RU2388819C2 - Method for production of horseradish peroxidase - Google Patents
Method for production of horseradish peroxidase Download PDFInfo
- Publication number
- RU2388819C2 RU2388819C2 RU2008125459/13A RU2008125459A RU2388819C2 RU 2388819 C2 RU2388819 C2 RU 2388819C2 RU 2008125459/13 A RU2008125459/13 A RU 2008125459/13A RU 2008125459 A RU2008125459 A RU 2008125459A RU 2388819 C2 RU2388819 C2 RU 2388819C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- enzyme
- peroxidase
- cellulose
- column
- proteins
- Prior art date
Links
- 108010001336 Horseradish Peroxidase Proteins 0.000 title claims abstract description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 5
- 239000000872 buffer Substances 0.000 claims abstract description 34
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 claims abstract description 32
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 claims abstract description 32
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 27
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- 102000003992 Peroxidases Human genes 0.000 claims abstract description 17
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 claims abstract description 17
- 108040007629 peroxidase activity proteins Proteins 0.000 claims abstract description 17
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 claims abstract description 14
- 235000011330 Armoracia rusticana Nutrition 0.000 claims abstract description 11
- 240000003291 Armoracia rusticana Species 0.000 claims abstract description 11
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 claims abstract description 10
- GUBGYTABKSRVRQ-WFVLMXAXSA-N DEAE-cellulose Chemical compound OC1C(O)C(O)C(CO)O[C@H]1O[C@@H]1C(CO)OC(O)C(O)C1O GUBGYTABKSRVRQ-WFVLMXAXSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 claims abstract description 7
- ZEDAGFBWUVYFQU-UHFFFAOYSA-M sodium;3-morpholin-4-ylpropane-1-sulfonate;hydrate Chemical compound [OH-].[Na+].OS(=O)(=O)CCCN1CCOCC1 ZEDAGFBWUVYFQU-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 6
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims abstract description 5
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 claims description 35
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 claims description 35
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 14
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 9
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 claims description 7
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims description 5
- 238000000502 dialysis Methods 0.000 claims description 3
- 230000006920 protein precipitation Effects 0.000 claims description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 abstract description 12
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 9
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 abstract 2
- 239000007853 buffer solution Substances 0.000 abstract 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- RLFWWDJHLFCNIJ-UHFFFAOYSA-N 4-aminoantipyrine Chemical compound CN1C(C)=C(N)C(=O)N1C1=CC=CC=C1 RLFWWDJHLFCNIJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 235000010980 cellulose Nutrition 0.000 description 15
- 235000011389 fruit/vegetable juice Nutrition 0.000 description 6
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 6
- 238000005377 adsorption chromatography Methods 0.000 description 5
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M sodium hydroxide Inorganic materials [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- BFSVOASYOCHEOV-UHFFFAOYSA-N 2-diethylaminoethanol Chemical compound CCN(CC)CCO BFSVOASYOCHEOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 3
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 3
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 description 3
- 230000017260 vegetative to reproductive phase transition of meristem Effects 0.000 description 3
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonia chloride Chemical compound [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005194 fractionation Methods 0.000 description 2
- 238000002523 gelfiltration Methods 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 2
- 238000002336 sorption--desorption measurement Methods 0.000 description 2
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 2
- DVLFYONBTKHTER-UHFFFAOYSA-N 3-(N-morpholino)propanesulfonic acid Chemical compound OS(=O)(=O)CCCN1CCOCC1 DVLFYONBTKHTER-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002965 ELISA Methods 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000031886 HIV Infections Diseases 0.000 description 1
- 208000037357 HIV infectious disease Diseases 0.000 description 1
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007993 MOPS buffer Substances 0.000 description 1
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920005654 Sephadex Polymers 0.000 description 1
- 239000012507 Sephadex™ Substances 0.000 description 1
- GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N Triethanolamine Chemical compound OCCN(CCO)CCO GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 1
- 238000001042 affinity chromatography Methods 0.000 description 1
- 235000019270 ammonium chloride Nutrition 0.000 description 1
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 125000006575 electron-withdrawing group Chemical group 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000004108 freeze drying Methods 0.000 description 1
- 208000006454 hepatitis Diseases 0.000 description 1
- 231100000283 hepatitis Toxicity 0.000 description 1
- 208000033519 human immunodeficiency virus infectious disease Diseases 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004255 ion exchange chromatography Methods 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000008057 potassium phosphate buffer Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 229940121649 protein inhibitor Drugs 0.000 description 1
- 239000012268 protein inhibitor Substances 0.000 description 1
- 238000001226 reprecipitation Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- HHLJUSLZGFYWKW-UHFFFAOYSA-N triethanolamine hydrochloride Chemical compound Cl.OCCN(CCO)CCO HHLJUSLZGFYWKW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Enzymes And Modification Thereof (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к биохимии и биотехнологии, а именно к получению высокоочищенной пероксидазы хрена адсорбционной хроматографией.The invention relates to biochemistry and biotechnology, and in particular to the production of highly purified horseradish peroxidase by adsorption chromatography.
Высокоочищенная пероксидаза хрена (критерий очистки А403/А275≥3,1 - RZ от Reinheitszahl - показатель чистоты) - один из наиболее востребованных ферментов для биохимии и биотехнологии. В частности, она широко используется в методах иммуноферментного анализа, например, для определения ВИЧ-инфекции, гепатитов и других социально значимых заболеваний человека.Highly purified horseradish peroxidase (purification criterion A 403 / A 275 ≥3.1 - RZ from Reinheitszahl - purity indicator) is one of the most popular enzymes for biochemistry and biotechnology. In particular, it is widely used in enzyme-linked immunosorbent assay methods, for example, to determine HIV infection, hepatitis and other socially significant human diseases.
Известен способ получения пероксидазы, включающий гомогенизацию корней хрена, экстракцию фермента водой или солевым раствором, фракционирование экстракта сульфатом аммония, очистку гель-фильтрацией, спиртовым осаждением, переосаждением хлоридом аммония, фильтрацией через сефадекс G-50, ионообменной хроматографией и диализом [1].A known method of producing peroxidase, including the homogenization of horseradish roots, extraction of the enzyme with water or saline, fractionation of the extract with ammonium sulfate, purification by gel filtration, alcohol precipitation, re-precipitation with ammonium chloride, filtration through Sephadex G-50, ion-exchange chromatography and dialysis [1].
Недостатками этого способа являются сложность и продолжительность получения, сравнительно низкая чистота полученного препарата (RZ~2,7), трудность получения большого количества фермента.The disadvantages of this method are the complexity and duration of the preparation, the relatively low purity of the obtained preparation (RZ ~ 2.7), the difficulty of obtaining a large amount of the enzyme.
Известен также способ получения пероксидазы, включающий гомогенизацию корней хрена, экстракцию фермента, фракционирование экстракта сульфатом аммония, гель-фильтрацию [2].There is also a method of producing peroxidase, including the homogenization of horseradish roots, enzyme extraction, fractionation of the extract with ammonium sulfate, gel filtration [2].
Недостаток этого способа заключается в низком выходе фермента, низкой его чистоте.The disadvantage of this method is the low yield of the enzyme, its low purity.
Задачей данного изобретения является повышение выхода высокоочищенного фермента при упрощении способа производства.The objective of the invention is to increase the yield of highly purified enzyme while simplifying the production method.
Поставленная задача решается тем, что предложен способ получения пероксидазы хрена, включающий гомогенизацию корней хрена, экстракцию фермента, концентрирование ультрафильтрацией, осаждение белков сульфатом аммония, диализ осадка белков против 0,01-0,03 М раствора TEA (триэтаноламин)-HCl буфера, последовательную очистку пероксидазы от балластных белков на колонке с ДЭАЭ-целлюлозой в том же буфере, а затем в 0,01-0,03 М растворе MOPS(N-морфолинопропансульфоновая кислота)-NaOH буфера на колонке с КМ-целлюлозой, при значениях pH и pK буферов, близких к изоточке целевого продукта, и концентрации, обеспечивающей движение пероксидазы вниз по колонке, по принципу адсорбции-десорбции, со скоростью, меньшей, чем у части балластных белков, имеющих одноименный заряд с зарядом на колонке, тогда как другая их часть остается на старте вследствие ионного обмена; раствор очищенного целевого продукта диализуют против воды и 0,01-0,03 М NaCl с последующей лиофилизацией, причем фермент после гомогенизации корней экстрагируют водой, сульфат аммония вносят в концентрации 70-75% от насыщения, а значения pH и pK буферов составляют 7,1-7,4 и 7,5-7,6 соответственно.The problem is solved by the fact that the proposed method of producing horseradish peroxidase, including the homogenization of horseradish roots, enzyme extraction, concentration by ultrafiltration, protein precipitation with ammonium sulfate, dialysis of protein precipitate against a 0.01-0.03 M solution of TEA (triethanolamine) -HCl buffer, sequential purification of peroxidase from ballast proteins on a column with DEAE cellulose in the same buffer, and then in a 0.01-0.03 M solution of MOPS (N-morpholinopropanesulfonic acid) -NaOH buffer on a column with KM cellulose, at pH and pK buffers close to isoto ke of the target product, and the concentration that ensures the movement of peroxidase down the column, according to the principle of adsorption-desorption, at a rate lower than that of some ballast proteins having the same charge with a charge on the column, while the other part remains at the start due to ion exchange ; the solution of the purified target product is dialyzed against water and 0.01-0.03 M NaCl, followed by lyophilization, and the enzyme is extracted with water after root homogenization, ammonium sulfate is added at a concentration of 70-75% of saturation, and the pH and pK of the buffers are 7, 1-7.4 and 7.5-7.6, respectively.
Отличием данного способа является одновременное использование одного и того же носителя для адсорбционной хроматографии целевого продукта и для очистки от балластных белков, при значениях pH, близких к изоточке целевого продукта, а также использование буферов небольшой концентрации со значениями pK, близкими к изоточке фермента, причем компоненты буферов имеют объемистые электронодонорные или электроноакцепторные группы, конкурирующие за адсорбент с группами макромолекулы пероксидазы. Пероксидазу хрена получают из сока корней хрена, собранных в самом начале цветения, в это время содержание фермента в корнях в 3-4 раза выше, по сравнению с прототипом.The difference between this method is the simultaneous use of the same carrier for adsorption chromatography of the target product and for purification from ballast proteins at pH values close to the yield of the target product, as well as the use of low concentration buffers with pK values close to the yield of the enzyme, and the components buffers have bulky electron-donor or electron-withdrawing groups competing for adsorbent with peroxidase macromolecule groups. Horseradish peroxidase is obtained from the juice of horseradish roots, collected at the very beginning of flowering, at this time the content of the enzyme in the roots is 3-4 times higher compared to the prototype.
Техническим результатом решения задачи является получение пероксидазы с RZ 3,35 и активностью 1000 ед/мг фермента (субстрат 4-аминоантипирин) за одну стадию. Выход фермента 3,2 г из 100 кг корней, что в 6 раз выше по сравнению с прототипом. Предложенный способ позволяет уменьшить число стадий и за счет этого снизить время на получение целевого продукта и увеличить в 1,5-2 раза его выход.The technical result of solving the problem is to obtain peroxidase with RZ of 3.35 and an activity of 1000 u / mg of the enzyme (substrate 4-aminoantipyrine) in one stage. The yield of the enzyme is 3.2 g from 100 kg of roots, which is 6 times higher compared to the prototype. The proposed method allows to reduce the number of stages and thereby reduce the time to obtain the target product and increase its yield by 1.5-2 times.
Известно, что адсорбция белков на каком-либо сорбенте связана с различными нековалентными взаимодействиями макромолекулярных групп с поверхностью этого сорбента. Однако их суммарная энергия мала по сравнению, например, со связыванием белок-ингибитор при аффинной хроматографии или ионными взаимодействиями на ионообменнике. Таким образом, адсорбционное взаимодействие маскируется другими, более сильными взаимодействиями поверхность белка-поверхность носителя. Поэтому, если предполагается очистить данный белок адсорбционной хроматографией, необходимо создать такие условия, чтобы балластные белки либо связывались на колонке, либо двигались по ней быстрее целевого белка, т.е. чтобы только данный белок мог медленно двигаться по принципу адсорбции-десорбции. Такие условия создаются, если использовать в качестве носителя для адсорбционной хроматографии целлюлозу, а для очистки от балластных белков использовать ДЭАЭ- и КМ-группы. Для того чтобы добиться одновременного движения целевого фермента по принципу адсорбционной хроматографии, а части балластных белков - вследствие отталкивания заряженного белка от одноименно заряженных групп, необходимо совместить эти группы и целлюлозный носитель, т.е. использовать ДЭАЭ- и КМ-целлюлозы. Если проводить хроматографию при значениях pH, близких к изоточке целевого фермента, часть балластных белков задерживается на старте вследствие ионного обмена, а часть быстро движется вниз из-за взаимодействия с одноименными зарядами ионообменника. Незаряженный или слабо заряженный фермент будет медленно двигаться, по сравнению с балластными белками, вниз и на ДЭАЭ- и на КМ-целлюлозах в случае конкуренции между группами фермента и компонентами буфера за сорбент.It is known that protein adsorption on a sorbent is associated with various non-covalent interactions of macromolecular groups with the surface of this sorbent. However, their total energy is small compared, for example, with protein-inhibitor binding in affinity chromatography or ionic interactions on an ion exchanger. Thus, the adsorption interaction is masked by other, stronger interactions between the surface of the protein and the surface of the carrier. Therefore, if it is supposed to purify this protein by adsorption chromatography, it is necessary to create such conditions that the ballast proteins either bind on the column or move along it faster than the target protein, i.e. so that only this protein can slowly move on the principle of adsorption-desorption. Such conditions are created if cellulose is used as a carrier for adsorption chromatography, and DEAE and KM groups are used for purification from ballast proteins. In order to achieve simultaneous movement of the target enzyme according to the principle of adsorption chromatography, and part of the ballast proteins due to the repulsion of the charged protein from the same charged groups, it is necessary to combine these groups and the cellulose carrier, i.e. use DEAE and KM cellulose. If chromatography is carried out at pH values close to the target enzyme, some of the ballast proteins are delayed at the start due to ion exchange, and some quickly move down due to interaction with the same charges of the ion exchanger. An uncharged or weakly charged enzyme will slowly move, as compared to ballast proteins, down both on DEAE and KM celluloses in the case of competition between the enzyme groups and the components of the buffer for the sorbent.
Буфер имеет:The buffer has:
1) небольшую концентрацию, поскольку при ее повышении конкуренция компонентов буфера может быть столь сильной, что целевой продукт будет двигаться со скоростью, сравнимой со скоростью движения балластных белков, и очистки не произойдет;1) a small concentration, since with its increase the competition of the components of the buffer can be so strong that the target product will move at a speed comparable to the speed of movement of ballast proteins, and purification will not occur;
2) поскольку буфер должен обеспечить устойчивое значение pH при небольшой концентрации, он должен иметь pK, близкое к изоточке целевого продукта;2) since the buffer should provide a stable pH value at a low concentration, it should have a pK close to the yield of the target product;
3) компоненты буфера должны иметь объемистые группы для эффективной конкуренции с поверхностными группами целевого продукта. Балластные белки будут заряжены при этом значении pH и, в зависимости от заряда, либо остаются на старте («ионный обмен»), либо движутся значительно быстрее целевого продукта (взаимодействие одноименных зарядов). Незаряженный или слабо заряженный целевой продукт будет отделяться и от белков, остающихся на старте, и от быстро движущихся белков. Лишь белки, имеющие изоточки, близкие к изоточке пероксидазы, могли бы связываться адсорбционно и тем самым уменьшать степень очистки, но, как показывает опыт, такие белки в соке из корней хрена отсутствуют или находятся в минорном количестве.3) the components of the buffer must have bulky groups for effective competition with the surface groups of the target product. Ballast proteins will be charged at this pH value and, depending on the charge, either remain at the start ("ion exchange"), or move much faster than the target product (interaction of the same charges). An uncharged or weakly charged target product will be separated from both the proteins remaining at the start and fast-moving proteins. Only proteins that have iso-points close to those of peroxidase could bind adsorptively and thereby reduce the degree of purification, but, as experience shows, such proteins are absent or in a minor amount in horseradish root juice.
Очистка целевого продукта:Purification of the target product:
1) белки из сока корней хрена после их гомогенизации экстрагируют водой, доводят ультрафильтрацией до начального объема сока, осаждают сульфатом аммония, диализуют против воды, а затем против 0,01-0,03 М ТЕА-HCl буфера, pH 7,1-7,4 и наносят последовательно на колонки с ДЭАЭ-целлюлозой в Cl--форме и КМ-целлюлозой в Na+-форме, уравновешенные соответственно 0,01-0,03 М ТЕА-HCl и 0,01-0,03 М MOPS-NaOH буферами, pH 7,1-7,4 (pK буферов 7,5 и 7,6; изоточка пероксидазы 7,2);1) proteins from horseradish root juice after their homogenization are extracted with water, ultrafiltered to the initial volume of juice, precipitated with ammonium sulfate, dialyzed against water, and then against 0.01-0.03 M TEA-HCl buffer, pH 7.1-7-7 , 4 and sequentially applied to columns with DEAE cellulose in the Cl - form and KM cellulose in the Na + form, balanced respectively 0.01-0.03 M TEA-HCl and 0.01-0.03 M MOPS- NaOH buffers, pH 7.1-7.4 (pK buffers 7.5 and 7.6; iso peroxidase 7.2);
2) за медленным движением коричневого кольца фермента следят визуально;2) the slow movement of the brown ring of the enzyme is monitored visually;
3) после выхода фермента из колонки с КМ-целлюлозой его диализуют последовательно против воды и 0,01-0,03 М NaCl, разбавляют до 2-5 мг/мл раствором 0,01-0,03 М NaCl и лиофилизируют;3) after the enzyme leaves the KM cellulose column, it is dialysed sequentially against water and 0.01-0.03 M NaCl, diluted to 2-5 mg / ml with a solution of 0.01-0.03 M NaCl and lyophilized;
4) измеряют значения RZ продукта и его активность по 4-аминоантипирину.4) measure the RZ value of the product and its activity on 4-aminoantipyrine.
Для измерения пероксидазной активности в кювету вносят 1,5 мл фенол-аминоантипиринового раствора (810 мг фенола растворяют в 40 мл воды, добавляют 25 мг 4-аминоантипирина и разбавляют водой до 50 мл), 1,4 мл раствора пероксида водорода (1 мл 30% H2O2 разбавляют водой до 100 мл; далее 1 мл этого раствора разбавляют 0,2 М калий-фосфатным буфером, pH 7,0 до 50 мл), 0,1 мл раствора фермента. Измерение оптической плотности проводят при 510 нм и температуре 25°С. Определяют скорость из линейной части кривой:To measure peroxidase activity, 1.5 ml of a phenol-aminoantipyrine solution is added to the cuvette (810 mg of phenol is dissolved in 40 ml of water, 25 mg of 4-aminoantipyrine is added and diluted with water to 50 ml), 1.4 ml of hydrogen peroxide solution (1 ml 30 % H 2 O 2 is diluted with water to 100 ml; then 1 ml of this solution is diluted with 0.2 M potassium phosphate buffer, pH 7.0 to 50 ml), 0.1 ml of the enzyme solution. The measurement of optical density is carried out at 510 nm and a temperature of 25 ° C. The speed is determined from the linear part of the curve:
ед/мг=(ΔА510/мин)/6,58×мг фермента/мл.u / mg = ( Δ A 510 / min) / 6.58 × mg of enzyme / ml.
Концентрация фермента равна: мг фермента/мл=А403×0,44.The concentration of the enzyme is equal to: mg of the enzyme / ml = A 403 × 0.44.
Следующие примеры иллюстрируют эти положения.The following examples illustrate these points.
Пример 1. 100 кг корней хрена двухлетнего возраста, собранных в начале цветения, промывают водой, гомогенизируют, экстрагируют фермент водой, концентрируют ультрафильтрацией до начального объема сока, осаждают белок сульфатом аммония (70% насыщения). Осадок растворяют в минимальном количестве воды и диализуют против нее, а затем против 0,01 М ТЕА-HCl буфера, pH 7,1. Концентрацию белка доводят до 80 мг/мл концентрированием ультрафильтрацией (определение белка по Бредфорд или Лоури) и наносят на колонку (10×20 см) с ДЭАЭ-целлюлозой, уравновешенную 0,01 М ТЕА-HCl буфером, pH 7,1 и pK 7,5. После прохождения самотеком коричневого кольца его наносят на колонку того же объема с КМ-целлюлозой, уравновешенную 0,01 М MOPS-NaOH буфером, pH 7,1 и pK 7,5. После выхода фермента из колонки с КМ-целлюлозой его диализуют последовательно против воды и 0,01 М NaCl, разбавляют до 2-5 мг/мл раствором 0,01 М NaCl и лиофилизируют.Example 1. 100 kg of horseradish roots of two years old, collected at the beginning of flowering, washed with water, homogenized, extracted with water, concentrated by ultrafiltration to the initial volume of juice, protein precipitated with ammonium sulfate (70% saturation). The precipitate is dissolved in a minimal amount of water and dialyzed against it, and then against 0.01 M TEA-HCl buffer, pH 7.1. The protein concentration was adjusted to 80 mg / ml by concentration by ultrafiltration (determination of the protein by Bradford or Lowry) and applied to a column (10 × 20 cm) with DEAE cellulose balanced with 0.01 M TEA-HCl buffer, pH 7.1 and pK 7 ,5. After gravity passing the brown ring, it is applied to a column of the same volume with KM cellulose, balanced with 0.01 M MOPS-NaOH buffer, pH 7.1 and pK 7.5. After the enzyme leaves the KM cellulose column, it is dialysed sequentially against water and 0.01 M NaCl, diluted to 2-5 mg / ml with a solution of 0.01 M NaCl and lyophilized.
Выход: 3,2 г пероксидазы с RZ 3,35 и активностью 1000 ед/мг фермента по 4-аминоантипирину.Yield: 3.2 g of peroxidase with RZ 3.35 and activity of 1000 u / mg of the enzyme in 4-aminoantipyrine.
Пример 2. 100 кг корней хрена двухлетнего возраста, собранных в начале цветения, промывают водой, гомогенизируют, экстрагируют фермент водой, концентрируют ультрафильтрацией до начального объема сока, осаждают белок сульфатом аммония (75% насыщения). Осадок растворяют в минимальном количестве воды и диализуют против нее, а затем против 0,03 М ТЕА-HCl буфера, pH 7,4. Концентрацию белка доводят до 80 мг/мл концентрированием ультрафильтрацией и наносят на колонку (10×20 см) с ДЭАЭ-целлюлозой, уравновешенную 0,03 М ТЕА-HCl буфером, pH 7,4, pK 7,6. Далее хроматографируют целевой продукт, как в примере 1, на КМ-целлюлозе, но в 0,03 М MOPS-NaOH буфере, pH 7,4, pK 7,6. После выхода фермента из колонки с КМ-целлюлозой его диализуют последовательно против воды и 0,03 М NaCl, разбавляют до 2-5 мг/мл раствором 0,03 М NaCl и лиофилизируют.Example 2. 100 kg of horseradish roots of two years old, collected at the beginning of flowering, washed with water, homogenized, extracted with water, concentrated by ultrafiltration to the initial volume of juice, protein precipitated with ammonium sulfate (75% saturation). The precipitate is dissolved in a minimal amount of water and dialyzed against it, and then against 0.03 M TEA-HCl buffer, pH 7.4. The protein concentration was adjusted to 80 mg / ml by concentration by ultrafiltration and applied to a column (10 × 20 cm) with DEAE cellulose balanced with 0.03 M TEA-HCl buffer, pH 7.4, pK 7.6. Next, the target product is chromatographed, as in Example 1, on KM cellulose, but in 0.03 M MOPS-NaOH buffer, pH 7.4, pK 7.6. After the enzyme leaves the KM cellulose column, it is dialysed sequentially against water and 0.03 M NaCl, diluted to 2-5 mg / ml with a 0.03 M NaCl solution and lyophilized.
Выход: 3,2 г пероксидазы с RZ 3,35 и активностью 1000 ед/мг фермента по 4-аминоантипирину.Yield: 3.2 g of peroxidase with RZ 3.35 and activity of 1000 u / mg of the enzyme in 4-aminoantipyrine.
Пример 3. 15 г лиофилизированного порошка пероксидазы с RZ 0,3 суспендируют в 0,01 М TEA-HCl буфере, pH 7,1 центрифугируют (20 мин, 3000 г) и 300 мл супернатанта наносят на колонку (10×20 см) с ДЭАЭ-целлюлозой, уравновешенную тем же буфером. После прохождения самотеком коричневого кольца его наносят на колонку того же объема с КМ-целлюлозой, уравновешенную 0,01 М MOPS-NaOH буфером, pH 7,1, pK 7,5. После выхода фермента из колонки с КМ-целлюлозой его диализуют последовательно против воды и 0,01 М NaCl, разбавляют до 2-5 мг/мл раствором 0,01 М NaCl и лиофилизируют.Example 3. 15 g of lyophilized peroxidase powder with RZ 0.3 are suspended in 0.01 M TEA-HCl buffer, pH 7.1 is centrifuged (20 min, 3000 g) and 300 ml of the supernatant is applied to a column (10 × 20 cm) s DEAE cellulose balanced with the same buffer. After gravity passing the brown ring, it is applied to a column of the same volume with KM cellulose, balanced with 0.01 M MOPS-NaOH buffer, pH 7.1, pK 7.5. After the enzyme leaves the KM cellulose column, it is dialysed sequentially against water and 0.01 M NaCl, diluted to 2-5 mg / ml with a solution of 0.01 M NaCl and lyophilized.
Выход составляет 1,5 г целевого продукта с RZ 3,35 и активностью 1000 ед/мг фермента по 4-аминоантипирину.The yield is 1.5 g of the target product with RZ 3.35 and activity of 1000 u / mg of the enzyme for 4-aminoantipyrine.
Пример 4. 15 г лиофилизированного порошка пероксидазы с RZ 0,3 суспендируют в 0,03 М TEA-HCl буфере, pH 7,4, центрифугируют (20 мин, 3000 г) и 300 мл супернатанта наносят на колонку (10×20 см) с ДЭАЭ-целлюлозой, уравновешенную тем же буфером. После прохождения самотеком коричневого кольца его наносят на колонку того же объема с КМ-целлюлозой, уравновешенную 0,03 М MOPS-NaOH буфером, pH 7,4, pK 7,6. После выхода фермента из колонки с КМ-целлюлозой его диализуют последовательно против воды и 0,03 М NaCl, разбавляют до 2-5 мг/мл раствором 0,03 М NaCl и лиофилизируют.Example 4. 15 g of lyophilized peroxidase powder with RZ 0.3 are suspended in 0.03 M TEA-HCl buffer, pH 7.4, centrifuged (20 min, 3000 g) and 300 ml of the supernatant are applied to a column (10 × 20 cm) with DEAE cellulose balanced with the same buffer. After gravity passing the brown ring, it is applied to a column of the same volume with KM cellulose, equilibrated with 0.03 M MOPS-NaOH buffer, pH 7.4, pK 7.6. After the enzyme leaves the KM cellulose column, it is dialysed sequentially against water and 0.03 M NaCl, diluted to 2-5 mg / ml with a 0.03 M NaCl solution and lyophilized.
Выход составляет 1,5 г целевого продукта с RZ 3,35 и активностью 1000 ед/мг фермента по 4-аминоантипирину.The yield is 1.5 g of the target product with RZ 3.35 and activity of 1000 u / mg of the enzyme for 4-aminoantipyrine.
Таким образом, предлагаемый способ в сравнении с прототипом позволяет получить целевой продукт с RZ 3,35 и активностью 1000 ед/мг фермента по 4-аминоантипирину. Выход фермента составляет 3,2 г на на 100 кг корней, что превышает выход по прототипу ~ в 6 раз. Кроме того, полученный целевой продукт обладает большей чистотой по сравнению с прототипом (RZ соответственно 3,35 и 2,7). Упрощение способа выражается в сокращении биохимических стадий с четырех до одной. Этот способ позволяет также выделять высокоочищенную пероксидазу из лиофильно высушенного низкоочищенного фермента.Thus, the proposed method in comparison with the prototype allows to obtain the target product with an RZ of 3.35 and an activity of 1000 u / mg of the enzyme for 4-aminoantipyrine. The yield of the enzyme is 3.2 g per 100 kg of roots, which exceeds the yield of the prototype ~ 6 times. In addition, the resulting target product has a higher purity compared to the prototype (RZ, respectively, 3.35 and 2.7). The simplification of the method is expressed in the reduction of biochemical stages from four to one. This method also allows the isolation of highly purified peroxidase from the lyophilized, low-purified enzyme.
Источники литературыSources of literature
1. Paul К.G. The Enzymes. New York, Acad. Press, 1963.1. Paul K.G. The Enzymes. New York, Acad. Press, 1963.
2. Патент РФ №2130070.2. RF patent №2130070.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008125459/13A RU2388819C2 (en) | 2008-06-25 | 2008-06-25 | Method for production of horseradish peroxidase |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008125459/13A RU2388819C2 (en) | 2008-06-25 | 2008-06-25 | Method for production of horseradish peroxidase |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2008125459A RU2008125459A (en) | 2009-12-27 |
RU2388819C2 true RU2388819C2 (en) | 2010-05-10 |
Family
ID=41642559
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008125459/13A RU2388819C2 (en) | 2008-06-25 | 2008-06-25 | Method for production of horseradish peroxidase |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2388819C2 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102618514A (en) * | 2012-04-18 | 2012-08-01 | 孙海霞 | Method for ultrafiltration extraction of horse radish peroxidase |
RU2486240C1 (en) * | 2012-01-27 | 2013-06-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Пероксо" | Method of obtaining peroxidase from horseradish root |
WO2015160284A1 (en) * | 2014-04-18 | 2015-10-22 | Закрытое акционерное общество "СКАЙ ЛТД" | Pharmaceutical composition for treating endometriosis and method of producing same |
RU2570631C2 (en) * | 2013-10-07 | 2015-12-10 | Владимир Николаевич Иванов | Method of obtaining peroxidase |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2130070C1 (en) * | 1997-11-24 | 1999-05-10 | Всероссийский научно-исследовательский институт защиты животных | Method of peroxidase preparing |
-
2008
- 2008-06-25 RU RU2008125459/13A patent/RU2388819C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2130070C1 (en) * | 1997-11-24 | 1999-05-10 | Всероссийский научно-исследовательский институт защиты животных | Method of peroxidase preparing |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
PAUL K.G. The Enzymes, New York, Acad. Press, 1963. * |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2486240C1 (en) * | 2012-01-27 | 2013-06-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Пероксо" | Method of obtaining peroxidase from horseradish root |
CN102618514A (en) * | 2012-04-18 | 2012-08-01 | 孙海霞 | Method for ultrafiltration extraction of horse radish peroxidase |
CN102618514B (en) * | 2012-04-18 | 2014-04-09 | 孙海霞 | Method for ultrafiltration extraction of horse radish peroxidase |
RU2570631C2 (en) * | 2013-10-07 | 2015-12-10 | Владимир Николаевич Иванов | Method of obtaining peroxidase |
WO2015160284A1 (en) * | 2014-04-18 | 2015-10-22 | Закрытое акционерное общество "СКАЙ ЛТД" | Pharmaceutical composition for treating endometriosis and method of producing same |
RU2582965C2 (en) * | 2014-04-18 | 2016-04-27 | Закрытое акционерное общество "СКАЙ ЛТД" | Pharmaceutical composition for treatment of endometriosis and method for preparation thereof |
RU2582965C9 (en) * | 2014-04-18 | 2016-09-27 | Закрытое акционерное общество "СКАЙ ЛТД" | Pharmaceutical composition for treatment of endometriosis and method for preparation thereof |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2008125459A (en) | 2009-12-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Woodin | Fractionation of a leucocidin from Staphylococcus aureus | |
CN102219865B (en) | Preparation method of cherokee rose polysaccharide derivatives with antitumor activity | |
RU2388819C2 (en) | Method for production of horseradish peroxidase | |
DK156764B (en) | PROCEDURE FOR PREPARING A FACTOR VIII- (AHF) HIGH CONCENTRATE | |
Ohashi et al. | Localization of pathogenesis-related proteins in the epidermis and intercellular spaces of tobacco leaves after their induction by potassium salicylate or tobacco mosaic virus infection | |
JPH0386900A (en) | Novel thrombin-binding substance and its production method | |
CN103013951B (en) | Method for extracting and purifying wheat germ lipase | |
CN110183550B (en) | Preparation process of fine heparin sodium | |
NO322372B1 (en) | Process for Separation of a Vitamin K-Dependent Protein from Non-Vitamin K-Dependent Proteins from a Protein Solution | |
CN105166834A (en) | Preparation method of Maillard reaction products of ulva fasciata polysaccharide and gelatin peptide | |
Aruna et al. | Purification of a plant peroxidase using reversibly soluble ion-exchange polymer | |
RU2230325C2 (en) | Method for preparing purified preparation of botulinic toxin type a | |
CN104560924A (en) | Armadillidiam vulgare plasmin and application thereof | |
CN105131055B (en) | A kind of method for preparing thio isorhamnose diglyceride | |
CN103555682B (en) | The separation purification method of glucose oxidase | |
CN102174524B (en) | Liparis nervosa lectin gene and protein as well as application thereof | |
SU1108102A1 (en) | Method of obtaining peroxidase | |
CN106008702B (en) | A kind of method that scale isolates and purifies recombination human source collagen | |
CN102746418B (en) | Sansevieria trifasciata polysaccharides as well as preparation method and application thereof | |
CN114395032B (en) | A method for extracting human antithrombin III from plasma | |
CN113045634B (en) | Preparation method of complement factor H | |
SU691461A1 (en) | Method of preparing ribulosodiphosphatecarboxylase-oxygenase | |
CN108641006A (en) | A method of it is extracted from Chinese caterpillar fungus culture medium leftover bits and pieces and isolates and purifies polysaccharide | |
CN109880816A (en) | A kind of method of inactivation of virus removal purifying urokinase | |
CN110240646B (en) | Purification method and application of myoglobin |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120626 |