CZ282519B6 - Způsob získávání enzymů z proenzymů - Google Patents

Způsob získávání enzymů z proenzymů Download PDF

Info

Publication number
CZ282519B6
CZ282519B6 CZ93538A CZ53893A CZ282519B6 CZ 282519 B6 CZ282519 B6 CZ 282519B6 CZ 93538 A CZ93538 A CZ 93538A CZ 53893 A CZ53893 A CZ 53893A CZ 282519 B6 CZ282519 B6 CZ 282519B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
prothrombin
thrombin
sodium
immobilized
proteins
Prior art date
Application number
CZ93538A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ53893A3 (en
Inventor
Peter Dr. Turecek
Original Assignee
Immuno Aktiengesellschaft
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 Immuno Aktiengesellschaft filed Critical Immuno Aktiengesellschaft
Publication of CZ53893A3 publication Critical patent/CZ53893A3/cs
Publication of CZ282519B6 publication Critical patent/CZ282519B6/cs

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/14Hydrolases (3)
    • C12N9/48Hydrolases (3) acting on peptide bonds (3.4)
    • C12N9/50Proteinases, e.g. Endopeptidases (3.4.21-3.4.25)
    • C12N9/64Proteinases, e.g. Endopeptidases (3.4.21-3.4.25) derived from animal tissue
    • C12N9/6421Proteinases, e.g. Endopeptidases (3.4.21-3.4.25) derived from animal tissue from mammals
    • C12N9/6424Serine endopeptidases (3.4.21)
    • C12N9/6429Thrombin (3.4.21.5)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N11/00Carrier-bound or immobilised enzymes; Carrier-bound or immobilised microbial cells; Preparation thereof
    • C12N11/14Enzymes or microbial cells immobilised on or in an inorganic carrier
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P21/00Preparation of peptides or proteins
    • C12P21/06Preparation of peptides or proteins produced by the hydrolysis of a peptide bond, e.g. hydrolysate products
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12YENZYMES
    • C12Y304/00Hydrolases acting on peptide bonds, i.e. peptidases (3.4)
    • C12Y304/21Serine endopeptidases (3.4.21)
    • C12Y304/21005Thrombin (3.4.21.5)

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Enzymes And Modification Thereof (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
  • Breeding Of Plants And Reproduction By Means Of Culturing (AREA)
  • Saccharide Compounds (AREA)
  • Detergent Compositions (AREA)
  • Medicines Containing Plant Substances (AREA)

Abstract

Pro řízené omezené proteolytické štěpení proteinů, zvláště proenzymů, se provede zpracování s proteázami za přítomnosti detergentu nebo za přítomnosti chaotropní substance, s výjimkou soli aktivní při srážení. Přitom se získají enzymové popř. fragmenty. Způsob je zvláště vysvětlen na jednoduché metodě cíleného štěpení protrombinu za získání trombinu.ŕ

Description

Oblast techniky
Vynález se týká způsobu řízeného, omezeného proteolytického štěpení proteinů, zejména proenzymů, pro získání enzymů popřípadě proteinových fragmentů, při kterém se protein zpracuje proteázou. Zejména se vynález týká způsobu získávání trombinu z protrombinu.
Dosavadní stav techniky
Obdobný způsob je znám z EP-A 0378798. Podle tohoto způsobu se protrombin z plasmy nebo frakce plasmy adsorbuje na pevný nosič (imobilizuje) a adsorbát se zpracuje s Ca2+ ionty. Ca2+-ionty se používají v koncentraci až 30 mM a působí spolu rovněž z plasmy pocházejícími a na nosiči adsorbovanými proteázami - odštěpení trombinu zadsorbátu. Jako pevný nosič se používá methakrylový a akrylový kopolymer.
Je dále známo, že trypsin odbourává rozpuštěný protrombin na fragmenty s nízkou molekulovou hmotností, přičemž dochází k úplné ztrátě trombinové aktivity (Biochim. Biophys. Act. 329, 221-232 (1973)); proteolytické odbourání protrombinu nekončí u trombinu a proto není tato metoda pro získání trombinu vhodná.
Všechny uvedené postupy vedou, podle použitých proteáz a podmínek zpracování, k rozdílným štěpným produktům protrombinu, které by mohly být z části použity terapeuticky (např. trombin), z části diagnosticky a k získávání specifických protilátek. Pro všechna tato použití je však potřebné, aby byly proteinové fragmenty ve vysoké čistotě, což je závislé na charakteru pracovních podmínek, protože všechny známé metody štěpení vedou ke značnému počtu fragmentů. Další nevýhoda tohoto mnohastupňového a časově náročného čistícího postupu spočívá v tom, že je provázen značnými ztrátami, snižujícími výtěžek.
Cílem vynálezu je odstranit tyto nevýhody a navrhnout zlepšený způsob získávání enzymů, popřípadě proteinových fragmentů, zpracováním proteázami, přičemž by tento způsob měl zejména být vhodný pro jednoduché získání trombinu.
Podstata vynálezu
Tohoto cíle se dosáhne tak, že se zpracování proteázou provádí za přítomnosti detergentů, definovaných jako anionické, kationické nebo neionické povrchově aktivní látky, mající alespoň jednu hydrofilní a jednu hydrofobní skupinu, nebo za přítomnosti chaotropních substancí, definovaných jako látky, které ruší trojrozměrnou strukturu vazeb vodíkovými můstky ve vodě, s výjimkou solí, aktivních při srážení.
Vynález je založen na poznatku, že proteolytického štěpení proteinů, zejména proenzymů, jako je protrombin, se úspěšně dosáhne, popřípadě se podpoří, jestliže se provádí za přítomnosti detergentů nebo za přítomnosti chaotropní substance. Ukázalo se, že způsob štěpení proteinů se liší podle druhu a koncentrace těchto látek. Tento poznatek otevírá možnost volit reakční podmínky tak, aby se tvořilo jen málo a zcela určitých proteinových fragmentů.
Výhodná varianta způsobu podle vynálezu spočívá v tom, že se zpracovává proenzym, který je imobilizován na pevném nosičovém materiálu ze skupiny zahrnující anorganické nosiče, zejména těžko rozpustné soli nebo cheláty dvojmocných kovů, výhodně kovů alkalických zemin. Tato varianta umožňuje snadnější získání odštěpených proteinových fragmentů z adsorbovaného
- 1 CZ 282519 B6 proenzyoxyethylovaný alkyfenol, parciální estery mastných kyselin C12-22 a hexitol anhydridů, polyoxyethylované deriváty parciálních esterů, získaných adicí polyoxyethylenových řetězců na neesterifikované hydroxyly, polyoxyethylenové parciální estery mastných kyselin a polyoxyethylenové ethery mastných alkoholů, nebo za přítomnosti močoviny, guanidinhydrochloridu, thiokyanátu nebo látky se stejnými chaotropními vlastnostmi s výjimkou solí aktivních při srážení, přičemž tyto látky jsou definované jako látky, které ruší trojrozměrnou strukturu vazeb vodíkovými můstky ve vodě.
Vynález je založen na poznatku, že proteolytického štěpení proteinů, zejména proenzymů, jako je protrombin, se úspěšně dosáhne, popřípadě se podpoří, jestliže se provádí za přítomnosti detergentu nebo za přítomnosti chaotropní substance. Ukázalo se, že způsob štěpení proteinů se liší podle druhu a koncentrace těchto látek. Tento poznatek otevírá možnost volit reakční podmínky tak, aby se tvořilo jen málo a zcela určitých proteinových fragmentů.
Výhodná varianta způsobu podle vynálezu spočívá v tom, že se zpracovává proenzym, který je imobilizován na pevném nosičovém materiálu ze skupiny zahrnující anorganické nosiče, zejména těžko rozpustné soli nebo cheláty dvojmocných kovů, výhodně kovů alkalických zemin. Tato varianta umožňuje snadnější získání odštěpených proteinových fragmentů z adsorbovaného proenzymů, neboť zbylá část - adsorbovaná na nosiči - může být jednoduše oddělena s nosičem od reakčniho roztoku.
Podle postupu popsaného v EP-A-0378798 se jako nosiče používají kopolymery, které však mají tu nevýhodu, že uvolňují do roztoku, obsahujícího trombin, akrylový a methakrylový monomer, které je jen obtížně možno odstranit, a tím znečišťují vyrobený farmaceutický přípravek. Takové uvolňování („leakage”) je známo pro všechny druhy organických polymemích nosičů. Ukázalo se však, že podle vynálezu provedené, cílené štěpení proenzymů, obzvláště protrombinu, se daří nejen na kopolymerech, ale i na jiných nosičích, například na těžko rozpustných solích jako je Ca3(PO4)2, CsSO.», CaCO3, BaSO4, BaCO3 nebo citrát bamatý. Soli mohou být přidány do roztoku, obsahujícího protrombin nebo také být teprve připraveny vyloučením v roztoku, obsahujícím protrombin.
Zvláštní předností dvojmocných iontů nosiče dále je, že vážou selektivně protrombin přes jeho gama-karboxylové zakončení. Protrombinové fragmenty, vznikající při proteolytickém zpracování protrombinu, nemají vzhledem k chybějícímu gama-karboxylovému zakončení, žádnou afinitu ke dvojmocným iontům, a tím k nosiči.
Jako další nosič jsou vhodné také hydroxyapatit, hydroxyapatitový gel nebo nosič pro afinitní chromatografii pro cheláty kovu v cyklu dvojmocného kationtu (např. Pharmacia Chelating SepharoseR).
Pro proteolytické štěpení proenzymů je vhodný velký počet proteáz (například chymotripsin, dispáza, endopeptidáza Arg-C, endoproteináza Lys-C, endoproteináza glu-C, endoproteináza Asp-N, faktor Xa, kallikrein, papain, pepsin, plasmin, pronasa, proteináza K, staphylokoaguláza, subtilisin, trombin, trypsin (zejména lidský, hovězí, prasečí), proteázy trypsinového typu z Arthropodů nebo mikroorganismů jako je např. Streptomyces griseus-trypsin, serin-proteázy zjedovatých hadů jako je Angkistrodon rhodostoma, Bothrops atrox, Dispholidus, Echis carinatus, Naja nigrocollis, Oxyuranus scutellatus scutellatus - mezi jinými). Výhodně používanými proteázami jsou trypsin, chymotrypsin, kallikrein, dispáza nebo endoproteinázy Glu-C, Lys-C, nebo Asp-N. Mohou být také použity rekombinantní proteázy.
Ukázalo se, že proenzym může být za přítomnosti detergentu tak cíleně štěpen, aby získávaný enzym tvořil hlavní podíl fragmentové směsi. Jako detergent je vhodný desoxycholát (DOC), který se výhodně používá a také jiné látky jako dodecylsulfát (SDS), CHAPS, deriváty
-2CZ 282519 B6 polyoxyethylenu jako Brij, Tween, Triton a Pluronic. Přítomnost detergentu usnadňuje další desorpci vzniklých proteinových fragmentů z nosiče.
Typické chaotropní substance, které se užívají ve způsobu podle vynálezu, jsou močovina, hydrochlorid guanidinu a jeho thiokyanát, avšak nejsou vhodné sole aktivní pri srážení jako například sole vápníku, které současně působí chaotropně.
Získaný supematant, který obsahuje požadovaný enzym, může být podroben dalšímu čištění. Výhodně lze pro tento účel použít gelovou permeační chromatografii nebo afinitní chromatografii. Pro získání koncentrovaných vzorků se doporučuje použití metod afinitní chromatografie. Vhodné jsou triazinafinitní chromatografícké nosiče s ligandy typu CibacronR-Blue F3GA (výrobek firmy Ciba Geigy) nebo ProcionR-Red HE-3B (výrobek firmy ICI) nebo používající barviva. Proteinové fragmenty mohou být adsorbovány přímo z desorpčního média po provedení aktivace pevnou fází na afinitní matrici (např. FractogelR TSK AF-Blue (vyrobeno firmou Měrek), Blue-SepharoseR CL-6B (vyrobeno firmou Pharmacia) vsádkově nebo ve formě balené kolony. Potom se proteinové fragmenty eluují promýváním pufrem detergentu a nakonec vysocemolámím (např. 1M) chaotropem (např. KSCN neboNEfiSCN).
Eluát může být gelovou permeační chromatografii (např. přes Sephadex G25), diafiltrací nebo dialýzou zbaven chaotropu a uveden do vhodného pufru nebo roztoku soli. Další čištění pro dosažení homogenity se může provádět známým způsobem chromatografii s reverzní fází, afinitní chromatografii nebo gelovou permeační chromatografii.
Způsob podle vynálezu je zejména vhodný pro získání čistého trombinu. Předložený vynález se proto také týká výroby farmaceutických přípravků, obsahujících trombin, přičemž se výhodná forma provedení vyznačuje tím, že
- se uvede do kontaktu roztok, obsahující protrombin, s pevným nosičem, zejména těžko rozpustnou solí nebo chelátem dvojmocného kovu, výhodně kovu alkalické zeminy, pro imobilizaci protrombinu na nosič,
- imobilizovaný protrombin se zpracuje s proteázou, zejména s trypsinem, za přítomnosti detergentu, výhodně deoxycholátu, přičemž se získá roztok, obsahující trombin, který se oddělí, přečistí a
- zpracuje na farmaceutický přípravek.
Bylo zjištěno, že se zpracováním sdetergentem dosáhne výrazného snížení virové aktivity v případě, že se použije výchozí produkt, kterým byla virem kontaminovaná plasma více dárců. Bylo v jednom případě zjištěno, že v jednom trombinovém přípravku vyrobeném podle vynálezu, nebyl prokázán žádný Vaccinia virus, i když výchozí materiál (fermentační supematant) Vaccinia virus obsahoval. Samozřejmě je možné v rámci způsobu podle vynálezu použít i přídavná opatření pro inaktivaci popřípadě přítomných infekčních agens, například zpracováním lyofilizovaného produktu zahříváním parou.
Způsob podle vynálezu pro získání trombinu se výhodně provádí následovně:
Nejprve se roztok, obsahující protrombin uvede do kontaktu s pevným nosičem, pro adsorbci protrombinu. Jako roztok, obsahující protrombin se mohou použít nejen plasma nebo frakce plasmy, ale také buněčné kultivační médium, obsahující rekombinantní protrombin. Po provedené imobilizaci se protrombin navázaný na nosič vhodně oddělí a promyje, aby se odstranily nespecificky navázané proteiny, které by mohly znečišťovat pozdější konečný produkt. Potom se imobilizovaný protrombin zpracuje za přítomnosti desoxycholátu s proteázou,
-3 CZ 282519 B6 aby se odštěpil trombin z protrombinu, přičemž se získá roztok, obsahující trombin a pevná látka, která se oddělí od roztoku. Toto se provede sedimentací nebo filtrací.
Trombin obsahující médium se může podrobit výše popsaným stupňům čištění. Výhodně se provádí afinitní chromatografie s FractogelR TSK-AF Blue (Měrek) následovaná chromatografii na Sephadexu-G25.
Potom se získaný čistý trombin obsahující roztok popřípadě zahustí ultraodstředěním nebo lyofilizací a zpracuje na farmaceutický přípravek.
Následujícími příklady je vynález blíže vysvětlen.
Příklady provedení vynálezu
Příprava imobilizovaného protrombinu.
Buněčné kultivační médium podle PCT-přihlášky WO 91/11519, které obsahuje rekombinantní lidský protrombin, se smísí s 5 g práškovaného Ca3(PO4)2 na 100 j protrombinu a lehce se míchá jednu hodinu při 4 °C. Potom se pevná fáze odstředí při 5000 g, získaná peleta se resuspenduje ve 40 ml 2 mM tris/HCl-pufru (pH 7,4), 10 min. se míchá a znovu se odstředí při 5000 g. Tento postup se opakuje se 40 ml 5 % (hmotn./obj.) síranu amonného v uvedeném pufru a nakonec znovu se 40 ml čistého pufru .
Stejným způsobem se může zpracovat jako výchozí materiál, obsahující protrombin např. částečný protrombinový komplex, také směs faktorů II, IX a X, pro přípravu imobilizovaného protrombinu.
Příklad 1
Vliv reakčního prostředí na tryptické štěpení imobilizovaného protrombinu.
Pro stanovení vlivu chaotropních substancí a detergentů na tryptické štěpení protrombinu, se nejprve připraví čtyři roztoky (A - D) tris/HCl-pufru (20 mM, pH 8,3) s následujícími přísadami (čtvrtý roztok (D) slouží jako srovnávací):
roztok A: močovina (0,5 M) roztok B: Na-desoxycholát (0,05 M) roztok C: Na-dodecylsulfát (0,05 M) roztok D: žádná přísada ml roztoků A - D se potom přidají ke 200 mg, pufrem zvlhčené, promyté peletě (vyrobena jak je popsáno výše) a třepe se s 20 μΐ 20 mM tris/HCl pufru, obsahujícího 1 mg trypsinu/ml při teplotě místnosti. Po 1, 2 a 3 hodinách se odeberou vzorky suspenzí, pevná fáze se odstředí a supematant se analyzuje pomocí Immun-Westem-Blot na složení fragmentů.
V tabulce 1 jsou integrály plochy píků pruhů fragmentů při 12, 19, 23, 25,5, 33, 35 a 44 kD po densitometrickém měření Immun-Wester-Blot. Je zřejmé, že v závislosti na zvoleném reakčním prostředí je možno prokázat různé velké tryptické fragmenty v rozdílných množstvích. Na rozdíl ke 3-hodinové inkubaci v čistém tris-pufru (roztok D), zůstávají ve všech ostatních roztocích (A-C) fragmenty v rozsahu molekulové hmotnosti nad 30 kD. Fragmenty 33 kD a 35 kD odpovídají trombinu, přičemž 33 kD je přiřazen aktivní formě.
-4CZ 282519 B6
Za přítomnosti desoxycholátu (roztok B) se aktivní trombin tvoří jako hlavní fragment, který také po 3hodinovém zpracování trypsinem není odbouráván na menší oligopeptidy.
Tabulka 1
Molekulová hmotnost (kD) 12 19 23 integi 25,5 ál plochy 33 píků 35 44
roztok reakční čas (h)
1 26 19 22 14 94 95
A 2 22 20 13 54 20
3 24 27 14 51 17
1 31 165 90
B 2 15 175 25
3 18 170
C 1 53 11
2 35 2
3 9
1 25 132 117 22
D 2 25 120 34
3 42 129
Příklad 2
Štěpení imobilizovaného protrombinu pomocí různých proteáz (za přítomnosti detergentu).
Z protrombin obsahujícího buněčného kultivačního média byl, jak je dříve popsáno, adsorbován protrombin na Ca3(PO4)2 a promyt.
vzorků po 250 mg pufrem zvlhčeného adsorbátu se suspenduje v 1 ml 20 mM tris/HCl pufru, pH 8,3, kteiý obsahuje 200 mM Na-desoxycholátu a smísí se s 50 ml následujících osmi roztoků enzymu:
* kallikrein z pankreatu vepře, 250 j/ml ve 20 mM TBS, pH 8,3 * dispáza I z Bacillus polymyxa, 1 mg/ml ve 20 mM TBS, pH 8,3 * -chymotrypsin z hovězího pankreatu, 350 j/ml ve 20 mM TBS, pH 8,3 * trypsin z vepřového pankreatu, 0,76 mg/ml ve 20 mM TBS, pH 8,3 * endoproteináza Glu-C ze Staphylococcus aureus V8,1 mg/ml ve 20 mM TBS, pH 8,3 * endoproteináza Lys-C z Lysobacter enzymogenes, 0,1 mg/ml ve 20 mM TBS, pH 8,3 * endoproteináza Asp-N z Pseudomonas fragi, 0,04 mg/ml ve 20 mM TBS, pH 8,3 * faktor Xa, lidský, 20 j/ml
-5CZ 282519 B6
Označení 20 mM TBS (TBS = tri pufrovaný salinický roztok) se vztahuje na 20 mM tris-HClpufr (pH 8,3), který obsahuje 0,9 % NaCl.
Pokusy se inkubují dvě hodiny, v případě kallikreinu 20 hodin, při teplotě místnosti za třepání. 5 Potom se smísí vzorky zjednotlivých pokusů se SDS-pufrem pro vzorky (1 : 1) a pomocí Immun-Wester-Blot analýzy se zkoumá složení fragmentů.
Integrály plochy píků fragmentových pruhů 12, 18, 19, 20, 23, 33, 34, 35, 44, 47, 50, 52, 54, 55, 71 a 75 kD jsou po měření denzitometrické Immun-Westem-Blot uvedeny v tabulce 2.
Je zřejmé, že pomocí uvedených proteáz je možno získat řadu fragmentů v oblasti molekulové hmotnosti 12 až 71 kD. Fragment (33 kD), odpovídající aktivnímu trombinu se získá tryptickým odbouráním protrombinu ve zvláště vysokém výtěžku.
Molekulová hmotnost 12 18 19 20 23 33 34 35 44 47 50 52 54 55 71 75 ((kD)
Proteáza integrál plochy píků:
kallikrein 12 31 15 16 16 59
dispáza 36 27 8 39
a-chymotrypsin 7 57 9 18 44
tripsin 20 14 56
endoproteináza Glu-C 13 28 39 17 13 17 78
endoproteináza Lys-C 6 51 21
endoproteináza Asp-N 21 83 11 11 19
faktor Xa 12 10 31 98
Příklad 3
Štěpení imobilizovaného protrombinu za přítomnosti desoxycholátu v různých koncentracích.
Jak bylo popsáno dříve, nejprve se adsorbuje rekombinantní protrombin z fermentačního média na Ca3(PO4)2.
5 vzorků vždy 0,6 g vlhkého adsorbátu se za třepání při teplotě místnosti inkubuje vždy se 3 ml mM tris/HCl-pufru, pH 8,3, který obsahuje Na-desoxycholát v koncentracích 50 mM, 100 mM, 250 mM, 350 mM a 500 mM, po přídavku 60 μΐ roztoku o koncentraci 0,76 mg/ml trypsinu. Potom se zkouší jeho trombinová aktivita proti 0,9 % NaCl přepufrovaným vzorkům. Stanoví se přitom trombinový čas ve srážecím testu s normální plasmou jakož i amidolytická aktivita s chromogenním substrátem TH-1 (2 AcOH.H-D-CHG-Ala-Arg-p-nitroanilid) fotometricky proti mezinárodnímu trombinovému standardu (obr. 1) - Obr. ukazuje, že výtěžek aktivního trombinu (33 kd-fragment) při 350 mM desoxycholátu vykazuje maximum.
Dále bylo zjištěno, že se vytvořený trombin přes přítomnost trypsinu dále neodbourává po dobu 35 nejméně 20 hodin.
Čištění proteinových fragmentů štěpeného protrombinu.
1,5 ml protrombinové fragmenty obsahujícího, z příkladu 3 odebraného roztoku (350 mM DOC) se adsorbuje s 0,1% kyselinou trifluoroctovou vH2O (eluční činidlo A) na HPLC-sloupec s reverzní fází (Nucleosil 100-5C18, 125 x 4 mm (průtoková rychlost 1,7 ml/min.). Potom se eluuje 0,1% kyselinou trifluoroctovou v acetonitrilu (eluční činidlo B) s lineárním gradientem 30
-6II až 70% B za 30 min. při průtokové rychlosti 1,7 ml/min. Detekcí při 220 nm je možno identifikovat 6 hlavních píků (retenční časy: 10,01 min., 11,96 min., 12,68 min., 13,47 min., 13,94 min., 14,47 min.), tyto frakce byly odděleně shromážděny a lyofilizovány. Další analýza jednotlivých fragmentů se prováděla pomocí SDS-PAGE s detekcí vybarvení Coomassie, jakož i prostřednictvím Immun-Westem-Blot s polyklonálním králičí—anti—lidský protrombin antisérem. Molekulové hmotnosti fragmentů byly stanoveny pro šest hlavních píků 9 kD, 16 kD, 21 kD,23kD, 12kDa33kD.
Příklad 4
Získání trombinu
K. pufrem zvlhčené peletě (asi 10 g) se přidá 50 ml roztoku 0,76 mg vepřového trypsinu (Sigma T—0134) na ml ve 20 mM tris/HCl-pufru (pH 8,3), který obsahuje 200 mM Na-desoxycholát a 1 hodinu se inkubuje při teplotě místnosti za lehkého míchání. Potom se Ca-fosfát oddělí odstředěním. Supematant obsahuje v první řadě trombin, vedle některých malých jiných fragmentů protrombinu.
Pro čištění supematantu se připraví kolona o průměru 8 cm2 naplněná FractogelemR TSKAF Blue (Měrek) do výše 12 mm (objem gelu asi 9,6 ml) ve 20 mM tris/HCl-pufru a promyje se tímtéž pufrem. Tento a všechny následující kroky se provádějí při 4 °C.
Supematant, obsahující trombin (asi 50 ml) se čerpá kadsorbci průtokovou rychlostí 2 ml/min přes gel. Potom se eluují nespecificky vázané protrombinové fragmenty pomocí 20 ml 0,5 M roztoku NaCl, 40 ml 1,0 M roztoku NaCl a 20 ml tris/HCl-pufru (pH 7,4) při průtokové rychlosti 6 ml/min. Při obráceném průtoku 1 ml/min. se eluují jen protrombinové fragmenty 20 mM tris/HCl-pufrem, který obsahuje 1 M K.SCN. Eluát se měří průtokovou buňkou při 280 nm fotometricky, celkem se shromáždí 15 ml.
Obsah proteinu v eluátu činí podle Bradforda 188 mg/ml. Obr. 2 představuje složení fragmentů (denzitometrická Immun-Westem-Blot-analýza) s dominantním 33 kD-fragmentem (aktivní trombin). Na trombin připadá asi 30 %, vztaženo na obsah proteinů. Podle stanovení trombinového času by mohl trombin mít specifickou aktivitu asi 2200 m.j./mg proteinu. Tryptickou aktivací pevné fáze by mohlo být z 1 m.j. protrombinu získáno asi 100 m.j. trombinu.
Získaný roztok, obsahující trombin může být známým způsobem dále přečištěn, koncentrován a dále zpracováván na farmaceutický přípravek.
Příklad 5
Štěpení rozpuštěného protrombinu.
Dva vzorky vždy po 1 ml protrombin obsahujícího fermentačního média se smísí vždy s 1 ml 40 mM tris/HCl-pufru, pH 8,3, který obsahuje 0,1 M Na-desoxycholátu tak, aby koncentrace detergentu v roztoku činidla 0,05 M. Pro srovnání se smísí třetí vzorek 1 ml protrombinobsahujícího fermentačního média se 40 mM tris/HCl-pufru bez detergentu. Po přídavku vždy 15 ml roztoku l mg trypsinu/ml ve 20 mM tris/HCl-pufru, pH 8,3, který obsahuje 0,9 % NaCl, se provede inkubace za třepání při teplotě místnosti 4 hodiny.
Příklad 6
Štěpení rozpuštěného protrombinu
Dva vzorky, obsahující vždy 1 ml protrombin obsahujícího fermentačního média se smísí vždy s 1 ml 40 mM tris/HCl-pufru, pH 8,3, který obsahuje 0,1 M Na-desoxycholátu popř. 0,1 M Nadodecylsulfátu tak, aby koncentrace detergentu v roztoku činila 0,05 M. Pro srovnání se připraví třetí vzorek 1 ml protrombin obsahujícího fermentačního média se 40 mM tris/HCl-pufru bez detergentu. Po přídavku vždy 15 ml roztoku 1 mg trypsinu/ml ve 20 mM tris/HCl-pufru, pH 8,3, který obsahuje 0,9 % NaCl se provede inkubace za třepání při teplotě místnosti po 4 hodiny.
Po 1, 2, 3, a 4 hodinách se vždy alikvotní podíl vzorku zředí 50 μΐ Laemmli-pufru (1 : 1), povaří a elektroforeticky analyzuje. Immun-Westem-Blot 12% SDS-polyakrylamidového gelu (1. protilátka: anti-lidský-faktor II-králičí-sérum, 2. protilátka: kozí-anti-králičí-IgG-peroxidáza-konjugát, vyvíjení pomocí 4-chlor-l-naftolu) se denzitometricky zkoumá pro kvantifikaci fragmentů. Výsledky jsou uvedeny v tabulce 3.
Tabulka 3
Molekulová hmotnost (kD) 19 25,5 33 35
přídavek reakční čas(h) integrál plochy píku
1 10
desoxycholát 2 9
3 7
4 6
dodecylsulfát 1 8 68
2 6 67
3 5 69
4 4 67
žádný 1 4 9 4
2 3 1 0
3 0 0 0
Ačkoliv způsob podle vynálezu je popsán na jednotlivých příkladech získání trombinu
z protrombinu, je odborníkovi zřejmé, že by bylo možno provést podobné štěpení jiných proenzymů než je protrombin analogickým způsobem. Například by bylo možno tímto způsobem získat plasmin z plasminogenu popř. aktivované faktory srážení krve z jejich proenzymů.

Claims (4)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Způsob řízeného, omezeného proteolytického štěpení proteinů, zejména proenzymů, pro získání enzymů, popřípadě proteinových fragmentů, obzvláště trombinu, zpracováním proteázami, vyznačující se tím, že se zpracování proteinů proteázami provádí za přítomnosti detergentu, zvoleného ze skupiny zahrnující zanionických tenzidů sulfatovaný oxyethylovaný alkylfenol, sulfatovaný Iauryletheralkohol, dodecylbenzensulfonát sodný, 2-sulfoethyloleát sodný, N-methyl-N-oleylethanolsulfonát sodný, dodecylsulfát sodný, cholát
    -8II sodný, deoxycholát sodný, dodecylsulfonát sodný a dodecyl-N-sarconisát sodný; z kationických tenzidů dodecyldimethylbenzylamoniumchlorid, oxyethylované aminy, cetyltriethylamoniumbromid, tetradecylamoniumbromid, dodecylpyrimidiniumchlorid a hexadecyltrimethylamoniumchlorid; z amfolytických tenzidů dodecyl-p-alanin, kyselinu N-dodecylaminoethansulfonovou, palmitoyllysolecitin a dodecyl-N-betain a z neionických tenzidů kondensáty ethylenoxidu a propylenoxidu, oxyethylovaný alkylfenol, parciální estery mastných kyselin C12.22 a hexitol anhydridů, polyoxyethylované deriváty parciálních esterů, získaných adicí polyoxyethylenových řetězců na neesterifikované hydroxyly, polyoxyethylenové parciální estery mastných kyselin a polyoxyethylenové ethery mastných alkoholů, nebo za přítomnosti chaotropních látek, vybraných ze skupiny zahrnující například močovinu, guanidinhydrochlorid a thiokyanát, s výjimkou solí aktivních při srážení.
  2. 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že proteiny, obzvláště proenzymy, jsou při proteolytickém zpracování imobilizovány na pevném nosičovém materiálu, vybraném ze skupiny zahrnující kopolymery a těžko rozpustné soli nebo cheláty dvojmocných kovů, obzvláště fosforečnan vápenatý, síran vápenatý, uhličitan vápenatý, síran bamatý, uhličitan bamatý a citrát bamatý.
  3. 3. Způsob podle jednoho z nároků 1 nebo 2, vyznačující se tím, že se proteolytické zpracování provádí trypsinem, chymotrypsinem, kallikreinem, dispázou nebo endoproteinázou Glu-C, Lys-C nebo Asp-N.
  4. 4. Způsob podle nároku 2 pro výrobu trombinu, vyznačující se tím, že se
    - protrombin obsahující roztok uvede do kontaktu s těžko rozpustnou solí nebo chelátem dvojmocného kovu, výhodně kovu alkalické zeminy jako pevným nosičem a protrombin se imobilisuje na nosič,
    - imobilizovaný protrombin se zpracuje s proteázou, zejména trypsinem, za přítomnosti výše uvedeného detergentu, výhodně desoxycholátu, čímž se získá roztok, obsahující trombin, který se oddělí a přečistí.
    2 výkresy
    -9CZ 282519 B6
    Obr. 1 xt/rážecí test ^amidolit. test «stanovení (integrál plochy)
    - 10I
    E (546 pm)
    Konec dokumentu
CZ93538A 1992-04-06 1993-03-30 Způsob získávání enzymů z proenzymů CZ282519B6 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT0071292A AT397390B (de) 1992-04-06 1992-04-06 Verfahren zur spaltung von proteinen

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ53893A3 CZ53893A3 (en) 1994-01-19
CZ282519B6 true CZ282519B6 (cs) 1997-07-16

Family

ID=3497819

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ93538A CZ282519B6 (cs) 1992-04-06 1993-03-30 Způsob získávání enzymů z proenzymů

Country Status (15)

Country Link
US (1) US5432062A (cs)
EP (1) EP0565511B1 (cs)
JP (1) JP2832129B2 (cs)
AT (2) AT397390B (cs)
AU (1) AU670571B2 (cs)
CA (1) CA2092776A1 (cs)
CZ (1) CZ282519B6 (cs)
DE (1) DE59309646D1 (cs)
DK (1) DK0565511T3 (cs)
ES (1) ES2134834T3 (cs)
FI (1) FI107166B (cs)
HU (1) HU217579B (cs)
NO (1) NO307384B1 (cs)
PL (1) PL298390A1 (cs)
SK (1) SK280854B6 (cs)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4137996A1 (de) * 1991-11-19 1993-05-27 Behringwerke Ag Verfahren zur herstellung eines virussicheren thrombinkonzentrates
US5792623A (en) * 1992-04-06 1998-08-11 Immuno Aktiengesellschaft Method for producing activated blood factors with a protease and a detergent
US5559000A (en) * 1995-01-18 1996-09-24 The Scripps Research Institute Encoded reaction cassette
AT404597B (de) 1995-11-24 1998-12-28 Immuno Ag Verfahren zur herstellung von proteinen
AT404838B (de) * 1995-11-24 1999-03-25 Immuno Ag Herstellung von proteinen aus pro-proteinen durch fusionsproteine abgeleitet von furin oder furinanalogen
US6849398B1 (en) 1996-01-18 2005-02-01 The Scripps Research Institute Use of encoded reaction cassette
DE19710190A1 (de) * 1997-03-12 1998-09-17 Immuno Ag Aktivierter Vitamin K-abhängiger Blutfaktor und Verfahren zu dessen Herstellung
CA2339360C (en) * 1998-08-07 2008-07-29 Sekisui Chemical Co., Ltd. Method for determination of hemoglobins
GB0216002D0 (en) * 2002-07-10 2002-08-21 Nat Blood Authority Process and composition
US9238104B2 (en) 2011-02-28 2016-01-19 Injectimed, Inc. Needle guard
US12115356B2 (en) * 2019-03-06 2024-10-15 Gambro Lundia Ab Device and method for the delivery of a thrombin activated fibrin sealant

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2495298A (en) * 1945-12-28 1950-01-24 Szent-Gyorgyi Albert Process for the preparation of thrombin
US4210580A (en) * 1979-06-19 1980-07-01 David Amrani Process for separation and isolation of AHF and fibronectin from blood plasma
US4380511A (en) * 1981-08-12 1983-04-19 Miles Laboratories, Inc. Purification of bovine thrombin
US4703001A (en) * 1985-10-23 1987-10-27 Synbiotics, Corporation Immunoassay for the detection of serum analytes using pH dependent chastropic acids
US5200340A (en) * 1987-05-22 1993-04-06 Zymogenetics, Inc. Thrombin-activated tissue plasminogen activators
US5158873A (en) * 1987-05-28 1992-10-27 Abbott Laboratories Method and reagent for determining LD-1 isoenzyme
CN1056187C (zh) * 1988-02-11 2000-09-06 金克克国际有限公司 新的蛋白水解酶及其在洗涤剂中的应用
DE3834550A1 (de) * 1988-10-11 1990-04-19 Basf Ag Proteolytisches enzym, seine herstellung und verwendung
CA2003078A1 (en) * 1988-11-18 1990-05-18 Biotechnica International, Inc. Protease deletion
DE3843126C3 (de) * 1988-12-22 1994-10-06 Octapharma Ag Verfahren zur Herstellung eines hochreinen Thrombinkonzentrates
IE73210B1 (en) * 1990-01-24 1997-05-07 Warner Lambert Co Process for the production of thrombin and high purity thrombin preparation thereby obtained
GB9116315D0 (en) * 1991-07-29 1991-09-11 Genzyme Ltd Assay
US5275945A (en) * 1991-10-08 1994-01-04 Vista Chemical Company Alkaline proteases stable in heavy-duty detergent liquids

Also Published As

Publication number Publication date
EP0565511B1 (de) 1999-06-16
ES2134834T3 (es) 1999-10-16
SK280854B6 (sk) 2000-08-14
NO931224D0 (no) 1993-03-31
US5432062A (en) 1995-07-11
FI931553L (fi) 1993-10-07
JPH0698791A (ja) 1994-04-12
SK30993A3 (en) 1993-11-10
NO307384B1 (no) 2000-03-27
HU9300788D0 (en) 1993-06-28
JP2832129B2 (ja) 1998-12-02
CA2092776A1 (en) 1993-10-07
ATA71292A (de) 1993-08-15
AT397390B (de) 1994-03-25
ATE181358T1 (de) 1999-07-15
DK0565511T3 (da) 1999-12-06
HUT69604A (en) 1995-09-28
HU217579B (hu) 2000-02-28
FI931553A0 (fi) 1993-04-06
FI107166B (fi) 2001-06-15
EP0565511A1 (de) 1993-10-13
PL298390A1 (en) 1993-10-18
NO931224L (no) 1993-10-07
DE59309646D1 (de) 1999-07-22
AU670571B2 (en) 1996-07-25
AU3562393A (en) 1993-10-07
CZ53893A3 (en) 1994-01-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Stenflo Structure and function of protein C
CN1227025C (zh) 改进的加工活化c蛋白的方法
Retzios et al. A direct-acting fibrinolytic enzyme from the venom of Agkistrodon contortrix contortrix: effects on various components of the human blood coagulation and fibrinolysis systems
JPH02200180A (ja) タンパク質の精製法
Vivas-Ruiz et al. Coagulant thrombin-like enzyme (barnettobin) from Bothrops barnetti venom: molecular sequence analysis of its cDNA and biochemical properties
SK280854B6 (sk) Spôsob riadeného, obmedzeného proteolytického štiepenia proteínov
Berger et al. Cocoonase: III. Purification, preliminary characterization, and activation of the zymogen of an insect protease
Morita et al. Calcium binding to a human factor IXa derivative lacking γ-carboxyglutamic acid: evidence for two high-affinity sites that do not involve β-hydroxyaspartic acid
Huang et al. Purification and characterization of two fibrinogen-clotting enzymes from five-pace snake (Agkistrodon acutus) venom
Phillips et al. Thrombin-like snake venom serine proteinases
Zhang et al. Characterization of a fibrinogen-clotting enzyme from Trimeresurus stejnegeri venom, and comparative study with other venom proteases
Tokunaga et al. Further studies on lipopolysaccharide-sensitive serine protease zymogen (factor C): its isolation from Limulus polyphemus hemocytes and identification as an intracellular zymogen activated by α-chymotrypsin, not by trypsin
Kurtović et al. VaSP1, catalytically active serine proteinase from Vipera ammodytes ammodytes venom with unconventional active site triad
CZ279602B6 (cs) Způsob získávání enzymů z proenzymů
US5792623A (en) Method for producing activated blood factors with a protease and a detergent
Meier et al. Snake venom protein C activators
Marcotte et al. Characterization of the activation of pro-urokinase by thermolysin
JPH0393799A (ja) プロティンcの活性化法
US5198534A (en) Process for preparation of activated protein c by immobilized aprotinin chromatography
JPS63119675A (ja) 変形組織プラスミン活性化剤
JPH09183794A (ja) タンパク質の調製および回収方法
KR100583537B1 (ko) 활성화된 응고 인자 vii에 특이적인 모노클로날 항체 및 이의 용도
Sumi et al. Immunochemical studies of high and low molecular forms of urokinase
Stohnii et al. Fibrinogenolytic activity of protease from the culture fluid of Pleurotus ostreatus
Boskovic Studies of prothrombinase-catalyzed activation of bovine prothrombin.

Legal Events

Date Code Title Description
IF00 In force as of 2000-06-30 in czech republic