SU1359298A1 - Method of obtaining molecular forms of carboanhydrase - Google Patents

Method of obtaining molecular forms of carboanhydrase Download PDF

Info

Publication number
SU1359298A1
SU1359298A1 SU864092390A SU4092390A SU1359298A1 SU 1359298 A1 SU1359298 A1 SU 1359298A1 SU 864092390 A SU864092390 A SU 864092390A SU 4092390 A SU4092390 A SU 4092390A SU 1359298 A1 SU1359298 A1 SU 1359298A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
buffer
carbonic anhydrase
activity
forms
sodium sulfate
Prior art date
Application number
SU864092390A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юлия Михайловна Комарова
Николай Герасимович Доман
Original Assignee
Институт биохимии им.А.Н.Баха
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 Институт биохимии им.А.Н.Баха filed Critical Институт биохимии им.А.Н.Баха
Priority to SU864092390A priority Critical patent/SU1359298A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1359298A1 publication Critical patent/SU1359298A1/en

Links

Landscapes

  • Enzymes And Modification Thereof (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к технике производства очищенных ферментных препаратов. Цель изобретени  - повышение выхода, а также упрощение и ускорение процесса. Способ заключаетс  в том, что дл  получени  экстракта , обладающего карбоангидраз- ной активностью, из гомогенизированных листьев бобов гомогенат подкисл ют до рН 6,0-6,5 с последующим растворением белков, осажденных сульфатом аммони , в цитратно-фос- фатном буфере с рН 4,5-5,5, проведением гель-фильтрации на сефарозе 6Б при рН 6,5-7,0, разделением и очисткой форм 1 и 2 карбоангидразы методом ионо-обменной хроматографии на ДЕАЕ-целлюлозе, при этом колонку промывают триссульфатным буфером с рН 8,0-8,5, содержащим 20-40 мМ сульфата натри , затем элюируют последовательно карбоангидразу 1 и карбоангидразу 2 триссульфатным буфером , содержащим сначала 60-70 мМ, затем 40-50 мМ сульфата натри  с рН 8,0-8,5 и 5,5-6,5 соответственно. Способ позвол ет получить две высокоочищенные формы карбоангидразы, повысить в 2 раза их активность, увеличить в 4 раза выход целевых продуктов и обеспечить высокую стабильность ферментов при хранении. 1 табл. 4 ил. ( сл w сд ;о ю со ооThis invention relates to a technique for producing purified enzyme preparations. The purpose of the invention is to increase the yield, as well as simplify and accelerate the process. The method consists in the fact that to obtain an extract having carbonic anhydrase activity from the homogenized leaves of the beans, the homogenate is acidified to a pH of 6.0-6.5, followed by dissolving proteins precipitated by ammonium sulfate in a citrate-phosphate buffer 4.5-5.5, gel filtration on sepharose 6B at pH 6.5-7.0, separation and purification of forms 1 and 2 of carbonic anhydrase by ion-exchange chromatography on DEAE-cellulose, and the column is washed with trisulfate buffer pH 8.0-8.5, containing 20-40 mM sodium sulfate, then eluir successively dissolved carbonic anhydrase carbonic anhydrase 1 and 2 trissulfatnym buffer containing 60-70 mM first, then 40-50 mM sodium sulfate at pH 8.0-8.5 and 5.5-6.5 respectively. The method allows to obtain two highly purified forms of carbonic anhydrase, to increase their activity by 2 times, to increase the yield of the target products by 4 times and to ensure high stability of enzymes during storage. 1 tab. 4 il. (cl w sd; o y so oo

Description

Изобретение относитс  к биохимии, а именно к технике производства очищенных ферментных препаратов из растений, в частности к получению карбоангидразы, и может быть исполь зовано в научных исследовани х различных направлений биохимии, биотехнологии , генетики, а также в медиди- дл  физиологических исследований.The invention relates to biochemistry, in particular, to a technique for the production of purified enzyme preparations from plants, in particular to the preparation of carbonic anhydrase, and can be used in scientific research of various fields of biochemistry, biotechnology, genetics, as well as in medi-physiological research.

Карбоангидраза (КФ 4.2.1.1, кар- бонатгидролиаза - КА) представл ет собой фермент, катализирующий обратимую реакцию гидратации двуокиси ут лерода. Этот фермент широко распространен в растительном мире иCarboanhydrase (EC 4.2.1.1, carbonate hydroliasis - CA) is an enzyme that catalyzes the reversible hydration reaction of utero dioxide. This enzyme is widely distributed in the plant world and

имеет значение дл  самых разнообразных нроцессов жизнеде тельности клетки. Карбоангидраза - высокочувствительный фермент, остро реагирующий на дефицит цинка при минеральном питании растений, животных и человека и используетс  как диагностический тест болезней, св занных с цинковой недостаточностью.It is important for a wide variety of cell vital processes. Carboanhydrase is a highly sensitive enzyme that is sensitive to zinc deficiency in the mineral nutrition of plants, animals and humans and is used as a diagnostic test for diseases associated with zinc deficiency.

Цель изобретени  - повышение выхода , активности и стабильности при хранении целевых продуктов, упрощение и ускорение процесса.The purpose of the invention is to increase the yield, activity and stability during storage of the target products, simplifying and accelerating the process.

Способ осуществл ют следующим образом .The method is carried out as follows.

В качестве источника сырь  используют лить  бобов сорта Черные русские , обладающие повышенным содержанием КА v бобов) .The source of raw materials used to pour beans varieties Black Russian, with a high content of SV v beans).

После осуществлени , гомогенизации листьев бобов производ т подкисление Г омогената путем прибавлени  0,1 н. по капл м рн 6,0-6,5 с последующим его центрифугированием дл  получени  супернатанта-экстракта, обладающего КА-активностью, и отдел(.- ни  от осажденных балластных белков . Это позвол ет полнее извлечь целевые продукты, лучще отделить их от примесных белков. Подкисление гомогена- та до рИ меньше 6 приводит к уменьшению количества-балластного белка в супернатанте, однако при этом наблюдаетс  значительна  инактиваци  обеих форм КА, особенно формы 1. При увеличении рН более 6,5 увеличиваетс  количество примесного белка, пе рещедшего в экстракт (при рН 8,0 белка в экстракте в 2 раза больше, чей при рН 6,0), что снижает качество последующего отл,елвни  форм 1 и 2 от этого белка.After the leaves have been homogenized, acidification of the homogenate is made by adding 0.1 n. drop by drop of pH 6.0-6.5, followed by centrifugation to obtain a supernatant extract, which possesses space activity, and separation (.) from the precipitated ballast proteins. This makes it possible to completely extract the target products, better to separate them from the impurity Proteins. Acidification of the homogenate to a pI of less than 6 results in a decrease in the amount of ballast protein in the supernatant, however, there is a significant inactivation of both forms of CA, especially Form 1. With an increase in pH of more than 6.5, the amount of impurity protein in the extract (P At pH 8.0, the protein in the extract is 2 times greater, whose pH is 6.0), which reduces the quality of the subsequent exclusion, forms 1 and 2 from this protein.

Белки экстракта, обладающие КА-активностью , высаливают сернокислым аммонием в узком интервале концентра- 5 ций (40-55%). Осадок белков, получен- ньй при 40%-ном Насыщении, не имеющий КА-активности, отбрасывают. Собирают осадок .белков, полученный при 55%-ном насыщении сульфатом аммони .The extract proteins with CA-activity are salted out with ammonium sulphate in a narrow concentration range (5–5%). The precipitate of proteins obtained at 40% saturation, which does not have CA activity, is discarded. Collect the precipitate. Proteins obtained at 55% saturation with ammonium sulfate.

10 При -расширении интервала фракционировани  до 30-60% происходит сильное загр знение КА-фракции примесным белком .10 When the fractionation interval is expanded to 30–60%, a strong contamination of the KA fraction with impurity protein occurs.

Осадок белков, полученный высали15 ванием сернокислым аммонием и содержащий карбоангидразу, перед проведением гель-фильтрации раствор ют в минимальном объеме цитратно-фосфатного буфера с рН 4,5-5,5. КарбоангидразаThe precipitate of proteins, obtained by precipitation with ammonium sulphate and containing carbonic anhydrase, is dissolved in a minimum volume of citrate-phosphate buffer with a pH of 4.5-5.5 before conducting gel filtration. Carbonic Anhydrase

20 переходит в супернатант при последующем центрифугировании (20000д, 20 мин), а нерастворивщийс  белок, не обладающий КА-активностью, отбрасывают . При увеличении значени  рН20 is transferred to the supernatant upon subsequent centrifugation (20,000 d, 20 min), and the insoluble protein, which does not have CA activity, is discarded. With increasing pH

25 из осадка в раствор переходит большее количество примесного белка, что существенно ухудшает эффективность выделени  и очистки КА на этой стадии. При уменьшении значе30 ни  рП происходит резкое снижение выхода КА в растворимую фракцию.25, a larger amount of impurity protein passes from the precipitate into the solution, which significantly impairs the efficiency of the separation and purification of the spacecraft at this stage. With a decrease in the value of 30 RP, there is a sharp decrease in the yield of spacecraft in the soluble fraction.

Гель-фильтрацию провод т на колонке размером 2,5-70 см, заполненную сефарозой 6В; белки элюируютGel filtration is carried out on a 2.5-70 cm column filled with Separate 6B; proteins elute

от общего белка листьев 35 фосфатным буфером с рН 6,5-7,0.from the total leaf protein 35 phosphate buffer with a pH of 6.5-7.0.

Такое проведение гель-фильтрации увеличивает скорость элюации и ускор ет процесс выделени  форм 1 и 2 на этой стадии по сравнению с прото40 типом в 2 раза. Указанные значени  рН буфера  вл ютс  оптимальными, поскольку обеспечивают стабильное состо ние обоих форм КА при проведении гель-фильтрации. УменьшениеSuch gel filtration increases the elution rate and speeds up the process of isolating forms 1 and 2 at this stage compared to the prototype type by 2 times. The indicated pH values of the buffer are optimal, since they ensure the stable state of both forms of KA during gel filtration. Reduction

4-5 или увеличение значени  рН приводит к соответствующему снижению стабильности формы 1 либо формы 2 в растворе, вплоть до полного исчезновени  активности за врем  осущест50 влени  гель-фильтрации (5 ч), и к потере этих ферментов в ходе последующего выделени  и очистки другими методами.4-5 or an increase in pH value leads to a corresponding decrease in the stability of form 1 or form 2 in solution, until the activity disappears completely during the gel filtration (5 hours), and to the loss of these enzymes during subsequent isolation and purification by other methods. .

55 Полученную после гель-фильтрации карбоангидразпую фракцию подвергают ионообменной хроматографии на ДЕАЕ- целлюлозе, которую провод т на ко- лонке размером 3-16 см, обеспечиваюБелки экстракта, обладающие КА-активностью , высаливают сернокислым аммонием в узком интервале концентра- ций (40-55%). Осадок белков, получен- ньй при 40%-ном Насыщении, не имеющий КА-активности, отбрасывают. Собирают осадок .белков, полученный при 55%-ном насыщении сульфатом аммони .55 The carboanhydride fraction obtained after gel filtration is subjected to ion-exchange chromatography on DEAE-cellulose, which is carried out on a column 3–16 cm in size, providing extract proteins with KA activity, salting out ammonium sulphate in a narrow concentration range (40-55 %). The precipitate of proteins obtained at 40% saturation, which does not have CA activity, is discarded. Collect the precipitate. Proteins obtained at 55% saturation with ammonium sulfate.

При -расширении интервала фракционировани  до 30-60% происходит сильное загр знение КА-фракции примесным белком .At -expansion of the fractionation interval to 30-60%, a strong contamination of the KA fraction with impurity protein occurs.

Осадок белков, полученный высаливанием сернокислым аммонием и содержащий карбоангидразу, перед проведением гель-фильтрации раствор ют в минимальном объеме цитратно-фосфатного буфера с рН 4,5-5,5. КарбоангидразаThe precipitate of proteins, obtained by salting out with ammonium sulphate and containing carbonic anhydrase, is dissolved in a minimum volume of citrate-phosphate buffer with a pH of 4.5-5.5 before conducting gel filtration. Carbonic Anhydrase

переходит в супернатант при последующем центрифугировании (20000д, 20 мин), а нерастворивщийс  белок, не обладающий КА-активностью, отбрасывают . При увеличении значени  рНenters the supernatant upon subsequent centrifugation (20,000 d, 20 min), and the insoluble protein, which does not possess CA-activity, is discarded. With increasing pH

из осадка в раствор переходит большее количество примесного белка, что существенно ухудшает эффективность выделени  и очистки КА на этой стадии. При уменьшении значени  рП происходит резкое снижение выхода КА в растворимую фракцию.a larger amount of impurity protein passes from the precipitate into the solution, which significantly impairs the efficiency of the separation and purification of the spacecraft at this stage. When the RP value decreases, a sharp decrease in the yield of CA into the soluble fraction occurs.

Гель-фильтрацию провод т на колонке размером 2,5-70 см, заполненщей хорошую скорость элюации и позвол ющей весь процесс разделени  форм КА провести за 4-5 ч вместо 72 ч, необходимых дл  проведени  изоэлектрического фокусировани , т.е. уменьшающей временные затраты на осуществление этой стадии. Использование 0,01 М триссульфатного буфера рН 8,0-8,5, содержащего 20 мм сульфата натри  в качестве уравновешивающего буфера, обеспечивает опти- машьную сорбцию исходной КА и полное св зывание с ДЕАЕ-целлюлозой. При последующем промывании ДЕАЕ-целлюло- зы указанным буфером КА-активность в элюате не обнаруживаетс . Использование рН уравновешивающего буфера ниже значений 8,0 ведет к неполной адсорбции форм 1 и 2 КА на ДЕАЕ-цел- люлозе, к частичной десорбции КА и обнаружению ее активности в элюате. При значени х рН выше 8,5 К/ -активность в элюате не обнаруживаетс , формы 1 и 2 св зываютс  ДЕАЕ-целлюлозой полностью, однако промывание этими растворами инактивирует форму 2.Gel filtration is carried out on a 2.5-70 cm column, which fills a good elution rate and allows the entire process of separating the QA forms to be carried out in 4-5 hours instead of 72 hours, which is necessary for conducting isoelectric focusing, i.e. reducing the time spent on this stage. The use of 0.01 M trisulfate buffer pH 8.0-8.5, containing 20 mm of sodium sulfate as an equilibration buffer, provides an optimal sorption of the initial spacecraft and complete binding to DEAE cellulose. During subsequent washing of DEAE-cellulose with the indicated buffer, KA activity in the eluate is not detected. Using the pH of the equilibration buffer below 8.0 leads to incomplete adsorption of forms 1 and 2 KA on DEAE-cellulose, to partial desorption of the CA and detection of its activity in the eluate. At pH values above 8.5 K / -activity is not detected in the eluate, forms 1 and 2 are fully bound to DEAE-cellulose, but washing with these solutions inactivates form 2.

Картину элюированн  форм 1 и 2 КА, помимо рН, определ ет также ионна  сила буфера, котора  создаетс  добавлением сульфата натри  в буферный раствор. При значени х рН буфера 8,0 - 8,5 и концентраци х сульфата натри  60-70 мМ с ДЕАЕ-целлюлозы элюируетс  только форма 1. При концентраци х сульфата натри  в буфере с рН 8,0-8,5, меньших 60-70 мМ, К.А.активность в элюате не обнаруживаетс , а при больших концентраци х наблюдаетс  частична  инактиваци  форм 1 и 2. Получение формы 2 в этих услови х нежелательно вследствие ее сильной инактиации в растворе с рН 8,0-8,5. Оптимальную десорбцию фор- 4ы 2 с ДЕАЕ-целлюлозы осуществл ют 0,01 М нитратно-фосфатным буфером, -фН 5,5-6,5, содержащим 40-50 мМ сульфата натри . Перед сн тием формы 2 этим раствором колонку с ДЕАЕ-целлюлозой тщательно освобождают от формы 1 и постороннего белка вначале вышеуказанным промыванием 0,01 М триссульфатным буфером, рН 8,0-8,5, содержащим 60-70 мМ сульфата натри  (500 мл), затем раствором 0,01 М цитратно-фосфатного буфера, рН 4,5-5,5 (500 мл), содержащим 40-50 мМ сульфата натри . ВоThe picture of eluted forms 1 and 2 KA, in addition to pH, also determines the ionic strength of the buffer, which is created by the addition of sodium sulfate to the buffer solution. When the pH of the buffer is 8.0 - 8.5 and the concentration of sodium sulfate is 60-70 mM, only Form 1 is eluted from DEAE-cellulose. At concentrations of sodium sulfate in a buffer with a pH of 8.0-8.5, less than 60- 70 mM, K.A. activity is not detected in the eluate, and at high concentrations partial forms inactivation of forms 1 and 2 are observed. Obtaining form 2 under these conditions is undesirable due to its strong inactivation in solution with pH 8.0-8.5. Optimal desorption of form-4y from DEAE-cellulose is carried out with 0.01 M nitrate-phosphate buffer, -FN 5.5-6.5, containing 40-50 mM sodium sulfate. Before removing this form 2 with this solution, the DEAE-cellulose column is carefully freed from form 1 and foreign protein first by the above washing with 0.01 M trisulfate buffer, pH 8.0-8.5, containing 60-70 mM sodium sulfate (500 ml) , then with a solution of 0.01 M citrate-phosphate buffer, pH 4.5-5.5 (500 ml), containing 40-50 mM sodium sulfate. In

всех случа х промывание колонки продолжают до полного исчезновени  белка в элюате, что контролирует по измерению поглощени  при 280 нм.In all cases, the washing of the column is continued until complete disappearance of the protein in the eluate, which is controlled by measuring the absorbance at 280 nm.

Пример 1. Объектом служат листь  бобов сорта Черные русские. Растени  выращивают в дерев нных  щиках с почвой.Example 1. The object is the leaves of the Black Russian bean variety. Plants are grown in wooden boxes with soil.

Стади  1. 300 г свежеотобранных листьев (28--дневных) фиксируют жидким азотом и растирают в фарфоровой ступке с 300 мл О,1 М триссульфатного буфера, рН 7,8, содержащегоStage 1. 300 g of freshly picked leaves (28 days old) are fixed with liquid nitrogen and triturated in a porcelain mortar with 300 ml O, 1 M trisulfate buffer, pH 7.8, containing

0,1 М МЭ и 0,002 ЭДТА. Растертую массу медленно размораживают путем настаивани  при 4 С в течение 5 ч при периодическом перемешивании. Полученный гомогенат при непрерывном перемешивании-подкисл ют до рН 6,3 прибавлением по капл м 0,1 н H2S04 и тотчас фильтруют через двойной слой капрона. Фильтрат центрифугируют при 22000 g в течение 20 мин. Недостаточна  жидкость содержаща  1380 мг белка , - экстракт листьев.0.1 M ME and 0.002 EDTA. The grinded mass is slowly thawed by infusion at 4 ° C for 5 hours with occasional stirring. The resulting homogenate, with continuous stirring, is acidified to pH 6.3 by adding dropwise 0.1N H2SO4 and immediately filtered through a double layer of nylon. The filtrate is centrifuged at 22,000 g for 20 minutes. Insufficient fluid containing 1380 mg of protein - leaf extract.

Стади  2. В экстракт добавл ют твердый сульфат аммони  до 40%-ного насьш ;ениЯо Осадок белков, полученныйStage 2. Solid ammonium sulphate is added to the extract up to 40% full;

при этом насыщении, отдел ют центри- фурированием при 10000 g, 20 мин и отбрасывают. К супернатанту добавл ют сульфат аммони  до 55%-ного насыщени . Осадок, обладающий КА-активностью , собирают центрифугированием (lOOOOg, 20 мин) и раствор ют в минимальном объеме (5-10 мл) 0,01 М цитратно-фосфатного буфера, рН 5,0, .содержащего 0,05 М МЭ, при перемешивании . Нерастворившийс  белок, не обладающий КА-активностью, отдел ют центрифугированием при 20000д, 20 мин.at this saturation, separated by centrifuging at 10,000 g, 20 min and discarded. Ammonium sulfate is added to the supernatant to 55% saturation. The precipitate with CA activity is collected by centrifugation (lOOOOg, 20 min) and dissolved in a minimum volume (5-10 ml) of 0.01 M citrate-phosphate buffer, pH 5.0, containing 0.05 M ME, stirring. The undissolved protein, which does not possess CA-activity, is separated by centrifugation at 20,000 d, 20 min.

Стади  3. Полученный супернатантStage 3. The resulting supernatant

нанос т на стекл нную хроматографи- ческую колонку (размером 2,5-70 см), заполненную сефарозой 6В, уравнове- щенную фосфатным буфером, рН 6,8, содержашим 0,05 М МЭ. После выходаapplied to a glass chromatographic column (2.5–70 cm in size) filled with Separate 6B, equilibrated with phosphate buffer, pH 6.8, containing 0.05 M ME. After exiting

100 мл пустого объема сбор фракций по 5 мл осуществл ют на коллекторе фракций со скоростью 2 мл/мин.100 ml of empty volume, collection of 5 ml fractions is carried out on the fraction collector at a rate of 2 ml / min.

Типична  картина гель-фильтрации на сефарозе 6В показана на фиг.1 .A typical picture of gel filtration on sepharose 6B is shown in FIG.

Во фракци х промер ют белок по поглощению при 280 нм и активность КА колориметрическим методом. Наиболее активные фракции с объемами выхода 1 20210 мл объедин ют; полученный объем составл ет 90 мл.In fractions, the protein is measured by absorbance at 280 nm and the activity of the CA by the colorimetric method. The most active fractions with an output volume of 1 20210 ml are combined; the resulting volume is 90 ml.

Стади  4. Ферментньш раствор наслаивают на колонку (размером 3-16 см) с ДЕАЕ-целлюлозой (номинальна  емкость 0,60-0,80 мэкв/г, фактор набухаемости 9,0 мл/г сухого анионита, фирма Реанал, Венгри ), уравновешенную 0,01 М триссульфатным буфером, рН 8,2, содержащим 0,05 М МЭ и 20 мМ сульфата натри  (200 мл). Неадсорбированньй белок вымывают тем же раствором, получа  элюат, не обладающий КА-активностью, которьй отбрасывают. Фракционирование белков с ДЕАЕ-целлюлозы провод т в 2 этапа. Первоначально колонку промывают растворами 40 мМ дл  промывки (200 мл, фракци  О и 60 мМ (фракци  11, 200 мл) сульфата натри  в 0,01 М триссульфатном буфере, рН 8,2. Затем белки с ДЕАЕ-целлюлозы элюируют растворами 20 мМ дл  промывки (200 мл, фракци  111) и 40 мМ 200 мл, фрак- ци  1У) сульфата натри  в 0,01 М ци- тратно-фосфатном буфере, рН 5,8. Промывание растворами во всех случа  продолжают до полного исчезновени  поглощени  белка в элюате при 280 нм Фракции 1 и 111, не обладающие КА- активностью, отбрасывают. Активность КА обнаруживаетс  во фракци х 11 и 1 Сбор фракций 10 мл осуществл ют на коллекторе фракций со скоростью 10 мл/мин.Step 4. An enzyme solution is layered on a column (3-16 cm in size) with DEAE-cellulose (nominal capacity is 0.60-0.80 meq / g, swelling factor 9.0 ml / g dry anion exchange resin, Reanal, Hungary) equilibrated with 0.01 M trisulfate buffer, pH 8.2, containing 0.05 M ME and 20 mM sodium sulfate (200 ml). Non-adsorbed protein is washed out with the same solution, obtaining an eluate that does not have space activity, which is discarded. The fractionation of proteins with DEAE-cellulose is carried out in 2 stages. Initially, the column was washed with 40 mM solutions for washing (200 ml, fraction O and 60 mM (fraction 11, 200 ml) sodium sulfate in 0.01 M trisulfate buffer, pH 8.2. Then the proteins from DEAE-cellulose were eluted with 20 mM dl solutions washing (200 ml, fraction 111) and 40 mM 200 ml, fraction IV, sodium sulfate in 0.01 M citrate-phosphate buffer, pH 5.8. Washing in solutions in all cases continues until the absorption of the protein in the eluate at 280 nm completely disappears. Fractions 1 and 111, which do not have CA-activity, are discarded. KA activity is detected in fractions 11 and 1. Collection of 10 ml fractions is carried out on the fraction collector at a rate of 10 ml / min.

Фиг.2 отражает типичную картину элюации.Figure 2 shows a typical elution pattern.

Во фракци х промер ют белок по поглощению при 280 пм и активность КА. Наиболее активные фракции с объемами выхода 50-150 мл объедин ют,. Перва  активна  фракци  11 соответствует форме 1, содержит 94 мг белка, и имеет удельную активность 20500 Е/мг белка. Втора  активна - фракци  1  вл етс  формой 2, Содержит 12 мг белка и имеет удельную активность 9700 Е/мг белка.In fractions, the protein is measured by absorption at 280 pm and the activity of CA. The most active fractions with output volumes of 50-150 ml are combined. The first active fraction 11 corresponds to Form 1, contains 94 mg of protein, and has a specific activity of 20,500 U / mg of protein. The second is active - fraction 1 is Form 2, Contains 12 mg of protein and has a specific activity of 9700 U / mg of protein.

Стади  5. Полученные ферментные растворы форм 1 и 2 КА раздельно концентрируют сульфатом аммони  при 70%-ном насыщении, центрифугируют при 22000д, 20 мин и хран т в виде осадков под сульфатом аммони - при - 20 С. Активность формы 1 сохран етс  в течение 6 мес без изме 5 0 5 О g Stage 5. The obtained enzyme solutions of forms 1 and 2 KA are separately concentrated by ammonium sulfate at 70% saturation, centrifuged at 22000 g, 20 minutes and stored as precipitates under ammonium sulfate at –20 ° C. The activity of form 1 is maintained for 6 months without change 5 0 5 About g

0 5 0 5

00

5five

нени , а формы 2 - 1 мес в этих услови х.and forms 2–1 months under these conditions.

Полученные препараты форм 1 и 2 гомогенны: при исследовании в аналитической центрифуге Spinco, модель Е (США), каждый фермент показывает единственный пик (Фиг.З) с коэффициентами седиментации 15,8 S и 16,0 S Соответственно дл  форм 1 и 2 (скорость вращени  ротора 48660 об/мин, съемка сделана после 16 мин достижени  равновеси  при концентрации белка 3,5 мг/мл). При аналитическом диск-электрофорезе в 7,5% полиакри- ламидном геле кажда  форма мигрирует в виде одной белковой полосы (фиг.4).The resulting preparations of forms 1 and 2 are homogeneous: when tested in a Spinco analytical centrifuge, model E (USA), each enzyme shows a single peak (Fig. 3) with sedimentation coefficients of 15.8 S and 16.0 S, respectively, for forms 1 and 2 ( rotor speed of 48660 rpm, shot taken after 16 minutes of equilibrium at a protein concentration of 3.5 mg / ml). With an analytical disc electrophoresis in a 7.5% polyacrylamide gel, each form migrates as a single protein band (Figure 4).

Результаты очистки и выделени  форм 1 и 2 КА из листьев бобов приведены в таблице, где дл  сравнени  даны также результаты очистки по из в е стному спо со бу.The results of the purification and isolation of forms 1 and 2 KA from the leaves of the beans are given in the table, where for comparison the results of the purification of natural varieties were also given.

Результаты, приведенные в таблице , показывают, что предлагаемый способ по сравнению с известным позвол ет повысить активность гомогенных форм 1 и 2 КА в 2 раза и выход в 4 раза (в % от общего белка листьев).The results shown in the table show that the proposed method compared to the known method allows to increase the activity of homogeneous forms 1 and 2 KA by 2 times and the yield by 4 times (in% of the total leaf protein).

Пример 2. Способ осуществл ют как в примере 1. После гомогенизации листьев бобов гомогенат подкисл ют до рН 6,5, центрифугируют. Экстракт, содержащий 1600 мг белка с удельной активностью 585 Е/мг белка, высаливают сульфатом аммони  в интервале 40-55% и садок раствор ют в 5 мл 0,01 М цитратно-фосфатного буфера, рН 5,5. Полученньм супернатант с удельной активностью КА 800 Е/мг белка, содержапщй 350 мг белка, подвергают гель-фильтрации на сефарозе 6В 0,01 М фосфатным буфером, рН 7,0. КА-фракцию, имеющую удельную активность 4000 Е/мг белка (180 мг белка), хроматографируют на ДЕАЕ-целлюлозе, элюиру  вначале форму 1 растворами 30 мМ (дл  промывки) и 70 мМ сульфата натри  в 0,01 М триссульфатномExample 2. The method is carried out as in Example 1. After homogenizing the leaves of the beans, the homogenate is acidified to pH 6.5 and centrifuged. An extract containing 1600 mg of protein with a specific activity of 585 U / mg of protein is salted out with ammonium sulfate in the range of 40-55% and the tank is dissolved in 5 ml of 0.01 M citrate-phosphate buffer, pH 5.5. The resulting supernatant with a specific KA activity of 800 U / mg protein, containing 350 mg of protein, is subjected to gel filtration using Sepharose 6B 0.01 M phosphate buffer, pH 7.0. The KA fraction, with a specific activity of 4000 U / mg protein (180 mg protein), is chromatographed on DEAE-cellulose, initially eluted with Form 1 with 30 mM solutions (for washing) and 70 mM sodium sulfate in 0.01 M trisulfate

буфере, рН 8,5, затем форму 2 - растворами 30 мМ и 50 мМ сульфата натри  в 0,01 М цитратно-фосфатном буфере, рН 6,5. Формы 1 и 2 получают гомогенными с выходом 7 и 0,6%, степенью очистки 22 и Д р , удельной активностью 22000 и 9500 Е/мг белка соответственно. Показатели также значительно вьше, чем по известному способу..buffer, pH 8.5, then form 2 — solutions of 30 mM and 50 mM sodium sulfate in 0.01 M citrate-phosphate buffer, pH 6.5. Forms 1 and 2 are homogeneous with a yield of 7 and 0.6%, a purity of 22 and D p, and a specific activity of 22000 and 9500 U / mg protein, respectively. Indicators are also significantly better than by a known method ..

77

Пример 3. Способ осуществл ют как в примере 1. Однако гомо- генат подкисл ют до рН 6,0, осадок белков, высаливаемых сульфатом аммони , раствор ют в 0,01 М цитрат- но-фосфатном буфере с рН 4,5, гель- фильтрацию на сефарозе 6В провод т при рН 6,5, Последующее разделение форм 1 и 2 КА методом ионообменной хроматографии на ДЕАЕ-целлюлозе ведут растворами 20 мМ (дл  промывки) и 60 мМ сульфата натри  в 0,01 М триссульфатном буфере, рН 8,0 и раствором 40 мМ сульфата натри  в 0,01 М цитратно-фосфатном буфере рН 5,5. Формы 1 и 2 КА вьще- л ютс  по этому способу с показател ми (удельной активностью, выходу, гомогенности, степени очистки, стабильности), аналогичными примеру 1.Example 3. The method is carried out as in Example 1. However, the homogenate is acidified to pH 6.0, the precipitate of proteins salted out with ammonium sulfate is dissolved in 0.01 M citrate-phosphate buffer with pH 4.5, gel - filtration on sepharose 6B is carried out at pH 6.5. Subsequent separation of forms 1 and 2 KA by ion exchange chromatography on DEAE-cellulose is carried out with solutions of 20 mM (for washing) and 60 mM sodium sulfate in 0.01 M trisulfate buffer, pH 8 , 0 and a solution of 40 mM sodium sulfate in 0.01 M citrate-phosphate buffer pH 5.5. Forms 1 and 2 KA are implemented in this method with indicators (specific activity, yield, homogeneity, degree of purification, stability), similar to example 1.

Таким образом, использование прелагаемого способа получени  форм 1 и 2 карбоангидразы из растений упрощает технологию получени  целевых продуктов и ускор ет процесс выделени  ферментов в 15 раз за счет применени  ионообменхюй хроматографии на ДЕАЕ-целлюлозе вместо изоэлектри ческого фоку-сировани , позвол ет получить высокоочищенные ферменты за счет подбора оптимальных условий вьщелени  и очистки карбоангидразы на стади х гомогенизации, гель- фильтрации, ионообменной хроматографии , повысить их активность в 2 раИзвестный способThus, the use of the proposed method of obtaining forms 1 and 2 of carbonic anhydrase from plants simplifies the technology of obtaining the target products and speeds up the process of isolating enzymes 15 times through the use of ion exchange chromatography on DEAE-cellulose instead of isoelectric focusing, allows to obtain highly purified enzymes through the selection of optimal conditions for the purification and purification of carbonic anhydrase in the stages of homogenization, gel filtration, ion exchange chromatography, to increase their activity in two known ways

Получение экстракта из листьев бобовGetting the extract from the leaves of the beans

Фр ак циониров ание сульфатом аммони Ammonium Sulfate Fraction

8eight

за, выход в 4 раза и стабильность при хранении.per, yield 4 times and storage stability.

Claims (1)

g Формула изобретени Способ получени  двух молекул рных форм карбоангидразы, предусматривающий гомогенизацию наземнойg. The invention The method of obtaining two molecular forms of carbonic anhydrase, involving the homogenization of ground 0 части растений в буферном растворе , отделение твердой фазы из гомогената, осаждение белков из полученного экстракта сульфатом аммони  при насыщении 40-55%, раст5 ворение осадка и его гель-фильтрацию с последующим разделением двух форм фарбоангидразы, отличаю- щ и и с   тем, что, с целью повьппе- ни  выхода, активности и стабильнос0 ти при хранении целевых продуктов, упрощени  и ускорени  процесса, го- могенат подкисл ют до рН 6,0-6,5, растворение осадка осуществл ют цитратно-фосфатным буфером с рН0 parts of plants in a buffer solution, separation of the solid phase from the homogenate, precipitation of proteins from the obtained extract with ammonium sulfate at a saturation of 40-55%, diluting the precipitate and its gel filtration, followed by separation of the two forms of farboanhydrase, and that, in order to maintain the yield, activity and stability during storage of the target products, to simplify and speed up the process, the homogenate is acidified to a pH of 6.0-6.5, the dissolution of the precipitate is carried out with a pH citrate-phosphate buffer 5 4,5-5,5, гель-фильтрацию провод т на сефарозе 6В фосфатным буфером с рН 6,5-7,0 с последующим разделением и очисткой целевых продуктов ионообменной хроматографией на колонке с 0 ДЕАЕ-целлюлозой, при этом колонку промывают триссульфатньш буфером с рН 8,0-8,5, содержащим 20-40 мМ сульфата натри , затем элюируют карбоангидразу 1 и карбоангидразу П 5 триссульфатным буфером, содержащим сначала 60 - 70 мМ, затем 40-50 мМ сульфата натри  с рН 8,0-8,5 и 5,5- 6,5 соответственно.5 4.5-5.5, gel filtration is carried out on Sepharose 6B phosphate buffer pH 6.5-7.0, followed by separation and purification of the target products by ion exchange chromatography on a column with 0 DEAE-cellulose, while the column is washed with trisulfate a buffer with a pH of 8.0–8.5, containing 20–40 mM sodium sulfate, then eluted with carbonic anhydrase 1 and carbonic anhydride II with a trisulfate buffer containing first 60–70 mM, then 40–50 mM sodium sulfate with a pH of 8.0- 8.5 and 5.5-6.5 respectively. 1,01.0 100100 981981 3,03.0 3333 135929810135929810 Продолжение таблицыTable continuation е e 250250 43004300 17,517.5 4040 11000 44,811000 44.8 6 5000 20,3 Предлагаемый способ6 5000 20.3 The proposed method Получение экстрактGetting extract из листьев бобов from the leaves of the beans Фракционирование сульфатом аммони  Ammonium sulfate fractionation Гель-фильтраци  на .сефарозе 6В Gel filtration on sepharose 6B Ионнообменна  хроматографи  на ДЕАЕ-целлюлоз е: фракци  с формой 1Ion exchange chromatography on DEAE-cellulose e: fraction with form 1 фракци  с формой 2form 2 fractions 1212 43004300 17,517.5 11000 44,811000 44.8 5000 20,3 емый способ5000 20.3 th way 1,0 1,7 7,71.0 1.7 7.7 100100 22 ,22, 10,ten, 20500 45,56,920500 45.56.9 97009700 21 ,521, 5 V«7V «7 20.20. 15/W15 / W WS Ш zoo 220 Фракции., мл Фиг.WS W zoo 220 Fractions., Ml FIG. 1/21/2 форма 2form 2 форма /the form / Фие.ЪFi.T ipopf a 2Форма 1ipopf a 2 Form 1 Фиг ЛFIG L
SU864092390A 1986-07-14 1986-07-14 Method of obtaining molecular forms of carboanhydrase SU1359298A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864092390A SU1359298A1 (en) 1986-07-14 1986-07-14 Method of obtaining molecular forms of carboanhydrase

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864092390A SU1359298A1 (en) 1986-07-14 1986-07-14 Method of obtaining molecular forms of carboanhydrase

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1359298A1 true SU1359298A1 (en) 1987-12-15

Family

ID=21247059

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU864092390A SU1359298A1 (en) 1986-07-14 1986-07-14 Method of obtaining molecular forms of carboanhydrase

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1359298A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Kachry R.B., Anderson Z.E.Plan- ta, 1974, V. 118, № 33, p.235-240. Комарова Ю.М., Доман Н.Г., Шапошников Г.Л. Биохими , 1982, т.47, № 6, с„1027-1034. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Connell et al. The purification of haptoglobin
CA1328950C (en) Process for selectively separating the alpha-lactalbumin from the proteins of whey
Tchola et al. [88] Transaldolase
US4137127A (en) Process for the preparation of thrombin-like enzymes from snake venoms
US4115375A (en) Method of isolation and recovery of protein hormones, deriving from pituitary tissues using polyethylene glycol
SU1359298A1 (en) Method of obtaining molecular forms of carboanhydrase
US5047503A (en) Thrombin-binding substance and process for its preparation
Morita et al. Studies on Phyto-peroxidase: Part XIII. Crystallization of Japanese-radish Peroxidase c
US3905870A (en) Purification of kallikrein
US4027012A (en) Process for the extraction of components having anticoagulant activity "in vivo" from snake venoms and products obtained
JPH06135996A (en) Method for isolating angiogenin
Ida et al. Studies on Respiratory Enzymes in Rice Kernel: Part II. Isolation and Purification of Cytochrome c and a Blue Protein from Rice Bran
SU513595A3 (en) The method of selection orgoteina
US4308204A (en) Process for preparing the third component of the complement from human blood plasma
SU955930A1 (en) Method of producing carboanhydrase
Tewksbury et al. Preparation of human angiotensinogen for plasma renin concentration assay
RU2353652C1 (en) Method of obtaining peroxydase enzyme from horse radish roots
SU877934A1 (en) Process for isolating cytochrome from yeast
SU1203902A1 (en) Method of extracting endonuclease from cobra poison
SU1154329A1 (en) Method of obtaining phosphoribulokinase
KR0137855B1 (en) Preparation method of low molecular weight urogastron
PL85201B1 (en)
Kroes et al. Large-scale isolation of phytochrome from oat seedlings
SU1055732A1 (en) Method of recovering growth factor of nerve tissue from snake poison
SU1255640A1 (en) Method of separating ferredoxine