert polynukleotid-fosforylase, karakterisert ved anvendelse av polyribonukleotid-fosforylase immobilisert ved kovalent binding til partikler av en fast vannuoppløselig, epoxy-aktivert organisk polymer, slik som et epoxyaktivert polysakkarid, poly(meth)acrylat, poly(meth)acrylamid, polyvinylacetat, eller polyvinylalkohol.
7. Forbedring ifølge krav 6 karakterisrt ved at polymeren er en etylenoxyd-acryl-homopolymer eller copolymer og partiklene har en gjennomsnittlig diameter på tilnærmet 1 til 1000fJ m og inneholder porer med gjennomsnittlig diameter i området tilnærmet 0,01 til l/H m.
8. Forbedring ifølge krav 7 karakterisert ved at polymeren er en copolymer av (A) en ethylenisk umettet monomer med en glycidylgruppe, (B) en comonomer med minst to radikale polymeriserbare dobbeltbindinger, og (C) en radikal-polymeriserbar vannoppløslig comonomer.
9. Forbedring av fremgangsmåten for fremstilling av ribonukleotid-difosfat ved fosforolyse av polynukleotider under tilstedeværelse av immobilisert polynukleotid-fosforylase , karakterisert ved anvendelse av polynukleotid-fosforylase immobilisert ved kovalent binding til partikler av en fast vann-uoppløselig, epoxy-aktivert organisk polymer.
NO89892497A 1988-06-16 1989-06-15 Polynukleotid-fosforylase immobilisert paa epoxyaktiverte perler. NO892497L (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US20819488A 1988-06-16 1988-06-16

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NO892497D0 NO892497D0 (no) 1989-06-15
NO892497L true NO892497L (no) 1989-12-18

Family

ID=22773602

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO89892497A NO892497L (no) 1988-06-16 1989-06-15 Polynukleotid-fosforylase immobilisert paa epoxyaktiverte perler.

Country Status (11)

Country Link
EP (1) EP0346865A3 (no)
JP (1) JPH02109979A (no)
KR (1) KR910005628B1 (no)
AU (1) AU3653789A (no)
DK (1) DK296089A (no)
FI (1) FI892939A (no)
HU (1) HUT50865A (no)
IL (1) IL90600A0 (no)
NO (1) NO892497L (no)
PT (1) PT90886A (no)
ZA (1) ZA894605B (no)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU5943690A (en) * 1989-07-03 1991-01-17 E.I. Du Pont De Nemours And Company Polynucleotide phosphorylase immobilized on tris(hydroxymethyl)methylacrylamide polymer beads
EP0562373A3 (en) * 1992-03-23 1994-05-25 Siemens Ag Immobilisation of biochemical substances
DE4333674A1 (de) * 1993-10-02 1995-04-06 Merck Patent Gmbh Nukleotidhaltiges Sorbens für die Affinitätschromatographie
DE19653730C2 (de) * 1996-12-11 1999-06-24 Schering Ag Immobilisierte Proteine aus Rohextrakt und deren Verwendung zur Umsetzung von Estern
US5905024A (en) * 1996-12-17 1999-05-18 University Of Chicago Method for performing site-specific affinity fractionation for use in DNA sequencing
WO2000034457A1 (fr) * 1998-12-10 2000-06-15 Takara Shuzo Co., Ltd. Procede relatif a l'immobilisation d'un oligonucleotide sur un support
PT1439220E (pt) * 2003-01-16 2007-11-28 Adorkem Technology Spa Biocatalisadores imobilizados utilizáveis para o fabrico de nucleósidos naturais e análogos modificados por reacções de transglicosilação enzimática
WO2022031314A2 (en) * 2020-08-05 2022-02-10 Oncovir, Inc. Scalable production of polyribonucleotides of controlled size

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4210723A (en) * 1976-07-23 1980-07-01 The Dow Chemical Company Method of coupling a protein to an epoxylated latex
US4208309A (en) * 1977-05-20 1980-06-17 Rohm Gmbh Pearl polymer containing hollow pearls
DE3136940A1 (de) * 1981-09-17 1983-03-31 Hoechst Ag, 6230 Frankfurt "verfahren zur herstellung von 5'-ribonucleotiden"
US4582860A (en) * 1983-12-15 1986-04-15 Rohm And Haas Company Oxirane resins for enzyme immobilization

Also Published As

Publication number Publication date
EP0346865A3 (en) 1990-09-12
DK296089A (da) 1989-12-17
IL90600A0 (en) 1990-01-18
FI892939A (fi) 1989-12-17
JPH02109979A (ja) 1990-04-23
EP0346865A2 (en) 1989-12-20
AU3653789A (en) 1989-12-21
KR910001042A (ko) 1991-01-30
DK296089D0 (da) 1989-06-15
KR910005628B1 (ko) 1991-08-01
PT90886A (pt) 1989-12-29
ZA894605B (en) 1991-02-27
FI892939A0 (fi) 1989-06-15
HUT50865A (en) 1990-03-28
NO892497D0 (no) 1989-06-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108384767B (zh) 转氨酶突变体及其应用
Nilsson et al. The use of bead polymerization of acrylic monomers for immobilization of enzymes
US6291216B1 (en) Affinity supports containing ligands bound to oxirane groups
EP3733689B1 (en) Transaminase mutant and application thereof
GB1568328A (en) Immobilized enzymes on pullulan carriers and preparation thereof
EP0054800B1 (en) Process for the production of immobilized microorganisms
US4978619A (en) Enzyme immobilization by entrapment in a polymer gel matrix
Marek et al. Invertase immobilization via its carbohydrate moiety
SE450493B (sv) Forfarande for framstellning av sampolymerer av polysackarider som berare av enzymatisk aktivitet
EP0034609B1 (en) Immobilized enzyme(s) and microorganism(s) and their production
NO892497L (no) Polynukleotid-fosforylase immobilisert paa epoxyaktiverte perler.
Bahulekar et al. Immobilization of penicillin G acylase on functionalized macroporous polymer beads
US4931476A (en) Crosslinked polymers and a process for their preparation
Bryjak et al. Effect of polymer matrix on penicillin acylase immobilization on copolymers of butyl acrylate and ethylene glycol dimethacrylate
Toogood et al. Immobilisation of the thermostable L-aminoacylase from Thermococcus litoralis to generate a reusable industrial biocatalyst
US4767620A (en) Crosslinked polymers with carbonate ester groups, and a process for their preparation
EP2316932B1 (en) Enzyme-functionalized supports
Chibata et al. Immobilized cells: Historical background
Trelles et al. Immobilization techniques applied to the development of biocatalysts for the synthesis of nucleoside analogue derivatives
US5266471A (en) Solid carriers modified with 2,4,6-trichloro-s triazine to immobilize biomolecules
WO1991000346A1 (en) Polynucleotide phosphorylase immobilized on tris(hydroxymethyl)methylacrylamide polymer beads
Fonseca et al. An integrated downstream processing strategy for the recovery and partial purification of penicillin acylase from crude media
EP0195304A2 (en) Stabilization of intracellular enzymes
KR101252928B1 (ko) pH 민감성 고분자 담체에 고정된 고정화 효소 및 상기 고정화 효소를 이용한 선형 알파-1,4-글루칸의 제조방법
Arroyo-Begovich Chitinase from Neurospora crassa