PL191901B1 - Sposób wytwarzania prekursorów insuliny i pochodnych insuliny - Google Patents

Sposób wytwarzania prekursorów insuliny i pochodnych insuliny

Info

Publication number
PL191901B1
PL191901B1 PL328108A PL32810898A PL191901B1 PL 191901 B1 PL191901 B1 PL 191901B1 PL 328108 A PL328108 A PL 328108A PL 32810898 A PL32810898 A PL 32810898A PL 191901 B1 PL191901 B1 PL 191901B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
amino acid
cysteine
insulin
arg
residue
Prior art date
Application number
PL328108A
Other languages
English (en)
Other versions
PL328108A1 (en
Inventor
Franz-Josef Rubröder
Reinhold Keller
Original Assignee
Sanofi Aventis Deutschland
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 Sanofi Aventis Deutschland filed Critical Sanofi Aventis Deutschland
Publication of PL328108A1 publication Critical patent/PL328108A1/xx
Publication of PL191901B1 publication Critical patent/PL191901B1/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
    • C07K1/12General methods for the preparation of peptides, i.e. processes for the organic chemical preparation of peptides or proteins of any length by hydrolysis, i.e. solvolysis in general
    • 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
    • C07K14/575Hormones
    • C07K14/62Insulins
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P3/00Drugs for disorders of the metabolism
    • A61P3/08Drugs for disorders of the metabolism for glucose homeostasis
    • A61P3/10Drugs for disorders of the metabolism for glucose homeostasis for hyperglycaemia, e.g. antidiabetics
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P5/00Drugs for disorders of the endocrine system
    • A61P5/48Drugs for disorders of the endocrine system of the pancreatic hormones
    • A61P5/50Drugs for disorders of the endocrine system of the pancreatic hormones for increasing or potentiating the activity of insulin
    • 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
    • C07K1/02General methods for the preparation of peptides, i.e. processes for the organic chemical preparation of peptides or proteins of any length in solution
    • 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
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K38/00Medicinal preparations containing peptides

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Diabetes (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Endocrinology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Emergency Medicine (AREA)
  • Obesity (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

1. Sposób wytwarzania prekursorów insuliny i pochodnych insuliny o prawidlowo zwiazanych mostkach disiarczkowych, w obecnosci cysteiny lub chlorowodorku cysteiny i chaotropowej sub- stancji pomocniczej, znamienny tym, ze przeprowadza sie kolejno nastepujace etapy: (a) do wodnej zawiesiny prekursora insuliny lub pochodnej insuliny dodaje sie taka ilosc cy- steiny lub chlorowodorku cysteiny, ze 1-15 grup SH cysteiny lub chlorowodorku cysteiny przypada na jedna grupe cysteinowa prekursora, (b) do 4-9 molowego roztworu chaotropowej substancji pomocniczej o pH 8-11,5 w tempera- turze 15-55°C wprowadza sie zawiesine prekursora zawierajaca cysteine lub chlorowodorek cyste- iny i utrzymuje sie uzyskana mieszanine przez 10-60 minut w tej temperaturze, po czym (c) wprowadza sie te mieszanine o pH 8-11,5 w temperaturze 5-30°C do takiej ilosci wody, któ- ra powoduje rozcienczenie cysteiny lub chlorowodorku cysteiny w mieszaninie do stezenia 1-5 mM i chaotropowej substancji pomocniczej do stezenia 0,2-1,0 M. PL PL PL

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania prekursorów insuliny i pochodnych insuliny o prawidłowo związanych mostkach disiarczkowych, w obecności cysteiny lub chlorowodorku cysteiny i chaotropowej substancji pomocniczej.
Ludzka insulina jest białkiem o dwóch łańcuchach aminokwasowych mających łącznie 51 reszt aminokwasowych. W obu łańcuchach aminokwasowych występuje 6 grup cysteinowych, przy czym dwie grupy cysteinowe są ze sobą związane poprzez mostek disiarczkowy. W biologicznie aktywnej insulinie ludzkiej łańcuchy A i B są ze sobą związane dwoma mostkami disiarczkowymi, a inny mostek disiarczkowy występuje w łańcuchu A. Ze statystycznego punktu widzenia w cząsteczce insuliny ludzkiej jest 15 różnych możliwości utworzenia mostków disiarczkowych. W biologicznie czynnej insulinie ludzkiej występuje tylko jedna z 15 możliwości. W ludzkiej insulinie są ze sobą połączone następujące grupy cysteinowe: A6-A11; A7-B7; A20-B19.
Duże litery A iB oznaczają łańcuchy aminokwasowe insuliny, a liczba oznacza pozycję reszty aminokwasu, liczoną w każdym łańcuchu aminokwasowym od końca aminowego do końca karboksylowego. Mostki disiarczkowe mogą również powstawać pomiędzy dwiema cząsteczkami ludzkiej insuliny, tak więc mostków disiarczkowych może powstać niezmiernie dużo.
Znany sposób wytwarzania insuliny ludzkiej polega na zastosowaniu ludzkiej proinsuliny. Ludzka proinsulina jest białkiem o liniowym łańcuchu aminokwasowym składającym się z 86 reszt aminokwasów, przy czym łańcuchy B i A insuliny ludzkiej są ze sobą połączone poprzez ugrupowanie peptydu C o 35 resztach aminokwasów. Mostki disiarczkowe występujące w insulinie ludzkiej tworzy się poprzez produkt pośredni, przy czym grupę cysteinową insuliny ludzkiej zabezpiecza się grupą zabezpieczającą siarkę, np. jako S-sulfonian (-S-SO3) (EP0 037 255). Znany jest również sposób wytwarzania proinsuliny o prawidłowo związanych mostkach disiarczkowych (Biochemistry, 60, (1968), str. 622-629), w którym jako substancję wyjściową stosuje się proinsulinę uzyskaną ze świńskiej trzustki, w której grupa cysteinowa istnieje w postaci grupy tiolowej (-SH). Pod pojęciem „prawidłowo związane mostki disiarczkowe” rozumie się mostki disiarczkowe występujące w biologicznie aktywnej insulinie ssaków.
Inżynieria genetyczna umożliwia wytwarzanie przez mikroorganizmy prekursorów insuliny lub pochodnych insuliny, mających odmienną od ludzkiej insuliny sekwencję aminokwasów i/lub odmienną długość łańcucha aminokwasów. Proinsulina wytwarzana przez genetycznie zmienione komórki Escherichia coli nie ma prawidłowo związanych mostków disiarczkowych. Proces wytwarzania ludzkiej insuliny za pomocą E. coli (EP 0055 945) obejmuje następujące etapy: fermentacja z użyciem mikroorganizmów - roztwarzanie komórek -wyodrębnienie białka fuzyjnego - rozszczepienie białka fuzyjnego z użyciem chlorowcocyjanu - wyodrębnienie produktów rozszczepienia o sekwencji proinsuliny zabezpieczenie grup cysteinowych grupami S-sulfonianowymi - chromatograficzne oczyszczenie S-sulfonianów -utworzenie prawidłowo związanych mostków disiarczkowych -odsalanie proinsuliny chromatograficzne oczyszczenie proinsuliny o prawidłowo związanych mostkach disiarczkowych zatężenie roztworu proinsuliny - chromatograficzne oczyszczenie stężonego roztworu proinsuliny enzymatyczne rozszczepienie proinsuliny w celu uzyskania insuliny ludzkiej - chromatograficzne oczyszczenie powstałej insuliny ludzkiej.
Wadą tego procesu jest duża liczba etapów i straty w etapach oczyszczania, toteż otrzymuje się insulinę z niewielką wydajnością. Ze względu na wieloetapowość procesu trzeba pogodzić się ze znacznymi stratami. Od etapu wyodrębniania białka fuzyjnego, poprzez rozszczepienie z użyciem chlorowcocyjanu, siarczynolizę i oczyszczanie proinsuliny należy się liczyć z 40% stratą proinsuliny (EP 0055 945). Podobnie wysokie straty mogą wystąpić w następnych etapach oczyszczania, aż do otrzymania produktu końcowego.
Zwiększenie wydajności procesu wytwarzania insuliny ludzkiej lub pochodnych insuliny metodą inżynierii genetycznej można osiągnąć przy znacznym zmniejszeniu liczby niezbędnych etapów procesu.
Z opisów patentowych EP 0600 372 A1(lub US 5 473 049) i EP 0668 292 A2 znany jest ulepszony sposób wytwarzania insuliny lub pochodnych insuliny, w którym prekursor insuliny lub pochodnej insuliny o nieprawidłowo związanych mostkach disiarczkowych przeprowadza się w obecności merkaptanu, np. cysteiny i co najmniej jednej substancji chaotropowej, np. mocznika lub chlorowodorku guanidyny, w prekursor insuliny lub w prekursor pochodnej insuliny o prawidłowo związanych mostkach disiarczkowych. W tym znanym sposobie białka te najpierw rozpuszcza się w wodnym roztworze chaotroPL 191 901 B1 powej substancji pomocniczej lub w mieszaninie różnych chaotropowych substancji pomocniczych o bardzo niskim stężeniu. Następnie miesza się mieszaninę białek z wodnym roztworem merkaptanu.
Obecnie nieoczekiwanie stwierdzono, że wydajność prekursorów insuliny lub pochodnych insuliny o prawidłowym sfałdowaniu zwiększa się, a czas reakcji do zajścia procesu fałdowania zmniejsza się, gdy w pierwszym etapie prekursora nie rozpuszcza się z udziałem substancji chaotropowej, lecz najpierw do wodnej zawiesiny prekursora wprowadza się merkaptan, a mianowicie cysteinę lub chlorowodorek cysteiny, a dopiero w następnym etapie roztwór prekursora wprowadza się do wodnego roztworu chaotropowej substancji pomocniczej, po czym doprowadza się do prawidłowego sfałdowania prekursora poprzez rozcieńczenie mieszaniny do uzyskania korzystnego stężenia cysteiny lub chlorowodorku cysteiny, poprzez wprowadzenie tej mieszaniny do odpowiedniej ilości wody.
Tak więc przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania prekursorów insuliny i pochodnych insuliny o prawidłowo związanych mostkach disiarczkowych, w obecności cysteiny lub chlorowodorku cysteiny i chaotropowej substancji pomocniczej, polegający na tym, że przeprowadza się kolejno następujące etapy:
(a) do wodnej zawiesiny prekursora insuliny lub pochodnej insuliny dodaje się taką ilość cysteiny lub chlorowodorku cysteiny, że 1-15 grup SH cysteiny lub chlorowodorku cysteiny przypada na jedną grupę cysteinową prekursora, (b) do 4-9 molowego roztworu chaotropowej substancji pomocniczej o pH 8-11,5 w temperaturze 15-55°C wprowadza się zawiesinę prekursora zawierającą cysteinę lub chlorowodorek cysteiny i utrzymuje się uzyskaną mieszaninę przez 10-60 minut w tej temperaturze, po czym (c) wprowadza się tę mieszaninę o pH 8-11,5 w temperaturze 5-30°C do takiej ilości wody, która powoduje rozcieńczenie cysteiny lub chlorowodorku cysteiny w mieszaninie do stężenia 1-5 mM i chaotropowej substancji pomocniczej do stężenia 0,2-1,0 M.
Korzystny jest sposób polegający na tym, że w etapie (a) stosuje się taką ilość cysteiny lub chlorowodorku cysteiny, że 1-6 grup SH cysteiny lub chlorowodorku cysteiny przypada na jedną grupę cysteinową prekursora, w etapie (b) do 4-9 molowego roztworu chaotropowej substancji pomocniczej o pH 8-11 w temperaturze 30-45°C wprowadza się zawiesinę prekursora zawierającą cysteinę lub chlorowodorek cysteiny i utrzymuje się uzyskaną mieszaninę przez 20-40 minut w tej temperaturze, a w etapie (c) wprowadza się tę mieszaninę o pH 8-11 w temperaturze 15-20°C do takiej ilości wody, która powoduje rozcieńczenie cysteiny lub chlorowodorku cysteiny w mieszaninie do stężenia 1-5 mM i chaotropowej substancji pomocniczej do stężenia 0,2-1,0 M.
Chaotropowe substancje pomocnicze są związkami rozrywającymi w roztworach wodnych wiązania wodorowe, takimi jak siarczan amonu, chlorowodorek guanidyny, węglan etylenu, tiocyjanian, dlmetylosulfotlenek i mocznik.
W sposobie według wynalazku jako chaotropową substancję pomocniczą korzystnie stosuje się guanidynę, chlorowodorek guanidyny lub szczególnie korzystnie mocznik.
Stężenie chaotropowej substancji pomocniczej w etapie (b) sposobu według wynalazku wynosi korzystnie 7,0-9 M, temperatura w etapie (b) korzystnie wynosi 40°C, a wartość pH w tym etapie korzystnie wynosi 10-11.
W etapie (c) według wynalazku wartość pH wynosi korzystnie 10-11, a ilość wody, do której wprowadza się mieszaninę jest korzystnie tak dobrana, że uzyskuje się rozcieńczenie cysteiny lub chlorowodorku cysteiny w mieszaninie do stężenia 2,5-3 mM i chaotropowej substancji pomocniczej do stężenia 0,5 M.
Szczególnie korzystny jest sposób według wynalazku, w którym stężenie chaotropowej substancji pomocniczej w etapie (b) wynosi 8 M, temperatura w etapie (b) wynosi 40°C, wartość pH w etapie (b) wynosi 10,6, wartość pH w etapie (c) wynosi 10,6, a ilość wody w etapie (c) jest taka, że uzyskuje się rozcieńczenie cysteiny lub chlorowodorku cysteiny w mieszaninie do stężenia 2,5-3 mM i chaotropowej substancji pomocniczej do stężenia 0,5 M.
Sposobem według wynalazku otrzymuje się prekursor insuliny lub pochodnych insuliny, a zwłaszcza proinsulinę o prawidłowo związanych mostkach disiarczkowych.
Pochodne insuliny są pochodnymi insulin występujących w naturze, a mianowicie insuliny ludzkiej (SEQ ID NO: 1 = łańcuch A insuliny ludzkiej; SEQ ID NO: 2 = łańcuch B insuliny ludzkiej, patrz zestawienie sekwencji) lub insuliny zwierzęcej, różniącymi się od takich samych pod innymi względami insulin występujących w naturze podstawieniem co najmniej jednej reszty występującego w naturze aminokwasu i/lub dodaniem co najmniej jednej reszty aminokwasu i/lub grupy organicznej odpowiadającej aminokwasom.
PL 191 901 B1
Z prekursora insuliny lub pochodnej insuliny o prawidłowo związanych mostkach disiarczkowych otrzymanego sposobem według wynalazku, można otrzymać insulinę lub pochodną insuliny o prawidłowo związanych mostkach disiarczkowych, sposobem opisanym w EP 0600 372 A1 (lub US 5 473 049) lub w EP 0 668 292 A2, polegającym na enzymatycznym rozszczepieniu z użyciem trypsyny lub enzymu podobnego do trypsyny i ewentualnie dodatkowo karboksypeptydazy B oraz końcowym oczyszczeniu na żywicy adsorbującej.
Insulinę lub pochodną insuliny wytwarzaną z prekursora korzystnie można przedstawić ogólnym wzorem 1, w którym Y oznacza genetycznie kodowalną resztę aminokwasu, Z oznacza resztę aminokwasu wybraną z grupy obejmującej His, Arg i Lys, ugrupowanie peptydu zawierające 2 lub 3 reszty aminokwasów, w tym resztę aminokwasu Arg lub Lys na karboksylowym końcu ugrupowania peptydu, ugrupowanie peptydu zawierające 2-35 genetycznie kodowalnych reszt aminokwasów, w tym 1-5 reszt histydyny albo hydroksyl, R1 oznacza resztę fenyloalaniny (Phe) lub wiązanie kowalencyjne, R3 oznacza genetycznie kodowalną resztę aminokwasu, przy czym reszty A2-A20, nie pokazane dla uproszczenia wzoru 1, odpowiadają sekwencji aminokwasów łańcucha A insuliny ludzkiej, insuliny zwierzęcej lub pochodnej insuliny, a reszty B2-B29, nie pokazane dla uproszczenia wzoru 1, odpowiadają sekwencji aminokwasów łańcucha B insuliny ludzkiej, insuliny zwierzęcej lub pochodnej insuliny.
Sekwencję aminokwasową peptydów i białek określa się od N-końca łańcucha aminokwasów. Symbole podane w nawiasach we wzorze 1, np. A6, A20, B1, B7 lub B19, odpowiadają pozycji reszt aminokwasów w łańcuchu A lub B insuliny.
Określenie „genetycznie kodowalna reszta aminokwasu” oznacza reszty aminokwasów Gly, Ala, Ser, Thr, Val, Leu, Ile, Asp, Asn, Glu, Gln, Cys, Met, Arg, Lys, His, Tyr, Phe, Trp, Pro i selenocysteiny.
Określenia „reszty A2-A20” i „reszty B2-B29” insuliny zwierzęcej oznaczają np. sekwencje aminokwasów insuliny bydlęcej, świńskiej lub kurzej.
Określenia „reszty A2-A20” i „B2-B29” pochodnej insuliny oznaczają odpowiednie sekwencje aminokwasów insuliny ludzkiej, utworzone poprzez wymianę aminokwasów na inne aminokwasy kodowalne genetycznie.
Łańcuch A insuliny ludzkiej ma np. następującą sekwencję (SEQ ID NO: 1):
Gly Ile Val Glu Gln Cys Cys Thr Ser Ile Cys Ser Leu Tyr Gln Leu Glu Asn Tyr Cys Asn
Łańcuch B insuliny ludzkiej ma następującą sekwencję (SEQ ID NO: 2):
Phe Val Asn Gln His Leu Cys Gly Ser His Leu Val Glu Ala Leu Tyr Leu Val Cys Gly Glu Arg Gly Phe Phe Tyr Thr Pro Lys Thr
Przy tym, we wzorze 1 R3 oznacza resztę asparginy (Asn), R1 oznacza resztę fenyloalaniny (Phe), Y oznacza resztę treoniny (Thr), a Z oznacza OH.
Sposób według wynalazku jest szczególnie przydatny do wytwarzania prekursora insuliny lub pochodnej insuliny o ogólnym wzorze 2, w którym mostki disiarczkowe (nie pokazane we wzorze 2) są prawidłowo usytuowane, przy czym we wzorze 2 R2 oznacza atom wodoru, resztę aminokwasu z grupy obejmującej lizynę (Lys) i argininę (Arg) albo ugrupowanie peptydu zawierające 2-45 reszt aminokwasów, w tym resztę aminokwasu lizyny (Lys) lub argininy (Arg) na karboksylowym końcu ugrupowania peptydu, R1 oznacza resztę fenyloalaniny (Phe) lub wiązanie kowalencyjne, (B2-B29) oznacza reszty aminokwasów w pozycjach B2-B29 łańcucha B insuliny ludzkiej, insuliny zwierzęcej lub pochodnej insuliny, ewentualnie zmienionej w jednej lub większej liczbie pozycji, Y oznacza genetycznie kodowalną resztę aminokwasu, X oznacza resztę aminokwasu z grupy obejmującej lizynę (Lys) i argininę (Arg), ugrupowanie peptydu zawierające 2-35 reszt aminokwasów, w tym resztę aminokwasu lizyny (Lys) lub argininy (Arg) na N-końcu i na C-końcu ugrupowania peptydu, albo ugrupowanie peptydu zawierające 2-35 genetycznie kodowalnych reszt aminokwasów, w tym 1-5 reszt histydyny, (A2-A20) oznacza reszty aminokwasów w pozycjach A2-A20 łańcucha A insuliny ludzkiej, insuliny zwierzęcej lub pochodnej insuliny, ewentualnie zmienionej w jednej lub większej liczbie pozycji, a R3 oznacza kodowalną genetycznie resztę aminokwasu.
2
Korzystnie otrzymuje się związki o wzorze 2, w którym R2 oznacza atom wodoru lub ugrupowanie peptydu zawierające 2-25 reszt aminokwasów, w tym resztę aminokwasu argininy (Arg) na karboksylowym końcu peptydu, R1 oznacza resztę fenyloalaniny (Phe), (B2-B29) oznacza reszty aminokwasów w pozycjach B2-B29 łańcucha B insuliny ludzkiej, Y oznacza resztę aminokwasu z grupy obejmującej alaninę (Ala), treoninę (Thr) i serynę (Ser), X oznacza resztę aminokwasu argininy (Arg) lub ugrupowanie peptydu o sekwencji aminokwasów łańcucha C insuliny ludzkiej, (A2-A20) oznacza reszty aminokwasów w pozycjach A2-A20 łańcucha A insuliny ludzkiej, a R3 oznacza resztę aminokwasu z grupy obejmującej asparaginę (Asn), serynę (Ser) i glicynę (Gly).
PL 191 901 B1
Łańcuch C insuliny ludzkiej ma następującą sekwencję (SEQ ID NO: 3):
Arg Arg Glu Ala Glu Asp Leu Gln Val Gly Gln Val Glu Leu Gly Gly Gly Pro Gly Ala Gly Ser Leu Gln Pro Leu Ala Leu Glu Gly Ser Leu Gln Lys Arg 2
Korzystnie otrzymuje się związki o wzorze 2, w którym R2 oznacza atom wodoru lub ugrupowanie peptydu o 2-15 resztach aminokwasów, na którego karboksylowym końcu znajduje się reszta argi1 niny (Arg), R1 oznacza resztę fenyloalaniny (Phe), (B2-B29) oznacza reszty aminokwasów w pozycjach B2-B29 łańcucha B insuliny ludzkiej, Y oznacza resztę treoniny (Thr), X oznacza resztę aminokwasu argininy (Arg) lub ugrupowanie peptydu o 2-35 resztach aminokwasów, przy czym na początku i na końcu peptydu znajdują się dwie zasadowe reszty aminokwasów, a zwłaszcza argininy (Arg) i/lub lizyny (Lys), (A2-A20) oznacza reszty aminokwasów w pozycjach A2-A20 łańcucha A insuliny ludzkiej, a R3 oznacza resztę aminokwasu asparaginy (Asn) lub glicyny (Gly).
Ugrupowanie Z insuliny lub pochodnej insuliny o wzorze 1 stanowi zazwyczaj część sekwencji aminokwasów X prekursora o wzorze 2 i powstaje w wyniku działania proteaz, takich jak trypsyna, enzym podobny do trypsyny lub karboksypeptydaza B. Grupa R3 jest resztą aminokwasu znajdującą się w pozycji A21 łańcucha A insuliny. Grupa Y jest resztą aminokwasu znajdującą się w pozycji B30 łańcucha B insuliny.
Trypsyna lub enzymy podobne do trypsyny są proteazami rozszczepiającymi łańcuchy aminokwasów przy argininie lub lizynie.
Karboksypeptydaza B jest egzoproteazą odszczepiającą zasadowe reszty aminokwasów, takie jak Arg lub Lys, znajdujące się na karboksylowym końcu łańcucha aminokwasów (Kemmler i inni,
J. Biol. Chem. 246, str. 6786-6791).
Z prekursorów wymienionych w pierwszej korzystnej grupie związków o wzorze 2 można otrzymać insulinę lub pochodną insuliny o wzorze 1 z prawidłowo połączonymi mostkami disiarczkowymi, przy czym Y, R1, R2, R3, A2-A20 i B2-B29 mają wyżej podane znaczenie, a Z oznacza resztę argininy (Arg), ugrupowanie peptydu Arg-Arg albo grupę OH.
Z prekursorów wymienionych w drugiej korzystnej grupie związków o wzorze 2 można otrzymać insulinę lub pochodną insuliny o wzorze 1 z prawidłowo połączonymi mostkami disiarczkowymi, przy czym Y, R1, R2, R3, A2-A20 i B2-B29 mają wyżej podane znaczenie, a Z oznacza ugrupowanie argininy (Arg), ugrupowanie peptydu Arg-Arg lub Lys-Lys, albo grupę OH.
Prekursor o wzorze 2 można wytworzyć w mikroorganizmach za pomocą licznych konstruktów genetycznych (EP 0 489 780, EP 0 347 781, EP 0 453969). Takie konstrukty podczas fermentacji są eksprymowane w mikroorganizmach, takich jak Escherichia coli lub Streptomycetes. Powstałe białka są magazynowane wewnątrz drobnoustrojów (EP 0 489 780) lub są wydzielane do roztworu fermentacyjnego.
W sposobie według wynalazku można stosować prekursor insuliny lub pochodnej insuliny o wzorze 2, pochodzący bezpośrednio z procesu roztwarzania komórek i zanieczyszczony dużą liczbą białek. Prekursor o wzorze 2 można stosować również w postaci uprzednio oczyszczonej, np. po wytrąceniu albo chromatograficznym oczyszczeniu.
Pr zy kł a d 1 (przykład porównawczy, stan techniki)
W wyniku fermentacji z użyciem genetycznie zmodyfikowanych komórek Escherichia coli (EP 0 489 780) wytworzono białko fuzyjne o następującej sekwencji aminokwasów.
Sekwencja proinsuliny 1(SEQ ID NO: 4):
Ala Thr Thr Ser Thr Gly Asn Ser Ala Arg Phe ValAsn Gln His Leu Cys Gly Ser His Leu Val Glu Ala Leu
Tyr Leu Val Cys Gly Glu Arg Gly Phe Phe Tyr Thr Pro Lys Thr Arg Arg Glu Ala Glu Asp Leu Gln Val Gly
Gln Val Glu Leu Gly Gly Gly Pro Gly Ala Gly Ser Leu Gln Pro Leu Ala Leu Glu Gly Ser Leu Gln Lys Arg
Gly Ile Val Glu Gln Cys Cys Thr Ser Ile Cys Ser Leu Tyr Gln Leu Glu Asn Tyr Cys Asn
Sekwencja proinsuliny 1 odpowiada wzorowi 2, w którym X oznacza ugrupowanie peptydu C in12 suliny ludzkiej (SEQ ID NO: 3), Y oznacza Thr (B30), R1 oznacza Phe (B1), R2 oznacza ugrupowanie peptydu o 10 resztach aminokwasów, R3 oznacza Asn (A21), A2-A20 to sekwencja aminokwasów łańcucha A insuliny ludzkiej (reszty aminokwasów 2-20), a B2-B29 to sekwencja aminokwasów łańcucha B insuliny ludzkiej (reszty aminokwasów 2-29). W komórkach E. coli zbiera się białko fuzyjne osekwencji proinsuliny 1 i tworzą się ciałka wtrętowe. Po zakończeniu fermentacji oddzielono komórki poprzez odwirowanie i roztworzono je drogą znanej homogenizacji wysokociśnieniowej. Uwolnione ciałka wtrętowe z białka fuzyjnego wyodrębniono poprzez odwirowanie. 20 kg wyodrębnionych ciałek wtrętowych z białka fuzyjnego (w przeliczeniu na suchą masę poliofilizacji; udział białek fuzyjnych zawierających insulinę oznaczony metodą HPLC wynosił 50%) osekwencji proinsuliny 1 rozpuszczo6
PL 191 901 B1 no w 550 litrach 8 M roztworu mocznika o pH 10,6. Ewentualnie po odwirowaniu niewielkiej ilości substancji tworzących zmętnienie, klarowny roztwór wprowadzono do 9000 litrów wodnego roztworu cysteiny (5 kg hydratu chlorowodorku cysteiny) o pH 10,6 i w temperaturze 4°C. Po zakończeniu reakcji fałdowania (po około 24 godzinach) oznaczono analitycznie metodą wyskosprawnej chromatografii cieczowej (HPLC) zawartość sekwencji proinsuliny 1 o prawidłowo związanych mostkach disiarczkowych. Wynosiła ona 3,0 kg, co odpowiadało przereagowaniu z wydajnością 30%. Za pomocą 1N HCl doprowadzono 9500 litrów roztworu do pH 5,0 i oddzielono osad. W wyniku dodania 1N ługu sodowego doprowadzono roztwór do pH 9 i dodano 3 g trypsyny. Zgodnie z pomiarami przeprowadzonymi metodą HPLC, powstało 1,25 kg insuliny o 2 resztach argininy na końcu karboksylowym. Po rozszczepieniu z użyciem karboksypeptydazy B powstała insulina ludzka, którą dodatkowo oczyszczono metodami chromatograficznymi. Insulina ludzka odpowiada wzorowi 1, w którym Y oznacza Thr (B30), Z oznacza OH, R1 oznacza Phe (B1), R3 oznacza Asn (A21), A2-A20 to sekwencja aminokwasów łańcucha A insuliny ludzkiej (reszty aminokwasów 2-20), a B2-B29 to sekwencja aminokwasów łańcucha B insuliny ludzkiej (reszty aminokwasów 2-29). Insulina ludzka 2 składa się z sekwencji o numerach identyfikacyjnych 1 i 2, które to sekwencje są związane ze sobą prawidłowo usytuowanymi mostkami disiarczkowymi. Roztwór zatężono i oczyszczono za pomocą żywicy adsorbującej, tak jak opisano w EP 0 668 292. Eluat zawierający insulinę 2, po rozcieńczeniu wodą i nastawieniu pH, można dodatkowo bezpośrednio oczyszczać w kolumnie chromatograficznej.
Analiza metodą HPLC
0,5 g białka rozpuszczono w ciągu 2 minut w temperaturze 95°C w 40 ml roztworu zawierającego 6 M chlorowodorek guanidyny, 50 mM Tris (pH 8,5), 5 mM etylenodiaminotetraoctan (EDTA), 1% 2-merkaptoetanolu i 10 mM ditiotreitol, a następnie mieszaninę poddawano wirowaniu przez 20 minut przy 14 000 g.
0,02 ml klarownej pozostałości wprowadzono do kolumny do wysokosprawnej chromatografii cieczowej.
®
Kolumna: ®Nucleogel RP 300-5/46 (Macherey & Nagel, Aachen, Niemcy)
Gradient: Bufor A: 0,1% kwas trifluorooctowy (TFA)
Bufor B: 0,09% TFA w acetonitrylu
Temperatura: 55°C
Czas całkowity: 40 minut
Gradient określono następującymi ilościami buforu B, po podanym czasie przebiegu procesu: 10 minut 25%, 12 minut 60%, 13 minut 90%, 15 minut 100%.
Przepływ: 1 ml/minutę
Wykrywanie: 215 nm
Czas retencji insuliny: około 19 minut
P r z y k ł a d 2 (sposób według wynalazku)
W wyniku fermentacji z użyciem genetycznie zmodyfikowanych komórek Escherichia coli (EP 0 489 780) wytworzono białko fuzyjne o sekwencji aminokwasów przedstawionej w przykładzie 1 (sekwencja proinsuliny 1, SEQ ID NO: 4). W komórkach E. coli zbiera się białko fuzyjne o sekwencji proinsuliny 1 i tworzą się ciałka wtrętowe. Po zakończeniu fermentacji oddzielono komórki poprzez odwirowanie i roztworzono drogą znanej homogenizacji wysokociśnieniowej. Uwolnione ciałka wtrętowe z białka fuzyjnego wyodrębniono poprzez odwirowanie. Do wodnej zawiesiny białka fuzyjnego, zawierającej 40 kg białka fuzyjnego (otrzymanego przez liofilizację podwielokrotnych próbek), dodano 5 kg hydratu chlorowodorku cysteiny. Zawiesinę (udział białka fuzyjnego zawierającego insulinę oznaczony metodą HPLC wynosił 50%) o sekwencji proinsuliny 1 rozpuszczono w 550 litrach 8 M roztworu mocznika o pH 10,2, w temperaturze 40°C. Klarowny roztwór wprowadzono do 9000 litrów wody o pH 10,6 i w temperaturze 15°C. Po zakończeniu reakcji fałdowania (po około 5 godzinach) oznaczono analitycznie metodą HPLC zawartość sekwencji proinsuliny 1 o prawidłowo związanych mostkach disiarczkowych. Wynosiła ona 10,0 kg, co odpowiadało przereagowaniu z wydajnością 50%.
Za pomocą 1N HCl doprowadzono 9500 litrów roztworu do pH 5,0 i oddzielono osad. W wyniku dodania 1N ługu sodowego doprowadzono roztwór do pH 9 i dodano 10 g trypsyny. Powstało 4 kg insuliny o 2 resztach argininy na końcu karboksylowym. Po rozszczepieniu z użyciem karboksypeptydazy B powstała insulina ludzka (SEQ ID NO: 1 i SEQ ID NO: 2, o prawidłowo związanych mostkach disiarczkowych). Roztwór zatężono i oczyszczono za pomocą żywicy adsorbującej. Eluat zawierający insulinę ludzką, po rozcieńczeniu wodą i nastawieniu pH, można dodatkowo bezpośrednio oczyszczać w kolumnie chromatograficznej.
PL 191 901 B1
Pr zy kł a d 3 (przykład porównawczy, stan techniki)
W wyniku fermentacji z użyciem genetycznie zmodyfikowanych komórek Escherichia coli (EP 0 489 780) wytworzono białko fuzyjne o następującej sekwencji aminokwasów.
Sekwencja proinsuliny 2 (SEQ ID NO: 5):
Ala Thr Thr Ser Thr Gly Asn Ser Ala Arg Phe Val Asn Gln His Leu Cys Gly Ser His Leu Val Glu Ala Leu
Tyr Leu Val Cys Gly Glu Arg Gly Phe Phe Tyr Thr Pro Lys Thr Arg Arg Glu Ala Glu Asp Leu Gln Val Gly
Gln Val Glu Leu Gly Gly Gly Pro Gly Ala Gly Ser Leu Gln Pro Leu Ala Leu Glu Gly Ser Leu Gln Lys Arg
Gly Ile Val Glu Gln Cys Cys Thr Ser Ile Cys Ser Leu Tyr Gln Leu Glu Asn Tyr Cys Gly
Sekwencja proinsuliny 2 odpowiada wzorowi 2, w którym X oznacza ugrupowanie peptydu C in12 suliny ludzkiej (SEQ ID NO: 3), Y oznacza Thr (B30), R1 oznacza Phe (B1), R2 oznacza ugrupowanie peptydu o 10 resztach aminokwasów, R3 oznacza Gly (A21), A2-A20 to sekwencja aminokwasów łańcucha A insuliny ludzkiej (reszty aminokwasów 2-20), a B2-B29 to sekwencja aminokwasów łańcucha B insuliny ludzkiej (reszty aminokwasów 2-29). W komórkach E. coli zbiera się białko fuzyjne o sekwencji proinsuliny 2 i tworzą się ciałka wtrętowe. Po zakończeniu fermentacji oddzielono komórki poprzez odwirowanie i roztworzono je drogą znanej homogenizacji wysokociśnieniowej. Uwolnione ciałka wtrętowe z białka fuzyjnego wyodrębniono poprzez odwirowanie.
kg wyodrębnionych ciałek wtrętowych z białka fuzyjnego (w przeliczeniu na suchą masę po liofilizacji; udział białek fuzyjnych zawierających insulinę oznaczony metodą HPLC wynosił 50%) o sekwencji proinsuliny 2 rozpuszczono w temperaturze 20°C w 550 litrach 8 M roztworu mocznika o pH 10,6. Klarowny roztwór wprowadzono do 9000 litrów wodnego roztworu cysteiny (5 kg hydratu chlorowodorku cysteiny) o pH 10,6 i w temperaturze 4°C. Po zakończeniu reakcji fałdowania (po około 24 godzinach) oznaczono analitycznie metodą HPLC zawartość sekwencji proinsuliny 2 o prawidłowo związanych mostkach disiarczkowych. Wynosiła ona 3,0 kg, co odpowiadało przereagowaniu z wydajnością 30%.
Za pomocą 1N HCl doprowadzono 9500 litrów roztworu do pH 5,0 i oddzielono osad. W wyniku dodania 1N ługu sodowego doprowadzono roztwór do pH 9 i dodano 3 g trypsyny. Zgodnie z pomiarami przeprowadzonymi metodą HPLC, powstało 0,98 kg pochodnej insuliny o 2 resztach argininy na końcu karboksylowym. Ta pochodna insuliny odpowiada wzorowi 1, w którym Y oznacza Thr (B30), Z oznacza Arg-Arg, R1 oznacza Phe (B1), R3 oznacza Gly (A21), A2-A20 to sekwencja aminokwasów łańcucha A insuliny ludzkiej (reszty aminokwasów 2-20), a B2-B29 to sekwencja aminokwasów łańcucha B insuliny ludzkiej (reszty aminokwasów 2-29), przy czym składa się ona z SEQ ID NO: 6 i SEQ ID NO: 7, które to sekwencje są związane ze sobą prawidłowo usytuowanymi mostkami disiarczkowymi. Roztwór zatężono i oczyszczono za pomocą żywicy adsorbującej. Eluat zawierający pochodną insuliny, po rozcieńczeniu wodą i nastawieniu pH, można bezpośrednio dodatkowo oczyszczać w kolumnie chromatograficznej.
Przykład 4 (sposób według wynalazku)
W wyniku fermentacji z użyciem genetycznie zmodyfikowanych komórek Escherichia coli (EP 0 489 780) wytworzono białko fuzyjne o sekwencji proinsuliny 2 przedstawionej w przykładzie 3 (SEQ ID NO: 5). W komórkach E. coli zbiera się białko fuzyjne o sekwencji proinsuliny 2 i tworzą się ciałka wtrętowe. Po zakończeniu fermentacji oddzielono komórki poprzez odwirowanie i roztworzono je drogą znanej homogenizacji wysokociśnieniowej. Uwolnione ciałka wtrętowe z białka fuzyjnego wyodrębniono poprzez odwirowanie. Do wodnej zawiesiny białka fuzyjnego zawierającej 40 kg białka fuzyjnego (otrzymanego poprzez liofilizację podwielokrotnych próbek) dodano 5 kg hydratu chlorowodorku cysteiny. Zawiesinę (udział białek fuzyjnych zawierających insulinę oznaczony metodą HPLC wynosił 50%) o sekwencji proinsuliny 2 rozpuszczono w 550 litrach 8 M roztworu mocznika o pH 10,2, w temperaturze 40°C. Klarowny roztwór wprowadzono do 9000 litrów wody w pH 10,6 i w temperaturze 15°C. Po zakończeniu reakcji fałdowania (po około 5 godzinach) oznaczono analitycznie metodą HPLC zawartość sekwencji proinsuliny 1 o prawidłowo związanych mostkach disiarczkowych. Wynosiła ona 10,0 kg, co odpowiadało przereagowaniu z wydajnością 50%. Za pomocą 1N HCl doprowadzono 9500 litrów roztworu do pH 5,0 i oddzielono osad. W wyniku dodania 1N ługu sodowego doprowadzono roztwór do pH 9 i dodano 10 g trypsyny. Powstało 2,8 kg pochodnej insuliny (pomiary metodą HPLC), składającej się z SEQ ID NO: 6 i SEQ ID NO: 7, które to sekwencje były związane ze sobą prawidłowo usytuowanymi mostkami disiarczkowymi. Roztwór zatężono i oczyszczono za pomocą żywicy adsorbującej. Eluat zawierający pochodną insuliny, po rozcieńczeniu wodą i nastawieniu pH, można bezpośrednio dodatkowo oczyszczać w kolumnie chromatograficznej.
PL 191 901 B1
Zestawienie sekwencji (1) Informacja ogólna (i) Zgłaszający:
(A) Nazwa: Sanofi-Aventis Deutschland GmbH
(B) Ulica:-
(C) Miasto: Frankfurt nad Menem
(E) Państwo: Niemcy
(F) Kod pocztowy: 65926
(G) Telefon: 069-305-5307
<H) Telefaks: 069-35-7175
(I) Teleks: 041234-700
(ii) Tytuł zgłoszenia: Sposób wytwarzania prekursorów insuliny (iii) Liczba sekwencji: 7 (iv) Sposób odczytu komputerowego:
(A) Typ nośnika: Dyskietka (B) Komputer: kompatybilny z IBM PC (C) System operacyjny:PC-DOS/MS-DOS (D) Oprogramowanie: Patentln Release #1.0, wersja #1.25 (EPA) (2) Informacja o SEQ ID NO: 1:
(i) Charakterystyka sekwencji:
(A) Długość: 21 aminokwasów (B) Typ: aminokwas (C) Niciowość: pojedyncza (D) Topologia: liniowa (ii) Typ cząsteczki: białko (vi) Pochodzenie pierwotne:
(A) Organizm: Escherichia coli (ix) Cechy:
PL 191 901 B1 (A) Nazwa/klucz: białko (B) Położenie: 1..21 (xi) Opis sekwencji: SEQ ID NO: 1:
Gly Ile Val Glu Gin Cys Cys Thr Ser Ile Cys Ser Leu Tyr Gin Leu 1 5 10 15
Glu Asn Tyr Cys Asn 20 (2) Informacja o SEQ ID NO: 2:
(i) Charakterystyka sekwencji:
(A) Długość: 30 aminokwasów (B) Typ: aminokwas (C) Niciowość: pojedyncza (D) Topologia: liniowa (ii) Typ cząsteczki: białko (vi) Pochodzenie pierwotne:
(A) Organizm: Escherichia coli (ix) Cechy:
(A) Nazwa/klucz: białko (B) Położenie: 1..30 (xi) Opis sekwencji: SEQ ID NO: 2:
Phe 1 Val Asn Gin His 5 Leu Cys Gly Ser His 10 Leu Val Glu Ala
Leu Val Cys Gly 20 Glu Arg Gly Phe Phe 25 Tyr Thr Pro Lys Thr 30
Leu Tyr 15 (2) Informacja o SEQ ID NO: 3:
(i) Charakterystyka sekwencji:
(A) Długość: 35 aminokwasów (B) Typ: aminokwas (C) Niciowość: pojedyncza (D) Topologia: liniowa (ii) Typ cząsteczki: białko (vi) Pochodzenie pierwotne:
PL 191 901 B1 (A) Organizm: Escherichia coli (ix) Cechy:
(A) Nazwa/klucz: białko (B) Położenie: 1..35 (xi) Opis sekwencji: SEQ ID NO: 3:
Arg 1 Arg Glu Ala Glu 5 Asp Leu Gin Val Gly 10 Gin Val Glu Leu Gly 15 Gly
Gly Pro Gly Ala 20 Gly Ser Leu Gin Pro 25 Leu Ala Leu Glu Gly 30 Ser Leu
Gin Lys Arg 35 (2) Informacja o SEQ ID NO: 4:
(i) Charakterystyka sekwencji:
(A) Długość: 96 aminokwasów (B) Typ: aminokwas (0) Niciowość: pojedyncza (D) Topologia: liniowa (ii) Typ cząsteczki: białko (vi) Pochodzenie pierwotne:
(A) Organizm: Escherichia coli (ix) Cechy:
(A) Nazwa/klucz: białko (B) Położenie: 1..96 (xi) Opis sekwencji: SEQ ID NO: 4:
Ala 1 Thr Thr Ser Thr 5 Gly Asn Ser Ala Arg 10 Phe Val Asn Gin His 15 Leu
Cys Gly Ser His 20 Leu Val Glu Ala Leu 25 Tyr Leu Val Cys Gly 30 Glu Arg
Gly Phe Phe 35 Tyr Thr Pro Lys Thr 40 Arg Arg Glu Ala Glu 45 Asp Leu Gin
Val Gly 50 Gin Val Glu Leu Gly 55 Gly Gly Pro Gly Ala 60 Gly Ser Leu Gin
Pro 65 Leu Ala Leu Glu Gly 70 Ser Leu Gin Lys Arg 75 Gly Ile Val Glu Gin 80
PL 191 901 B1
Cys Cys Thr Ser Ile Cys Ser Leu Tyr Gin Leu Glu Asn 85 90 (2) Informacja o SEQ ID NO: 5:
(i) Charakterystyka sekwencji:
(A) Długość: 96 aminokwasów (B) Typ: aminokwas (C) Niciowość: pojedyncza (D) Topologia: liniowa (ii) Typ cząsteczki: białko (vi) Pochodzenie pierwotne:
(A) Organizm: Escherichia coli (ix) Cechy:
(A) Nazwa/klucz: białko (B) Położenie: 1..96 (xi) Opis sekwencji: SEQ ID NO: 5:
Tyr Cys Asn 95
Ala 1 Thr Thr Ser Thr 5 Gly Asn Ser Ala Arg 10 Phe Val Asn Gin His 15 Leu
Cys Gly Ser His 20 Leu Val Glu Ala Leu 25 Tyr Leu Val Cys Gly 30 Glu Arg
Gly Phe Phe 35 Tyr Thr Pro Lys Thr 40 Arg Arg Glu Ala Glu 45 Asp Leu Gin
Val Gly 50 Gin Val Glu Leu Gly 55 Gly Gly Pro Gly Ala 60 Gly Ser Leu Gin
Pro 65 Leu Ala Leu Glu Gly 70 Ser Leu Gin Lys Arg 75 Gly Ile Val Glu Gin 80
cys (2) Cys Thr Ser Informacja c Ile 85 SEC cys 1 ID Ser NO: Leu 6: Tyr Gin 90 Leu Glu Asn Tyr Cys 95 Gly
(i) Charakterystyka sekwencji:
(A) Długość: 32 aminokwasy (B) Typ: aminokwas (C) Niciowość: pojedyncza (D) Topologia: liniowa
PL 191 901 B1 (ii) Typ cząsteczki: białko (vi) Pochodzenie pierwotne:
(A) Organizm: Escherichia coli (ix) Cechy:
(A) Nazwa/klucz: białko (B) Położenie: 1..32 (xi) Opis sekwencji: SEQ ID NO: 6:
Phe 1 Val Asn Gin His 5 Leu Cys Gly Ser His 10 Leu Val Glu Ala Leu 15 Tyr
Leu Val Cys Gly 20 Glu Arg Gly Phe Phe 25 Tyr Thr Pro Lys Thr 30 Arg Arg
(2) Informacja o SEQ ID NO: 7:
(i) Charakterystyka sekwencji:
(A) Długość: 21 aminokwasów (B) Typ: aminokwas (C) Niciowość: pojedyncza (D) Topologia: liniowa (ii) Typ cząsteczki: białko (vi) Pochodzenie pierwotne:
(A) Organizm: Escherichia coli (ix) Cechy:
(A) Nazwa/klucz: białko (B) Położenie: 1..21 (xi) Opis sekwencji: SEQ ID NO: 7:
Gly Ile Val Glu Gin Cys Cys Thr Ser Ile Cys Ser Leu Tyr Gin Leu 1 5 10 15
Glu Asn Tyr Cys Gly

Claims (9)

1. Sposób wytwarzania prekursorów insuliny i pochodnych insuliny o prawidłowo związanych mostkach disiarczkowych, w obecności cysteiny lub chlorowodorku cysteiny i chaotropowej substancji pomocniczej, znamienny tym, że przeprowadza się kolejno następujące etapy:
(a)do wodnej zawiesiny prekursora insuliny lub pochodnej insuliny dodaje się taką ilość cysteiny lub chlorowodorku cysteiny, że 1-15 grup SH cysteiny lub chlorowodorku cysteiny przypada na jedną grupę cysteinową prekursora, (b)do 4-9 molowego roztworu chaotropowej substancji pomocniczej o pH 8-11,5 w temperaturze 15-55°C wprowadza się zawiesinę prekursora zawierającą cysteinę lub chlorowodorek cysteiny i utrzymuje się uzyskaną mieszaninę przez 10-60 minut w tej temperaturze, po czym (c) wprowadza się tę mieszaninę o pH 8-11,5 w temperaturze 5-30°C do takiej ilości wody, która powoduje rozcieńczenie cysteiny lub chlorowodorku cysteiny w mieszaninie do stężenia 1-5 mM i chaotropowej substancji pomocniczej do stężenia 0,2-1,0 M.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że w etapie (a) stosuje się taką ilość cysteiny lub chlorowodorku cysteiny, że 1-6 grup SH cysteiny lub chlorowodorku cysteiny przypada na jedną grupę cysteinową prekursora, w etapie (b) do 4-9 molowego roztworu chaotropowej substancji pomocniczej o pH 8-11 w temperaturze 30-45°C wprowadza się zawiesinę prekursora zawierającą cysteinę lub chlorowodorek cysteiny i utrzymuje się uzyskaną mieszaninę przez 20-40 minut w tej temperaturze, a w etapie (c) wprowadza się tę mieszaninę o pH 8-11 w temperaturze 15-20°C do takiej ilości wody, która powoduje rozcieńczenie cysteiny lub chlorowodorku cysteiny w mieszaninie do stężenia 1-5 mM i chaotropowej substancji pomocniczej do stężenia 0,2-1,0 M.
3. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że jako chaotropową substancję pomocniczą stosuje się guanidynę lub chlorowodorek guanidyny.
4. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że jako chaotropową substancję pomocniczą stosuje się mocznik.
5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że w etapie (b) stosuje się chaotropową substancję pomocniczą w stężeniu 7,0-9 M.
Sposób według zastrz. Sposób według zastrz. Sposób według zastrz. Sposób według zastrz.
że w etapie (b) temperatura wynosi 40°C. że w etapie (b) wartość pH wynosi 10-11. że w etapie (c) wartość pH wynosi pH 10-11. że w etapie (c) stosuje się taką ilość wody,
1, znamienny tym,
1, znamienny tym,
1, znamienny tym,
1, znamienny tym, że uzyskuje się rozcieńczenie cysteiny lub chlorowodorku cysteiny w mieszaninie do stężenia 2,5-3 mM i chaotropowej substancji pomocniczej do stężenia 0,5 M.
10. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że w etapie (b) stosuje się chaotropową substancję pomocniczą w stężeniu 8 M, w etapie (b) stosuje się temperaturę 40°C i wartość pH 10,6, a w etapie (c) stosuje się wartość pH 10,6 i taką ilość wody, że uzyskuje się rozcieńczenie cysteiny lub chlorowodorku cysteiny w mieszaninie do stężenia 2,5-3 mM i chaotropowej substancji pomocniczej do stężenia 0,5 M.
11. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że wytwarza się prekursor insuliny lub pochodnej insuliny mający sekwencję o ogólnym wzorze 2, w którym R2 oznacza atom wodoru, resztę aminokwasu z grupy obejmującej lizynę (Lys) i argininę (Arg), albo ugrupowanie peptydu zawierające 2-45 reszt aminokwasów, w tym resztę aminokwasu lizyny (Lys) lub argininy (Arg) na karboksylowym końcu ugrupowania peptydu, R1 oznacza resztę fenyloalaniny (Phe) lub wiązanie kowalencyjne, (B2-B29) oznacza reszty aminokwasów w pozycjach B2-B29 łańcucha B insuliny ludzkiej, insuliny zwierzęcej lub pochodnej insuliny, ewentualnie zmienionej w jednej lub większej liczbie pozycji, Y oznacza genetycznie kodowalną resztę aminokwasu, X oznacza resztę aminokwasu z grupy obejmującej lizynę (Lys) i argininę (Arg), ugrupowanie peptydu zawierające 2-35 reszt aminokwasów, w tym resztę aminokwasu lizyny (Lys) lub argininy (Arg) na N-końcu i na C-końcu ugrupowania peptydu, albo ugrupowanie peptydu zawierające 2-35 genetycznie kodowalnych reszt aminokwasów, w tym 1-5 reszt histydyny, (A2-A20) oznacza reszty aminokwasów w pozycjach A2-A20 łańcucha A insuliny ludzkiej, insuliny zwierzęcej lub pochodnej insuliny, ewentualnie zmienionej w jednej lub większej liczbie pozycji, a R3 oznacza kodowalną genetycznie resztę aminokwasu.
12. Sposób według zastrz. 11, znamienny tym, że wytwarza się związek o wzorze 2, w którym 2
R2 oznacza atom wodoru lub ugrupowanie peptydu zawierające 2-25 reszt aminokwasów, w tym resztę aminokwasu argininy (Arg) na karboksylowym końcu peptydu, R1 oznacza resztę fenyloalaniny (Phe),
PL 191 901 B1 (B2-B29) oznacza reszty aminokwasów w pozycjach B2-B29 łańcucha B insuliny ludzkiej, Y oznacza resztę aminokwasu z grupy obejmującej alaninę (Ala), treoninę (Thr) i serynę (Ser), X oznacza resztę aminokwasu argininy (Arg) lub ugrupowanie peptydu o sekwencji aminokwasów łańcucha C insuliny ludzkiej, (A2-A20) oznacza reszty aminokwasów w pozycjach A2-A20 łańcucha A insuliny ludzkiej, aR3 oznacza resztę aminokwasu z grupy obejmującej asparaginę (Asn), serynę (Ser) lub glicynę (Gly).
13. Sposób według zastrz. 11, znamienny tym, że wytwarza się związek o wzorze 2, w którym 2
R2 oznacza atom wodoru lub ugrupowanie peptydu o 2-15 resztach aminokwasów, na którego karboksylowym końcu znajduje się reszta argininy (Arg), R1 oznacza resztę fenyloalaniny (Phe), (B2-B29) oznacza reszty aminokwasów w pozycjach B2-B29 łańcucha B insuliny ludzkiej, Y oznacza resztę treoniny (Thr), X oznacza resztę aminokwasu argininy (Arg) lub ugrupowanie peptydu o 2-35 resztach aminokwasów, przy czym na początku i na końcu ugrupowania peptydu znajdują się dwie zasadowe reszty aminokwasów, a zwłaszcza argininy (Arg) i/lub lizyny (Lys), (A2-A20) oznacza reszty aminokwasów w pozycjach A2-A20 łańcucha A insuliny ludzkiej, a R3 oznacza resztę aminokwasu asparaginy (Asn) lub glicyny (Gly).
PL328108A 1997-08-18 1998-08-18 Sposób wytwarzania prekursorów insuliny i pochodnych insuliny PL191901B1 (pl)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19735711A DE19735711C2 (de) 1997-08-18 1997-08-18 Verfahren zur Herstellung eines Vorläufers von Insulin oder Insulinderivaten mit korrekt verbundenen Cystinbrücken

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL328108A1 PL328108A1 (en) 1999-03-01
PL191901B1 true PL191901B1 (pl) 2006-07-31

Family

ID=7839275

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL328108A PL191901B1 (pl) 1997-08-18 1998-08-18 Sposób wytwarzania prekursorów insuliny i pochodnych insuliny

Country Status (21)

Country Link
US (3) US5986048A (pl)
EP (2) EP0980874B1 (pl)
JP (1) JP4291900B2 (pl)
KR (2) KR100537842B1 (pl)
CN (3) CN1483831B (pl)
AR (1) AR016821A1 (pl)
AT (2) ATE217012T1 (pl)
AU (1) AU744824B2 (pl)
BR (2) BR9803755A (pl)
CA (1) CA2245151C (pl)
CZ (1) CZ295679B6 (pl)
DE (3) DE19735711C2 (pl)
DK (2) DK0906918T3 (pl)
ES (2) ES2177178T3 (pl)
HK (3) HK1018464A1 (pl)
HU (2) HU228203B1 (pl)
ID (1) ID20717A (pl)
PL (1) PL191901B1 (pl)
PT (2) PT906918E (pl)
RU (2) RU2205836C2 (pl)
TR (1) TR199801587A3 (pl)

Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19735711C2 (de) 1997-08-18 2001-04-26 Aventis Pharma Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Vorläufers von Insulin oder Insulinderivaten mit korrekt verbundenen Cystinbrücken
DE19930676B4 (de) 1999-07-02 2006-01-19 Sanofi-Aventis Deutschland Gmbh Verfahren zur Stabilisierung von Insulin, Insulinderivaten und/oder deren Vorläufer in komplexen Mischungen bei deren Lagerung in wäßrigen Lösungsmitteln
AU2151401A (en) * 1999-12-22 2001-07-03 Novo Nordisk A/S Method for extractive refolding of scrambled single-chain polypeptides
WO2002004481A2 (en) * 2000-07-12 2002-01-17 Eli Lilly And Company Process to increase protein stability
DE10235168A1 (de) * 2002-08-01 2004-02-12 Aventis Pharma Deutschland Gmbh Verfahren zur Reinigung von Preproinsulin
DE102004015965A1 (de) * 2004-04-01 2005-10-20 Aventis Pharma Gmbh Verfahren zur Gewinnung von Insulinen durch verbesserte Luftbegasung der Faltung
US20080032343A1 (en) 2005-12-22 2008-02-07 Genentech, Inc. Recombinant Production of Heparin Binding Proteins
AU2007272412B2 (en) 2006-07-14 2013-11-07 Genentech, Inc. Refolding of recombinant proteins
RU2468373C2 (ru) * 2007-07-03 2012-11-27 Эмджен Инк. Количественное определение белков с использованием сухого веса внутриклеточных телец
RU2451750C2 (ru) * 2007-09-24 2012-05-27 Общество С Ограниченной Ответственностью "Герофарм" Способ получения рекомбинантного с-пептида проинсулина человека
EP2229407B1 (de) 2008-01-09 2016-11-16 Sanofi-Aventis Deutschland GmbH Neue insulinderivate mit extrem verzögertem zeit- / wirkungsprofil
WO2009133529A2 (en) * 2008-04-30 2009-11-05 Wockhardt Research Centre Processes for refolding of insulin
HUE037449T2 (hu) 2008-10-17 2018-08-28 Sanofi Aventis Deutschland Egy inzulin és egy GLP-1 agonista kombinációja
AR080669A1 (es) 2009-11-13 2012-05-02 Sanofi Aventis Deutschland Composicion farmaceutica que comprende un agonista de glp-1, una insulina y metionina
WO2011058082A1 (de) 2009-11-13 2011-05-19 Sanofi-Aventis Deutschland Gmbh Pharmazeutische zusammensetzung umfassend einen glp-1-agonisten und methionin
ES2606554T3 (es) 2010-08-30 2017-03-24 Sanofi-Aventis Deutschland Gmbh Uso de AVE0010 para la fabricación de un medicamento para el tratamiento de la diabetes mellitus de tipo 2
US9821032B2 (en) 2011-05-13 2017-11-21 Sanofi-Aventis Deutschland Gmbh Pharmaceutical combination for improving glycemic control as add-on therapy to basal insulin
TWI559929B (en) 2011-09-01 2016-12-01 Sanofi Aventis Deutschland Pharmaceutical composition for use in the treatment of a neurodegenerative disease
US20180282405A1 (en) * 2012-08-05 2018-10-04 Absci, Llc Cytoplasmic expression system
WO2014099577A1 (en) 2012-12-17 2014-06-26 Merck Sharp & Dohme Corp. Process for purifying insulin and analogues thereof
WO2014133324A1 (ko) * 2013-02-26 2014-09-04 한미약품 주식회사 신규한 인슐린 아날로그 및 이의 용도
CN103694339B (zh) * 2013-12-04 2017-10-13 珠海联邦制药股份有限公司 一种甘精胰岛素前体的复性方法
WO2015138548A1 (en) 2014-03-14 2015-09-17 Merck Sharp & Dohme Corp. Purifying insulin using cation exchange and reverse phase chromatography in the presence of an organic modifier and elevated temperature
PL3229828T3 (pl) 2014-12-12 2023-07-31 Sanofi-Aventis Deutschland Gmbh Formulacja o ustalonym stosunku insuliny glargine/liksysenatydu
TWI748945B (zh) 2015-03-13 2021-12-11 德商賽諾菲阿凡提斯德意志有限公司 第2型糖尿病病患治療
TW201705975A (zh) 2015-03-18 2017-02-16 賽諾菲阿凡提斯德意志有限公司 第2型糖尿病病患之治療
CN104911203A (zh) * 2015-06-30 2015-09-16 成都易胜科生物科技有限公司 一种重组人胰岛素的工业制备方法
EP3344651B1 (en) 2015-09-02 2022-03-02 Merck Sharp & Dohme Corp. A process for obtaining insulin with correctly formed disulfide bonds
US10689430B2 (en) 2016-05-25 2020-06-23 Merck Sharp & Dohme Corp. Insulin receptor partial agonists
WO2018018613A1 (zh) 2016-07-29 2018-02-01 广东东阳光药业有限公司 一种提高抗体纯度的细胞培养基和培养方法
CN113773391B (zh) * 2020-06-09 2023-10-20 宁波鲲鹏生物科技有限公司 一种门冬胰岛素的制备方法
CN113773400B (zh) * 2020-06-09 2023-08-18 宁波鲲鹏生物科技有限公司 一种门冬胰岛素衍生物及其应用
CN113773396A (zh) * 2020-06-10 2021-12-10 宁波鲲鹏生物科技有限公司 一种地特胰岛素衍生物及其应用

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NZ199391A (en) * 1981-01-02 1985-12-13 Genentech Inc Chimeric polypeptides comprising a proinsulin sequence,and preparation by recombinant dna technique;production of human insulin
DE3501641A1 (de) * 1985-01-19 1986-07-24 Hoechst Ag, 6230 Frankfurt Verfahren zur gewinnung von insulin-vorlaeufern aus reaktionsgemischen, die bei der faltung von insulin-vorlaeufern aus den entsprechenden s-sulfonaten anfallen
IL95495A (en) * 1989-08-29 1996-10-16 Hoechst Ag Fusion proteins their preparation and use
DK0600372T3 (da) * 1992-12-02 1997-08-11 Hoechst Ag Fremgangsmåde til fremstilling af proinsulin med korrekt forbundne cystinbroer.
DE4405179A1 (de) * 1994-02-18 1995-08-24 Hoechst Ag Verfahren zur Gewinnung von Insulin mit korrekt verbundenen Cystinbrücken
PT871474E (pt) * 1994-12-29 2007-02-28 Ferring Int Ct Sa Produção de insulina humana
DE19735711C2 (de) * 1997-08-18 2001-04-26 Aventis Pharma Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Vorläufers von Insulin oder Insulinderivaten mit korrekt verbundenen Cystinbrücken

Also Published As

Publication number Publication date
CZ295679B6 (cs) 2005-09-14
CN101186940B (zh) 2012-02-08
ES2177178T3 (es) 2002-12-01
DK0980874T3 (da) 2002-08-19
JPH11130798A (ja) 1999-05-18
EP0980874B1 (de) 2002-05-02
CN1132845C (zh) 2003-12-31
AU8076398A (en) 1999-02-25
ATE217012T1 (de) 2002-05-15
DK0906918T3 (da) 2002-09-09
CN1483831B (zh) 2012-06-13
HU0600287D0 (en) 2006-05-29
TR199801587A2 (xx) 1999-03-22
HK1018464A1 (en) 1999-12-24
RU2302882C2 (ru) 2007-07-20
AU744824B2 (en) 2002-03-07
PT906918E (pt) 2002-10-31
KR19990023651A (ko) 1999-03-25
EP0980874A1 (de) 2000-02-23
CN1483831A (zh) 2004-03-24
BRPI9816233B8 (pt) 2021-05-25
CZ259898A3 (cs) 1999-03-17
ID20717A (id) 1999-02-18
PT980874E (pt) 2002-10-31
HUP9801886A2 (hu) 1999-01-28
ES2176870T3 (es) 2002-12-01
ATE217636T1 (de) 2002-06-15
US6727346B2 (en) 2004-04-27
HU9801886D0 (en) 1998-10-28
EP0906918A2 (de) 1999-04-07
EP0906918A3 (de) 1999-08-11
HUP9801886A3 (en) 1999-06-28
RU2205836C2 (ru) 2003-06-10
DE59803985D1 (de) 2002-06-06
CA2245151A1 (en) 1999-02-18
HK1119449A1 (en) 2009-03-06
US5986048A (en) 1999-11-16
BRPI9816233B1 (pt) 2016-09-27
HU228203B1 (en) 2013-01-28
CA2245151C (en) 2009-10-06
DE19735711C2 (de) 2001-04-26
HU228161B1 (en) 2013-01-28
HK1061870A1 (en) 2004-10-08
TR199801587A3 (tr) 1999-03-22
EP0906918B1 (de) 2002-05-15
DE59804121D1 (de) 2002-06-20
DE19735711A1 (de) 1999-02-25
US20020156234A1 (en) 2002-10-24
CN1209437A (zh) 1999-03-03
CN101186940A (zh) 2008-05-28
AR016821A1 (es) 2001-08-01
JP4291900B2 (ja) 2009-07-08
KR100537842B1 (ko) 2006-03-23
PL328108A1 (en) 1999-03-01
US6380355B1 (en) 2002-04-30
BR9803755A (pt) 2000-03-28
KR20050067371A (ko) 2005-07-01
KR100574580B1 (ko) 2006-04-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
PL191901B1 (pl) Sposób wytwarzania prekursorów insuliny i pochodnych insuliny
US5352769A (en) Enzymatic removal of a protein amino-terminal sequence
US5698669A (en) Tri-arginine insulins
NO318424B1 (no) Fremgangsmate for isolering av insulin med korrekt koblede cysteinbroer
TW200817432A (en) Amidated insulin glargine
ZA200106971B (en) Covalently bridged insulin dimers.
JPH0691834B2 (ja) インシュリン誘導体の製法
DK172242B1 (da) Fremgangsmåde til fremstilling af insulinderivater
IE903978A1 (en) Novel insulin derivatives, process for their preparation,¹their use and a pharmaceutical preparation containing them
HU205145B (en) Process for producing new superactive insulin analogs and pharmaceutical compositions comprising same as active ingredient
EP0017938A1 (en) Process for preparing a B30-threonine insulin
JP5743370B2 (ja) 改善されたフォールディングの空気ガス処理によってインスリンを抽出する方法
HRP940766A2 (en) Enzymatic process for conversion of preproinsulin to insulin
MXPA98006666A (en) Improved procedure for the obtaining of insulin precursors with cistina bridges correctly uni

Legal Events

Date Code Title Description
RECP Rectifications of patent specification