PL188670B1 - Metoda modyfikacji (poli)peptydów dla ułatwienia ich oczyszczania i sposób wytwarzania oczyszczonego (poli)peptydu - Google Patents

Metoda modyfikacji (poli)peptydów dla ułatwienia ich oczyszczania i sposób wytwarzania oczyszczonego (poli)peptydu

Info

Publication number
PL188670B1
PL188670B1 PL97332083A PL33208397A PL188670B1 PL 188670 B1 PL188670 B1 PL 188670B1 PL 97332083 A PL97332083 A PL 97332083A PL 33208397 A PL33208397 A PL 33208397A PL 188670 B1 PL188670 B1 PL 188670B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
peptide
poly
tag
methionine
cleavage
Prior art date
Application number
PL97332083A
Other languages
English (en)
Other versions
PL332083A1 (en
Inventor
Mario Roggero
Giampietro Corradin
Christophe Reymond
Nicolas Fasel
Original Assignee
Rmf Dictagene Sa
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 Rmf Dictagene Sa filed Critical Rmf Dictagene Sa
Publication of PL332083A1 publication Critical patent/PL332083A1/xx
Publication of PL188670B1 publication Critical patent/PL188670B1/pl

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K1/00General methods for the preparation of peptides, i.e. processes for the organic chemical preparation of peptides or proteins of any length
    • C07K1/14Extraction; Separation; Purification
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K1/00General methods for the preparation of peptides, i.e. processes for the organic chemical preparation of peptides or proteins of any length
    • C07K1/14Extraction; Separation; Purification
    • C07K1/16Extraction; Separation; Purification by chromatography
    • C07K1/22Affinity chromatography or related techniques based upon selective absorption processes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)

Abstract

1. Metoda modyfikacji (poli)peptydów dla ulatwienia ich oczyszczania, obejmujaca in- sercje co najmniej jednej specyficznie odszczepialnej metioniny oraz znacznika na koncu lancucha (poli)peptydu podczas jego syntezy, i zabezpieczenie reszt metioniny w (po- li)peptydzie, jesli sa obecne, przeciwko odszczepieniu, przez zabezpieczenie ich grupa sulfotlenkowa, znam ienna tym, ze jako znacznik stosuje sie znacznik his lub duza czasteczke, taka jak glikol polietylenowy. 2. Sposób wytwarzania oczyszczonego (poli)peptydu przy uzyciu metody modyfikacji okreslonej w zastrz. 1, obejmujacy nastepujace etapy: a) syntezy zadanego (poli)peptydu; b) dolaczenia co najmniej jednej specyficznie odszczepialnej metioniny na koncu lancu- cha (poli)peptydu, przy zabezpieczonej przed odszczepieniem metioninie/metioninach w polipeptydzie, jesli jest/sa obecne, przez zabezpieczenie grupa sulfotlenkowa; c) przedluzenia (poli)peptydu i dolaczonej do niego metioniny/metionin znacznikiem z wytworzeniem (poli)peptydu przedluzonego; d) oczyszczenia (poli)peptydu przedluzonego za pomoca metody oczyszczania specy- ficznej w stosunku do znacznika; e) usuniecia znacznika i dodatkowej metioniny/metionin z przedluzonego (poli)peptydu za pomoca metody odszczepiania za pomoca bromku cyjanu, z wytworzeniem oczyszczo- nego (poli)peptydu, znam ienny tym, ze jako znacznik stosuje sie sekwencje znakujaca his lub duza czasteczke, taka jak glikol polietylenowy. PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest metoda modyfikacji (poli)peptydów dla ułatwienia ich wytwarzania oraz sposob wytwarzania oczyszczonego (poli)peptydu z zastosowaniem tej metody modyfikacji.
W ostatnich latach metoda syntezy peptydów w fazie stałej przy użyciu strategii t-Boc lub F-moc została znacznie ulepszona. Skomplikowane procedury syntezy umożliwiły wytwarzanie polipeptydów o około 100 lub więcej resztach1-’. Jednakże niekompletne sprzęganie i terminacja łańcucha, które mogą mieć miejsce w każdym z cyklów zestawiania peptydu, prowadzą do tworzenia sekwencji delecyjnych i obciętych.
188 670
To oraz możliwość występowania reakcji ubocznych, obserwowanych głównie podczas końcowego odszczepiania od żywicy, utrudniają proste oddzielenie żądanego peptydu od innych zanieczyszczeń. Oczyszczanie długołańcuchowych peptydów syntetycznych stanowi poważny problem w wytwarzaniu produktów użytecznych do badań biologicznych oraz produktów dla ludzi i zwierząt, w których przypadku wymagany jest wysoki poziom czystości.
W szczególności, jeśli syntetyzuje się sekwencje zawierające 30 lub więcej reszt, różnice we właściwościach fizycznych, takich jak wielkość, ładunek i hydrofobowość między żądanym produktem, a zanieczyszczającymi peptydami delecyjnymi, obciętymi lub modyfikowanymi, mogą być zbyt małe aby możliwe było odpowiednie oczyszczenie. Ponadto, ograniczeniem nowoczesnych potężnych technik separacji, takich jak HPLC w układzie faz z odwróconych, jest często niska wydajność i możliwość oczyszczania tylko małych próbek, co jest czasochłonne i drogie.
Dla przezwyciężenia tych ograniczeń testowano dotychczas różne techniki. Prowadzono biotynylowanie 153-resztowego syntetycznego białka IL-15 i 99-resztowego syntetycznego białka proteazy SIV6, i biotynylowane łańcuchy oddzielano na kolumnie awidyna-agaroza.
Ball i współpr? zaproponowali ostatnio procedurę oczyszczania opartą na przyłączeniu do ostatniej reszty łańcucha peptydowego odwracalnej grupy zabezpieczającej, połączonej z inną lipofilową, kwasową lub zasadową grupą funkcyjną.
Zoptymalizowano bardziej specyficzne metody chromatograficzne, wykorzystujące obecność konkretnych reszt w syntetyzowanych sekwencjach. Na przykład peptydy zawierające cysteinę oczyszczano przez reakcję z immobilizowanymi pochodnymi rtęciowymi8 lub aktywowanymi tiolami9, zaś do oczyszczania peptydów zawierających histydynę lub tryptofan’i z dobrym skutkiem zastosowano chromatografię powinowactwa na immobilizowanych jonach metali (IMAC)’
W białkach rekombinacyjnych celowo dołączano „ogon” histydynowy, epitop komórki B lub grupy GST. „Ogony” te mogą być następnie wykorzystane w chromatografii powinowactwa.
Generalnie, protokół oczyszczania, który jest oparty na właściwościach fizykochemicznych syntetyzowanego peptydu, musi być dla każdej próbki zoptymalizowany indywidualnie, co jest czasochłonne i kosztowne. Z tych powodów opracowano wiele technik dla nadania procedurom oczyszczania ogólnej stosowalności15. Jednakże opisane dotychczas metody nie są całkowicie zadowalające, ponieważ są nadal czasochłonne i/lub pozostawiają kowalencyjnie derywatyzowane peptydy w końcowych oczyszczonych produktach, co może mieć pewne znaczenie jeśli idzie o ich właściwości biologiczne i fizykochemiczne i ich końcowe zastosowanie u ludzi i zwierząt.
Celem wynalazku jest zatem dostarczenie ulepszenia znanych metod poprzez dostarczenie metody modyfikacji (poli)peptydów dla ułatwienia ich oczyszczania, oraz sposobu oczyszczania polipeptydów, które to metoda i sposób miałyby uniwersalne zastosowanie, dawałyby wysokie wydajności wyodrębniania i były łatwe do realizacji.
Cel ten osiągnięto zgodnie z wynalazkiem poprzez metodę modyfikacji, która polega na insercji co najmniej jednego specyficznie odszczepialnego aminokwasu na końcu łańcucha (poli)peptydu podczas jego syntezy i zabezpieczeniu tego aminokwasu(ów) w (poli)peptydzie, jeśli jest(są) obecne, przeciwko odszczepieniu, w celu umożliwienia specyficznego odszczepienia dokładnie przy specyficznie odszczepialnym aminokwasie.
Zatem przedmiotem wynalazku jest metoda modyfikacji (poli)peptydów dla ułatwienia ich oczyszczania, obejmująca insercję co najmniej jednej specyficznie odszczepialnej metioniny oraz znacznika na końcu łańcucha (poli)peptydu podczas jego syntezy, i zabezpieczenie reszt metioniny w (poli)peptydzie, jeśli są obecne, przeciwko odszczepieniu, przez zabezpieczenie ich grupą sulfotlenkową, polegająca na tym, że jako znacznik stosuje się znacznik his lub dużą cząsteczkę, taką jak glikol polietylenowy.
Sposób oczyszczania przy użyciu tej metody modyfikacji według wynalazku obejmuje zgodnie z wynalazkiem następujące etapy:
a) syntezy żądanego (poli)peptydu;
b) dołączenia co najmniej jednej specyficznie odszczepialnej metioniny na końcu łańcucha (poli)peptydu, przy zabezpieczonej przed odszczepieniem metioninie/metioninach w polipeptydzie, jeśli jest/są obecne, przez zabezpieczenie grupą sulfotlenkową;
188 670
c) przedłużenia (poli)peptydu i dołączonej do niego metioniny/metionin znacznikiem z wytworzeniem (poli)peptydu przedłużonego;
d) oczyszczenia (poli)peptydu przedłużonego za pomocą metody oczyszczania specyficznej w stosunku do znacznika;
e) usunięcia znacznika i dodatkowej metioniny/metionin z przedłużonego (poli)peptydu za pomocą metody odszczepiania za pomocą bromku cyjanu, z wytworzeniem oczyszczonego (poli)peptydu, polegający na tym, że jako znacznik stosuje się sekwencję znakującą his lub dużą cząsteczkę, taką jak glikol polietylenowy.
Specyficzną metodą odszczepiania jest korzystnie metoda odszczepiania chemicznego, co będzie dodatkowo objaśnione poniżej.
Metoda i sposób według wynalazku nadają się do stosowania dła każdego (poli)peptydu, ponieważ nie zależą one od jego składu aminokwasowego. Ponadto, w niektórych korzystnych wykonaniach metoda i sposób są tanie i wysoce efektywne.
Takie wykonanie polega na zastosowaniu reszty metioninowej jako dodatkowego aminokwasu przed dołączeniem znacznika powinowactwa (na przykład ciągu sześciu reszt histydynowych lub innych związków ułatwiających oczyszczanie). Po odpowiednich etapach oczyszczania, takich jak chromatografia powinowactwa specyficzna dla znacznika, znacznik histydynowy można usunąć przez trawienie za pomocą CNBr, tani i wysoce efektywny proces, który specyficznie odszczepia resztę metioninową.
W korzystnym wykonaniu znacznik stanowi zatem co najmniej ciąg reszt histydyny, korzystnie sześć lub więcej, i reszta metioniny. Ewentualnie może być włączony jeden lub więcej niż jeden inny aminokwas.
Jeśli sekwencja żądanego (poli)peptydu zawiera reszty metioniny, to będą one ulegać odszczepianiu bromkiem cyjanu podczas usuwania znacznika. Jednakże zgodnie z wynalazkiem można tego uniknąć stosując w syntezie (poli)peptydu modyfikowane reszty metioniny. Taką modyfikowaną resztą metioniny jest na przykład sulfotlenek metioniny.
W alternatywnym wykonaniu metody i sposobu według wynalazku jako znacznik stosuje się dużą cząsteczkę, taką jak glikol polietylenowy. W tym przypadku specyficzną dla znacznika metodą oczyszczania jest chromatografia żelowa.
Metoda i sposób według wynalazku mają również zastosowanie do polipeptydów wytwarzanych technikami rekombinacji DNA. W korzystnym wykonaniu reszty metioniny obecne pierwotnie w żądanym polipeptydzie, ale nie w znaczniku, zabezpiecza się przed odszczepieniem, na przykład przez podstawienie innym aminokwasem, takim jak walina, glicyna, albo wycina się.
W niniejszym opisie określenie „znacznik” jest stosowane dla oznaczenia usuwalnej cząsteczki, dołączanej do żądanego polipeptydu podczas lub po jego syntezie. „Znacznik” może być sekwencją aminokwasów, dołączaną podczas syntezy polipeptydu, ale może być także inną cząsteczką, od której mieszaninę składników można łatwo oczyścić. Przykładem tej innej cząsteczki jest glikol polietylenowy (PEG).
W niniejszym opisie określenia „peptyd”, „polipeptyd” i (poh)peptyd są stosowane zamiennie.
Poniższy przykład przedstawiono dla zilustrowania wynalazku. Jest oczywiste, że dla znawcy przykład ten dostarcza wystarczających wskazówek do opracowania następnych metod, objętych zakresem wynalazku. W przykładzie ujawniono procedurę oczyszczania o ogólnym zastosowaniu, opartą na połączeniu: 1) protokołu cappingu, 2) użycia sulfotlenku metioniny jako zabezpieczonej reszty metioniny podczas zestawiania sekwencji natywnej, i 3) przedłużenia żądanego peptydu metioniną i 2 resztami glicyny i końcowym ciągiem 6 histydyn, który będzie stosowany do chromatografii powinowactwa. Po odpowiednich etapach oczyszczania przeprowadzono odszczepienie znacznika his bromkiem cyjanu i końcową redukcję sulfotlenku metioniny do metioniny. Ta prosta i bezpośrednia strategia umożliwiła oczyszczenie do jednorodności za pomocą typowych procedur chromatograficznych i z wysoką wydajnością 69-resztowego polipeptydu „PbCS 242-310”, obejmującego C-terminalny region białka CS Plasmodium berghei.
188 670
PRZYKŁAD
1. Materiały i metody
1.1. Reagenty i rozpuszczalniki
Chemikalia i rozpuszczalniki użyte do syntezy peptydu pochodziły z firm CalbiochemNovabiochem AG (Laufelfingen, Szwajcaria) i Fluka (Buchs, Szwajcaria).
1.2. Synteza i analiza peptydu
Dla zilustrowania wynalazku zsyntetyzowano chemicznie polipeptyd oznaczony „PbCS 242-310”, obejmujący C-terminalny region białka CS Plasmodium bergheA, stosując syntezę F-moc w fazie stałej w syntetyzerze peptydów Applied Biosystems 431A. Polipeptyd wytworzono na żywicy F-moc-Ser(e-bueyl)-p-alkoksybenzylo-alkoholowej (żywica Wang) o stopniu podstawienia 0,43 mmole/g w skali 0,1 mmola. Syntezę przeprowadzono stosując pięciokrotny nadmiar F-moc pochodnych aminokwasu, DCCI i HOBt jako czynniki aktywujące, czas sprzęgania 60 minut dla pierwszych 34 aminokwasów i podwójne sprzęganie dla pozostałych reszt. Na końcu każdego cyklu prowadzono capping bezwodnikiem octowym. Grapy zabezpieczające łańcuchy boczne obejmowały: grupę pentametylochromanosulfonylową dla Arg; -S-t-butyl dla Cys; grupę trifenyłomeeylową dla Asn, Gln i His; grupę t-butoksykarbonylową dla Lys i Trp; grupę t-butylową dla Asp, Clu, Ser, Thr i Tyr. Met 306 wstawiono jako FmocMet-sulfoelenek w celu zabezpieczenia jej przez późniejszym odszczepieniem bromkiem cyjanu.
Następnie peptyd przedłużono N-terminalnie sekwencją His-His-His-His-His-His-GlyGly-Met, stosując takie same warunki jak opisane powyżej, z pominięciem cappingu po sprzęganiu drugiego Gly. Tak otrzymany polipeptyd jest oznaczony „znacznik His PbCS 242-310”. _
Surowy peptyd otrzymano przez działanie na połączenie peptyd-żywica 2,5% H2O, 5% erieeylosilanem w TFA przez 2 godziny w temperaturze pokojowej. Syntetyczny polipeptyd oczyszczono metodą cieczowej chromatografii wykluczania (kolumna Sephadex G50 7- x 2,5 cm, stosując układ 50% kwas octowy/H2O jako fazę ruchomą). Czystość polipeptydu analizowano metodą RP-HPLC, stosując kolumnę C4 W-Porex 250 x 4,6 mm i gradient 10 - 90% CH3CN w 0,1% TFA/H 2 O w ciągu 60 minut, przy szybkości przepływu 1,0 ml/minutę. Skład aminokwasów oznaczono według Knecht i Chang 3
1.3. Chromatografia powinowactwa na immobilizowanych jonach metali (IMAC) i odszczepienie CNBr.
Polipeptyd oczyszczono najpierw przez chromatografię powinowactwa z wykorzystaniem znacznika histydynowego. Następnie usunięto znacznik bromkiem cyjanu.
Przygotowano kolumnę Ni, stosując żywicę agarozową Ni-NTA (Qiagen Inc., Chatsworth, USA) i równowagowano ją buforem A (8 M mocznik, 0,1M Na2PO4, 0,01M Tris, pH ustawione na 8,0 za pomocą H3PO4). Oczyszczony przez chromatografię wykluczania polipeptyd „znacznik His PbCS 242-310” rozpuszczono w buforze A i załadowano na kolumnę przy prędkości przepływu 15 ml/h. Kolumnę przemyto buforem A (prędkość przepływu 15 ml/h) i buforem B (8 M mocznik, 0,1M Na2 HPO4, 0,01M Tris, pH skorygowane do 6,3 za pomocą H 3PO4), zawierającym 50 mM imidazolu przy prędkości przepływu 30 ml/h. Następnie polipeptyd „znacznik His PbCS 242-310” eluowano (prędkość przepływu 30 ml/h) buforem B, zawierającym 250 mM imidazolu.
Eluowany materiał odsolono na kolumnie Sephadex G25 (50 x 2,5 cm, stosując układ 50% kwas octowy/H2O jako fazę ruchomą) i liofilizowano. Dla usunięcia znacznika histydynowego tak otrzymany materiał traktowano przez 8 godzin w temperaturze pokojowej w stężeniu 20 mg/ml w 70% TFA, stosując 1Q0-kroeny nadmiar molowy CNBr.
Materiał po trawieniu liofilizowano, solubilizowano w Buforze A i ponownie załadowano na kolumnę agarozową Ni-NTA. Znacznik histydynowy został zatrzymany na kolumnie Ni, a odciek z kolumny zawierał polipeptyd „PbCS 242-310”. Odciek odsolono za pomocą kolumny Sephadex G25 (50 x 2,5 cm, stosując układ 50% kwas octowy-TTO jako fazę ruchomą) i liofilizowano.
188 670
1.4. Redukcja Met-sulfotlenku
Traktowany CNBr i oczyszczony IMAĆ materiał traktowano 10% merkaptoetanolem przy pH 8,0 w celu przekształcenia sulfotlenku metioniny w metioninę i S—t-butylo-Cys w Cys a następnie oczyszczano przez filtrację żelową (kolumna Sephadex G25 250 x 4,4 mm).
1.5. Spektrometria masowa
Analizę spektrometrii masowej przeprowadzono stosując spektrometr masowy typu „time-of-flight” LDI 1700 Mass Monitor (Linear Scientific Inc., Reno, NV, USA). Pięć μΐ roztworu 1 mg/ml polipeptydu zmieszano z 5 μΐ kwasu trans-3,5-dimetoksy-4-hydroksycynamonowego (kwas sinapinowy) (20 mg/ml w acetonitrylu, (Linear Scientific Inc., Reno, NV, USA)) i 1 μΐ tego roztworu umieszczono w końcówce sondy spektrometru masowego i wysuszono pod łagodną próżnią. Próbkę napromieniowano 3 impulsami laserowymi z lasera N2 (długość fali 337 nm). „Time-of-flight”, zmierzony za pomocą oscyloskopu cyfrowego (seria 9304; Le Croy Research Systems, Corp., Spring Valłey, NY), przekształcono w widmo masowe stosując wzorzec do kalibracji Peptide MALDITOFMS (Linear Scientific Inc., Reno, NV, USA).
2. Wyniki
69-resztowy polipeptyd „PbCS 242-310” odpowiada regionowi C-terminalnemu białka CS P. Berghei12. Syntezę „znacznik His PbCS 242-310” przeprowadzono stosując zautomatyzowany protokół, w którym po każdym sprzęganiu włączono etap cappingu, jak opisano w części „Materiały i metody”.
Działając na 600 mg odpowiadającego żywico-peptydu układem HiO/trietyłosilan/TFA otrzymano ponad 150 mg surowego polipeptydu.
Analiza widma masowego surowego polipeptydu wykazała obecność żądanych cząstek o ciężarze cząsteczkowym (MW) 9301 oraz innych składników o niskim MW (fig. 1).
mg surowego polipeptydu oczyszczono przez chromatografię powinowactwa z immobilizowanymi jonami metali (IMAĆ) na 25 ml kolumnie agarozowej Ni-NTA (fig. 2). Po odsoleniu przez cieczową chromatografię wykluczania otrzymano 35 mg polipeptydu „znacznik His PbCS 242-310”. Pomiar absorbancji eluowanego materiału (35 mg) i odcieku (55 mg) przy 280 nm wykazał, że wydajność protokołu oczyszczania wyniosła 100%.
Materiał oczyszczony na kolumnie Ni odszczepiono następnie za pomocą CNBr w celu wyeliminowania znacznika 6xHis.
Po trawieniu materiał ponownie załadowano na kolumnę Ni w celu eliminacji nieodszczepionego peptydu i zadano 10% merkaptoetanolem przy pH 8,0 w celu redukcji sulfotlenku metioniny wstawionego podczas syntezy i grup zabezpieczających resztę Cys. Całkowitą redukcję sulfotlenku metioniny potwierdzono przez ponowne zadanie materiału CNBr i sprawdzenie skuteczności odszczepienia za pomocą spektrometrii masowej.
W wyniku dalszego oczyszczania przez chromatografię wykluczania otrzymano 19 mg oczyszczonego PbCS 242-310.
Na fig. 3 przedstawiono widmo masowe otrzymanego materiału, a na fig. 4 porównanie chromatograficznego profilu analitycznego surowego i oczyszczonego peptydu. Różnica czasów retencji między dwoma pomiarami jest spowodowana nieobecnością silnie naładowanego znacznika His w oczyszczanym materiale. Stwierdzono na podstawie całkowania powierzchni pików przy analizie przy 214 nm, że czystość oczyszczonego polipeptydu „PbCS 242-310” wynosi około 95%. Skład aminokwasów polipeptydu CS był zgodny ze składem oczekiwanym dla tego peptydu (tabela 1).
188 670
Aminokwasa Tabela 1. Analiza aminokwasów. Reszty na mol PbCS 242-310
Oczekiwane Obserwowaneb S.D.C
Asp+Asn 10 9,4 1,0
Glu+Gln 9 9,1 0,9
Ser 7 8,4 2,1
Thr 4 2,2 0,8
Gly 3 3,1 1,0
Ala 2 3,4 1,1
Arg 4 4,8 0,9
Pro 1 1,1 0,2
Val 3 2,9 0,3
Met 1 1,0 0,1
Ilc 7 6,3 0,7
Leu 3 3,3 0,2
Phe i 1,1 0,1
Lys 8 6,7 1,0
His 0 - -
Tyr 1 1,2 0,2
a Nie oznaczano Cys i Trp b Wartość średnia z pięciu oznaczeń c Odchylenie standartowe
3. Omówienie wyników
Synteza chemiczna peptydów czynnych biologicznie stała się rozpowszechnioną i szybko rozwijającą się techniką ze względu na automatyzację i efektywne procedury łączenia łańcuchów. Dla większości zastosowań surowy produkt syntetyczny musi być oczyszczony w celu usunięcia resztek reagentów, nieudanych sekwencji i modyfikowanych chemicznie cząstek peptydowych. Zwykle dokonuje się tego przez HPLC w układzie faz odwróconych, stosując fazy ruchome kwas trifluorooctowy/acetonitryl. Chociaż synteza peptydów jest wysoce zautomatyzowana, to oczyszczanie jest ciągle procesem głównie manualnym i w związku z tym czasochłonnym, drogim i niezbyt efektywnym.
Przykład ten pokazuje, że sposób według wynalazku prowadzi do wysokiej czystości, jak wynika z fig. 3, i jest łatwy do przeprowadzenia oraz ma uniwersalne zastosowanie.
Problem specyficznego odszczepienia związany z obecnością reszt Met w żądanej sekwencji, tak jak w opisanym tu przypadku, jest zgodnie z wynalazkiem łatwy do przezwyciężenia przy użyciu reszt Met-sulfotlenek, które są odporne na działanie CNBr i ilościowo redukują się kwasem merkaptooctowym14.
r7 y żf-r ez rt yg η p rs p „ 1 n » » λ yl rs p < P n C+f w , p ca puwywyiuha, zc dpudcu wtuiug wynaidZAU z. puwuuz.wnun ζ,αύΐυουνναιιυ uu oczyszczania polipeptydu „PbCS 242-310”, 69-resztowego łańcucha odpowiadającego C-termmalnemu regionowi białka CS P. berghei12. Jakkolwiek w surowym materiale po odszczepieniu od żywicy obecnych było wiele zanieczyszczeń peptydowych, jak wynika z analizy metodą spektrometrii masowej przedstawionej na fig. 1, to Twórcy byli w stanie oczyścić celowy peptyd do jednorodności z wysoką wydajnością i w stosunkowo krótkim czasie. Kompletna procedura oczyszczania dała 19 mg oczyszczonego PbCS 242-310, co odpowiada około 20% surowego materiału.
188 670
W konkluzji, wykazano tu, że odszczepienie za pomocą CNBr i zabezpieczenie właściwych reszt Met jako sulfotlenków w połączeniu z efektywnym pod względem powinowactwa znacznikiem może stanowić wydajne i uniwersalne narzędzie do oczyszczania syntetyzowanych chemicznie peptydów o długich łańcuchach.
4. Opis figur
Figura 1. Widmo masowe surowego peptydu
Figura 2. Profil chromatograficzny oczyszczania IMAC
Figura 3. Widmo masowe oczyszczonego peptydu
Figura 4. Profile chromatograficzne peptydu surowego i oczyszczonego
Cytowane pożycie literaturowe
1. Chong, P., Sia, C., Tam, E., Kandil, A. & Klein, M. International Journal of Peptide & Protein Research 41,21-27 (1993).
2. Hahiemi, L.R, , Maskell, J.P, , Mascani· P · Coates , A.R· Scimdmaviim Journal of Immunology 34, 341-350 (1991).
3. Roggero, M.A, , el al , Motecuiar Immunolog, 32,1301-1309 (1995).
4. Smith, D.D. , el al . Ineeniafional oGumal of lepiti^dee & Protem Reeearch 44,
183-191 (1994).
5. Lob, , T.J, , Daibe,, M.J, & Yem , A.W , Biochemistiy 170, 502-511 (1988).
6. Tomasselh , A.G· , e, a. . Jo urna, of Biologicae CZtt^πiittv>'· 267, 10232110237 11992)
7. Bal,, H.L, & Macago) P. Inteπlaiiona1 Jo urna, of Peptide & Protem Research 40, 370-379 (1992).
8. Krieger, D.E, , ΙΥίο^οη, B.W, & , Memfiedd, R.B , Proceedings of the Naiwna, Academy of Sciences of the United States of America 73, 3160-3164 (1976).
9. Iirndebegg, G, , Tengborn., J,, E^^IIrir^^tl, H, & Ragnarsson, LJJ, Chromaroglaphy
156,366-369(1978).
10. Poraih, J. , Carlsson, J, , Olsson,. , & Belfrage, G, Nature 258, ->9J8^^-^i99 (1975..
11. Lmdeberg, G, , Bernich, H, & Engstiom, A, Intemationa1 Ίο^ηΗ, of Pepidde & Protein Research 38, 253-259 (1991).
12. Lanar, D.E , Mo. , Biochem Palasirol, 39, 151^15^4 (1990..
13. Knecht, R, & Chamg, J.Y, AndyŁ Chem, 58, (1986).
14. Η^^ίεη, R.A , & L,, CU, Methods in enzymology 91, 549-559 (1991).
15. Barany, G, & Memfield, R.B, Peptides, uialysis, synthesis, biology 1-163-165 (Academic Press, London, 1980).
188 670
188 670
Bufor A
Bufor B + 50 mM imidazolu
Bufor B + 250 mM imidazolu
Figura 2. Profil chromatograficzny oczyszczania IMAĆ
188 670
Figura 3. Widmo masowe oczyszczonego peptydu
188 670
MD
-4* m*
Figura 4. Profil chromatograficzny surowego (A) peptydu
188 670
Figura 4. Profil chromatograficzny oczyszczonego (B) peptydu
188 670
Figura 1. Widmo masowe surowego peptydu
Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 4,00 zł.

Claims (7)

  1. Zastrzeżenia patentowe
    1. Metoda modyfikacji (poli)peptydów dla ułatwienia ich oczyszczania, obejmująca insercję co najmniej jednej specyficznie odszczepialnej metioniny oraz znacznika na końcu łańcucha (poli)peptydu podczas jego syntezy, i zabezpieczenie reszt metioniny w (poli)peptydzie, jeśli są obecne, przeciwko odszczepieniu, przez zabezpieczenie ich grupą sulfotlenkową, znamienna tym, że jako znacznik stosuje się znacznik his lub dużą cząsteczkę, taką jak glikol polietylenowy.
  2. 2. Sposób wytwarzania oczyszczonego (poli)peptydu przy użyciu metody modyfikacji określonej w zastrz. 1, obejmujący następujące etapy:
    a) syntezy żądanego (poli)peptydu;
    b) dołączenia co najmniej jednej specyficznie odszczepialnej metioniny na końcu łańcucha (poli)peptydu, przy zabezpieczonej przed odszczepieniem metioninie/metioninach w polipeptydzie, jeśli jest/są obecne, przez zabezpieczenie grupą sulfotlenkową;
    c) przedłużenia (poli)peptydu i dołączonej do niego metioniny/metionin znacznikiem z wytworzeniem (poli)peptydu przedłużonego;
    d) oczyszczenia (poli)peptydu przedłużonego za pomocą metody oczyszczania specyficznej w stosunku do znacznika;
    e) usunięcia znacznika i dodatkowej metioniny/metionin z przedłużonego (poli)peptydu za pomocą metody odszczepiania za pomocą bromku cyjanu, z wytworzeniem oczyszczonego (poli)peptydu, znamienny tym, że jako znacznik stosuje się sekwencję znakującą his lub dużą cząsteczkę, taką jak glikol polietylenowy.
  3. 3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że jako sekwencję znacznika his stosuje się sekwencję His-His-His-His-His-His- Gly-Gly-.
  4. 4. Sposób według zastrz. 2 albo 3, znamienny tym, że jako specyficzną w stosunku do znacznika metodę oczyszczania stosuje się chromatografię opartą na powinowactwie do sekwencji znacznika.
  5. 5. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że jako znacznik stosuje się dużą cząsteczkę, taką jak glikol polietylenowy, a jako specyficzną w stosunku do znacznika metodę oczyszczania stosuje się chromatografię żelową.
  6. 6. Sposób według zastrz. 2 albo 3, albo 5, znamienny tym, że żądany polipeptyd wytwarza się technikami rekombinacji DNA w żywym gospodarzu a reszty metioniny w (poli)peptydzie zamiast zabezpieczania wycina się lub zastępuje innym aminokwasem, takim jak walina, glicyna lub modyfikowana metionina.
  7. 7. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, że żyjącym gospodarzem jest gospodarz eukariotyczny lub gospodarz prokariotyczny, taki jak Escherichia coli.
PL97332083A 1996-09-09 1997-09-09 Metoda modyfikacji (poli)peptydów dla ułatwienia ich oczyszczania i sposób wytwarzania oczyszczonego (poli)peptydu PL188670B1 (pl)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP96202515 1996-09-09
EP97201318A EP0827966B1 (en) 1996-09-09 1997-05-02 Preparation of purified (poly) peptides
PCT/EP1997/004939 WO1998009983A2 (en) 1996-09-09 1997-09-09 Preparation of purified (poly)peptides

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL332083A1 PL332083A1 (en) 1999-08-30
PL188670B1 true PL188670B1 (pl) 2005-03-31

Family

ID=26143147

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL97332083A PL188670B1 (pl) 1996-09-09 1997-09-09 Metoda modyfikacji (poli)peptydów dla ułatwienia ich oczyszczania i sposób wytwarzania oczyszczonego (poli)peptydu

Country Status (24)

Country Link
US (1) US6075127A (pl)
EP (1) EP0827966B1 (pl)
JP (1) JP2001500489A (pl)
KR (1) KR20000068514A (pl)
CN (1) CN1166681C (pl)
AT (1) ATE209213T1 (pl)
AU (1) AU719029B2 (pl)
BR (1) BR9711703A (pl)
CA (1) CA2265249A1 (pl)
CO (1) CO4870706A1 (pl)
CU (1) CU22900A3 (pl)
DE (1) DE69708420T2 (pl)
DK (1) DK0827966T3 (pl)
ES (1) ES2164297T3 (pl)
HK (1) HK1022322A1 (pl)
HU (1) HU223997B1 (pl)
IL (1) IL128857A (pl)
NO (1) NO991046L (pl)
NZ (1) NZ334486A (pl)
PL (1) PL188670B1 (pl)
PT (1) PT827966E (pl)
RU (1) RU2182155C2 (pl)
WO (1) WO1998009983A2 (pl)
ZA (1) ZA978054B (pl)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE50112379D1 (de) * 2000-08-11 2007-05-31 Univ Ruprecht Karls Heidelberg Fv-konstrukte mit beeinflussbarer affinitat zu einer zu bindenden substanz
US6800449B1 (en) 2001-07-13 2004-10-05 Syngenta Participations Ag High throughput functional proteomics
US20030091976A1 (en) * 2001-11-14 2003-05-15 Ciphergen Biosystems, Inc. Methods for monitoring polypeptide production and purification using surface enhanced laser desorption/ionization mass spectrometry
EP1600455A1 (en) * 2004-05-28 2005-11-30 Deutsches Krebsforschungszentrum Stiftung des öffentlichen Rechts Preparation of solid phase bound peptides or PNAs
CN100386340C (zh) * 2004-07-19 2008-05-07 西安蓝晶生物科技有限公司 光可切除的磁粒子分子标签、其制备方法及在多肽合成制备中的应用
WO2009101737A1 (ja) * 2008-02-14 2009-08-20 Osaka University メチオニン残基含有ペプチドタグ付きタンパク質発現ベクター
GB201004372D0 (en) 2010-03-16 2010-04-28 Almac Sciences Scotland Ltd Compounds for purification

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT1219454B (it) * 1988-02-17 1990-05-18 Serono Cesare Ist Ricerca Metodo di rottura alla metionina di polipeptidi contenenti pontidisolfuro
JP2960257B2 (ja) * 1992-06-04 1999-10-06 ピーイーバイオシステムズジャパン株式会社 ビオチン導入試薬およびそれを用いる合成ペプチド精製法

Also Published As

Publication number Publication date
US6075127A (en) 2000-06-13
CN1166681C (zh) 2004-09-15
ES2164297T3 (es) 2002-02-16
NO991046D0 (no) 1999-03-03
ZA978054B (en) 1998-03-20
NZ334486A (en) 2000-08-25
HU223997B1 (hu) 2005-04-28
EP0827966B1 (en) 2001-11-21
NO991046L (no) 1999-05-05
WO1998009983A2 (en) 1998-03-12
HUP0000588A2 (en) 2000-07-28
CA2265249A1 (en) 1998-03-12
DK0827966T3 (da) 2002-05-21
IL128857A (en) 2003-09-17
CU22900A3 (es) 2004-01-23
ATE209213T1 (de) 2001-12-15
CO4870706A1 (es) 1999-12-27
HK1022322A1 (en) 2000-08-04
EP0827966A1 (en) 1998-03-11
AU4701697A (en) 1998-03-26
RU2182155C2 (ru) 2002-05-10
WO1998009983A3 (en) 1998-04-30
KR20000068514A (ko) 2000-11-25
JP2001500489A (ja) 2001-01-16
IL128857A0 (en) 2000-01-31
BR9711703A (pt) 1999-08-24
CN1233255A (zh) 1999-10-27
AU719029B2 (en) 2000-05-04
PL332083A1 (en) 1999-08-30
DE69708420D1 (de) 2002-01-03
HUP0000588A3 (en) 2001-11-28
PT827966E (pt) 2002-05-31
DE69708420T2 (de) 2002-07-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7360397B2 (ja) グルカゴンペプチドの製造
Hovgaard et al. Pharmaceutical formulation development of peptides and proteins
JP2002505672A (ja) 水溶液中における保護されていないか又はn−末端システインで保護されたペプチドの固相での自然化学連結
KR20030081315A (ko) 화학적으로 합성한 폴리펩티드의 폴딩 방법
Hojo et al. Total synthesis and structural characterization of caveolin‐1
Roggero et al. A simple and rapid procedure for the purification of synthetic polypeptides by a combination of affinity chromatography and methionine chemistry
PL188670B1 (pl) Metoda modyfikacji (poli)peptydów dla ułatwienia ich oczyszczania i sposób wytwarzania oczyszczonego (poli)peptydu
Yem et al. Biotinylation of reactive amino groups in native recombinant human interleukin-1β
Saporito et al. The chemical synthesis of the GstI protein by NCL on a X‐Met site
Sugeno et al. The amino acid sequence of cytochrome c from Debaryomyces kloeckeri
Marquis et al. Stoichiometry and structure of a complex of acidic ribosomal proteins
de Vijver et al. Application of an omonasteine ligation strategy for the total chemical synthesis of the BRD7 bromodomain
HUE034308T2 (en) Preparation of hydantoin-containing peptide products
MXPA99002208A (en) Preparation of purified (poly)peptides
DK2976325T3 (en) SYNTHESIS OF PEPTIDE PRODUCTS CONTAINING CYCLIC IMID
CA2534143A1 (en) Method of peptide synthesis
CZ80499A3 (cs) Způsob modifikace polypeptidů
JP4524823B2 (ja) タンパク質のアミノ末端のアミノ酸配列決定方法
LUCIETTO et al. Mycobacterium tuberculosis chaperonin 10 and N‐truncated fragments Their synthesis and purification by the isoelectric focusing technique carried out in solution
Chaloin et al. Synthesis of a template‐associated peptide designed as a transmembrane ion channel former
L’Italien Solid-phase method approaches to protein microsequence analysis
Sabatier 13 Chemical Synthesis and Characteri
Čeřovský et al. Combined solid‐phase/solution synthesis of large ribonuclease AC‐terminal peptides containing a non‐natural proline analog
Violand et al. RECOMBINANT PROTEINS SYNTHESIZED IN _E; COLI
Sergeev et al. Analytical biotechnology of recombinant peptides and proteins: I. determination of the purity, composition, and structure of human, porcine, and bovine insulins

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Decisions on the lapse of the protection rights

Effective date: 20070909