CS258359B1 - A method for the isolation and purification of mitochondrion maltosehydrogenase - Google Patents

A method for the isolation and purification of mitochondrion maltosehydrogenase Download PDF

Info

Publication number
CS258359B1
CS258359B1 CS856243A CS624385A CS258359B1 CS 258359 B1 CS258359 B1 CS 258359B1 CS 856243 A CS856243 A CS 856243A CS 624385 A CS624385 A CS 624385A CS 258359 B1 CS258359 B1 CS 258359B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
mol
enzyme
nicotinamide
adenine
purification
Prior art date
Application number
CS856243A
Other languages
Czech (cs)
Other versions
CS624385A1 (en
Inventor
Premysl Konecny
Jindrich Borak
Miloslav Smrz
Original Assignee
Premysl Konecny
Jindrich Borak
Miloslav Smrz
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 Premysl Konecny, Jindrich Borak, Miloslav Smrz filed Critical Premysl Konecny
Priority to CS856243A priority Critical patent/CS258359B1/en
Publication of CS624385A1 publication Critical patent/CS624385A1/en
Publication of CS258359B1 publication Critical patent/CS258359B1/en

Links

Landscapes

  • Enzymes And Modification Thereof (AREA)

Abstract

Podstata řešení spočívá v tom, že izolace a purifikace mitochondriální malátdehydrogenasy se provádí sorpcí enzymu z roztoků pufrů o pH 6 až 8 a určité koncentraci na modifikovaný makroporézní gelový kopolymer 2-hydroxyetylmetakrylátu s etylendimetakrylátem, který obsahuje v postranních řetězcích 1,4-diamino-9,10-anthrachinon-3- -sulfonovou kyselinu. Současně sorbované doprovodné látky se odstraní promýváním pufry, kterými se desorbuje enzym po přídavku sodné nebo draselné soli kyseliny chlorovodíkové nebo sírové a popřípadě nikotinamidenin-dinukleotidu, nikotinamid-adenin- -dinukleotidu redukovaného nebo téhož ve směsi se solemi kyseliny siřičité.The essence of the solution is that the isolation and purification of mitochondrial malate dehydrogenase is carried out by sorption of the enzyme from buffer solutions with pH 6 to 8 and a certain concentration onto a modified macroporous gel copolymer of 2-hydroxyethyl methacrylate with ethylene dimethacrylate, which contains 1,4-diamino-9,10-anthraquinone-3-sulfonic acid in the side chains. Simultaneously sorbed accompanying substances are removed by washing with buffers, which desorb the enzyme after the addition of sodium or potassium salt of hydrochloric or sulfuric acid and optionally nicotinamidenine dinucleotide, nicotinamide-adenine-dinucleotide reduced or the same in a mixture with sulfurous acid salts.

Description

Vynález se týká izolace a purifikace mitochondriální malátdehydrogenasy (dále MDH) a živočišných srdcí technikou afinitní chromatografie na modifikovaných hydroxyetylmetakrylátových gelech s vázaným anthrachinonovým barvivém.The present invention relates to the isolation and purification of mitochondrial malate dehydrogenase (MDH) and animal hearts by affinity chromatography techniques on modified anthraquinone-bound hydroxyethyl methacrylate gels.

Malátdehydrogenasa je důležitý enzym, který se široce využívá v klinické diagnostice a potravinářské analytice (stanoveni transaminas, kys. jablečné apod.). Enzym se izoluje z různých zdrojů, nejčastěji z živočišných srdcí. Extrakty a koncentráty připravené z těchto zdrojů obsahují celou řadu balastních látek, od nichž je třeba malátdehydrogenasu oddělit.Maleate dehydrogenase is an important enzyme that is widely used in clinical diagnostics and food analytics (transaminases, malic acid, etc.). The enzyme is isolated from various sources, most commonly from animal hearts. The extracts and concentrates prepared from these sources contain a variety of ballast substances from which malate dehydrogenase needs to be separated.

Pro izolaci a purifikaci enzymu byla vypracována celá řada postupů. Mezi nejmodernějši patří afinitní chromatografie na imobilizovaném anthrachinonovém barvivu (T. Atkinson a kol., Biochem. Soc. Trans., 9, 290 (1981), R. Bittner a kol., pat. NDR č. 152 359 (1 981)), resp, azobarvivu (K. Smith a kol. Biochem. Biophys. Acta, 708, 17, (1982)). Širšímu využití těchto postupů však bráni nevýhodné mechanické vlastnosti agarosové matrice, na níž byla zmíněná barviva zakotvena.A variety of procedures have been developed for enzyme isolation and purification. State-of-the-art techniques include affinity chromatography on immobilized anthraquinone dyes (T. Atkinson et al., Biochem. Soc. Trans., 9, 290 (1981), R. Bittner et al., GDR Pat. No. 152,359 (1,981)) and an azo dye (K. Smith et al. Biochem. Biophys. Acta, 708, 17, (1982)). However, the disadvantageous mechanical properties of the agarose matrix on which the dyes have been anchored prevent the wider use of these processes.

Uvedené nevýhody odstraňuje způsob podle vynálezu. Jeho podstata spočívá v tom, že se enzym sorbuje z roztoku pufrů o pH 6 až 8 o koncentraci 0,002 až 0,1 mol/1 na modifikovaný makroporézní gelový kopolymer 2-hydroxyetylmetakrylátu s etylendimetakrylátem, který obsahuje v postranních řetězcích 1,4-diamino-9,10-anthrachinon-3-sulfonovou kyselinu kovalentně navázanou prostřednictvím arylidensulfonyletoxyskupin, současně sorbované doprovodné látky se odstraní ze sorbentu promýváním pufry o pH 6 až 8 a koncentraci 0,002 až 0,2 mol/1 a nakonec se zachycený enzym desorbuje výše definovanými promývacími pufry, k nimž bylo přidáno 0,2 až 1 mol sodné nebo draselné soli kyseliny chlorovodíkové nebo sírové a případně 0,1 až 10 mmol/1 nikotinamid-adenin-dinukleotidu, nikotinamid-adenin-dinukleotidu redukovaného, nebo nikotinamid-adenin-dinukleotidu ve směsi s 3 až 5 násobným molárním přebytkem solí kyseliny siřičité.These disadvantages are overcome by the method of the invention. It is based on the fact that the enzyme is absorbed from a buffer solution of pH 6-8 at a concentration of 0.002 to 0.1 mol / l to a modified macroporous gel copolymer of 2-hydroxyethyl methacrylate with ethylenedimethacrylate containing 1,4-diamino- 9,10-anthraquinone-3-sulfonic acid covalently bound via arylidene sulfonylethoxy groups, simultaneously sorbed accompanying substances are removed from the sorbent by washing with a buffer of pH 6-8 and a concentration of 0.002 to 0.2 mol / l and finally the entrapped enzyme is desorbed with the above defined washing buffers to which 0.2 to 1 mol of sodium or potassium salt of hydrochloric or sulfuric acid and optionally 0.1 to 10 mmol / l of nicotinamide adenine dinucleotide, nicotinamide adenine dinucleotide reduced, or nicotinamide adenine dinucleotide in a mixture with a 3 to 5 molar excess of sulfuric acid salts.

Hydroxyetylmetakrylátové gely s 1,4-diamino-9,10-anthrachinon-3-sulfonovou kyselinou navázanou v postranních řetězcích prostřednictvím arylidensulfonyletoxy skupiny jsou popsány v AO 255 416. Tyto materiály*si zachovávají všechny příznivé vlastnosti výchozích hydroxyetylmetakrylátových gelů, zejména jejich mechanickou pevnost a objemovou stálost a mohou proto být na rozdíl od derivátů na bázi agarosy používány i za vyšších průtoků a tlaků.Hydroxyethyl methacrylate gels with 1,4-diamino-9,10-anthraquinone-3-sulfonic acid linked in the side chains via the arylidene sulfonylethoxy group are described in AO 255 416. These materials * retain all the beneficial properties of the starting hydroxyethyl methacrylate gels, in particular their mechanical strength and volume stability and can, therefore, unlike agarose-based derivatives, be used at higher flow rates and pressures.

Jejich výhodou oproti materiálům s 1,4-diamino-9,lO-anthrachinon-3-sulfonovou kyselinou navázanou jiným způsobem než prostřednictvím arylidensulfonyletoxyskupin je i jejich vysoká selektivita vůči mitochondriální malátdehydrogenáse. Nesorbuje se na nich např. laktátdehydrogenasa, takže modifikovaný gel může být využit k oddělení obou enzymů. Podobně je tomu i u cytoplasmatické malátdehydrogenasy, která se nesorbuje nebo ji lze vymýt zředěným pufrem bez jakéhokoliv přídavku.Their advantage over materials with 1,4-diamino-9,10-anthraquinone-3-sulfonic acid bound in a manner other than arylidenesulfonylethoxy groups is their high selectivity to mitochondrial malate dehydrogenase. For example, lactate dehydrogenase is not adsorbed onto them so that the modified gel can be used to separate both enzymes. Similarly, cytoplasmic malate dehydrogenase is not absorbed or can be washed out with dilute buffer without any addition.

Způsob izolace a purifikace mitochondriální malátdehydrogenasy podle vynálezu je ilustrován následujícími příklady provedeni.The method of isolation and purification of the mitochondrial malate dehydrogenase of the invention is illustrated by the following Examples.

Přikladl g acetonového prášku z vepřových srdcí bylo extrahováno 100 ml fosforečnanového pufru, pH 7,4 o koncentraci 0,1 mol/1. Extrakt byl smísen se síranem amonným do 45% nasycení, vyloučená sraženina byla odstředěna a supernatant dosycen síranem amonným na 70% nasycení.Example 1 g of acetone powder from pig hearts was extracted with 100 ml of 0.1 M phosphate buffer pH 7.4. The extract was mixed with ammonium sulfate to 45% saturation, the precipitate formed was centrifuged and the supernatant saturated with ammonium sulfate to 70% saturation.

Po odstředění byla sraženina rozpuštěna ve vodě a roztok dialyzován proti fosforečnanovému pufru, pH 7,1, o koncentraci 0,01 mol/1. Po dialýze bylo získáno 30 ml roztoku, který podle výsledku analýzy obsahoval 595 mg bílkoviny; aktivita MDH činila 45 000 U. K roztoku bylo přidáno 5 g modifikovaného gelu, který byl připraven z výchozího kopolymerů získaného z 61 % hmotnostních 2-hydroxyetylmetakrylátu a 39 % hmot. etylendimetakrylátu o vylučovací mezi molekulové hmotnosti 10® daltonů a zrnění 63 až 100/um a obsahoval 199 yumol/g 1,4-diamino-9,10-anthrachinon-3-sulfonové kyseliny kovalentně vázané prostřednictvím arylidensulfonyletoxyskupin, předem ekvilibrovaného s fosforečnanovým pufrem, pH 7,1 a suspenze byla třepána 30 minut.After centrifugation, the precipitate was dissolved in water and the solution dialyzed against a 0.01 mol / l phosphate buffer, pH 7.1. After dialysis 30 ml of a solution was obtained which, according to the analysis, contained 595 mg of protein; MDH activity was 45,000 U. To the solution was added 5 g of modified gel prepared from the starting copolymers obtained from 61% by weight of 2-hydroxyethyl methacrylate and 39% by weight. Ethylenedimethacrylate with a molecular weight exclusion of 10 Daltons and a grain size of 63-100 µm and contained 199 µmol / g 1,4-diamino-9,10-anthraquinone-3-sulfonic acids covalently bound via arylidene sulfonylethoxy groups, previously equilibrated with phosphate buffer, pH 7.1 and the suspension was shaken for 30 minutes.

Po .oddělení gelu zůstalo ve zbývajícím roztoku 6 100 U cytoplasmatické MDH, veškerá mitochondriální dehydrogenasa .zůstala nasorbována na gel s navázaným barvivém. Po promytí pufrem o pH 7,1 a koncentraci 0,01 mol/1 byla zachycená mitochondriální MDH eluována týmž pufrem, k němuž bylo přidáno 0,5 mol/1 chloridu draselného. Aktivita eluátu činila 35 800 U (92 % vztaženo na nasorbovaný enzym).After gel separation, 6,100 U of cytoplasmic MDH remained in the remaining solution, and all mitochondrial dehydrogenase remained adsorbed to the dye-bound gel. After washing with a buffer of pH 7.1 and a concentration of 0.01 mol / l, the captured mitochondrial MDH was eluted with the same buffer to which 0.5 mol / l of potassium chloride was added. The eluate activity was 35,800 U (92% based on adsorbed enzyme).

Příklad 2 ml extraktu z vepřových srdci, který byl připraven obdobným způsobem jako v příkladu 1 a obsahoval 40 mg bílkoviny a 3 000 U MDH byly aplikovány na kolonku 0,7 x 5,5 cm, která obsahovala podobný gel jako v příkladu 1, avšak o zrnění 40 až 63 jam a obsahu vázaného barviva 67 jumol/g, který byl předem ekvilibrován s fosforečnanovým pufrem, pil 7,1 a koncentraci 0,01 mol/1. Sorbent byl promyt týmž pufrem. Přitom se vymyla cytoplasmatická MDH (690 U, % celkové aktivity). Pak byla eluována sorbovaná mitochondriální MDH pufrem, do něhož bylo přidáno 0,5 mol/1 chloridu draselného. Byla získána frakce 12 ml, která obsahovala 0,3 mg bílkoviny/ml a 180 U mitochondriální MDH (ml) tj. celkem získaná aktivita 2 160 U, což je 93,5 % sorbované aktivity; spec. aktivita 600 U/mg bílkoviny, faktor vyčištění - 8x).Example 2 ml of pork heart extract prepared in a similar manner to Example 1 containing 40 mg of protein and 3000 U MDH were applied to a 0.7 x 5.5 cm column containing a gel similar to Example 1 but with a grain size of 40 to 63 µm and a content of bound dye of 67 µmol / g, which had been previously equilibrated with phosphate buffer, pH 7.1 and a concentration of 0.01 mol / l. The sorbent was washed with the same buffer. Cytoplasmic MDH was eluted (690 U,% of total activity). The sorbed mitochondrial MDH buffer was then eluted to which 0.5 mol / L potassium chloride was added. A 12 ml fraction was obtained which contained 0.3 mg protein / ml and 180 U mitochondrial MDH (ml), ie a total activity of 2,160 U, which is 93.5% of the sorbed activity; spec. activity 600 U / mg protein, purification factor - 8x).

Příklad 3Example 3

Postupováno bylo obdobně jako v příkladu 2, jako náplň kolonky však byl použit stejný materiál jako v příkladu 1. Zachycený enzym byl eluován roztokem 1 mmol/1 NAD ve fosforečnanovém pufru, pH 7,1 o koncentraci 0,1 mol/1. Výtěžek desorpce činil 89 % (vztaženo na zachycenou mitochondriální MDH, specifická aktivita preparátu 640 U/mg. *The procedure was analogous to Example 2, except that the same material as in Example 1 was used as the column filler. The captured enzyme was eluted with 1 mM NAD in phosphate buffer, pH 7.1, 0.1 mol / l. The desorption yield was 89% (based on captured mitochondrial MDH, preparation specific activity 640 U / mg. *

Příklad 4Example 4

Postupováno bylo stejně jako v příkladě 3, eluční roztok však obsahoval kromě 1 mmol/1 NAD ještě 5 mmol/1 siřičitanu sodného. Výtěžek i specifická aktivita byly podobné jako v přikladu 3, zachycený enzym se však vymyl v užším píku (objem frakce 9 ml).The procedure was as in Example 3, but the elution solution contained, in addition to 1 mmol / l NAD, 5 mmol / l sodium sulfite. The yield and specific activity were similar to Example 3, but the captured enzyme eluted at a narrower peak (9 ml fraction volume).

Příklad 5Example 5

Postupováno bylo obdobně jako v příkladu 3, eluční roztok však obsahoval 1 mmol/1 NADH. Výtěžek desorpce činil 95 % (vztaženo na zachycenou aktivitu), specifická aktivita mitochondriální MDH v eluátu činila 700 U/mg.The procedure was analogous to Example 3, except that the elution solution contained 1 mmol / l NADH. The desorption yield was 95% (based on captured activity), the specific activity of mitochondrial MDH in the eluate was 700 U / mg.

Příklad 6Example 6

Postupováno bylo obdobně jako v příkladu 3 s tím, rozdílem, že násada byla poloviční a použitý fosforečnanový pufr měl koncentraci 0,1 mol/1 a pH 6,8. Desorpce byla provedena stejným pufrem, k němuž bylo přidáno 10 mmol/1 NAD a 0,1 mol/.l síranu sodného. Výtěžek činil 74 %,,specifická aktivita 620 U/mg bílkoviny, objem frakce 8 ml.The procedure was analogous to Example 3 except that the batch was half and the phosphate buffer used had a concentration of 0.1 mol / l and a pH of 6.8. The desorption was performed with the same buffer to which 10 mmol / l NAD and 0.1 mol / l sodium sulfate were added. The yield was 74%, specific activity 620 U / mg protein, fraction volume 8 ml.

Příklad 7Example 7

Postupováno obdobně jako v přikladu 3, s tím rozdílem, že místo fosforečnanového pufru o pH 7,1 byl použit Tris pufr pH 7 o koncentraci 0,05 mol/1 (roztok 6,05 g tris/hydroxymetyl/aminometanu vil vody, jehož pH bylo nastaveno přídavkem kyseliny chlorovodíkové na uvedenou hodnotu). Zachycený enzym byl desorbován Tris pufrem o výše uvedeném pH a koncentraci, do něhož bylo přidáno 0,2 mol/1 chloridu draselného a 0,5 mmol/1 NADH. Výtěžek desorpce činil 85 % (vztaženo na zachycenou mitochondriální MDH), specifická aktivita 670 U/mg, objem frakce 11 ml.The procedure was analogous to Example 3, except that 0.05 mol / l Tris buffer pH 7 (a solution of 6.05 g of tris / hydroxymethyl / aminomethane in a pH of 1 v / v water) was used instead of phosphate buffer pH 7.1 was adjusted by adding hydrochloric acid to the indicated value). The captured enzyme was desorbed with Tris buffer of the above pH and concentration to which 0.2 mol / l potassium chloride and 0.5 mmol / l NADH were added. The desorption yield was 85% (based on captured mitochondrial MDH), specific activity 670 U / mg, fraction volume 11 ml.

Claims (1)

předmEt vynálezuobject of the invention Způsob izolace a purifikace mitochondriální malátdehydrogenasy z extraktů a koncentrátů připravených z živočišných srdcí vyznačený tím, že se enzym sorbuje z roztoků pufrů o pH 6 až 8 a koncentraci 0,002 až 0,1 mol/1 na modifikovaný makroporézní gelový kopolymer 2-hydro xymetylmetakrylátu s etylendimetakrylátem, který obsahuje v postranních řetězcích 1,4-diamino-9,10-anthrachinon-3-sulfonovou kyselinu kovalentně navázanou prostřednictvím arylidensulfonyletoxyskupin, současně sorbované doprovodné látky se odstraní ze sorbentu promýváním pufry o pH 6 až 8 a koncentraci 0,002 až 0,2 mol/1 a nakonec se zachycený enzym desorbuje výše definovanými promývacími pufry, k nimž bylo přidáno 0,2 až 1 mol sodné nebo draselné soli kyseliny chlorovodíkové nebo sírové a případně 0,1 až 10 mmol/1 nikotinamid-adenin-dinukleotidu, nikotinamid-adenin-dinukleotidu redukovaného, nebo nikotinamid-adenin-dinukleotidu ve směsi s 3 až 5 násobným molárním přebytkem solí kyseliny siřičité.Method for isolation and purification of mitochondrial malate dehydrogenase from extracts and concentrates prepared from animal hearts, characterized in that the enzyme is sorbed from buffer solutions of pH 6-8 at 0.002-0.1 mol / l to a modified macroporous gel copolymer of 2-hydroxymethylmethacrylate with ethylenedimethacrylate , which contains 1,4-diamino-9,10-anthraquinone-3-sulfonic acid in the side chains covalently bound by arylidenesulfonylethoxy groups, simultaneously sorbed accompanying substances are removed from the sorbent by washing with a buffer of pH 6 to 8 and a concentration of 0,002 to 0,2 mol And finally the captured enzyme is desorbed with the above-defined wash buffers to which 0.2 to 1 mol of sodium or potassium hydrochloric or sulfuric acid and optionally 0.1 to 10 mmol / l of nicotinamide-adenine dinucleotide, nicotinamide-adenine have been added. reduced-nucleotide, or nicotinamide-adenine-dinucleotide mixed with 3 to 5 us with a molar excess of sulfuric acid salts.
CS856243A 1985-09-02 1985-09-02 A method for the isolation and purification of mitochondrion maltosehydrogenase CS258359B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS856243A CS258359B1 (en) 1985-09-02 1985-09-02 A method for the isolation and purification of mitochondrion maltosehydrogenase

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS856243A CS258359B1 (en) 1985-09-02 1985-09-02 A method for the isolation and purification of mitochondrion maltosehydrogenase

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CS624385A1 CS624385A1 (en) 1987-12-17
CS258359B1 true CS258359B1 (en) 1988-08-16

Family

ID=5409034

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS856243A CS258359B1 (en) 1985-09-02 1985-09-02 A method for the isolation and purification of mitochondrion maltosehydrogenase

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS258359B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
CS624385A1 (en) 1987-12-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4269605A (en) Method and kit for separation of glycoproteins
US3842061A (en) Method for isolation of antithrombin from animal tissue materials by adsorption on sulfated carbohydrate gel
Mattock et al. Partial purification and properties of an enzyme from rat liver that catalyses the sulphation of L-tyrosyl derivatives
Funahashi et al. Preparation of three types of heparin-Sepharose and their binding activities to thrombin and antithrombin III
Kuntz et al. Isolation of phosphoglycerate kinases by affinity chromatography
JPS6356501A (en) Cellulose gel having biochemical affinity and production thereof
EP0153763B1 (en) Affinity chromatography matrix with built-in reaction indicator
Stadtman et al. Anaerobic degradation of lysine: V. Some properties of the cobamide coenzyme-dependent β-lysine mutase of Clostridium sticklandii
Rosen et al. Purification and characterization of a histidine-binding protein from Salmonella typhimurium LT-2 and its relationship to the histidine permease system
US3951744A (en) Purification of dehydrogenases
Gerlach et al. Interaction of immobilized phosphofructokinase with soluble muscle proteins
Kondo et al. Developmental changes in glucose transport of guinea pig erythrocytes.
US4350767A (en) Method for isolating and purifying enzymes from a crude enzyme solution
AU627450B2 (en) A method for the purification of factor xiii by affinity chromatography
Blackburn et al. Factors affecting iron and transferrin release from rabbit reticulocyte ghosts to cytosol
US3926730A (en) Separation and purification of alpha-amylase
Mukerji et al. Evidence for two uroporphyrinogen decarboxylase isoenzymes in human erythrocytes
Sieber Chromatography of human urinary erythropoietin and granulocyte colony-stimulating factor on insolubilized phytohaemagglutinin
Vardanis Fractionation of particulate glycogen and bound enzymes using high-performance liquid chromatography
Eby et al. Isolation and characterization of glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase from human erythrocyte membranes
Agarwal et al. [79] A general method for the isolation of various enzymes from human erythrocytes
CA1130229A (en) Method for isolating mb creatine kinase
Mattiasson et al. General chromatographic purification procedure based on the use of heterobifunctional affinity ligands
Hager et al. [67] The preparation and properties of cytochrome b562 from Escherichia coli
Somers et al. A two-step purification procedure for sheep liver 6-phosphogluconate dehydrogenase