RU2129438C1 - Method of preparing ovoinhibitor - Google Patents
Method of preparing ovoinhibitor Download PDFInfo
- Publication number
- RU2129438C1 RU2129438C1 RU97122347A RU97122347A RU2129438C1 RU 2129438 C1 RU2129438 C1 RU 2129438C1 RU 97122347 A RU97122347 A RU 97122347A RU 97122347 A RU97122347 A RU 97122347A RU 2129438 C1 RU2129438 C1 RU 2129438C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- protein
- inhibitor
- ovoinhibitor
- water
- distilled water
- Prior art date
Links
Landscapes
- Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)
- Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к медицине и пищевой промышленности, биотехнологии и биохимии и касается способа получения овоингибитора протеиназ, который может найти применение в качествен ингредиента лекарственных препаратов, пищевой добавки, элемента лечебно-профилактического питания. The invention relates to medicine and the food industry, biotechnology and biochemistry and relates to a method for producing an ovoinhibitor of proteinases, which can be used as an ingredient in medicines, food additives, and therapeutic nutritional elements.
Развитие неконтролируемого протеолиза является причиной серьезных нарушений в организме, поэтому интенсивно ведется исследование белков-ингибиторов протеиназ, которые можно использовать в заместительной терапии при лечении заболеваний, сопровождающихся избыточной активацией протеолитических систем организма (воспалительные процессы, панкреатит, злокачественные новообразования). Кроме того, ингибиторы протеолитических ферментов используются для стабилизации белковых медицинских препаратов и ограничения протеолиза в пищевой промышленности. The development of uncontrolled proteolysis is the cause of serious disorders in the body, therefore, proteinase inhibitor proteins are being studied intensively, which can be used in replacement therapy in the treatment of diseases accompanied by excessive activation of the body's proteolytic systems (inflammatory processes, pancreatitis, malignant neoplasms). In addition, proteolytic enzyme inhibitors are used to stabilize protein medications and limit proteolysis in the food industry.
Белковые ингибиторы протеиназ выделяют из различных источников растительного и животного происхождения. Protein proteinase inhibitors are isolated from various sources of plant and animal origin.
Известен способ ингибитора типа Баумана-Бирк (BBI) из сои культурной, включающий следующие стадии: удаление нерастворимых веществ из соевых бобов, обезжиренных гексаном и подвергнутых экстракции водным раствором кислоты, с целью получения растворимых белковых веществ с концентрацией не ниже 50%; добавление к растворимым веществам сои ацетона с целью получения неочищенного концентрата ингибитора; разбавление концентрата водой; удаление нерастворимых веществ из разбавленного концентрата ингибитора и добавление в него ацетона с целью получения растворимого в воде и нерастворимого в ацетоне концентрата ингибитора Баумана-Бирк; высушивание полученного концентрата [1]. Молекулярная масса соевого ингибитора составляет 8000 Да. A known method of an inhibitor of the Bauman-Birk type (BBI) from soybean culture, comprising the following stages: removing insoluble substances from soybeans, defatted with hexane and subjected to extraction with an aqueous solution of acid, in order to obtain soluble protein substances with a concentration of not less than 50%; adding acetone to soluble substances to obtain a crude inhibitor concentrate; dilution of the concentrate with water; removing insoluble substances from the diluted inhibitor concentrate and adding acetone to it in order to obtain a water-soluble and acetone insoluble Bauman-Birk inhibitor concentrate; drying the resulting concentrate [1]. The molecular weight of the soybean inhibitor is 8000 Da.
Изучается возможность использования соевого ингибитора при лечении злокачественных новообразований [2]. The possibility of using a soybean inhibitor in the treatment of malignant neoplasms is being studied [2].
Известен способ получения панкреатического ингибитора типа Кунитца из органов крупного рогатого скота [3]. A known method of producing a pancreatic inhibitor of the Kunitz type from the organs of cattle [3].
Сущность способа заключается в том, что из отходов производства инсулина путем ионообменной хроматографии, химической очистки, высаливания, гель - хроматографии и осаждения выделяют с высоким выходом субстанцию BPTI медицинского назначения, получившую название ингипрол. Молекулярная масса ингибитора типа Кунитца составляет 6500 Да. The essence of the method is that from the waste products of insulin by ion exchange chromatography, chemical purification, salting out, gel chromatography and sedimentation, a high-yield substance BPTI, called ingiprol, is isolated in high yield. The molecular weight of a Kunitz-type inhibitor is 6500 Da.
Панкреатический ингибитор типа Кунитца является действующим началом лекарственных препаратов, широко используемых в клинической практике, таких как трасилол, гродокс, контрикал и апротинин. Однако существенным недостатком данного ингибитора является его применение в высоких дозах вследствие быстрого удаления из кровотока после внутривенной инъекции, что по-видимому, обусловлено молекулярной массой BPTI. Поэтому весьма актуальным является разработка методов выделения более высокомолекулярных ингибиторов протеиназ из других биологических объектов. Kunitz-type pancreatic inhibitor is the active principle of drugs widely used in clinical practice, such as trasilol, grodox, contracal and aprotinin. However, a significant drawback of this inhibitor is its use in high doses due to the rapid removal from the bloodstream after intravenous injection, which is apparently due to the molecular weight of BPTI. Therefore, it is highly relevant to develop methods for the isolation of higher molecular weight proteinase inhibitors from other biological objects.
Наиболее близким к заявляемому способу по технической сущности и достигаемому результату является способ получения овоингибитора из яичного белка, включающий осаждение ингибитора трихлоруксусной кислотой с ацетоном с последующим диализом и лиофилизацией осадка; сухой осадок растворяют в небольшом объеме воды, pH раствора доводят до 4,0 и наносят на колонку с KM-целлюлозой [4] . Хроматографию осуществляют ступенчатым градиентом: (1) - раствором 0,1 M аммоний - ацетатного буфера (pH 4,0), которым элюируется фракция, содержащая в основном овомукоид; (2) - 0,1 М аммоний-ацетатный буфером (pH 4,9), которым элюируется фракция, содержащие овомукоид и незначительное количество овоингибитора, и (3) - 0,1 М аммоний-ацетатный буфером (pH 5,0) плюс 1 М NaCl, которым элюируется основная часть ингибитора. После диализа и лиофилизации третья фракция была растворена в 0,005 М Трис-HCl буфере (pH 7,6) и отдиализована против такого же буфера в течение 12 час. Диализованный продукт центрифугируют для удаления нерастворимого материала и наносят на колонку с DEAE-целлюлозой (2,3x45 см), уравновешенной 0,005 М Трис-HCl буфером (pH 7,6). Хроматографию осуществляют линейным градиентом 0,005-0,2 М Трис-HCl буфера (pH 7,6). Closest to the claimed method according to the technical nature and the achieved result is a method for producing an ovoinhibitor from egg protein, including the deposition of an inhibitor with trichloroacetic acid with acetone, followed by dialysis and lyophilization of the precipitate; the dry precipitate is dissolved in a small volume of water, the pH of the solution is adjusted to 4.0 and applied to a column with KM cellulose [4]. Chromatography is carried out in a stepwise gradient: (1) a solution of 0.1 M ammonium acetate buffer (pH 4.0), which elutes the fraction containing mainly ovomucoid; (2) 0.1 M ammonium acetate buffer (pH 4.9), which elutes the fraction containing an ovomukoid and a small amount of an ovoinhibitor, and (3) 0.1 M ammonium acetate buffer (pH 5.0) plus 1 M NaCl, which elutes the bulk of the inhibitor. After dialysis and lyophilization, the third fraction was dissolved in 0.005 M Tris-HCl buffer (pH 7.6) and dialyzed against the same buffer for 12 hours. The dialyzed product is centrifuged to remove insoluble material and applied to a column of DEAE-cellulose (2.3 x 45 cm) equilibrated with 0.005 M Tris-HCl buffer (pH 7.6). Chromatography is carried out by a linear gradient of 0.005-0.2 M Tris-HCl buffer (pH 7.6).
Активные фракции объединяют, обессоливают на сефадексе G-25 и лиофилизируют. Получают овоингибитор с молекулярной массой 48000±2 Да. The active fractions are combined, desalted on Sephadex G-25 and lyophilized. An ovoinhibitor with a molecular weight of 48,000 ± 2 Da is obtained.
К недостаткам способа - прототипа можно отнести его длительность (9 стадий выполняются в течение примерно 9 суток) трудоемкость (требуются многократные диализ и лиофилизация продукта). Выход овоингибитора составляет порядка 1,5% от количества исходного яичного белка. The disadvantages of the prototype method include its duration (9 stages are performed within about 9 days) laboriousness (requires multiple dialysis and lyophilization of the product). The output of the ovoinhibitor is about 1.5% of the amount of the original egg protein.
Задача изобретения - получение высокоактивного овоингибитора более простым способом с высоким выходом. The objective of the invention is to obtain a highly active ovoinhibitor in a simpler way with high yield.
Задача решена тем, что в способе получения овоингибитора, предусматривающем выделение активной фракции из белка куриного яйца и ее хроматографическую очистку, выделение осуществляют дистиллированной водой, а очистку - на полихроме I с элюцией активного белка водой и рехроматографией ингибитора на ионообменном сорбенте. The problem is solved in that in the method for producing an ovoinhibitor, which provides for the isolation of the active fraction from chicken egg protein and its chromatographic purification, the isolation is carried out with distilled water, and purification is carried out on polychrome I with elution of the active protein with water and rechromatography of the inhibitor on an ion-exchange sorbent.
Сущность способа заключается в следующем. Белок куриного яйца перемешивают с равным объемом дистиллированной воды и полученный раствор центрифугируют. Супернатант сливают, осадок смешивают с водой и вновь центрифугируют. Осадок отбрасывают. В супернатанте определяют белок по методу Доури [5] и ингибирующую активность по отношению к трипсину. В результате получают водный раствор, содержащий белковые компоненты, обладающие высокой ингибиторной активностью по отношению к трипсину (34,5 ИЕ). Затем осуществляют очистку белков, используя гидрофобную хроматографию на полихроме I (политетрафторэтилене). Активный белок элюируют с полихрома дистиллированной водой. Фракции, содержащие активный белок, объединяют и лиофильно высушивают. Элюат содержит основной компонент с молекулярной массой 50120 Да и два минорных компонента с молекулярными массами 81280 и 12700 Да. Ингибиторная активность по отношению к трипсину составляет 33,0 ИЕ. Дальнейшую очистку ингибитора проводят с использованием ионообменной хроматографии. Элюцию осуществляют 0,001 М аммоний-ацектатным буфером pH 4,5. При этом активный белок выходит сразу за свободным объемом. Ингибирующие трипсин фракции объединяют и высушивают лиофильно. Выход очищенного овоингибитора составляет 47,0% внесенного на колонку белка или 19,74% в пересчете на исходный водорастворимый белок куриного яйца. Длительность выделения - примерно 4 дня. The essence of the method is as follows. The protein of the chicken egg is mixed with an equal volume of distilled water and the resulting solution is centrifuged. The supernatant is drained, the precipitate is mixed with water and centrifuged again. The precipitate is discarded. In the supernatant, protein is determined according to the Dowry method [5] and inhibitory activity against trypsin. The result is an aqueous solution containing protein components having high inhibitory activity against trypsin (34.5 IE). Then, proteins are purified using hydrophobic chromatography on polychrome I (polytetrafluoroethylene). The active protein is eluted with polychrome distilled water. The fractions containing the active protein are combined and freeze-dried. The eluate contains the main component with a molecular mass of 50 120 Da and two minor components with a molecular mass of 81280 and 12700 Da. The inhibitory activity against trypsin is 33.0 IE. Further purification of the inhibitor is carried out using ion exchange chromatography. Elution is carried out with 0.001 M ammonium acetate acetate buffer pH 4.5. In this case, the active protein goes immediately beyond the free volume. Trypsin-inhibiting fractions are combined and freeze-dried. The yield of purified ovoinhibitor is 47.0% of the protein introduced into the column or 19.74% in terms of the initial water-soluble chicken egg protein. The duration of the allocation is approximately 4 days.
Предлагаемый способ получения овоингибитора из белка куриного яйца отличается тем, что уже на первой стадии выделения концентрируются фракция нативных компонентов, обладающих высокой ингибирующей активностью по отношению к трипсису (34,5 ИЕ); на второй стадии (очистка на полихроме I) выделяется овоингибитор всего двух минорных белков. Высокая емкость сорбента и его гидродинамические свойства позволяют получать препаративные количества вещества и сокращают время очистки. На третьей стадии получен чистый овоингибитор с высоким выходом - 19,74% от исходного белка куриного яйца и высокой ингибирующей активностью по отношению к трипсину (26,7 ИЕ). The proposed method for producing an ovoinhibitor from chicken egg protein is characterized in that already at the first stage of isolation, the fraction of native components with high inhibitory activity against trypsis is concentrated (34.5 IE); at the second stage (purification on polychrome I), an ovoinhibitor of only two minor proteins is released. The high capacity of the sorbent and its hydrodynamic properties make it possible to obtain preparative amounts of the substance and reduce the cleaning time. In the third stage, a pure ovoinhibitor was obtained with a high yield of 19.74% of the original chicken egg protein and high inhibitory activity against trypsin (26.7 IE).
Возможность осуществления заявляемого способа иллюстрируется примером. The possibility of implementing the proposed method is illustrated by an example.
Пример. Example.
К белкам 5 яиц (объем 170 мл, вес 170 г) добавляют равный объем дистиллированной воды, перемешивают механически до появления белого слизистого осадка и полученный раствор центрифугируют в течение 15 минут на центрифуге К-70 (ГДР) при 6000 об./мин. Желтоватый супернатант сливают, осадок смешивают с 50 мл воды и вновь центрифугируют. Супернатанты объединяют, а осадок отбрасывают. Белок в растворах при всех операциях определяют по методу Лоури. Ингибирующую активность по отношению к трипсину определяют с помощью синтетического субстрата - N-бензоил-D, L-аргинина п-нитроанилида (БАПА). Расчеты основаны на определении количеств ингибитора, необходимых для достижения 50% ингибирования в 1 минуту при пересчете на 1 г трипсина. To the proteins of 5 eggs (volume 170 ml, weight 170 g), an equal volume of distilled water is added, mechanically mixed until a white mucous precipitate appears, and the resulting solution is centrifuged for 15 minutes in a K-70 centrifuge (GDR) at 6000 rpm. The yellowish supernatant is drained, the precipitate is mixed with 50 ml of water and centrifuged again. The supernatants are combined and the pellet is discarded. Protein in solutions for all operations is determined by the Lowry method. The inhibitory activity against trypsin is determined using a synthetic substrate - N-benzoyl-D, L-arginine p-nitroanilide (BAPA). The calculations are based on the determination of the amounts of inhibitor required to achieve 50% inhibition in 1 minute based on 1 g of trypsin.
В результате получают водный раствор, содержащий 12 г белка (по Лоури) с удельной активностью 34,5 ИЕ. The result is an aqueous solution containing 12 g of protein (according to Lowry) with a specific activity of 34.5 IE.
Белок наносят на колонку с полихромом (17х4 см), предварительно уравновешенным водой. После нанесения всего супернатанта полихром промывают дистиллированной водой до полного удаления несвязавшегося активного белка. Элюент (1,5 л), содержащий активный белок (42% от исходного), объединяют и высушивают лиофильно. Гомогенность белка и его молекулярную массу определяют электрофорезом в 15% ПААГ с 1% додецилсульфатом натрия в присутствии β- меркаптоэтанола в препарате белка по методу [6]. В качестве белков - маркеров используют набор стандартов для определения молекулярного веса "Serva" (ФРГ). Protein is applied to a column with polychrome (17x4 cm), previously balanced with water. After applying the whole supernatant, the polychrome is washed with distilled water until the unbound active protein is completely removed. The eluent (1.5 L) containing the active protein (42% of the original) is combined and freeze-dried. Protein homogeneity and its molecular weight are determined by electrophoresis in 15% PAAG with 1% sodium dodecyl sulfate in the presence of β-mercaptoethanol in the protein preparation according to the method [6]. As protein markers use a set of standards for determining the molecular weight of "Serva" (Germany).
Элюат содержит основной компонент с молекулярной массой 50120 Да и два минорных компонента с молекулярными массами 81380 и 12700 Да, по-видимому, овотрансферрил и цистатин соответственно. Ингибиторная активность по отношению к трипсину составляет 33,0 ИЕ. The eluate contains the main component with a molecular mass of 50 120 Da and two minor components with a molecular weight of 81,380 and 12,700 Da, apparently ovotransferryl and cystatin, respectively. The inhibitory activity against trypsin is 33.0 IE.
Дальнейшую очистку ингибитора проводят с использованием ионообменной хроматографии: 1,8 г лиофилизированного элюата растворяют в 5 мл 0,001 М аммоний-ацетатного буфера с pH 4,5 и наносят на колонку с SP-Сефадексом G-25 (35x1,7 см), уравновешенным тем же буфером. Элюцию осуществляют исходным буфером со скоростью 7 мл/мин. При этом активный белок выходит сразу за свободным объемом. Ингибирующие трипсин фракции объединяют и высушивают лиофильно. Выход очищенного ингибитора (840 мг) составляет 47% от внесенного на колонку белка (19,74% в пересчете на исходный белок). Гомогенность препарата доказана электрофорезом в ПААГ. Молекулярная масса - 50120 Да. Ингибиторная активность по отношению к трипсину равна 26,7 ИЕ. В 0,1 М Трис-HCl буфере (pH 8,0) белок имеет максимум адсорбции при 280,9 нм с коэффициентом E
Литература
1. Патент США N 5217717, 78, 47/00; B 11B 1/00; A 23 L 1/20, 1993.Literature
1. US patent N 5217717, 78, 47/00; B 11B 1/00; A 23 L 1/20, 1993.
2. Witschi H., Kennedy A.R. // Carcinogenesis, 1989. V. 10. P2275-2277. 2. Witschi H., Kennedy A.R. // Carcinogenesis, 1989. V. 10. P2275-2277.
3. Ларионова Н. И. , Балабушевич Н.Г., Гладышева И.П., Мороз Н.А., Казанская Н. Ф. , Полехина О.В., Донецкий И.А. // Вопросы медицинской химии. 1994. Т.40. N 3. С. 25-31. 3. Larionova N. I., Balabushevich N. G., Gladysheva I. P., Moroz N. A., Kazanskaya N. F., Polekhina O. V., Donetsk I. A. // Questions of medical chemistry. 1994.V. 40. N 3. S. 25-31.
4. Liu Woo-Hoe, Means Gary E., Feeney Robert E. // Biochim. Biophys. Acta. 1971. V.229. P. 176-185. 4. Liu Woo-Hoe, Means Gary E., Feeney Robert E. // Biochim. Biophys. Acta. 1971. V.229. P. 176-185.
5. Lowry O.H., Rosebrough N.J., Farr A. L., Randall J. // J. Biol. Chem. 1951. V. 193. P.265-275. 5. Lowry O. H., Rosebrough N. J., Farr A. L., Randall J. // J. Biol. Chem. 1951. V. 193. P.265-275.
6. Остерман Л.А. // Методы исследования белков и нуклеиновых кислот. М. "Наука". 1981. 6. Osterman L.A. // Methods for the study of proteins and nucleic acids. M. "Science". 1981.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97122347A RU2129438C1 (en) | 1997-12-31 | 1997-12-31 | Method of preparing ovoinhibitor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97122347A RU2129438C1 (en) | 1997-12-31 | 1997-12-31 | Method of preparing ovoinhibitor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2129438C1 true RU2129438C1 (en) | 1999-04-27 |
Family
ID=20200930
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU97122347A RU2129438C1 (en) | 1997-12-31 | 1997-12-31 | Method of preparing ovoinhibitor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2129438C1 (en) |
-
1997
- 1997-12-31 RU RU97122347A patent/RU2129438C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Liu Woo-Hoe, Means Gary E., Feeney Robert E. Biochem. Biophys. Acta. 1971, v 229, p.176 - 185. Ларионова Н.И. и др. Природные ингибиторы протеиназ как основа для создания новых лекарственных средств. - Вопросы медицинской химии, М.: Медицина, 1994. т.40. N 3, с.25 - 31. Мосолов В.В. и др. Взаимодействие цистеиновых протеиназ с соевым ингибитором трипсина (ингибитор Кунитца). Прикладная биохимия и микробиология. - М.: Наука, 1985, XXI, вып.2, с.167 - 172. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Jones et al. | Properties of chromatographically purified trypsin inhibitors from lima beans | |
Marquez et al. | Composition and digestibility of albumin, globulins, and glutelins from Phaseolus vulgaris | |
US4409144A (en) | Xeronine, a new alkaloid, useful in medical, food and industrial fields | |
US4543212A (en) | Xeronine, a new alkaloid, useful in medical, food and industrial fields | |
Filipek et al. | p30, a novel protein target of mouse calcyclin (S100A6) | |
Kozma et al. | A stimulated S6 kinase from rat liver: identity with the mitogen activated S6 kinase of 3T3 cells. | |
US4379087A (en) | Method of preparing alpha-1-proteinase inhibitor | |
IWANAGA et al. | Studies on Snake Venoms XVI. Demonstration of a Proteinase with Hemorrhagic Activity in the Venom of Agkistrodon halys blomhoffii | |
Goldberg | Purification and partial characterization of a liver cell proliferation factor called hepatopoietin | |
EP1036166A1 (en) | Procedure for extraction and use of hatching fluid from atlantic salmon | |
Geiger et al. | The inhibition of human gingival collagenase by an inhibitor extracted from human teeth | |
RU2129438C1 (en) | Method of preparing ovoinhibitor | |
Evans et al. | A cystatin-like cysteine proteinase inhibitor from venom of the African puff adder (Bitis arietans) | |
US4330528A (en) | Drug for stimulating the rate of proliferation of liver cells and method for producing same | |
US3267006A (en) | Pancreatic collagenase and preparation of same | |
Nakar et al. | Isolation and characterization of a proteolytic factor from the venom of Vipera palaestinae | |
Fritz et al. | Trypsin-plasmin inhibitors from leeches: Isolation, amino acid composition, inhibitory characteristics | |
US3951939A (en) | Polypeptides, process for their manufacture and their use as polyvalent isoinhibitors | |
Trautschold et al. | Kininogenases, kininases, and their inhibitors | |
HORI et al. | Inhibition in Vitro of Growth of Rat Ascites Tumor Cells by Bovine Liver Extract Purification and Property of the Actice Principle | |
JPH05500809A (en) | Novel proteins and their production | |
ČECHOVÁ et al. | Isolation of acidic acrosin isoinhibitors (BUSI IA, BUSI I B1 and BUSI I B2) from bull seminal plasma | |
CN116987181B (en) | High biological activity natural hirudin and method for preparing same in high yield | |
EP2511288B1 (en) | Method of obtaining inhibitors of cysteine peptidases with an electrophoretic purity from biological materials | |
KR920008369B1 (en) | Method for purification of protease |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080101 |