ES2349672T3 - PROCEDURE FOR MEASURING THE ENZYMATIC ACTIVITY OF ADSORBED ALLERGEN ENZYME. - Google Patents
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Abstract
Un procedimiento para medir la actividad inmunológica de una preparación de vacuna en forma de una mezcla de una o más enzimas alergénicas e hidróxido de aluminio, en el que la mezcla comprende una fase líquida y una fase sólida, y en el que al menos una parte de la(s) enzima(s) alergénica(s) se adsorbe en la fase sólida, procedimiento que comprende las etapas de medir la actividad enzimática de la mezcla y/o medir la actividad enzimática de la enzima alergénica en la fase líquida tras una separación de la fase líquida de la fase sólida, y/o medir la actividad enzimática de la enzima alergénica en la fase sólida tras una separación de la fase líquida de la fase sólida, en un ensayo de actividad enzimática, y usar la medición obtenida como una indicación de la actividad inmunológica de la preparación de vacuna.A method for measuring the immunological activity of a vaccine preparation in the form of a mixture of one or more allergenic enzymes and aluminum hydroxide, in which the mixture comprises a liquid phase and a solid phase, and in which at least a part of the allergenic enzyme (s) is adsorbed in the solid phase, a process comprising the steps of measuring the enzymatic activity of the mixture and / or measuring the enzymatic activity of the allergenic enzyme in the liquid phase after separation of the liquid phase from the solid phase, and / or measure the enzymatic activity of the allergenic enzyme in the solid phase after a separation of the liquid phase from the solid phase, in an enzyme activity test, and use the measurement obtained as an indication of the immunological activity of the vaccine preparation.
Description
La presente invención se refiere a un procedimiento in vitro para medir la actividad enzimática de una o más enzimas alergénicas en una preparación de vacuna y así obtener una indicación de la actividad inmunológica y/o una cuantificación de la cantidad de enzima alergénica en la preparación de vacuna. ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN The present invention relates to an in vitro method for measuring the enzymatic activity of one or more allergenic enzymes in a vaccine preparation and thus obtaining an indication of the immunological activity and / or a quantification of the amount of allergenic enzyme in the preparation of vaccine. BACKGROUND OF THE INVENTION
La interacción de proteínas con superficies es un fenómeno ampliamente reconocido de importancia tanto fisiológica como tecnológica. Un ejemplo importante es la adsorción de alérgenos de proteína al adyuvante hidróxido de aluminio en vacunas para la alergia. Un adyuvante es un compuesto que actúa potenciando la respuesta inmunitaria tras la vacunación. El efecto del adyuvante de hidróxido de aluminio se ha investigado mucho y se han propuesto numerosas teorías en lo referente al mecanismo. The interaction of proteins with surfaces is a widely recognized phenomenon of both physiological and technological importance. An important example is the adsorption of protein allergens to the aluminum hydroxide adjuvant in allergy vaccines. An adjuvant is a compound that acts by potentiating the immune response after vaccination. The effect of aluminum hydroxide adjuvant has been extensively investigated and numerous theories have been proposed regarding the mechanism.
Las vacunas para la alergia para, por ejemplo, inyección subcutánea pueden prepararse mezclando una disolución acuosa de un alérgeno y un vehículo de fase sólida, por ejemplo, gel de hidróxido de aluminio, para producir una mezcla en la que al menos una parte del alérgeno se adsorbe en la fase sólida y parte de o nada del alérgeno está en la fase líquida. El vehículo de fase sólida pude servir de adyuvante, es decir, potencia la respuesta inmunitaria del alérgeno, aunque el mecanismo de la potenciación no siempre se entiende completamente. Igualmente, el mecanismo y la naturaleza de la adsorción del alérgeno en el vehículo de fase sólida no siempre se entienden completamente y puede depender plenamente del tipo de alérgeno implicado. Teóricamente, sin embargo, la adsorción en los geles de hidróxido de aluminio implica parcialmente fuerzas electrostáticas. Para las proteínas, se cree que los grupos fosfato de proteínas fosforiladas también interactúan con el gel de hidróxido de aluminio y posiblemente sustituye hasta cierto punto los grupos hidróxido en la estructura del gel. Allergy vaccines for, for example, subcutaneous injection can be prepared by mixing an aqueous solution of an allergen and a solid phase vehicle, for example, aluminum hydroxide gel, to produce a mixture in which at least a part of the allergen it is adsorbed in the solid phase and part of or none of the allergen is in the liquid phase. The solid phase vehicle may serve as an adjuvant, that is, it enhances the allergen's immune response, although the potentiation mechanism is not always fully understood. Similarly, the mechanism and nature of the adsorption of the allergen in the solid phase vehicle is not always fully understood and may depend entirely on the type of allergen involved. Theoretically, however, adsorption on aluminum hydroxide gels partially involves electrostatic forces. For proteins, it is believed that phosphorylated protein phosphate groups also interact with the aluminum hydroxide gel and possibly replace to some extent the hydroxide groups in the gel structure.
La capacidad de adsorción de proteínas del hidróxido de aluminio se ha estudiado profundamente con las proteínas modelo ovoalbúmina (OA) y albúmina de suero bovino (BSA). Recientemente se han llevado a cabo estudios referentes al impacto estructural de la adsorción de proteína en hidróxido de aluminio. Las mediciones de fluorescencia de emisión junto con calorimetría diferencial de barrido indican que se producen alteraciones estructurales importantes tras la adsorción de OA y BSA en hidróxido de aluminio (Jones y col., Effects of Adsorption to Aluminium Salt Adjuvants on the Structure and Stability of Model Protein Antigens, The Journal of Biological Chemistry, vol. 280, pág. 13406-13414, 2005). Otro estudio indica por el contario que la presencia de hidróxido de aluminio en un experimento de ELISA ayudó a mantener la OA en la conformación nativa (Houen y col., A Non-denaturing Enzyme Linked Immunosorbent Assay With Protein Preadsorbed Onto Aluminium Hydroxide, Journal of Immunological Methods, vol. 200, pág. The protein adsorption capacity of aluminum hydroxide has been studied deeply with ovalbumin (OA) and bovine serum albumin (BSA) model proteins. Recently, studies have been carried out concerning the structural impact of protein adsorption on aluminum hydroxide. Emission fluorescence measurements along with differential scanning calorimetry indicate that significant structural alterations occur after adsorption of OA and BSA in aluminum hydroxide (Jones et al., Effects of Adsorption to Aluminum Salt Adjuvants on the Structure and Stability of Model Protein Antigens, The Journal of Biological Chemistry, vol. 280, p. 13406-13414, 2005). Another study indicates by the contario that the presence of aluminum hydroxide in an ELISA experiment helped maintain OA in the native conformation (Houen et al., A Non-denaturing Enzyme Linked Immunosorbent Assay With Protein Preadsorbed Onto Aluminum Hydroxide, Journal of Immunological Methods, vol. 200, p.
99-105, 1997). La OA adsorbida en hidróxido de aluminio antes de la transferencia a la superficie de plástico del pocillo de una placa de microvaloración mantuvo su capacidad para unirse a anticuerpos monoclonales producidos contra la forma nativa de OA. Por el contrario, la OA no se preincubó con hidróxido de aluminio unido a anticuerpos monoclonales producidos contra albúmina desnaturalizada con calor. Sin embargo, estas técnicas no facilitan información sobre proteínas individuales presentes en una mezcla de proteínas. 99-105, 1997). The OA adsorbed on aluminum hydroxide prior to transfer to the plastic surface of the well of a microtiter plate maintained its ability to bind monoclonal antibodies produced against the native form of OA. In contrast, OA was not pre-incubated with aluminum hydroxide bound to monoclonal antibodies produced against heat-denatured albumin. However, these techniques do not provide information on individual proteins present in a protein mixture.
El efecto del hidróxido de aluminio sobre la estructura y la estabilidad de alérgenos es importante desde varias perspectivas. Los epítopos conformacionales pueden perderse durante la adsorción y la inmunogenicidad puede alterarse como consecuencia del almacenamiento durante un periodo de tiempo más largo. The effect of aluminum hydroxide on the structure and stability of allergens is important from several perspectives. Conformational epitopes may be lost during adsorption and immunogenicity may be altered as a result of storage for a longer period of time.
El grado de adsorción varía con la naturaleza del alérgeno específico en cuestión. En el caso de un alérgeno en forma de un extracto de un material biológico, por ejemplo, un extracto de alérgenos de polen de césped, el extracto contiene varios iones y moléculas diferentes que posiblemente interfieren con la unión de los alérgenos al vehículo de fase sólida. The degree of adsorption varies with the nature of the specific allergen in question. In the case of an allergen in the form of an extract of a biological material, for example, an extract of grass pollen allergens, the extract contains several different ions and molecules that possibly interfere with the binding of the allergens to the solid phase vehicle. .
El ácaro del polvo doméstico (HDM) Dermatophagoides pteronyssinus es una fuente importante de alérgenos inhalados. Los alérgenos de proteína Der p 1 y Der p 2 se consideran los dos alérgenos más potentes de los alérgenos Der p. Se ha caracterizado bien la estructura y la actividad enzimática de Der p 1. Varios estudios in vitro sugieren que la actividad de cisteínaproteasa de Der p 1 intensifica la potencia del alérgeno, por ejemplo, escindiendo proteínas de la zona de oclusión en las células epiteliales del pulmón y escindiendo CD23 (receptor de IgE de baja afinidad) en células B humanas (Jacquet y col., Biochemical and Immunological Characterization of a Recombinant Precursor form of the House Dust Mite Allergen Der p 1 produced by Drosophila cells, Clinical and Experimental Allergy, vol. 30, pág. 784-793, 2000). Las vacunas contra HDM basadas en el adyuvante de hidróxido de aluminio contienen extracto de HDM purificado como principio activo farmacéutico (PAF). The house dust mite (HDM) Dermatophagoides pteronyssinus is an important source of inhaled allergens. Der p 1 and Der p 2 protein allergens are considered the two most potent allergens of Der p allergens. The structure and enzymatic activity of Der p 1 have been well characterized. Several in vitro studies suggest that Der p 1 cysteine protease activity enhances the potency of the allergen, for example, by cleaving proteins from the occlusion zone in the epithelial cells of the lung and cleavage CD23 (low affinity IgE receptor) in human B cells (Jacquet et al., Biochemical and Immunological Characterization of a Recombinant Precursor form of the House Dust Mite Allergen Der p 1 produced by Drosophila cells, Clinical and Experimental Allergy, vol. 30, p. 784-793, 2000). Vaccines against HDM based on the aluminum hydroxide adjuvant contain purified HDM extract as a pharmaceutical active ingredient (PAF).
La actividad alergénica y la posibilidad de inducir reacciones alérgicas puede ensayarse, por ejemplo, por inyección intradérmica en animales sensibilizados y por medición del cambio de diversos síntomas (Kildsgaard y col., Assessment of the in vivo allergenic potency of new allergy vaccines by intradermal testing in sensitised mice, Clinical Immunology and Allergy en Medicine, Proceedings of the 21st EAACI Congress 2002, Nápoles, Italia). Sin embargo, tales procedimientos in vivo son laboriosos y requieren tiempo y necesitan el uso de animales de prueba, que no se desea. The allergenic activity and the possibility of inducing allergic reactions can be tested, for example, by intradermal injection in sensitized animals and by measuring the change of various symptoms (Kildsgaard et al., Assessment of the in vivo allergenic potency of new allergy vaccines by intradermal testing in sensitized mice, Clinical Immunology and Allergy in Medicine, Proceedings of the 21st EAACI Congress 2002, Naples, Italy). However, such in vivo procedures are laborious and time-consuming and need the use of test animals, which is not desired.
Hasta ahora ha sido una práctica común evaluar la actividad inmunológica de una vacuna in vitro basándose en una medición de la actividad inmunológica de la disolución de alérgeno usada para la preparación de la vacuna de vehículo de fase sólida lista para uso. Until now it has been a common practice to evaluate the immunological activity of an in vitro vaccine based on a measurement of the immunological activity of the allergen solution used for the preparation of the ready-to-use solid phase vehicle vaccine.
El documento WO2005/022157 desvela un procedimiento in vitro para evaluar la actividad inmunológica de una preparación de vacuna en forma de una mezcla de un antígeno molecular y un vehículo, en el que la mezcla comprende una fase líquida y una fase sólida a la que al menos una parte del antígeno está unida, procedimiento que comprende las etapas de i) someter la vacuna a una medición de la actividad inmunológica seleccionada del grupo que está constituido por a) capacidad de unión a anticuerpo usando un inmunoensayo que emplea un anticuerpo específico de antígeno unido a una fase sólida de anticuerpo, b) capacidad para activar células efectoras y c) posibilidad de inducir anafilaxia; y ii) usar los resultados de medición para evaluar la actividad inmunológica de la vacuna. El documento WO2005/022157 no desvela la medición de la actividad enzimática en un producto que contiene hidróxido de aluminio como adyuvante y no desvela el uso de la actividad enzimática medida para evaluar la actividad inmunológica de la vacuna. WO2005 / 022157 discloses an in vitro method for evaluating the immunological activity of a vaccine preparation in the form of a mixture of a molecular antigen and a vehicle, in which the mixture comprises a liquid phase and a solid phase at which At least a part of the antigen is bound, a method comprising the steps of i) subjecting the vaccine to a measurement of the immunological activity selected from the group consisting of a) antibody binding capacity using an immunoassay employing an antigen specific antibody bound to a solid phase of antibody, b) ability to activate effector cells and c) possibility of inducing anaphylaxis; and ii) use the measurement results to assess the immunological activity of the vaccine. WO2005 / 022157 does not disclose the measurement of the enzymatic activity in a product containing aluminum hydroxide as an adjuvant and does not disclose the use of the measured enzymatic activity to evaluate the immunological activity of the vaccine.
La naturaleza de la adsorción de alérgenos a adyuvantes de hidróxido de aluminio es muy compleja y ampliamente desconocida y también se espera que varíe entre diferentes alérgenos. El objeto de la presente invención es proporcionar un nuevo procedimiento in vitro para evaluar y cuantificar la actividad inmunológica de preparaciones de vacunas para la alergia basadas en adyuvantes de hidróxido de aluminio tales como vacunas listas para uso. RESUMEN DE LA INVENCIÓN The nature of the adsorption of allergens to aluminum hydroxide adjuvants is very complex and widely unknown and is also expected to vary between different allergens. The object of the present invention is to provide a new in vitro method for evaluating and quantifying the immunological activity of allergy vaccine preparations based on aluminum hydroxide adjuvants such as ready-to-use vaccines. SUMMARY OF THE INVENTION
Según un aspecto de la invención se proporciona un procedimiento para medir la actividad inmunológica de una preparación de vacuna en forma de una mezcla de una o más enzimas alergénicas e hidróxido de aluminio, en el que la mezcla comprende una fase líquida y una fase sólida, y en el que al menos una parte de la(s) enzima(s) alergénica(s) se adsorbe a la fase sólida, procedimiento que comprende las etapas para medir la actividad enzimática de la mezcla y/o medir la actividad enzimática de la enzima alergénica en la fase líquida tras una separación de la fase líquida de la fase sólida, y/o medir la actividad enzimática de la enzima alergénica en la fase sólida tras una separación de la fase líquida de la fase sólida, en un ensayo de actividad enzimática, y usar la medición obtenida como una indicación de la actividad inmunológica de la preparación de vacuna. According to one aspect of the invention there is provided a method for measuring the immunological activity of a vaccine preparation in the form of a mixture of one or more allergenic enzymes and aluminum hydroxide, in which the mixture comprises a liquid phase and a solid phase, and wherein at least a part of the allergenic enzyme (s) is adsorbed to the solid phase, a process comprising the steps to measure the enzymatic activity of the mixture and / or measure the enzymatic activity of the Allergenic enzyme in the liquid phase after a separation of the liquid phase from the solid phase, and / or measuring the enzymatic activity of the allergenic enzyme in the solid phase after a separation of the liquid phase from the solid phase, in an activity test enzymatic, and use the measurement obtained as an indication of the immunological activity of the vaccine preparation.
Según otro aspecto de la invención se proporciona un procedimiento para la cuantificación de la cantidad de enzima alergénica en una preparación de vacuna en forma de una mezcla de una o más enzimas alergénicas e hidróxido de aluminio, en el que la mezcla comprende una fase líquida y una fase sólida, y en el que al menos una parte de la(s) enzima(s) alergénica(s) se adsorbe a las fases sólidas, procedimiento que comprende las etapas de medir la actividad enzimática de la mezcla y/o medir la actividad enzimática de la enzima alergénica en la fase líquida tras una separación de la fase líquida de la fase sólida, y/o medir la actividad enzimática de la enzima alergénica en la fase sólida tras una separación de la fase líquida de la fase sólida, en un ensayo de actividad enzimática, y usar la medición obtenida para cuantificar la cantidad de enzima alergénica. BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS According to another aspect of the invention there is provided a method for quantifying the amount of allergenic enzyme in a vaccine preparation in the form of a mixture of one or more allergenic enzymes and aluminum hydroxide, in which the mixture comprises a liquid phase and a solid phase, and in which at least a part of the allergenic enzyme (s) is adsorbed to the solid phases, a process comprising the steps of measuring the enzymatic activity of the mixture and / or measuring the enzymatic activity of the allergenic enzyme in the liquid phase after a separation of the liquid phase from the solid phase, and / or measuring the enzymatic activity of the allergenic enzyme in the solid phase after a separation of the liquid phase from the solid phase, in an enzyme activity test, and use the measurement obtained to quantify the amount of allergenic enzyme. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
La Fig. 1 muestra un algoritmo diagnóstico de la purificación de Der p 1. Fig. 1 shows a diagnostic algorithm for the purification of Der p 1.
La Fig. 2a muestra la fluorescencia del sustrato sintético Z-FR-AMC y la relación entre la señal de fluorescencia y la concentración de sustrato. Fig. 2a shows the fluorescence of the synthetic substrate Z-FR-AMC and the relationship between the fluorescence signal and the substrate concentration.
La Fig. 2b muestra curvas patrón de AMC: a) curva patrón de AMC hasta 500 µM y b) intervalo lineal de a). Fig. 2b shows AMC standard curves: a) AMC standard curve up to 500 µM and b) linear range of a).
La Fig. 3 muestra un estudio de la concentración óptima de enzima y de sustrato en la que a) muestra la actividad en función de la concentración de sustrato y b) muestra la actividad en función de la concentración de enzima. Fig. 3 shows a study of the optimal enzyme and substrate concentration in which a) shows the activity as a function of the substrate concentration and b) shows the activity as a function of the enzyme concentration.
La Fig. 4 muestra A280 de 100 µg/ml de papaína ± 1,14 mg/ml de hidróxido de aluminio y 1,14 mg/ml de hidróxido de aluminio solo. Fig. 4 shows A280 of 100 µg / ml of papain ± 1.14 mg / ml of aluminum hydroxide and 1.14 mg / ml of aluminum hydroxide alone.
La Fig. 5 muestra la evolución temporal de la sedimentación de 1,14 mg/ml de hidróxido de aluminio. Fig. 5 shows the temporal evolution of the sedimentation of 1.14 mg / ml of aluminum hydroxide.
La Fig. 6 muestra el efecto del hidróxido de aluminio sobre AMC. Se comparó A350 de una muestra de control con A350 de una muestra de sobrenadante. Fig. 6 shows the effect of aluminum hydroxide on AMC. A350 of a control sample was compared with A350 of a supernatant sample.
La Fig. 7 muestra un estudio del tiempo de AMC en presencia y ausencia de hidróxido de aluminio. Fig. 7 shows a study of AMC time in the presence and absence of aluminum hydroxide.
La Fig. 8 muestra los espectros de absorbancia de los sustratos Boc-QAR-AMC y Z-FRAMC. Fig. 8 shows the absorbance spectra of the Boc-QAR-AMC and Z-FRAMC substrates.
La Fig. 9 muestra la influencia del hidróxido de aluminio sobre el sustrato Z-FR-AMC medida como a) medición de punto final a A325 y b) medición de la actividad de papaína. Fig. 9 shows the influence of aluminum hydroxide on the Z-FR-AMC substrate measured as a) endpoint measurement at A325 and b) measurement of papain activity.
La Fig. 10 muestra la influencia del hidróxido de aluminio sobre el sustrato Boc-QAR-AMC medida como a) medición de punto final a A325 y b) medición de la actividad de papaína. Fig. 10 shows the influence of aluminum hydroxide on the Boc-QAR-AMC substrate measured as a) endpoint measurement at A325 and b) measurement of papain activity.
La Fig. 11 muestra la influencia del hidróxido de aluminio sobre la actividad de papaína con concentración constante del inhibidor E64 específico de la cisteína-proteasa. Fig. 11 shows the influence of aluminum hydroxide on papain activity with a constant concentration of the C64-specific protease inhibitor E64.
La Fig. 12 muestra una visión general de muestras del experimento de adsorción con papaína e hidróxido de aluminio. Fig. 12 shows an overview of samples of the adsorption experiment with papain and aluminum hydroxide.
La Fig. 13 muestra una visión general de muestras del experimento de adsorción con Der p 1 e hidróxido de aluminio. Fig. 13 shows an overview of samples of the adsorption experiment with Der p 1 and aluminum hydroxide.
La Fig. 14 muestra la actividad de Der p 1 de diferentes muestras en presencia y ausencia de hidróxido de aluminio. Fig. 14 shows the activity of Der p 1 of different samples in the presence and absence of aluminum hydroxide.
La Fig. 15 muestra una curva de Michaelis-Menten para Der p 1 en presencia de hidróxido Fig. 15 shows a Michaelis-Menten curve for Der p 1 in the presence of hydroxide
de aluminio. of aluminum.
La Fig. 16 muestra la inhibición de la unión a IgE. Línea discontinua: Der p 1 eluida de hidróxido de aluminio (Elu), línea continua: control Der p 1 en ausencia de hidróxido de aluminio (Con 1). DEFINICIONES Fig. 16 shows the inhibition of IgE binding. Dashed line: Der p 1 eluted aluminum hydroxide (Elu), continuous line: Der p 1 control in the absence of aluminum hydroxide (With 1). DEFINITIONS
La expresión “procedimiento in vitro” como se usa en este documento significa un procedimiento que puede llevarse a cabo fuera de un organismo vivo. The term "in vitro procedure" as used herein means a procedure that can be carried out outside a living organism.
La expresión “actividad inmunológica” como se usa en este documento significa cualquier respuesta específica de alérgeno del sistema inmunitario que incluye respuestas inmunitarias mediadas por inmunoglobulina. The term "immunological activity" as used herein means any specific allergen response of the immune system that includes immunoglobulin-mediated immune responses.
Las expresiones “fase sólida” y “fase líquida” de una preparación de vacuna como se usa en este documento significa las fases resultantes de un procedimiento de separación de una suspensión de hidróxido de aluminio en un disolvente líquido, por ejemplo, agua en una fase sólida y una fase líquida, siendo el procedimiento de separación, por ejemplo, centrifugación, extracción o sedimentación simple. The terms "solid phase" and "liquid phase" of a vaccine preparation as used herein means the phases resulting from a method of separating a suspension of aluminum hydroxide into a liquid solvent, for example, water in a phase. solid and a liquid phase, the separation process being, for example, simple centrifugation, extraction or sedimentation.
La expresión “adsorbido” como se usa en este documento significa cualquier unión no covalente, acoplamiento, adherencia o unión que incluye adsorción por fuerzas electrostáticas. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN The term "adsorbed" as used herein means any non-covalent bond, coupling, adhesion or bond that includes adsorption by electrostatic forces. DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
La presente invención se refiere a un procedimiento in vitro para medir la actividad enzimática de una enzima alergénica y así obtener una indicación de la actividad inmunológica y/o una cuantificación de la cantidad de una enzima alergénica en una preparación de vacuna. The present invention relates to an in vitro method for measuring the enzymatic activity of an allergenic enzyme and thus obtaining an indication of the immunological activity and / or a quantification of the amount of an allergenic enzyme in a vaccine preparation.
En un aspecto de la invención, el término “al menos una parte de” se refiere a que al menos el 5%, al menos el 10%, al menos el 15%, al menos el 20%, al menos el 25%, al menos el 30%, al menos el 35%, al menos el 40%, al menos el 45%, al menos el 50%, al menos el 55%, al menos el 60%, al menos el 65%, al menos el 70 %, al menos el 75%, al menos el 80%, al menos el 85% o al menos el 90% de las enzimas alergénicas se adsorben a la fase sólida. In one aspect of the invention, the term "at least a part of" refers to at least 5%, at least 10%, at least 15%, at least 20%, at least 25%, at least 30%, at least 35%, at least 40%, at least 45%, at least 50%, at least 55%, at least 60%, at least 65%, at least 70%, at least 75%, at least 80%, at least 85% or at least 90% of the allergenic enzymes are adsorbed to the solid phase.
En un aspecto de la invención, la actividad inmunológica es la capacidad de la preparación de vacuna para provocar una respuesta inmunitaria mediada por una inmunoglobulina específica de alérgeno que incluye cualquier clase, subclase o combinación de las mismas que incluye IgA, IgA1, IgA2, IgD, IgE, IgG, IgG1, IgG2, IgG3, IgG4, IgM, en particular IgG y/o IgE. In one aspect of the invention, immunological activity is the ability of the vaccine preparation to elicit an immune response mediated by an allergen-specific immunoglobulin that includes any class, subclass or combination thereof that includes IgA, IgA1, IgA2, IgD , IgE, IgG, IgG1, IgG2, IgG3, IgG4, IgM, in particular IgG and / or IgE.
Aunque el hidróxido de aluminio es el adyuvante más comúnmente usado en vacunas, lo que le ocurre a los alérgenos cuando se adsorben a la superficie del mismo nunca se ha caracterizado completamente. Un entendimiento de cómo la adsorción a hidróxido de aluminio afecta la estructura y la actividad de alérgenos es esencial para su uso en vacunas, además de para el entendimiento del mecanismo de estimulación inmunitaria con adyuvante. Although aluminum hydroxide is the most commonly used adjuvant in vaccines, what happens to allergens when adsorbed to the surface of the vaccine has never been fully characterized. An understanding of how adsorption to aluminum hydroxide affects the structure and activity of allergens is essential for use in vaccines, as well as for understanding the mechanism of immune stimulation with adjuvant.
La actividad enzimática está en general directamente relacionada con la estructura de la enzima. Si se altera la estructura, por ejemplo, por exposición a calor o a condiciones ácidas, probablemente se afectará la actividad. Una población de proteínas homogéneas puede describirse por el siguiente equilibrio de dos estados simplificado: Enzymatic activity is in general directly related to the structure of the enzyme. If the structure is altered, for example, by exposure to heat or acidic conditions, the activity will probably be affected. A population of homogeneous proteins can be described by the following simplified equilibrium of two states:
en la que N es la proteína en la forma nativa, D es la forma desnaturalizada, ku y kf son las constantes de velocidad de la cinética de desplegamiento y replegamiento, respectivamente. Entre la forma nativa y la desnaturalizada pueden producirse varios estados de transición intermedios. A partir de este simple modelo, la definición de desnaturalización puede establecerse como: cualquier cambio temporal o permanente en la estructura tridimensional de una proteína. Por tanto, cuando se cambian las propiedades fisicoquímicas del entorno circundante, un cambio del paisaje de energía libre que representa el espacio de configuración disponible para la proteína podría producirse en función de cómo de persistente es el cambio. in which N is the protein in the native form, D is the denatured form, ku and kf are the velocity constants of the unfolding and refolding kinetics, respectively. Several intermediate transition states can occur between the native and the denatured form. From this simple model, the definition of denaturation can be established as: any temporary or permanent change in the three-dimensional structure of a protein. Therefore, when the physicochemical properties of the surrounding environment are changed, a change in the free energy landscape that represents the available configuration space for the protein could occur depending on how persistent the change is.
La atracción electrostática a cualquier superficie de una fase sólida puede conducir a una adsorción de la proteína. La adsorción de una proteína a una superficie puede inducir cambios conformacionales en la proteína, desplazando así el mínimo de energía global de la proteína. En el caso de una enzima, esto puede dar como resultado un cambio de su actividad enzimática. Por tanto, un cambio en la actividad enzimática podría ser una medida sensible de cambios estructurales resultantes de la adsorción a una fase sólida. Electrostatic attraction to any surface of a solid phase can lead to adsorption of the protein. Adsorption of a protein to a surface can induce conformational changes in the protein, thus displacing the minimum overall energy of the protein. In the case of an enzyme, this may result in a change in its enzymatic activity. Therefore, a change in enzyme activity could be a sensitive measure of structural changes resulting from adsorption to a solid phase.
El sistema de proteína-hidróxido de aluminio se ha investigado exhaustivamente debido al efecto adyuvante del hidróxido de aluminio. La bibliografía muestra que las proteínas pl ácidas se unen a hidróxido de aluminio, pero el efecto de la unión sobre la actividad enzimática nunca ha sido investigado, en la medida en que son conscientes los presentes inventores. The aluminum protein-hydroxide system has been thoroughly investigated due to the adjuvant effect of aluminum hydroxide. The literature shows that acidic proteins bind aluminum hydroxide, but the effect of binding on enzymatic activity has never been investigated, to the extent that the present inventors are aware.
La presente invención se basa en el hallazgo de que es posible realizar mediciones de la actividad enzimática en una preparación de vacuna que comprende enzima(s) alergénica(s) e hidróxido de aluminio. The present invention is based on the finding that it is possible to make measurements of enzymatic activity in a vaccine preparation comprising allergenic enzyme (s) and aluminum hydroxide.
La presente invención se basa adicionalmente en el reconocimiento de que dicha medición de la actividad enzimática de la preparación de vacuna puede usarse como una indicación de la actividad inmunológica de la preparación de vacuna, ya que un cambio en la actividad enzimática puede ligarse a un cambio en la conformación de la molécula enzimática como está presente en la preparación de vacuna, que de nuevo está ligado a la actividad inmunológica de la preparación de vacuna. The present invention is further based on the recognition that said measurement of the enzyme activity of the vaccine preparation can be used as an indication of the immunological activity of the vaccine preparation, since a change in enzyme activity can be linked to a change in the conformation of the enzyme molecule as it is present in the vaccine preparation, which is again linked to the immunological activity of the vaccine preparation.
La capacidad para realizar esta medición hace posible evaluar el impacto de la adsorción del alérgeno a hidróxido de aluminio midiendo la actividad enzimática antes y después de la adsorción al vehículo de fase sólida y así obtener una medición de la actividad inmunológica después de la adsorción ya que como se explica anteriormente se espera que un cambio en la actividad enzimática tenga un impacto en la actividad inmunológica. The ability to perform this measurement makes it possible to assess the impact of the adsorption of the allergen to aluminum hydroxide by measuring the enzymatic activity before and after adsorption to the solid phase vehicle and thus obtaining a measurement of the immunological activity after adsorption since As explained above, a change in enzyme activity is expected to have an impact on immunological activity.
El procedimiento según la invención también puede usarse para cuantificar la cantidad de enzima(s) alergénica(s) en una preparación de vacuna. The process according to the invention can also be used to quantify the amount of allergenic enzyme (s) in a vaccine preparation.
En un aspecto de la invención, la cuantificación de la enzima alergénica se realiza comparando la actividad enzimática medida con un patrón bien caracterizado. En otro aspecto de la invención, la cuantificación del alérgeno enzimático se realiza por valoración de sitios activos. La valoración de sitios activos requiere el uso de un inhibidor de esa actividad enzimática particular que se une a la enzima irreversiblemente o al menos con una afinidad muy alta. Preparación de vacuna In one aspect of the invention, the quantification of the allergenic enzyme is performed by comparing the measured enzyme activity with a well characterized pattern. In another aspect of the invention, quantification of the enzyme allergen is performed by titration of active sites. The assessment of active sites requires the use of an inhibitor of that particular enzyme activity that binds to the enzyme irreversibly or at least with a very high affinity. Vaccine Preparation
La preparación de vacuna sometida al procedimiento de la presente invención puede ser cualquier preparación lista para uso en forma de una mezcla que comprende una o más enzimas alergénicas e hidróxido de aluminio, en la que la mezcla comprende una fase líquida y una fase sólida a la que se adsorbe al menos una parte de la enzima alergénica, o cualquier preparación de vacuna tal para preparar una formulación lista para uso. La preparación de vacuna puede comprender adicionalmente uno o más alérgenos que no tienen una actividad enzimática. The vaccine preparation submitted to the process of the present invention may be any preparation ready for use in the form of a mixture comprising one or more allergenic enzymes and aluminum hydroxide, wherein the mixture comprises a liquid phase and a solid phase at the that at least a portion of the allergenic enzyme is adsorbed, or any vaccine preparation such to prepare a ready-to-use formulation. The vaccine preparation may additionally comprise one or more allergens that do not have an enzymatic activity.
La preparación lista para uso puede ser para administración parenteral o para administración mucosa. The ready-to-use preparation may be for parenteral administration or for mucosal administration.
La administración parenteral incluye administración intravenosa, intramuscular, intraarticular, subcutánea, intradérmica, epicutánea/transdérmica e intraperitoneal. Las vacunas para administración mediante una inyección pueden formularse de forma que sean adecuadas para inyección mediante aguja o para inyección sin aguja. Parenteral administration includes intravenous, intramuscular, intraarticular, subcutaneous, intradermal, epicutaneous / transdermal and intraperitoneal administration. Vaccines for administration by injection may be formulated so that they are suitable for needle injection or for needleless injection.
La administración en la mucosa incluye administración oral, nasal, vaginal, sublingual, ocular, rectal, urinal, intramamaria, pulmonar, ótica (es decir, por el oído) o por vía oral. Administration in the mucosa includes oral, nasal, vaginal, sublingual, ocular, rectal, urinal, intramammary, pulmonary, otic (i.e., by ear) or oral administration.
La vacuna puede estar en forma de un spray, un aerosol, una mezcla, una suspensión, una dispersión, una emulsión, un gel, una pasta, un jarabe, una crema, una pomada, implantes (oído, ojo, piel, nariz, rectal y vaginal), preparaciones intramamarias, vagitorios, supositorios o uteritorios. Enzima alergénica The vaccine may be in the form of a spray, an aerosol, a mixture, a suspension, a dispersion, an emulsion, a gel, a paste, a syrup, a cream, an ointment, implants (ear, eye, skin, nose, rectal and vaginal), intramammary, vagitorial, suppository or uterine preparations. Allergenic enzyme
En el presente contexto, el término “enzima alergénica” es cualquier proteína que induce reacciones alérgicas, es decir, mediadas por IgE tras su exposición repetida a un individuo y tiene una actividad enzimática, es decir, que puede catalizar o acelerar una reacción química. In the present context, the term "allergenic enzyme" is any protein that induces allergic reactions, that is, mediated by IgE after repeated exposure to an individual and has an enzymatic activity, that is, that can catalyze or accelerate a chemical reaction.
Como todos los catalizadores, las enzimas funcionan disminuyendo la energía de activación de una reacción, permitiendo así que la reacción avance mucho más rápido. Las enzimas pueden acelerar reacciones por un factor de muchos miles. Una enzima, como cualquier catalizador, permanece inalterada por la reacción completada y, por tanto, puede continuar funcionando. Debido a que las enzimas, como todos los catalizadores, no afectan la energía relativa entre los productos y reactivos, no afectan el equilibrio de una reacción. Sin embargo, la ventaja de las enzimas en comparación con la mayoría de los otros catalizadores es su estéreo, regio y quimioselectividad y especificidad. Like all catalysts, enzymes work by decreasing the activation energy of a reaction, thus allowing the reaction to proceed much faster. Enzymes can accelerate reactions by a factor of many thousands. An enzyme, like any catalyst, remains unchanged by the completed reaction and, therefore, can continue to function. Because enzymes, like all catalysts, do not affect the relative energy between products and reagents, they do not affect the equilibrium of a reaction. However, the advantage of enzymes compared to most other catalysts is their stereo, regal and chemoselectivity and specificity.
Ejemplos de alérgenos que se producen naturalmente incluyen alérgenos del polen (alérgenos del polen de árboles, hierbas, malas hierbas y césped), alérgenos de insectos (alérgenos inhalantes, de saliva y de veneno, por ejemplo, alérgenos de ácaros, alérgenos de cucarachas y de mosquitos, alérgenos de veneno de himenópteros), alérgenos de pelo de animal y de caspa (de, por ejemplo, perro, gato, caballo, rata, ratón, etc.) y alérgenos alimentarios. Alérgenos del polen importantes de árboles, céspedes y hierbas son aquellos que se originan a partir de los órdenes taxonómicos de Fagales, Oleales, Pinales y platanaceae que incluyen, entre otros, abedul (Betula), aliso (Alnus), avellano (Corilus), carpe (Carpinus) y olivo (Olea), cedro (Cryptomeria y Junipers), plátano (Platanus), el orden de Poales que incluye, entre otros, céspedes de los géneros Lolium, Phleum, Poa, Cynodon, Dactilis, Holcus, Phalaris, Secale y Sorghum, los órdenes de Asterales y Urticales que incluyen, entre otros, hierbas de los géneros Ambrosia, Artemisia y Parietaria. Otros alérgenos de inhalación importantes son aquellos de ácaros del polvo doméstico (HDM) del género Dermatophagoides y Euroglyphus, ácaros del almacenamiento, por ejemplo, Lepidoglyphus, Glycyphagus y Tyrophagus, aquellos de cucarachas, mosquitos y pulgas, por ejemplo, Blatella, Periplaneta, Chironomus y Ctenocephalides, y aquellos de mamíferos tales como gato, perro y caballo, alérgenos de veneno que incluyen aquellos que se originan a partir de insectos picadores o mordedores tales como aquellos del orden taxonómico de los himenópteros que incluye abejas (superfamilia Apidae), avispas (superfamilia Vespidea) y hormigas (superfamilia Formicoidae). Alérgenos de inhalación importantes de hongos son, entre otros, aquellos que se originan de los géneros Alternaria y Cladosporium. Examples of naturally occurring allergens include pollen allergens (tree, grass, weed and grass pollen allergens), insect allergens (inhalant, saliva and poison allergens, for example, mite allergens, cockroach allergens and of mosquitoes, hymenoptera venom allergens), animal and dandruff hair allergens (from, for example, dog, cat, horse, rat, mouse, etc.) and food allergens. Important pollen allergens of trees, lawns and herbs are those that originate from the taxonomic orders of Fagales, Oleales, Pinales and platanaceae that include, among others, birch (Betula), alder (Alnus), hazelnut (Corilus), carpe (Carpinus) and olive (Olea), cedar (Cryptomeria and Junipers), banana (Platanus), the order of Poales that includes, among others, lawns of the genera Lolium, Phleum, Poa, Cynodon, Dactilis, Holcus, Phalaris, Secale and Sorghum, the orders of Asterales and Urticales that include, among others, herbs of the genera Ambrosia, Artemisia and Parietaria. Other important inhalation allergens are those of house dust mites (HDM) of the genus Dermatophagoides and Euroglyphus, storage mites, for example, Lepidoglyphus, Glycyphagus and Tyrophagus, those of cockroaches, mosquitoes and fleas, for example, Blatella, Periplaneta, Chironomus and Ctenocephalides, and those of mammals such as cat, dog and horse, poison allergens that include those that originate from biting insects or snappers such as those of the taxonomic order of the hymenoptera that includes bees (Apidae superfamily), wasps ( Vespidea superfamily) and ants (Formicoidae superfamily). Important inhalation allergens of fungi are, among others, those that originate from the Alternaria and Cladosporium genera.
En un aspecto de la invención, la(s) enzima(s) alergénica(s) se selecciona(n) del grupo constituido por alérgenos del polen de árboles, alérgenos del polen de césped, alérgenos del polen de hierbas, alérgenos de ácaros, alérgenos de veneno, alérgenos de pelo de animal y de caspa y alérgenos alimentarios. En otro aspecto de la invención, la(s) enzima(s) alergénica(s) es (son) alérgeno(s) de ácaros del polvo doméstico. In one aspect of the invention, the allergenic enzyme (s) is selected from the group consisting of tree pollen allergens, grass pollen allergens, grass pollen allergens, mite allergens, poison allergens, animal and dandruff hair allergens and food allergens. In another aspect of the invention, the allergenic enzyme (s) is (are) allergen (s) of house dust mites.
Una lista no exhaustiva de enzimas alergénicas se muestra en la Tabla 1. A non-exhaustive list of allergenic enzymes is shown in Table 1.
Actividad enzimática Alérgeno Organismo Enzyme activity Allergen Organism
- Cisteína-proteasas Cysteine proteases
- Der p 1 Dermatophagoides pteronyssinus HDM Der p 1 Dermatophagoides pteronyssinus HDM
- Der f 1 Blo t 1 Der f 1 Blo t 1
- Dermatophagoides farinae Blomia tropicalis HDM Ácaro Dermatophagoides farinae Blomia tropicalis HDM Mite
- Act c 1 Act c 1
- Actinidia chinensis Kiwi Actinidia chinensis Kiwi
- Car p 1 Car p 1
- Carica papaya Papaya Carica papaya Papaya
- Serina-proteasas Serine proteases
- Der p 3 Dermatophagoides pteronyssinus HDM Der p 3 Dermatophagoides pteronyssinus HDM
- Der p 6 Der p 6
- Dermatophagoides pteronyssinus HDM Dermatophagoides pteronyssinus HDM
- Der p 9 Der p 9
- Dermatophagoides pteronyssinus HDM Dermatophagoides pteronyssinus HDM
- Cla h 9 Blo t 6 Cla h 9 Blo t 6
- Cladosporium herbarum Blomia tropicalis Hongo Ácaro Cladosporium herbarum Blomia tropicalis Mite Mushroom
- Asp fl 13 Asp fl 13
- Aspergillus flavus Hongo Aspergillus flavus Fungus
- Asp f 13 Asp f 13
- Aspergillus fumigatus Hongo Aspergillus fumigatus Fungus
- Asp p 18 Asp p 18
- Aspergillus fumigatus Hongo Aspergillus fumigatus Fungus
- Tri r 4 Tri r 4
- Trichophyton tonsurans Hongo Trichophyton tonsurans Fungus
- Rho m 2 Rho m 2
- Rhodotorula mucilaginosa Hongo Mucilaginous Rhodotorula Fungus
- Epi p 1 Epi p 1
- Epicoccum purpurascens Hongo Epicoccum purpurascens Fungus
- Api m 7 Api m 7
- Apis mellifera Abeja de miel Apis mellifera Honey bee
- Pol d 4 Pol d 4
- Polistes dominulus Avispa Dominulus Polistes Wasp
- Cuc m 1 Cuc m 1
- Cucumis melo Melón Cucumis melo Cantaloupe
- Metaloproteasas Metalloproteases
- Asp f 5 Aspergillus fumigatus Hongo Asp f 5 Aspergillus fumigatus Fungus
Proteasas aspárticas Asp f 10 Aspergillus fumigatus Hongo Bla g 2 Blattella germanica Cucaracha alemana Aspartic proteases Asp f 10 Aspergillus fumigatus Fungus Bla g 2 Blattella germanica German cockroach
Enolasas Cyn d 22w Alt a 6 Cla h 6 Asp f 22w Pen c 22w Rho m 1 Enolasas Cyn d 22w Alt a 6 Cla h 6 Asp f 22w Pen c 22w Rho m 1
Cynodon dactylon Alternaria alternata Cladosporium herbarum Aspergillus fumigatus Penicillium citrinum Rhodotorula mucilaginosa Cynodon dactylon Alternaria alternata Cladosporium herbarum Aspergillus fumigatus Penicillium citrinum Rhodotorula mucilaginosa
Césped de Bermuda Césped Césped Hongo Hongo Hongo Bermuda Grass Lawn Mushroom Lawn Mushroom
- Amilasas Amylases
- Der p 4 Dermatophagoides pteronyssinus HDM Der p 4 Dermatophagoides pteronyssinus HDM
- Blo t 4 Blo t 4
- Blomia tropicalis Ácaro Blomia tropicalis Mite
- Hor v 16 Hor v 16
- Hordeum vulgare Cebada Hordeum vulgare Barley
- Hor v 17 Hor v 17
- Hordeum vulgare Cebada Hordeum vulgare Barley
Actividad enzimática Alérgeno Organismo Enzyme activity Allergen Organism
- Glutatión transferasas Glutathione transferases
- Der p 8 Bla g 5 Dermatophagoides pteronyssinus Blatella germanica HDM Cucaracha alemana Der p 8 Bla g 5 Dermatophagoides pteronyssinus Blatella germanica HDM German Cockroach
- Arginina cinasas Arginine kinases
- Der p 20 Pen m 2 Dermatophagoides pteronyssinus Penaeus monodon HDM Camarón tigre negro Der p 20 Pen m 2 Dermatophagoides pteronyssinus Penaeus monodon HDM Black Tiger Shrimp
- Fosfolipasas Phospholipases
- Api m 1 Bom p 1 Dol m 1 Pol a 1 Apis mellifera Bombus pennsylvanicus Dolichovespula maculata Polistes annularis Abeja de miel Abejorro Avispón de cara blanca Api m 1 Bom p 1 Dol m 1 Pol a 1 Apis mellifera Bombus pennsylvanicus Dolichovespula maculata Polistes annularis Honey Bee Bumblebee White-faced Hornet
- Vesp c 1 Ves m 1 Ves v 1 Vesp c 1 See m 1 See v 1
- Vespa crabro Vespula maculifrons Vespula vulgaris Avispa Avispón europeo Avispa de chaqueta amarilla Vespa crabro Vespula maculifrons Vespula vulgaris Wasp European Hornet Yellow Jacket Wasp
- Avispa de chaqueta amarilla Yellow jacket wasp
- Deshidrogenasas Dehydrogenases
- Alt a 8 Alt a 10 Hala f 4 Alternaria alternata Alternaria alternata Malassezia furfur Hongo Hongo Hongo Alt to 8 Alt to 10 Hala f 4 Alternaria alternata Alternaria alternata Malassezia furfur Fungus Fungus Fungus
Una de las fuentes principales de alérgenos es HDM. En el 2000 se identificaron un total de 13 especies diferentes de HDM en todos los continentes, excepto en la Antártida. Los HDM pertenecen al filo Arthropoda como, por ejemplo, arañas y escorpiones. Tres especies constituyen el 90% de la fauna de HDM, concretamente Dermatophagoides pteronyssinus, Dermatophagoides One of the main sources of allergens is HDM. In 2000, a total of 13 different species of HDM were identified on all continents, except in Antarctica. The HDM belong to the Arthropoda edge, such as spiders and scorpions. Three species constitute 90% of the fauna of HDM, specifically Dermatophagoides pteronyssinus, Dermatophagoides
5 farinae y Euroglyphus maynei. 5 farinae and Euroglyphus maynei.
Para D. pteronyssinus, los alérgenos que median en la respuesta alérgica se encuentran en las heces y de los restos corporales desecados de D. pteronyssinus. Se identifican 14 grupos diferentes de alérgenos de D. pteronyssinus (Tabla 2). Aunque no todos están completamente caracterizados, el tamaño y la función de la mayoría está establecido y los ensayos inmunológicos For D. pteronyssinus, allergens that mediate the allergic response are found in the feces and dried body debris of D. pteronyssinus. 14 different groups of D. pteronyssinus allergens are identified (Table 2). Although not all are fully characterized, the size and function of the majority is established and immunological tests
10 han determinado la reactividad de IgE in vitro. Como se desprende de la Tabla 2, varios de los HDM son enzimas alergénicas tales como, por ejemplo, Der p 1, Der p 3, Der p 6 y Der p 9. 10 have determined the reactivity of IgE in vitro. As shown in Table 2, several of the HDMs are allergenic enzymes such as, for example, Der p 1, Der p 3, Der p 6 and Der p 9.
5 5
10 10
15 fifteen
11 Tabla 2. Grupos de alérgenos de Dermatophagoides pteronyssinus -peso molecular y función. eleven Table 2. Dermatophagoides pteronyssinus allergen groups - molecular weight and function.
Alérgeno Pm (kDa) Función Pm Allergen (kDa) Function
- Grupo 1 Group 1
- 25 Cisteína proteasa 25 Cysteine protease
- Grupo 2 Group 2
- 14 Secreción epitelial 14 Epithelial secretion
- Grupo 3 Group number 3
- 25 Tripsina 25 Trypsin
- Grupo 4 Group 4
- 57 Amilasa 57 Amylase
- Grupo 5 Team 5
- 15 ND fifteen ND
- Grupo 6 Group 6
- 25 Quimotripsina 25 Chymotrypsin
- Grupo 7 Group 7
- 31 ND 31 ND
- Grupo 8 Group 8
- 26 Glutatión-S-transferasa 26 Glutathione-S-Transferase
- Grupo 9 Group 9
- 30 Serina proteasa colagenolítica 30 Collagenolytic Serine Protease
- Grupo 10 Group 10
- 37 Tropomiosina 37 Tropomyosin
- Grupo 11 Group 11
- 92 Paramiosina 92 Paramyosin
- Grupo 12 Group 12
- 14 ND 14 ND
- Grupo 13 Group 13
- 15 Proteína de unión a ácido graso fifteen Fatty acid binding protein
- Grupo 14 Group 14
- 189 Apolipoforina 189 Apolipoforin
- ND: No disponible ND: Not available
La definición formal de un alérgeno principal es cualquier antígeno que se une a sueros de IgE humanos en más del 50% de los pacientes en un grupo clínicamente sensible. Los alérgenos de HDM Der p 1 y Der p 2 son los principales alérgenos y se consideran los más potentes de los alérgenos de HDM. The formal definition of a major allergen is any antigen that binds to human IgE sera in more than 50% of patients in a clinically sensitive group. HDM allergens Der p 1 and Der p 2 are the main allergens and are considered the most potent of HDM allergens.
Varios experimentos in vitro indican que la actividad proteolítica de Der p 1 podría desempeñar una función esencial en el desarrollo de la reacción alérgica hacia HDM. Se cree que Der p 1 rompe las zonas de oclusión entre las células epiteliales mediante escisión que ocluye y aumenta la permeabilidad de la mucosa bronquial degradando α-antitripsina. Esto podría facilitar un aumento del acceso a las células presentadoras de antígeno subepitelial, que podría conducir a un aumento de la respuesta alérgica. Además, Der p 1 escinde CD23 (el receptor de IgE de baja afinidad que regula la producción de IgE) y CD25 (el receptor de IL-2) sobre la superficie de células B y T. Esto dirige la respuesta de células T hacia una respuesta de Th2 y finalmente a niveles elevados de IgE y una respuesta alérgica más grave. Several in vitro experiments indicate that the proteolytic activity of Der p 1 could play an essential role in the development of the allergic reaction to HDM. Der p 1 is believed to break the occlusion zones between epithelial cells by excision that occludes and increases the permeability of the bronchial mucosa by degrading α-antitrypsin. This could facilitate an increase in access to subepithelial antigen presenting cells, which could lead to an increase in the allergic response. In addition, Der p 1 cleaves CD23 (the low affinity IgE receptor that regulates the production of IgE) and CD25 (the IL-2 receptor) on the surface of B and T cells. This directs the T cell response to a Th2 response and finally high levels of IgE and a more severe allergic response.
Las enzimas proteolíticas, denominadas en lo sucesivo proteasas o sinónimamente peptidasas, median en la descomposición de proteínas. Esto se hace o bien por proteolisis limitada en la que un número limitado de enlaces peptídicos se escinden o bien por proteolisis no limitada en la que las proteínas se degradan en sus constituyentes de aminoácidos. Las enzimas proteolíticas, como la mayoría de las otras enzimas, se clasifican por el sistema de numeración de la Comisión de Enzimas (CE) con un número que indica la función y la especificidad del sustrato. Las enzimas proteolíticas se dividen, según el sistema de numeración de la CE, en dos subsubclases, concretamente exopeptidasas y endopeptidasas. Estas últimas también se denominan en lo sucesivo proteinasas. Proteolytic enzymes, hereinafter referred to as proteases or synonymously peptidases, mediate protein breakdown. This is done either by limited proteolysis in which a limited number of peptide bonds are cleaved or by non-limited proteolysis in which proteins degrade into their amino acid constituents. Proteolytic enzymes, like most other enzymes, are classified by the Enzyme Commission (EC) numbering system with a number that indicates the function and specificity of the substrate. Proteolytic enzymes are divided, according to the EC numbering system, into two sub-subclasses, specifically exopeptidases and endopeptidases. The latter are also referred to as proteinases.
Las exopeptidasas, por ejemplo, amino y carboxipeptidasa, escinden aminoácidos individuales de tanto el extremo N como C de la proteína, mientras que las endopeptidasas escinden enlaces dentro de la proteína. Para las endopeptidasas, el enlace particular escindido depende de la especificidad o la preferencia hacia distintos aminoácidos en el sustrato de proteínas. Por tanto, una endopeptidasa puede tener una preferencia hacia la escisión de enlaces peptídicos vecinos que están cerca de un residuo hidrófobo voluminoso, mientras que otras prefieren residuos cargados largos o incluso dos o más residuos químicamente o estructuralmente relacionados. La estructura real alrededor del sitio activo de la proteasa dicta la especificidad o preferencia. Los residuos alrededor del sitio de escisión del sustrato se denotan -P3-P2-P1-P1'-P2'P3'-, siendo el tramo P1-P1' el sitio de escisión. Similarmente, los residuos de la proteasa alineada al sustrato se denotan -S3-S2-S1-S1'-S2'-S3'-. Exopeptidases, for example, amino and carboxypeptidase, cleave individual amino acids from both the N and C end of the protein, while endopeptidases cleave bonds within the protein. For endopeptidases, the particular cleaved bond depends on the specificity or preference towards different amino acids in the protein substrate. Thus, an endopeptidase may have a preference towards cleavage of neighboring peptide bonds that are near a bulky hydrophobic residue, while others prefer long charged residues or even two or more chemically or structurally related residues. The actual structure around the active site of the protease dictates the specificity or preference. Residues around the substrate cleavage site are denoted -P3-P2-P1-P1'-P2'P3'-, with the section P1-P1 'being the cleavage site. Similarly, the protease residues aligned to the substrate are denoted -S3-S2-S1-S1'-S2'-S3'-.
Se han descrito cuatro tipos diferentes de endopeptidasas. Éstas son las serina proteasas, cisteína proteasa, aspartil proteasas y metaloproteasas. En cada caso, las proteasas generan un nucleófilo que ataca el carbonilo del péptido del sustrato de proteína. Four different types of endopeptidases have been described. These are serine proteases, cysteine protease, aspartyl proteases and metalloproteases. In each case, the proteases generate a nucleophile that attacks the carbonyl of the protein substrate peptide.
Las cisteína proteasas son hidrolasas activas para enlaces peptídicos mediante un resto de cisteína, pertenecen a la subsubclase 3.4.22 en el sistema de numeración de la CE. Actualmente, están clasificadas 40 cisteína proteasas en este sistema, cubriendo enzimas como caspasa 1, separasa, algunas catepsinas y papaína (Car p 1). Se han identificado y caracterizado varias otras cisteína proteasas, pero todavía no se han clasificado en el sistema de numeración de la CE. Cysteine proteases are active hydrolases for peptide bonds by means of a cysteine residue, belong to sub-class 3.4.22 in the EC numbering system. Currently, 40 cysteine proteases are classified in this system, covering enzymes such as caspase 1, separase, some cathepsins and papain (Car p 1). Several other cysteine proteases have been identified and characterized, but have not yet been classified in the EC numbering system.
Además del sistema de numeración de la CE, las proteasas también se clasifican en clanes y familias basándose en la relación filogenética, es decir, su estructura molecular y homología de secuencias. En este momento, la base de datos MEROPS contiene información detallada de 1816 proteasas diferentes. En este sistema, las proteasas se anotan por una letra que indica el tipo catalítico (S, C, T, A, G, M o U para serina, cisteína, treonina, aspártico, glutámico, metaloproteasa o proteasa conocida, respectivamente) seguido de un número arbitrario. Las cisteína proteasas se dividen en cinco clanes. Por este sistema, Car p 1 pertenece al clan CA, familia C1, y se le da el nombre C.01.001, a diferencia de 3.4.22.2 en el sistema de numeración de la CE. In addition to the EC numbering system, proteases are also classified into clans and families based on the phylogenetic relationship, that is, their molecular structure and sequence homology. At this time, the MEROPS database contains detailed information on 1816 different proteases. In this system, proteases are noted by a letter indicating the catalytic type (S, C, T, A, G, M or U for serine, cysteine, threonine, aspartic, glutamic, known metalloprotease or protease, respectively) followed by an arbitrary number Cysteine proteases are divided into five clans. By this system, Car p 1 belongs to the CA clan, family C1, and is given the name C.01.001, unlike 3.4.22.2 in the EC numbering system.
Los restos catalíticos responsables de la actividad de las cisteína proteasas están muy conservados: una cisteína (Cys), una histidina (His) y una asparagina (Asn) constituyen la llamada tríada catalítica. Estos tres restos generan un anión tiolato nucleófilo a partir de Cys. Se genera un par de iones tiolato-imidazolio a partir de la His y la Cys, que ataca el carbonilo del péptido del sustrato. La Asn ayuda a orientar el ión imidazolio de la His en posiciones favorables para las diversas etapas del mecanismo catalítico. La catálisis se produce de una forma secuencial. Primero, la enzima es temporalmente acilada por el sustrato de proteína mediante el anión tiolato. Segundo, una parte del sustrato de proteína se escinde seguido por desacilación y adición de agua. Finalmente, los residuos de sitios activos de la cisteína-proteasa se reconstituyen en su forma original. The catalytic remains responsible for the activity of cysteine proteases are highly conserved: a cysteine (Cys), a histidine (His) and an asparagine (Asn) constitute the so-called catalytic triad. These three residues generate a nucleophilic thiolate anion from Cys. A pair of thiolate-imidazolium ions is generated from His and Cys, which attacks the carbonyl of the substrate peptide. The Asn helps to orient the imidazolium ion of His in favorable positions for the various stages of the catalytic mechanism. Catalysis occurs sequentially. First, the enzyme is temporarily acylated by the protein substrate by the thiolate anion. Second, a part of the protein substrate is cleaved followed by deacilation and addition of water. Finally, the residues of active sites of the cysteine protease are reconstituted in their original form.
Además de los restos catalíticos, varios otros restos desempeñan funciones importantes. Una glutamina (Gln) constituye parte de lo que se conoce como el agujero de oxoanión. Esta estructura ayuda a estabilizar el estado de transición intermedio del sustrato durante la catálisis. Varios restos hidrófobos establecen un entorno no polar alrededor de Asn, protegiendo del disolvente externo. Éstos son dos triptófanos (Trp), dos valinas (Val) y una fenilalanina (Phe), todos residuos conservados. In addition to the catalytic remains, several other remains perform important functions. A glutamine (Gln) is part of what is known as the oxoanion hole. This structure helps to stabilize the intermediate transition state of the substrate during catalysis. Several hydrophobic moieties establish a non-polar environment around Asn, protecting from the external solvent. These are two tryptophan (Trp), two valine (Val) and one phenylalanine (Phe), all conserved residues.
La catálisis realizada por cisteína proteasas depende fuertemente de un entorno reductor ya que la cisteína reactiva tiene tendencia a la oxidación. Por este motivo, los ensayos enzimáticos con cisteína proteasas pueden realizarse con un agente reductor, por ejemplo, ditiotreitol (DTT), cisteína libre o β-mercaptoetanol. Catalysis performed by cysteine proteases strongly depends on a reducing environment since reactive cysteine has a tendency to oxidation. For this reason, enzymatic assays with cysteine proteases can be performed with a reducing agent, for example, dithiothreitol (DTT), free cysteine or β-mercaptoethanol.
La cisteína-proteasa Car p 1 de la planta Carica papaya es la cisteína-proteasa más estudiada y bien entendida. Car p 1 es un miembro de la familia C1 de cisteína proteasas que normalmente son secretadas y se producen como proformas inactivas. Car p 1 está constituida por una única cadena de polipéptidos de 212 aminoácidos con tres puentes disulfuro. La cadena de polipéptidos está plegada para formar una proteína globular constituida por dos dominios de interacción que delimitan una hendidura entre ellos. Los residuos de sitios activos Cys25 y His159 se localizan en esta hendidura en dominios opuestos. El dominio que alberga Cys25 está dominado por motivos estructurales de hélice α mientras que el dominio que alberga His159 está dominado por motivos estructurales de hoja β. El tercer residuo catalítico Asn175 está residiendo en estrecha proximidad a His159 en secuencia y estructura terciaria. Aparte de la Cys25 que coordina con el carbonilo del sustrato, Asn175 y Gln19 ayudan a mantener el sustrato en su sitio para la catálisis mediante enlaces de hidrógeno y constituye el núcleo del agujero de oxoanión mencionado. El pH óptimo de la actividad proteolítica de Car p 1 es 6,0 -7,0. The cysteine protease Car p 1 of the Carica papaya plant is the most studied and well understood cysteine protease. Car p 1 is a member of the C1 family of cysteine proteases that are normally secreted and are produced as inactive pro forma. Car p 1 consists of a single 212 amino acid polypeptide chain with three disulfide bridges. The polypeptide chain is folded to form a globular protein consisting of two interaction domains that delimit a cleft between them. The residues of active sites Cys25 and His159 are located in this slit in opposite domains. The domain that hosts Cys25 is dominated by structural α-helix motifs while the domain that hosts His159 is dominated by β-sheet structural motifs. The third Asn175 catalytic residue is residing in close proximity to His159 in sequence and tertiary structure. Apart from the Cys25 that coordinates with the carbonyl of the substrate, Asn175 and Gln19 help to keep the substrate in place for catalysis by hydrogen bonds and constitutes the core of the mentioned oxoanion hole. The optimum pH of the proteolytic activity of Car p 1 is 6.0-7.0.
Der p 1, un importante alérgeno de HDM que se origina a partir de sus heces, también es un miembro de la familia C1 de cisteína proteasas. Aunque no se le concede un sitio en el sistema de numeración de la CE, se ha clasificado en la base de datos de peptidasas MEROPS con el número C.01.073. Der p 1 es secretado como una proenzima en el tacto gastrointestinal de HDM y se activa por la eliminación proteolítica del pro-péptido que forma la enzima madura que está constituida por 222 aminoácidos con tres puentes disulfuro. El marco de lectura abierto codifica un péptido señal de 18 aminoácidos, además de un pro-péptido de 80 aminoácidos. Der p 1 es estructuralmente muy similar a Car p 1 y muestran una homología estructural del 80%, a pesar de una homología de secuencias del 26%. El pH óptimo de la actividad proteolítica de Der p 1 es 7,0 -8,0. Der p 1, an important HDM allergen that originates from your feces, is also a member of the C1 family of cysteine proteases. Although it is not granted a site in the EC numbering system, it has been classified in the MEROPS peptidases database with the number C.01.073. Der p 1 is secreted as a proenzyme in the gastrointestinal touch of HDM and is activated by the proteolytic elimination of the pro-peptide that forms the mature enzyme that is made up of 222 amino acids with three disulfide bridges. The open reading frame encodes an 18 amino acid signal peptide, in addition to an 80 amino acid pro-peptide. Der p 1 is structurally very similar to Car p 1 and show a structural homology of 80%, despite a sequence homology of 26%. The optimal pH of the proteolytic activity of Der p 1 is 7.0 -8.0.
En un aspecto de la invención, la(s) enzima(s) alergénica(s) es (son) una o más seleccionadas del grupo que está constituido por Der p 1, Der p 3, Der p 6 y Der p 9. In one aspect of the invention, the allergenic enzyme (s) is (are) one or more selected from the group consisting of Der p 1, Der p 3, Der p 6 and Der p 9.
En otro aspecto de la invención, al menos una de la(s) enzima(s) alergénica(s) es una cisteína-proteasa tal como Der p 1. In another aspect of the invention, at least one of the allergenic enzyme (s) is a cysteine protease such as Der p 1.
En otro aspecto adicional de la invención, al menos una de la(s) enzima(s) alergénica(s) es una serina-proteasa tal como una o más seleccionadas del grupo que está constituido por Der p3, Der p 6 o Der p 9. In a further aspect of the invention, at least one of the allergenic enzyme (s) is a serine protease such as one or more selected from the group consisting of Der p3, Der p 6 or Der p 9.
En otro aspecto adicional de la invención, la preparación de vacuna comprende al menos dos especies diferentes de alérgenos que se originan tanto a partir de la misma fuente alergénica como que se originan a partir de fuentes alergénicas diferentes, por ejemplo, alérgenos de ácaros del grupo 1 y grupo 3 de diferentes ácaros. In a further aspect of the invention, the vaccine preparation comprises at least two different species of allergens that originate from both the same allergenic source and that originate from different allergenic sources, for example, group mite allergens 1 and group 3 of different mites.
La enzima alergénica incorporada en la preparación de vacuna puede estar en forma de un extracto, un alérgeno purificado, un alérgeno modificado, un alérgeno recombinante o un mutante de un alérgeno recombinante. Un extracto alergénico puede contener, además de los alérgenos, varios otros iones y moléculas. Un extracto alergénico puede contener naturalmente una o más isoformas del mismo alérgeno, mientras que un alérgeno recombinante normalmente sólo representa una isoforma de un alérgeno. La preparación de vacuna puede comprender adicionalmente uno o más alérgenos que no tienen una actividad enzimática y/o una o más enzimas que no tienen actividad alergénica. The allergenic enzyme incorporated in the vaccine preparation may be in the form of an extract, a purified allergen, a modified allergen, a recombinant allergen or a mutant of a recombinant allergen. An allergenic extract may contain, in addition to allergens, several other ions and molecules. An allergenic extract can naturally contain one or more isoforms of the same allergen, while a recombinant allergen usually only represents an isoform of an allergen. The vaccine preparation may additionally comprise one or more allergens that do not have an enzymatic activity and / or one or more enzymes that do not have allergenic activity.
En un aspecto de la invención, la(s) enzima(s) alergénicas(s) está(n) en forma de un extracto. En otro aspecto de la invención se mide la actividad enzimática de un alérgeno importante del extracto. In one aspect of the invention, the allergenic enzyme (s) is in the form of an extract. In another aspect of the invention, the enzymatic activity of an important allergen in the extract is measured.
En otro aspecto adicional de la invención, la actividad enzimática de una o más enzimas alergénicas puede medirse en un extracto completo. In a further aspect of the invention, the enzymatic activity of one or more allergenic enzymes can be measured in a complete extract.
En otro aspecto de la invención, el alérgeno es un alérgeno recombinante. En otro aspecto de la invención, el alérgeno es un mutante de baja unión a IgE que se produce naturalmente o un mutante de baja unión a IgE recombinante. In another aspect of the invention, the allergen is a recombinant allergen. In another aspect of the invention, the allergen is a naturally occurring low IgE binding mutant or a recombinant low IgE binding mutant.
En otro aspecto de la invención, el alérgeno de baja unión a IgE es un alérgeno según los In another aspect of the invention, the low IgE binding allergen is an allergen according to
documentos WO 99/47680, WO 02/40676 o WO 03/096869. WO 99/47680, WO 02/40676 or WO 03/096869.
Inhibidores enzimáticos Enzymatic inhibitors
La actividad enzimática puede afectarse por otras moléculas tales como inhibidores que son moléculas que disminuyen o suprimen la actividad enzimática. Enzymatic activity can be affected by other molecules such as inhibitors that are molecules that decrease or suppress enzymatic activity.
Se ha descrito un gran número de inhibidores de proteasas, tanto naturales como sintéticos. Los inhibidores inactivan la enzima por diferentes mecanismos, por ejemplo, modificación covalente directa de los restos catalíticos o protegiendo el sitio activo para la entada de sustrato. El primer tipo de mecanismo se representa frecuentemente por moléculas pequeñas con un grupo reactivo hacia restos catalíticos, bloqueando así irreversiblemente la actividad. Un ejemplo de un inhibidor tal es el inhibidor de cisteína proteasas específico E-64 que se une covalentemente a la cisteína catalítica mediante un grupo epóxido reactivo. El último tipo de inhibidor es frecuentemente una estructura macromolecular que se asocia a la enzima por múltiples interacciones no covalentes. Un ejemplo de un inhibidor tal es el inhibidor de la tripsina de soja (SBTI) específico para serina-proteasas. El SBTI es una proteína de 190 aminoácidos que se produce naturalmente, que cubre la hendidura del sitio activo y, por tanto, los restos catalíticos por enlaces de hidrógeno, interacciones electrostáticas e hidrófobas con la superficie de la enzima. A large number of protease inhibitors, both natural and synthetic, have been described. The inhibitors inactivate the enzyme by different mechanisms, for example, direct covalent modification of the catalytic moieties or protecting the active site for substrate entail. The first type of mechanism is frequently represented by small molecules with a reactive group towards catalytic moieties, thus irreversibly blocking the activity. An example of such an inhibitor is the specific cysteine protease inhibitor E-64 that covalently binds to the catalytic cysteine by a reactive epoxy group. The last type of inhibitor is often a macromolecular structure that is associated with the enzyme by multiple non-covalent interactions. An example of such an inhibitor is the soy trypsin inhibitor (SBTI) specific for serine proteases. SBTI is a naturally occurring 190 amino acid protein that covers the cleavage of the active site and, therefore, catalytic debris through hydrogen bonds, electrostatic and hydrophobic interactions with the enzyme surface.
En un aspecto de la invención, la preparación de vacuna comprende varias enzimas alergénicas. Con el fin de medir sólo la actividad de una de las enzimas alergénicas puede ser necesario usar inhibidores relevantes dependiendo del tipo de actividad enzimática que se desee inhibir. En otro aspecto de la invención se usa un inhibidor para inhibir una o más de la(s) enzima(s) alergénicas(s) en la preparación de vacuna. In one aspect of the invention, the vaccine preparation comprises several allergenic enzymes. In order to measure only the activity of one of the allergenic enzymes, it may be necessary to use relevant inhibitors depending on the type of enzyme activity that one wishes to inhibit. In another aspect of the invention an inhibitor is used to inhibit one or more of the allergenic enzyme (s) in the vaccine preparation.
El uso de inhibidores específicos para la enzima alergénica en cuestión es útil para obtener una mejor caracterización e identificación de la actividad enzimática, además de para la cuantificación de la cantidad de enzima activa presente en la preparación (mediante, por ejemplo, valoración de sitios activos). En un aspecto de la invención, el inhibidor de cisteína proteasas usado se selecciona del grupo que está constituido por E64 (L-trans-epoxisuccinil-L-leucilamido (4-guanidino) butano) y otros epóxidos. En otro aspecto de la invención, el inhibidor es E64. Sustratos The use of specific inhibitors for the allergenic enzyme in question is useful for obtaining a better characterization and identification of the enzymatic activity, in addition to quantifying the amount of active enzyme present in the preparation (by, for example, titration of active sites ). In one aspect of the invention, the cysteine protease inhibitor used is selected from the group consisting of E64 (L-trans-epoxysuccinyl-L-leucylamide (4-guanidino) butane) and other epoxides. In another aspect of the invention, the inhibitor is E64. Substrates
Con el fin de poder medir la actividad enzimática de una enzima alergénica adsorbida a la fase sólida en un ensayo de actividad enzimática deberá identificarse un sustrato y, si se necesita, un inhibidor específico para la enzima alergénica en cuestión. In order to be able to measure the enzymatic activity of an allergen enzyme adsorbed to the solid phase in an enzyme activity assay, a substrate and, if necessary, a specific inhibitor for the allergenic enzyme in question must be identified.
En un aspecto de la invención, el sustrato en el ensayo de actividad enzimática es específico para la enzima en cuestión, que significa que ninguna otra enzima en la misma fuente alergénico puede convertir este sustrato en producto. Como ejemplo, el sustrato Z-Leu-Leu-Glu-MCA es específico para cisteína proteasas, por ejemplo Der p 1, y no es escindido por otras proteasas que se sabe están presentes en esa fuente alergénica (extractos de HDM) tales como las serina-proteasas Der p 3, Der p 6 o Der p 9. En un aspecto de la invención se usa un sustrato específico para una enzima alergénica para medir la actividad enzimática de la enzima alergénica. En otro aspecto de la invención, el sustrato usado es Z-LeuLeuGlu-MCA. Adyuvante de hidróxido de aluminio In one aspect of the invention, the substrate in the enzyme activity assay is specific to the enzyme in question, which means that no other enzyme in the same allergenic source can convert this substrate into a product. As an example, the Z-Leu-Leu-Glu-MCA substrate is specific for cysteine proteases, for example Der p 1, and is not cleaved by other proteases known to be present in that allergenic source (HDM extracts) such as serine proteases Der p 3, Der p 6 or Der p 9. In one aspect of the invention a specific substrate for an allergenic enzyme is used to measure the enzymatic activity of the allergenic enzyme. In another aspect of the invention, the substrate used is Z-LeuLeuGlu-MCA. Aluminum hydroxide adjuvant
Un adyuvante es un compuesto que actúa potenciando la respuesta inmunitaria tras la vacunación. An adjuvant is a compound that acts by potentiating the immune response after vaccination.
El hidróxido de aluminio puede caracterizarse por una variedad de parámetros fisicoquímicos como propiedades de adsorción, solubilidad y de disolución, carga iónica medida como el punto isoeléctrico pI (pH al que la carga neta de la sustancia es cero para un compuesto disociable), constantes de disociación, coordinación de complejos, configuraciones electrónicas, valencia, orbitales de unión y orbitales de antiunión, propiedades de liberación prolongada, propiedades de adhesión, características superficiales, características de partículas y adyuvanticidad. Aluminum hydroxide can be characterized by a variety of physicochemical parameters such as adsorption, solubility and dissolution properties, ionic charge measured as the isoelectric point pI (pH at which the net charge of the substance is zero for a dissociable compound), constants of dissociation, coordination of complexes, electronic configurations, valence, binding orbitals and anti-union orbitals, prolonged release properties, adhesion properties, surface characteristics, particle characteristics and adyuvanticity.
Se cree que la sustancia biológicamente activa se adsorbe (o se acopla) a hidróxido de aluminio y esta adsorción contribuye a la eficacia de la vacuna. Varios factores pueden ser importantes o influir en la adsorción entre la sustancia activa y el hidróxido de aluminio (véanse, por ejemplo P. M. Callahan y col., Pharmaceutical Research vol. 8, No. 7,851-858 (1991), y Vaccine Design. The Subunit and Adjuvant Approach). Estos factores incluyen pH, la duración de tiempo durante la que se lleva a cabo la reacción de adsorción, condiciones de mezclado, concentraciones de los diversos componentes en las vacunas, recipientes, temperatura, almacenamiento, tampón y excipientes. Se ha encontrado adicionalmente que la adsorción de la sustancia activa puede influirse por la carga neta/global de la sal metálica y la carga de la sustancia activa, ambas dependientes del pH. Otra característica que se cree que es de importancia es la solubilidad de hidróxido de aluminio. It is believed that the biologically active substance is adsorbed (or coupled) to aluminum hydroxide and this adsorption contributes to the efficacy of the vaccine. Several factors may be important or influence adsorption between the active substance and aluminum hydroxide (see, for example PM Callahan et al., Pharmaceutical Research vol. 8, No. 7,851-858 (1991), and Vaccine Design. The Subunit and Adjuvant Approach). These factors include pH, the duration of time during which the adsorption reaction is carried out, mixing conditions, concentrations of the various components in the vaccines, containers, temperature, storage, buffer and excipients. It has been further found that the adsorption of the active substance can be influenced by the net / global charge of the metal salt and the load of the active substance, both pH dependent. Another characteristic that is believed to be of importance is the solubility of aluminum hydroxide.
El hidróxido de aluminio puede tener adicionalmente un efecto de liberación prolongada. Un efecto de liberación prolongada significa que la sustancia activa se liberará gradualmente de la vacuna. Por tanto, la sustancia activa será retenida por hidróxido de aluminio y se liberará gradualmente del mismo. Se cree que esto tiene varios efectos beneficiosos, por ejemplo, estimulación prolongada, liberación beneficiosa del fármaco y protección de las sustancias interactivas biológicas contra condiciones medioambientales. Además, se cree que el hidróxido de aluminio puede poseer ciertas propiedades de atrapamiento, reteniendo así la sustancia activa que va a administrarse. Aluminum hydroxide may additionally have a prolonged release effect. A prolonged release effect means that the active substance will gradually be released from the vaccine. Therefore, the active substance will be retained by aluminum hydroxide and gradually released from it. It is believed that this has several beneficial effects, for example, prolonged stimulation, beneficial drug release and protection of biological interactive substances against environmental conditions. In addition, it is believed that aluminum hydroxide may possess certain entrapment properties, thereby retaining the active substance to be administered.
Otra característica del hidróxido de aluminio es la protección de la sustancia activa tanto manteniendo el pH ideal para la sustancia activa en el microentorno, previniéndose así la degradación del ácido, como protegiendo la sustancia activa de la degradación enzimática, permitiendo así que se administre la sustancia. Another characteristic of aluminum hydroxide is the protection of the active substance both maintaining the ideal pH for the active substance in the microenvironment, thus preventing the degradation of the acid, as well as protecting the active substance from enzymatic degradation, thus allowing the substance to be administered .
Además, el hidróxido de aluminio puede tener una capacidad de tampón. Esto puede dar como resultado un microentorno in vivo dentro de la formulación de vacuna que protege la sustancia activa del entorno degradable. Esto puede ser una ventaja, por ejemplo, en el estómago In addition, aluminum hydroxide may have a buffer capacity. This can result in an in vivo microenvironment within the vaccine formulation that protects the active substance from the degradable environment. This can be an advantage, for example, in the stomach
o el intestino en los que hay riesgo de degradación ácida y enzimática, respectivamente. or the intestine in which there is a risk of acidic and enzymatic degradation, respectively.
El hidróxido de aluminio puede tener la forma de un gel suspendido en un disolvente, normalmente agua. Cuando se agita el gel, es decir, la fase sólida, se distribuirá uniformemente por todo el volumen de la suspensión, de ahí que encierre toda el agua, es decir, la fase líquida, presente. Si se deja reposar o se somete a un procedimiento de separación tal como centrifugación, una parte del agua se separará del gel. La cantidad de agua separada dependerá del procedimiento de separación usado, además del tipo y la concentración de hidróxido de aluminio usado. Aluminum hydroxide can be in the form of a gel suspended in a solvent, usually water. When the gel is stirred, that is, the solid phase, it will be distributed evenly throughout the volume of the suspension, hence enclosing all the water, that is, the liquid phase, present. If allowed to stand or undergo a separation procedure such as centrifugation, a part of the water will separate from the gel. The amount of water separated will depend on the separation process used, in addition to the type and concentration of aluminum hydroxide used.
La fórmula molecular del hidróxido de aluminio es Al(OH)3. Sin embargo, ésta subestima la verdadera complejidad del compuesto. La composición estructural molecular es un octaedro. El aluminio está en el centro del plano de simetría de la bipirámide, los hidróxidos en las intersecciones de conexión y las moléculas de agua en todas las otras. El octaedro individual se combina para dar estructuras macromoleculares de octaedros. Cuantos más octaedros se combinen, la relación de aluminio con respecto a oxígeno se aproxima asintóticamente a 1:3 cuanto más hidrógeno sea desplazado por el agua. The molecular formula of aluminum hydroxide is Al (OH) 3. However, it underestimates the true complexity of the compound. The molecular structural composition is an octahedron. Aluminum is at the center of the plane of symmetry of the bipyramid, hydroxides at the intersections of connection and water molecules in all others. The individual octahedron is combined to give macromolecular structures of octahedra. The more octahedra combined, the ratio of aluminum to oxygen asymptotically approaches 1: 3 the more hydrogen is displaced by water.
El aspecto físico del hidróxido de aluminio es una suspensión de gel con fluidez decreciente a medida que aumenta el contenido de aluminio. El gel se agrega y, por tanto, sedimenta cuando se almacena debido a su alta densidad, dejando una fase acuosa sobre él. El tamaño de partícula típico de un agregado de hidróxido de aluminio está en el intervalo de dos a tres µm. El hidróxido de aluminio tiene un punto de carga cero (PZC) de 9,1. El PZC es equivalente al pI en proteínas, que es el valor de pH al que la molécula tiene una carga neta global de cero. El pI de Car p 1 es 8,75 y para Der p 1 4,6-6,6 (dependiendo de las diferentes isoformas de Der p 1). The physical aspect of aluminum hydroxide is a gel suspension with decreasing fluidity as the aluminum content increases. The gel is added and, therefore, sediments when stored due to its high density, leaving an aqueous phase on it. The typical particle size of an aluminum hydroxide aggregate is in the range of two to three µm. Aluminum hydroxide has a zero charge point (PZC) of 9.1. PZC is equivalent to pI in proteins, which is the pH value at which the molecule has a global net charge of zero. The pI of Car p 1 is 8.75 and for Der p 1 4.6-6.6 (depending on the different isoforms of Der p 1).
Además, se ha mostrado que el microentorno que rodea al adyuvante de hidróxido de aluminio tiene un pH diferente del de la disolución en masa. Esto es debido a la atracción de aniones que incluyen hidroxilos que forman una capa doble que rodea las partículas de adyuvante. In addition, it has been shown that the microenvironment surrounding the aluminum hydroxide adjuvant has a different pH from that of the mass solution. This is due to the attraction of anions that include hydroxyls that form a double layer that surrounds the adjuvant particles.
La base de la adsorción de proteínas a hidróxido de aluminio está principalmente mediada por su diferencia de carga. Se necesita una diferencia sustancial en el PZC con respecto al pI a pH constante con el fin de establecer las interacciones electrostáticas requeridas para la adsorción. Esto está soportado por el potencial de Nernst o el potencial superficial del hidróxido de aluminio dado por The base of protein adsorption to aluminum hydroxide is mainly mediated by its difference in charge. A substantial difference in the PZC with respect to the pI at constant pH is needed in order to establish the electrostatic interactions required for adsorption. This is supported by Nernst's potential or the surface potential of aluminum hydroxide given by
Potencial superficial = 59 mV · (PZC – pH) Surface potential = 59 mV · (PZC - pH)
Las proteínas con un pI inferior al PZC podrán unirse a hidróxido de aluminio. Cuanto mayor sea la diferencia entre PZC y pH, mayor será el potencial del adyuvante de hidróxido de aluminio y más fuerte será la interacción electrostática entre hidróxido de aluminio y proteína dado que el pI de la proteína es inferior al PZC del hidróxido de aluminio. Proteins with a pI lower than PZC may bind aluminum hydroxide. The greater the difference between PZC and pH, the greater the potential of the aluminum hydroxide adjuvant and the stronger the electrostatic interaction between aluminum hydroxide and protein, since the protein pI is less than the PZC of aluminum hydroxide.
Otras interacciones incluyen hidrófobas, de van der Waals y enlaces de hidrógeno, pero por sí mismas no son suficientes para impulsar la adsorción si no existe una diferencia significativa de carga entre las moléculas. Por tanto, en teoría, Car p 1 no debería adsorberse, o al menos a un bajo grado, al hidróxido de aluminio, mientras que Der p 1 debería adsorberse debido a la gran diferencia de carga en comparación con el hidróxido de aluminio. Ensayo de la actividad enzimática Other interactions include hydrophobic, van der Waals and hydrogen bonds, but by themselves they are not sufficient to drive adsorption if there is no significant difference in charge between the molecules. Therefore, in theory, Car p 1 should not be adsorbed, or at least to a low degree, to aluminum hydroxide, while Der p 1 should be adsorbed due to the large difference in charge compared to aluminum hydroxide. Enzyme activity test
El fin del ensayo de actividad enzimática es obtener una curva de progreso de una reacción catalizada por enzimas. La velocidad inicial se estima como la tasa inicial de la formación de producto o la disminución inicial en la concentración de sustrato. Esto puede obtenerse de diferentes formas dependiendo de la reacción enzimática, siendo la más popular la absorbancia, la fluorescencia o el cambio de pH. Una curva de progreso de enzimas es la concentración de producto en función del tiempo. En el presente contexto, el término “ensayo de actividad enzimática” se refiere a cualquier ensayo apropiado que depende de la enzima alergénica que va a medirse. Mediante el procedimiento elegido debe ser posible seguir y cuantificar el consumo de sustrato y/o la generación de producto mediante procedimientos que son compatibles y que no se alteran por la presencia del vehículo de fase sólida, por ejemplo, por procedimientos espectroscópicos como absorbancia, fluorescencia, FTIR (espectrometría de infrarrojos por transformada de Fourier), por procedimientos inmunológicos, por ejemplo ELISA, y similares. Antes de decidirse por un ensayo es práctica habitual para un experto dentro del campo verificar que la presencia de la fase sólida no interfiere con la catálisis enzimática, con las condiciones de ensayo (por ejemplo, uniendo el sustrato y/o el producto, alterando las condiciones de pH, etc.) o con el propio procedimiento de medición en una forma tal que se afecten los resultados medidos como se ejemplifican, por ejemplo, en los ejemplos en este documento. The purpose of the enzyme activity test is to obtain a progress curve of an enzyme catalyzed reaction. The initial velocity is estimated as the initial rate of product formation or the initial decrease in substrate concentration. This can be obtained in different ways depending on the enzymatic reaction, with absorbance, fluorescence or pH change being the most popular. An enzyme progress curve is the concentration of product as a function of time. In the present context, the term "enzyme activity assay" refers to any appropriate assay that depends on the allergenic enzyme to be measured. Through the chosen procedure it must be possible to follow and quantify the substrate consumption and / or the generation of the product through procedures that are compatible and that are not altered by the presence of the solid phase vehicle, for example, by spectroscopic procedures such as absorbance, fluorescence , FTIR (Fourier transform infrared spectrometry), by immunological procedures, for example ELISA, and the like. Before deciding on an assay, it is common practice for an expert within the field to verify that the presence of the solid phase does not interfere with enzymatic catalysis, with the test conditions (for example, joining the substrate and / or the product, altering the pH conditions, etc.) or with the measurement procedure itself in such a way that the measured results are affected as exemplified, for example, in the examples herein.
En un aspecto de la invención, el ensayo es un ensayo de fluorescencia en el que se mide la formación de producto con el tiempo. El sustrato puede estar hecho de un péptido sintético ligado a un grupo fluorescente que se inactiva por el péptido y tiene intensidad de fluorescencia relativamente baja mientras está unido al péptido, tal como los sustratos de cisteína-proteasa Boc-Gln-Ala-Arg-MCA, Z-Leu-Leu-Glu-MCA o Z-Phe-Arg-MCA, en las que MAC es el grupo fluorescente. Si una enzima escinde el enlace entre el grupo fluorescente y la secuencia de péptidos, la fluorescencia aumenta espectacularmente. El péptido puede diseñarse para cumplir los requisitos de especificidad de la enzima. In one aspect of the invention, the assay is a fluorescence assay in which product formation is measured over time. The substrate may be made of a synthetic peptide linked to a fluorescent group that is inactivated by the peptide and has relatively low fluorescence intensity while bound to the peptide, such as the cysteine-protease substrates Boc-Gln-Ala-Arg-MCA , Z-Leu-Leu-Glu-MCA or Z-Phe-Arg-MCA, in which MAC is the fluorescent group. If an enzyme cleaves the link between the fluorescent group and the peptide sequence, the fluorescence increases dramatically. The peptide can be designed to meet the specificity requirements of the enzyme.
Si en un aspecto de la invención la enzima alergénica es una cisteína-proteasa, el resto de cisteína activo necesita estar en su forma reducida con el fin de que la proteasa sea enzimáticamente activa. En este aspecto de la invención, la enzima alergénica se incuba con un agente reductor para activar la enzima alergénica. Es importante que el agente reductor esté presente en una concentración suficiente de manera que se reduzca completamente el resto de cisteína del sitio activo, pero no en una concentración en exceso tal que se reduzcan puentes disulfuro de la enzima. If in one aspect of the invention the allergenic enzyme is a cysteine protease, the rest of the active cysteine needs to be in its reduced form in order for the protease to be enzymatically active. In this aspect of the invention, the allergenic enzyme is incubated with a reducing agent to activate the allergenic enzyme. It is important that the reducing agent be present in a sufficient concentration so that the rest of the active site cysteine is completely reduced, but not in an excess concentration such that the enzyme disulfide bridges are reduced.
En un aspecto de la invención se mide la actividad enzimática de la mezcla de la fase líquida y la fase sólida de la preparación de vacuna. En otro aspecto de la invención, la preparación de vacuna se somete a un procedimiento de separación para separar la fase líquida y la fase sólida con el fin de hacer posible la medición de la actividad enzimática de la fase sólida y la fase líquida por separado. La separación puede realizarse mediante cualquier procedimiento apropiado. En un aspecto de la invención, el procedimiento de separación se realiza por centrifugación, extracción o una simple sedimentación. Dependiendo del ensayo enzimático específico usado y la calidad de la muestra de la fase sólida puede ser necesario usar, por ejemplo, disoluciones tampón con el fin de obtener una muestra apropiada antes de medir la actividad enzimática de la(s) enzima(s) alergénicas(s). In one aspect of the invention the enzymatic activity of the mixture of the liquid phase and the solid phase of the vaccine preparation is measured. In another aspect of the invention, the vaccine preparation is subjected to a separation process to separate the liquid phase and the solid phase in order to make it possible to measure the enzymatic activity of the solid phase and the liquid phase separately. The separation can be done by any appropriate procedure. In one aspect of the invention, the separation process is performed by centrifugation, extraction or simple settling. Depending on the specific enzyme test used and the quality of the solid phase sample it may be necessary to use, for example, buffer solutions in order to obtain an appropriate sample before measuring the enzymatic activity of the allergenic enzyme (s). (s)
En un aspecto de la invención, la preparación de vacuna se somete únicamente a una medición de la actividad enzimática de la enzima alergénica en la mezcla de la fase líquida y la fase sólida (medición 1). In one aspect of the invention, the vaccine preparation is subjected only to a measurement of the enzymatic activity of the allergenic enzyme in the mixture of the liquid phase and the solid phase (measurement 1).
En otro aspecto de la invención, la preparación de vacuna se somete únicamente a una medición de la actividad enzimática de la enzima alergénica en la fase líquida tras una separación de la fase líquida de la fase sólida (medición 2). In another aspect of the invention, the vaccine preparation is subjected only to a measurement of the enzymatic activity of the allergenic enzyme in the liquid phase after a separation of the liquid phase from the solid phase (measurement 2).
En otro aspecto de la invención, la preparación de vacuna se somete únicamente a una medición de la actividad enzimática de la enzima alergénica en la fase sólida tras una separación de la fase líquida de la fase sólida (medición 3). In another aspect of the invention, the vaccine preparation is subjected only to a measurement of the enzymatic activity of the allergenic enzyme in the solid phase after a separation of the liquid phase from the solid phase (measurement 3).
En otro aspecto adicional de la invención, la preparación de vacuna se somete tanto a una medición de la actividad enzimática de la mezcla de la fase líquida y la fase sólida (medición 1) como a una medición de la actividad enzimática de la enzima alergénica en la fase líquida (medición 2). In a further aspect of the invention, the vaccine preparation is subjected both to a measurement of the enzymatic activity of the mixture of the liquid phase and the solid phase (measurement 1) and to a measurement of the enzymatic activity of the allergenic enzyme in the liquid phase (measurement 2).
En otro aspecto adicional de la invención, la preparación de vacuna se somete tanto a una medición de la actividad enzimática de la enzima alergénica en la fase líquida (medición 2) como a una medición de la actividad enzimática de la enzima alergénica en la fase sólida (medición 3). In a further aspect of the invention, the vaccine preparation is subjected both to a measurement of the enzymatic activity of the allergenic enzyme in the liquid phase (measurement 2) and to a measurement of the enzymatic activity of the allergenic enzyme in the solid phase. (measurement 3).
La distribución de las enzimas alergénicas entre la fase líquida y la fase sólida es un parámetro que es característico para cada enzima alergénica, y de ahí que pueda servir para caracterizar el estado y la actividad inmunológica de una preparación de vacuna. Por consiguiente, el fin de los aspectos de la invención anteriores que implican mediciones de la actividad enzimática de diversas combinaciones de diferentes fases de la preparación de vacuna y/o la preparación de vacuna completa es facilitar información adicional sobre la actividad inmunológica de la preparación de vacuna. The distribution of allergenic enzymes between the liquid phase and the solid phase is a parameter that is characteristic for each allergenic enzyme, and hence it can be used to characterize the state and immunological activity of a vaccine preparation. Accordingly, the purpose of the above aspects of the invention that involve measurements of the enzymatic activity of various combinations of different phases of the vaccine preparation and / or the complete vaccine preparation is to provide additional information on the immunological activity of the preparation of vaccine.
En otro aspecto de la invención se mide la actividad enzimática de una disolución de enzima alergénica usada para preparar la preparación de vacuna con adyuvante, y la medición de dicha disolución se compara con la medición obtenida de la preparación de vacuna con adyuvante con el fin de evaluar el efecto sobre la actividad inmunológica de la preparación de la preparación de vacuna con adyuvante. In another aspect of the invention the enzymatic activity of an allergenic enzyme solution used to prepare the vaccine preparation with adjuvant is measured, and the measurement of said solution is compared with the measurement obtained from the vaccine preparation with adjuvant in order to evaluate the effect on the immunological activity of the preparation of the vaccine preparation with adjuvant.
En otro aspecto adicional de la invención, la preparación de vacuna se somete a la medición de actividad enzimática inmediatamente después de la preparación y después de uno o más periodos de almacenamiento, y la indicación de la actividad inmunológica de la preparación de vacuna se basa en una comparación de las mediciones anteriores y posteriores. In a further aspect of the invention, the vaccine preparation is subjected to the measurement of enzyme activity immediately after preparation and after one or more storage periods, and the indication of the immunological activity of the vaccine preparation is based on a comparison of the previous and subsequent measurements.
En otro aspecto de la invención, la indicación de la actividad inmunológica de la preparación de vacuna se basa en una comparación de la medición obtenida para preparación de vacuna con adyuvante y mediciones correspondientes anteriores del mismo tipo de preparación de vacuna con adyuvante o de otro tipo de preparación de vacuna. PROCEDIMIENTOS Y MATERIALES Preparación de vacunas de alérgeno con adyuvante de gel de aluminio In another aspect of the invention, the indication of the immunological activity of the vaccine preparation is based on a comparison of the measurement obtained for vaccine preparation with adjuvant and previous corresponding measurements of the same type of vaccine preparation with adjuvant or otherwise. of vaccine preparation. PROCEDURES AND MATERIALS Preparation of allergen vaccines with aluminum gel adjuvant
Se disuelve alérgeno liofilizado en un tampón acuoso y se diluye a una concentración deseada. Se añade “Alhydrogel” (1,3%) a la disolución de alérgeno obtenida mientras se agita y luego se añade agua estéril. La disolución resultante se deja reposar hasta el día siguiente y entonces se añade lentamente tampón mientras se agita para producir el gel de hidróxido de aluminio de alérgeno final. Inmunoelectroforesis en cohete Objetivo Lyophilized allergen is dissolved in an aqueous buffer and diluted to a desired concentration. "Alhydrogel" (1.3%) is added to the allergen solution obtained while stirring and then sterile water is added. The resulting solution is allowed to stand until the next day and then buffer is slowly added while stirring to produce the final allergen aluminum hydroxide gel. Rocket Immunoelectrophoresis Objective
Este procedimiento se usó para cuantificar una proteína dada midiendo la propagación del complejo de proteína-anticuerpo después de electroforesis en un gel de agarosa que contenía anticuerpos dirigidos contra la proteína en investigación. Teoría This procedure was used to quantify a given protein by measuring the spread of the protein-antibody complex after electrophoresis on an agarose gel containing antibodies directed against the protein under investigation. Theory
Este procedimiento se basa en la movilidad del complejo de proteína-anticuerpo sobre un This procedure is based on the mobility of the protein-antibody complex on a
gel de agarosa durante la electroforesis. Los anticuerpos se incorporan en el gel de agarosa durante la polimerización y la proteína de muestra se aplica luego a los pocillos. Las proteínas se mueven según su movilidad electroforética encontrándose con los anticuerpos en el gel y formando complejos. Estos complejos crecen en tamaño a medida que el antígeno encuentra cada vez más anticuerpos, limitándose así la migración por los poros del gel hasta que no se produzca más migración. Los complejos se visualizan tiñendo el gel. El área delimitada por los complejos es proporcional a la cantidad de proteína aplicada al pocillo. La cuantificación se realiza con respecto a una preparación de patrón interno aplicada en una serie de dilución sobre el mismo gel. Aparatos: agarose gel during electrophoresis. The antibodies are incorporated into the agarose gel during polymerization and the sample protein is then applied to the wells. The proteins move according to their electrophoretic mobility meeting the antibodies in the gel and forming complexes. These complexes grow in size as the antigen encounters more and more antibodies, thus limiting migration through the pores of the gel until no further migration occurs. The complexes are visualized by staining the gel. The area delimited by the complexes is proportional to the amount of protein applied to the well. The quantification is performed with respect to an internal standard preparation applied in a dilution series on the same gel. Apparatus:
Baño de agua calentado controlado por termostato 56 -60ºC Heated water bath controlled by thermostat 56 -60ºC
Aparato de electroforesis (2 recipientes de tampón, 2 electrodos, superficie enfriada y Electrophoresis apparatus (2 buffer containers, 2 electrodes, cooled surface and
cámara) camera)
Fuente de alimentación, Immuno Power 320, Kebo Lab A/S Power supply, Immuno Power 320, Kebo Lab A / S
Ventilador de aire caliente, Team International HL2 Materiales y reactivos: Hot air fan, Team International HL2 Materials and reagents:
Placa de vidrio: 7 x 10cm Glass plate: 7 x 10cm
Mechas de papel: papel de filtro, tamaño estándar: 21 x 10cm, Watman Tampón para los recipientes de electrodos y el gel de agarosa: Paper wicks: filter paper, standard size: 21 x 10cm, Watman Buffer for electrode containers and agarose gel:
Ácido 5,5-dietilbarbitúrtico 0,1 M, Veronal, Tris 0,40 M, Sigma, 5,5-diethylbarbituric acid 0.1 M, Veronal, Tris 0.40 M, Sigma,
Lactato de calcio 2 mM, Purum Gel de agarosa que contiene anticuerpos: 2 mM calcium lactate, Purum agarose gel containing antibodies:
1% (p/v) de agarosa, tipo HAS, Litex 1% (w / v) agarose, type HAS, Litex
Anticuerpo: Rb-a-Derp1, ALK-Abelló A/S Disolución de tinción: Antibody: Rb-a-Derp1, ALK-Abelló A / S Staining solution:
Azul brillante de Coomasie 6 mM R-250, Pierce, 10% de ácido acético, Bie & Berntsen en Coomasie bright blue 6 mM R-250, Pierce, 10% acetic acid, Bie & Berntsen in
43,2% de etanol Disolución de decoloración: 43.2% ethanol Bleaching solution:
10% de ácido acético, Bie & Berntsen en 43,2% de etanol Procedimiento experimental 10% acetic acid, Bie & Berntsen in 43.2% ethanol Experimental procedure
Se colocó una placa de vidrio sobre una superficie nivelada y se limpió con etanol. Se pipetearon 11 ml de agarosa en un tubo de ensayo en un baño de agua a 56ºC, se añadieron 15 µl de anticuerpo y la disolución se mezcló cuidadosamente mediante inversión. La agarosa se vertió cuidadosamente sobre la placa de vidrio evitando la formación de burbujas de aire. Después de la gelificación, una serie de pocillos se perforaron a 1,5 cm del borde inferior de la placa. La placa se colocó sobre la superficie enfriada del aparato de electroforesis. Se establecieron puentes de conexión de 5 capas de papel de filtro y el voltaje a través del gel se ajustó a 2 V/cm. Se aplicaron 10 µl de muestra a los pocillos. Otra placa de vidrio se colocó sobre la parte superior de los puentes de conexión del papel de filtro para evitar la condensación de agua sobre el gel y la electroforesis continuó durante la noche. A glass plate was placed on a level surface and cleaned with ethanol. 11 ml of agarose was pipetted into a test tube in a 56 ° C water bath, 15 µl of antibody was added and the solution was carefully mixed by inversion. The agarose was carefully poured onto the glass plate avoiding the formation of air bubbles. After gelation, a series of wells were drilled 1.5 cm from the bottom edge of the plate. The plate was placed on the cooled surface of the electrophoresis apparatus. Connection bridges of 5 layers of filter paper were established and the voltage across the gel was set at 2 V / cm. 10 µl of sample was applied to the wells. Another glass plate was placed on top of the connection bridges of the filter paper to prevent condensation of water on the gel and electrophoresis continued overnight.
Tras realizarse la electroforesis, la placa de vidrio se colocó sobre papel de filtro y los pocillos se llenaron con agua destilada. Entonces, el gel se cubrió con papel de filtro húmedo y se presionó bajo varias capas de papel de filtro seco, una placa de vidrio gruesa y una carga de 3-4 kg. Después de diez minutos se repitió el procedimiento. Entonces, la placa se colocó en un recipiente con NaCl 0,1 M durante 15-30 minutos seguido por compresión como se describe anteriormente. Después de esto, la placa se secó en una corriente de aire caliente y las placas se tiñeron durante 5 min en disolución de tinción de Coomassie. La placa se sumergió en agua destilada durante algunos segundos con el fin de eliminar la disolución de tinción en exceso. Finalmente, la placa se decoloró durante 2 minutos en baños sucesivos hasta que se alcanzó la decoloración deseada. La placa se secó con aire caliente y la digitalización del gel se hizo por el software Gel-Pro Analyzer 3.1. Purificación de Der p 1 Objetivo After electrophoresis, the glass plate was placed on filter paper and the wells were filled with distilled water. Then, the gel was covered with wet filter paper and pressed under several layers of dry filter paper, a thick glass plate and a load of 3-4 kg. After ten minutes the procedure was repeated. Then, the plate was placed in a vessel with 0.1 M NaCl for 15-30 minutes followed by compression as described above. After this, the plate was dried in a stream of hot air and the plates were stained for 5 min in Coomassie staining solution. The plate was immersed in distilled water for a few seconds in order to remove the excess staining solution. Finally, the plate was discolored for 2 minutes in successive baths until the desired discoloration was achieved. The plate was dried with hot air and the gel scanning was done by Gel-Pro Analyzer 3.1 software. Purification of Der p 1 Objective
El fin es la purificación de Der p 1 a partir de extracto de D. pteronyssinus. Teoría The purpose is the purification of Der p 1 from extract of D. pteronyssinus. Theory
La purificación de Der p 1 implica varias etapas. La aplicación de dos tipos de etapas de cromatografía de afinidad conduce a la Der p 1 purificada. La primera cromatografía se realizó en una columna de SBTI-agarosa. El fin de esta etapa es la eliminación de serina-proteasas contaminantes presentes en el extracto, haciendo que el extracto sea más estable. The purification of Der p 1 involves several stages. The application of two types of affinity chromatography steps leads to purified Der p 1. The first chromatography was performed on a SBTI-agarose column. The purpose of this stage is the elimination of contaminating serine proteases present in the extract, making the extract more stable.
La segunda etapa en la purificación se realiza en una columna de 4C1B8-Sepharose. 4C1B8 es un anticuerpo monoclonal de ratón específico para Der p 1 (de Martin Chapman). Der p 1 se eluye aplicando un gradiente de pH. The second stage in the purification is performed on a 4C1B8-Sepharose column. 4C1B8 is a mouse monoclonal antibody specific for Der p 1 (from Martin Chapman). Der p 1 is eluted by applying a pH gradient.
El algoritmo diagnóstico de la purificación se muestra en la Figura 1. The diagnostic purification algorithm is shown in Figure 1.
Se realiza una purificación adicional sobre una columna de SBTI con el fin de eliminar completamente trazas de la serina-proteasa Der p 3 que se copurifica con Der p 1 en la etapa previa. Las fracciones que contienen Der p 1 se recogieron y se concentraron por ultrafiltración. Aparatos: Further purification is performed on a SBTI column in order to completely remove traces of the Der p 3 serine protease that is copurified with Der p 1 in the previous step. Fractions containing Der p 1 were collected and concentrated by ultrafiltration. Apparatus:
Sistema ÄKTA explorer FPLC, Amersham Biosciences ÄKTA explorer FPLC system, Amersham Biosciences
Centrífuga Sorval RC 3B Plus, Du Pont Materiales y reactivos: Sorval RC 3B Plus Centrifuge, Du Pont Materials and reagents:
Purificación por afinidad: Columnas: columna para Der p 1 SBTI-agarosa (SBTI-agarosa), volumen de columna (VC) 1 ml Columna para Der p 1 de CNBr-Sepharose-Acm 4C1B8 (4C1B8-Sepharose), VC 5 ml Extracto de ácaro del polvo doméstico de D. pteronyssinus Tampones para la purificación cromatográfica: Affinity Purification: Columns: column for Der p 1 SBTI-agarose (SBTI-agarose), column volume (VC) 1 ml Column for Der p 1 of CNBr-Sepharose-Acm 4C1B8 (4C1B8-Sepharose), VC 5 ml D. pteronyssinus house dust mite extract Buffers for chromatographic purification:
A11: Solución salina tamponada con fosfato (PBS), Bie & Berntsen A2: PBS, NaCl 0,5 M, Merck B1: Glicina 0,1 M, pH 11, Sigma, NaCl 0,5 M, Merck A11: Phosphate buffered saline (PBS), Bie & Berntsen A2: PBS, 0.5 M NaCl, Merck B1: 0.1 M glycine, pH 11, Sigma, 0.5 M NaCl, Merck
Concentración de proteína: Dispositivos de filtración centrífuga de 15 ml Amicon Ultra-15, Millipore. Intercambio de tampón: Protein concentration: 15 ml centrifugal filtration devices Amicon Ultra-15, Millipore. Buffer Exchange:
Columna de desalinización PD 10, Amersham Biosciences Procedimiento experimental Preparación de muestras Desalination column PD 10, Amersham Biosciences Experimental procedure Sample preparation
Se disolvieron 120 mg de extracto Der p en 10 ml de tampón A11. La muestra se filtró con un filtro de baja unión a proteína de 0,22 µm. Con el fin de reducir la posible proteolisis de Der p 1, todas las operaciones se llevaron a cabo a 5ºC. Todos los tampones usados también se enfriaron hasta 5ºC. Cromatografía de afinidad en columna de SBTI-agarosa 120 mg of Der p extract was dissolved in 10 ml of buffer A11. The sample was filtered with a low 0.22 µm protein binding filter. In order to reduce the possible proteolysis of Der p 1, all operations were carried out at 5 ° C. All buffers used were also cooled to 5 ° C. SBTI-agarose column affinity chromatography
La columna de SBTI-agarosa se equilibró con tampón A11 y 5 ml de la muestra preparada se inyectaron en la columna. Se tomaron muestras de 50 µl de fracciones para la posterior investigación y se congelaron por separado. Las fracciones del flujo continuo que contenían Der p 1 se reunieron para la posterior purificación. Cromatografía de afinidad en columna de 4C1B8-Sepharose The SBTI-agarose column was equilibrated with buffer A11 and 5 ml of the prepared sample was injected into the column. Samples of 50 µl of fractions were taken for further investigation and frozen separately. The continuous flow fractions containing Der p 1 were pooled for subsequent purification. 4C1B8-Sepharose column affinity chromatography
La columna se equilibró con tampón A11 y 5 ml de la muestra (combinación purificada en SBTI-agarosa) se inyectaron en la columna. El material no específicamente unido se eluyó con tampón A2. Después se eluyó Der p 1 con un gradiente respecto al tampón B1. Se pipeteó tampón fosfato 800 mM, pH 7, en los tubos de recogida (200 µl/ml de fracción) destinados para la recogida de Der p 1 con el fin de neutralizar el eluato alcalino. Se tomaron muestras de 50 µl de fracciones y se congelaron por separado para la posterior investigación. Las fracciones del pico de elución se reunieron y se congelaron. Las fracciones que contenían Der p 1 se reunieron y se sometieron a una segunda cromatografía en SBTI-agarosa bajo las mismas condiciones descritas anteriormente. Procedimientos pospurificación The column was equilibrated with buffer A11 and 5 ml of the sample (purified combination in SBTI-agarose) was injected into the column. The non-specifically bound material was eluted with A2 buffer. Then Der p 1 was eluted with a gradient with respect to buffer B1. 800 mM phosphate buffer, pH 7, was pipetted into the collection tubes (200 µl / ml fraction) intended for the collection of Der p 1 in order to neutralize the alkali eluate. Samples of 50 µl of fractions were taken and frozen separately for further investigation. Fractions of the elution peak were pooled and frozen. Fractions containing Der p 1 were pooled and subjected to a second SBTI-agarose chromatography under the same conditions described above. Postpurification Procedures
La combinación, de aproximadamente 140 ml, de la purificación de la segunda columna de SBTI se concentró por ultrafiltración usando filtros de centrífuga de 15 ml Amicon Altra-15. Los filtros se lavaron con tampón PBS y la Der p 1 reunida se centrifugó a 3.500 rpm durante 15 minutos reduciéndose el volumen a 5 ml. The approximately 140 ml combination of the purification of the second SBTI column was concentrated by ultrafiltration using Amicon Altra-15 15 ml centrifuge filters. The filters were washed with PBS buffer and the combined Der p 1 was centrifuged at 3,500 rpm for 15 minutes, reducing the volume to 5 ml.
El tampón se cambió a Tris 50 mM, pH 7, usando la columna de desalinización PD-10 rellena de Sephadex G-25 diseñada para separar sustancias de alto (MW > 5000) a bajo peso molecular (MW < 1000). Absorbancia Objetivos The buffer was changed to 50 mM Tris, pH 7, using the PD-10 desalination column filled with Sephadex G-25 designed to separate substances from high (MW> 5000) to low molecular weight (MW <1000). Absorbance Objectives
Este procedimiento se usa para evaluar la concentración de proteína total. Teoría This procedure is used to evaluate the total protein concentration. Theory
Los aminoácidos aromáticos triptófano, tirosina y fenilalanina absorben luz ultravioleta. Sin embargo, sólo el triptófano y la tirosina absorben a 280 nm, y el triptófano absorbe 5 veces más luz que la tirosina. Esto es debido a la transición n→ n* en el anillo de indol del triptófano en el que la fenilalanina y la tirosina contienen un grupo fenilo. La absorbancia de una proteína guarda una correlación lineal con la cantidad de triptófano y tirosina en la proteína, la longitud de la trayectoria de la luz y la concentración de proteína. Esta relación se llama la ley de Lambert-Beer y viene dada por: The aromatic amino acids tryptophan, tyrosine and phenylalanine absorb ultraviolet light. However, only tryptophan and tyrosine absorb at 280 nm, and tryptophan absorbs 5 times more light than tyrosine. This is due to the n → n * transition in the indole ring of tryptophan in which phenylalanine and tyrosine contain a phenyl group. The absorbance of a protein is linearly correlated with the amount of tryptophan and tyrosine in the protein, the length of the light path and the protein concentration. This relationship is called the Lambert-Beer law and is given by:
A=
en la que la A es la absorbancia, ε es el coeficiente de absorción molar de la proteína (determinado por la cantidad de triptófano y tirosina en la proteína), I es la longitud de la trayectoria de la luz y c es la concentración de proteína. Por tanto, a partir de una medición de absorbancia puede estimarse la concentración de proteína si se conoce el coeficiente de absortividad molar. Aparatos where A is the absorbance, ε is the molar absorption coefficient of the protein (determined by the amount of tryptophan and tyrosine in the protein), I is the length of the light path and c is the protein concentration. Therefore, the protein concentration can be estimated from an absorbance measurement if the molar absorptivity coefficient is known. Appliances
Espectrómetro Lambda 800 UV/VIS, PerkinElmer™ Lambda 800 UV / VIS spectrometer, PerkinElmer ™
100-QS, cubeta de cuarzo, longitud de la trayectoria 1 cm, Hellma® Materiales y reactivos 100-QS, quartz cuvette, path length 1 cm, Hellma® Materials and reagents
Bis-Tris 50 mM, pH 6,5, Sigma Bis-Tris 50 mM, pH 6.5, Sigma
Tris 50 mM, pH 7,0, Sigma 50 mM Tris, pH 7.0, Sigma
Tampón fosfato 50 mM, pH 7,0, Merck 50 mM phosphate buffer, pH 7.0, Merck
Disolución de Helmanex al 2%, Hellma Procedimiento experimental 2% Helmanex dissolution, Hellma Experimental procedure
El espectrofotómetro se encendió 30 min antes de uso para un periodo de calentamiento. La longitud de onda del espectrofotómetro se ajustó a 280 nm y el instrumento se puso a cero para una muestra de blanco que contenía la matriz de la muestra verdadera. La cubeta de cuarzo se lavó primero con una disolución de Helmanex al 2% y luego 4 veces con agua MQ y después se secó con aire a alta presión. Después del secado con aire, el exterior de la cubera se frotó con tejido para limpieza de lentes. Este procedimiento se realizó entre cada medición de muestras. Después de limpiar la cubeta, 200 µl de muestra se transfirieron a la cubeta y se midió la absorbancia. The spectrophotometer was turned on 30 min before use for a warm-up period. The wavelength of the spectrophotometer was adjusted to 280 nm and the instrument was set to zero for a blank sample containing the true sample matrix. The quartz cuvette was washed first with a 2% Helmanex solution and then 4 times with MQ water and then dried with high pressure air. After air drying, the outside of the bucket was rubbed with lens cleaning fabric. This procedure was performed between each sample measurement. After cleaning the cuvette, 200 µl of sample was transferred to the cuvette and the absorbance was measured.
Aparatos Appliances
Molecular Devices Spectra MAX GeminlXS Molecular Devices Spectra MAX GeminlXS
Placa de poliestireno negro de no unión de 96 pocillos Corning Black Corning 96-well non-junction polystyrene plate
Centrífuga Heraeus Sepatech Heraeus Sepatech centrifuge
Mezcladora, Janke & Kunkel Materiales y reactivos Mixer, Janke & Kunkel Materials and reagents
Der p 1 purificada Purified p1 der
Papaína (Car p1) purificada, Sigma Papain (Car p1) purified, Sigma
Boc-QAR-AMC 10 mM, Bachem Boc-QAR-AMC 10 mM, Bachem
Z-FR-AMC 10 mM, Bachem 10 mM Z-FR-AMC, Bachem
E-64 0,70 mM en DMF, Merck E-64 0.70 mM in DMF, Merck
DTT 1 M, Sigma DTT 1 M, Sigma
EDTA 100 mM, Bie & Berntsen 100 mM EDTA, Bie & Berntsen
Tampón Tris 50 mM, pH 7,0, Sigma 50 mM Tris buffer, pH 7.0, Sigma
Tampón Bis-Tris 50 mM, pH 6,5, Sigma 50 mM Bis-Tris buffer, pH 6.5, Sigma
Tampón fosfato, 50 mM, Merck Phosphate buffer, 50 mM, Merck
6,686 mg/ml de hidróxido de aluminio, Brenntag Biosector Procedimiento experimental 6.686 mg / ml aluminum hydroxide, Brenntag Biosector Experimental procedure
Se prepararon disoluciones madre de DTT 1 M y EDTA 100 mM al principio del periodo experimental, se congelaron a -20ºC y se usaron durante todo el periodo del proyecto. Cada día se preparó un tampón nuevo que contenía el agente reductor DTT y EDTA a partir de las disoluciones madre. Para una descripción de las condiciones de ensayo véase la Tabla 4. El DTT es continuamente oxidado por el oxígeno en el aire y, por tanto, cada día debe prepararse un tampón nuevo. Para beneficiarse de las mediciones de alto rendimiento se usó una placa de microvaloración de 96 pocillos y cada pocillo tuvo un volumen de ensayo de 200 µl. La placa de microvaloración era opaca para evitar la contaminación cruzada de la fluorescencia emitida entre pocillos. El sustrato se diluyó a la concentración final en el tampón nuevamente preparado que contenía DTT y EDTA y se transfirió a la placa de microvaloración. La enzima se diluyó en el Stock solutions of 1M DTT and 100 mM EDTA were prepared at the beginning of the experimental period, frozen at -20 ° C and used throughout the project period. A new buffer containing the reducing agent DTT and EDTA was prepared every day from the stock solutions. For a description of the test conditions see Table 4. The DTT is continuously oxidized by oxygen in the air and, therefore, a new buffer must be prepared every day. To benefit from high performance measurements, a 96-well microtiter plate was used and each well had a test volume of 200 µl. The microtiter plate was opaque to avoid cross contamination of the fluorescence emitted between wells. The substrate was diluted to the final concentration in the newly prepared buffer containing DTT and EDTA and transferred to the microtiter plate. The enzyme was diluted in the
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10 10
15 fifteen
20 twenty
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mismo tampón y se incubó 10 min en el caso de papaína y 20 min en el caso de Der p 1 para su activación. El mezclado, la transferencia y la incubación se llevaron a cabo a temperatura ambiente. Después de la incubación, la disolución de enzima se transfirió a la placa de microvaloración y se iniciaron las mediciones. Las mediciones se llevaron a cabo durante 10 min con un total de 36 mediciones para cada pocillo y mezcla automática entre cada medición. same buffer and incubated 10 min in the case of papain and 20 min in the case of Der p 1 for activation. Mixing, transfer and incubation were carried out at room temperature. After incubation, the enzyme solution was transferred to the microtiter plate and measurements were initiated. The measurements were carried out for 10 min with a total of 36 measurements for each well and automatic mixing between each measurement.
Tabla 4. Condiciones del ensayo con enzimas. Table 4. Conditions of the enzyme assay.
- Variables Variables
- Papaína Der p 1 Papain Der p 1
- Sustrato Substratum
- Z-FR-AMC Boc-QAR-AMC Z-FR-AMC Boc-QAR-AMC
- Inhibidor Inhibitor
- E-64 E-64 E-64 E-64
- DTT DTT
- 1-5 mM 5 mM 1-5 mM 5 mM
- EDTA EDTA
- 1-5 mM 1 mM 1-5 mM 1 mM
- Tampón Tampon
- Bis-Tris 50 mM Tris 50 mM 50 mM Bis-Tris 50 mM Tris
- Temperatura Temperature
- 37ºC 37ºC 37 ° C 37 ° C
- pH pH
- 6,5 7,0 6.5 7.0
- Tiempo de incubación, activación Incubation time, activation
- 10 min 20 min 10 minutes 20 min
El volumen de ensayo no se dividió equitativamente para cada experimento. Por tanto, los volúmenes específicos para enzima, sustrato, tampón e inhibidor fueron diferentes de experimento a experimento dependiendo del fin del experimento (Tabla 5). The test volume was not divided equally for each experiment. Therefore, the specific volumes for enzyme, substrate, buffer and inhibitor were different from experiment to experiment depending on the end of the experiment (Table 5).
Tabla 5. Volúmenes del ensayo con enzimas. Table 5. Enzyme assay volumes.
- Variables Variables
- Actividad Cinética Valoración de sitios activos Activity Kinetics Valuation of active sites
- Enzima Enzyme
- 50 µl 50 µl 50 µl 50 µl 50 µl 50 µl
- Sustrato Substratum
- 100 µl 100 µl 100 µl 100 µl 100 µl 100 µl
- Inhibidor Inhibitor
- - - 50 µl - - 50 µl
- Tampón Tampon
- 50 µl 50 µl - 50 µl 50 µl -
- Total Total
- 200 µl 200 µl 200 µl 200 µl 200 µl 200 µl
Después de medir la actividad enzimática, la pendiente máxima de la curva de progreso se estimó usando el software SoftMax® PRO Life Sciences Edition, Molecular Devices, 2001. Después de estimar la velocidad inicial de los experimentos se transfirieron a Prism y se analizaron. Ensayo de unión a IgE After measuring the enzymatic activity, the maximum slope of the progress curve was estimated using the SoftMax® PRO Life Sciences Edition software, Molecular Devices, 2001. After estimating the initial velocity of the experiments, they were transferred to Prism and analyzed. IgE binding assay
Ensayo de inhibición de IgE para alérgeno en disolución y para alérgeno adsorbido y después eluido de un gel de adyuvante de hidróxido de aluminio. IgE inhibition test for allergen in solution and for allergen adsorbed and then eluted from an aluminum hydroxide adjuvant gel.
Este ensayo evalúa la capacidad que tiene un alérgeno de unirse a IgE de sueros de pacientes alérgicos a esa fuente de alérgenos. En este contexto, este ensayo se usó para evaluar la influencia de la unión de un alérgeno a hidróxido de aluminio en su capacidad de unirse a IgE, y por tanto, en su actividad alergénica. Procedimiento This trial assesses the ability of an allergen to bind to IgE from sera from patients allergic to that source of allergens. In this context, this assay was used to evaluate the influence of the binding of an allergen to aluminum hydroxide on its ability to bind IgE, and therefore, on its allergenic activity. Process
Los experimentos de inhibición de IgE se realizaron en un instrumento ADVIA centaur. Las diluciones seriadas (realizadas con TECAN (P-05-07F294)) del inhibidor (antígeno en disolución o vacuna en adyuvante de gel de antígeno) se mezclaron con una cantidad fijada de antígeno biotinilado y se incubaron adicionalmente con una IgE absorbida en la fase sólida. La cantidad de alérgeno biotinilado unido a la fase sólida se estimó como la luz emitida después de la incubación con estreptavidina marcada con éster de acridinio. Los datos sin procesar se procesaron en Excel y se transfirieron a GraphPad Prism v. 4.0 para el análisis final (ajuste a curva, representación y comparaciones estadísticas). Los datos se ajustaron a una función logística de cuatro parámetros: IgE inhibition experiments were performed on an ADVIA centaur instrument. Serial dilutions (made with TECAN (P-05-07F294)) of the inhibitor (solution antigen or vaccine in antigen gel adjuvant) were mixed with a fixed amount of biotinylated antigen and further incubated with an IgE absorbed in the phase solid. The amount of biotinylated allergen bound to the solid phase was estimated as the light emitted after incubation with streptavidin labeled with acridinium ester. Unprocessed data was processed in Excel and transferred to GraphPad Prism v. 4.0 for the final analysis (curve fit, representation and statistical comparisons). The data was adjusted to a four-parameter logistic function:
y las curvas ajustadas se consideraron paralelas entre sí cuando la pendiente (HS) de los ajustes individuales no se diferenciaban significativamente. Procedimiento experimental and the adjusted curves were considered parallel to each other when the slope (HS) of the individual adjustments did not differ significantly. Experimental procedure
Debido a la naturaleza del hidróxido de aluminio no es posible evaluar la unión a IgE en presencia de hidróxido de aluminio. Por tanto, el efecto de la adsorción de Der p 1 a hidróxido de aluminio sobre Der p 1 se evaluó después de la elución de la Der p 1. Una muestra de 500 µl de Der p 1 165 µg/ml se incubó con 100 µl de hidróxido de aluminio 6,868 mg/ml durante 1 hora a 4ºC. Después de la adsorción, la disolución se centrifugó durante 5 minutos a 13.000 rpm. El sedimento se resuspendió en 300 µl de tampón fosfato 50 mM y se incubó durante 2 horas con el fin de eluir la Der p 1 adsorbida del hidróxido de aluminio. De la misma forma se trataron 300 µl de control de Der p 1 165 µg/ml sin hidróxido de aluminio. Una muestra de extracto de Der p se preparó para la incubación con IgE de suero reunido. EJEMPLO 1 Optimización de sustrato y enzima Due to the nature of aluminum hydroxide it is not possible to evaluate the binding to IgE in the presence of aluminum hydroxide. Therefore, the effect of the adsorption of Der p 1 on aluminum hydroxide on Der p 1 was evaluated after elution of Der p 1. A 500 µl sample of Der p 1 165 µg / ml was incubated with 100 µl of aluminum hydroxide 6,868 mg / ml for 1 hour at 4 ° C. After adsorption, the solution was centrifuged for 5 minutes at 13,000 rpm. The pellet was resuspended in 300 µl of 50 mM phosphate buffer and incubated for 2 hours in order to elute the adsorbed Der p 1 from the aluminum hydroxide. In the same way, 300 µl of Der p 1 165 µg / ml control were treated without aluminum hydroxide. A sample of Der p extract was prepared for incubation with IgE of pooled serum. EXAMPLE 1 Substrate and enzyme optimization
Aunque la fluorescencia de AMC se extingue mientras que está unida al péptido, todavía puede medirse algo de fluorescencia. La influencia de la fluorescencia del sustrato sobre el ensayo se evaluó realizando mediciones de fluorescencia del sustrato a diferentes concentraciones. Se usaron concentraciones de sustrato de 0 µM a 200 µM y se midió la fluorescencia del punto final (Figura 2a). Although AMC fluorescence is extinguished while it is bound to the peptide, some fluorescence can still be measured. The influence of substrate fluorescence on the assay was evaluated by making fluorescence measurements of the substrate at different concentrations. Substrate concentrations of 0 µM to 200 µM were used and the fluorescence of the endpoint was measured (Figure 2a).
La regresión lineal que describe la relación entre la concentración de sustrato y la fluorescencia tiene una pendiente de: The linear regression that describes the relationship between substrate concentration and fluorescence has a slope of:
Esto indica que la fluorescencia disminuye 39,07 URF cada vez que se escinde un µM de sustrato. Como un µM de sustrato produce un µM de AMC, el aumento en la fluorescencia a partir del AMC producido es 4106 URF, que significa que el aumento neto en la fluorescencia cuando el This indicates that the fluorescence decreases 39.07 URF each time a µM of substrate is cleaved. As a µM of substrate produces a µM of AMC, the increase in fluorescence from the AMC produced is 4106 URF, which means that the net increase in fluorescence when the
Todas las mediciones de fluorescencia se convirtieron en una concentración de AMC producido según la curva patrón presentada en la Figura 2b. All fluorescence measurements were converted to an AMC concentration produced according to the standard curve presented in Figure 2b.
Se realizaron estudios preliminares de concentración óptima de enzima y de sustrato para el ensayo de actividad enzimática. Todos los experimentos se llevaron a cabo con DTT 1 mM y EDTA 5 mM en concentraciones de ensayo. De la bibliografía, la papaína debería estar presente en el intervalo de nM y el sustrato en el intervalo de µM, dependiendo del sustrato (Schulz y col.; A Sensitive Fluorescent Assay for Measuring the Cysteine Protease Activity of Der p 1, a Major Allergen From the House Dust Mite Dermatophagoides pteronyssinus, Journal of Clinical Pathology: Molecular Pathology, vol. 51, pág. 222-224, 1998; John y col.; Functional Effects of the Inhibition of the Cysteine Protease Activity of the Major House Dust Mite Allergen Der p 1 by a Novel Peptide-based Inhibitor, Clinical and Experimental Allergy, vol. 30, pág. 784-793, 2000; Szabelski y col; Influence of Me2SO and Incubation Time on Papain Activity Studied Using Fluorogenic Substrates, Acta Biochimica Polonica, vol. 48:4, pág. 995-1002; 2001). Para optimizar las condiciones exactas se usó un diseño experimental de 3 x 3 (Figura 3). Preliminary studies of optimal enzyme and substrate concentration were performed for the enzyme activity assay. All experiments were carried out with 1 mM DTT and 5 mM EDTA in test concentrations. From the literature, papain should be present in the nM range and the substrate in the µM range, depending on the substrate (Schulz et al .; A Sensitive Fluorescent Assay for Measuring the Cysteine Protease Activity of Der p 1, a Major Allergen From the House Dust Mite Dermatophagoides pteronyssinus, Journal of Clinical Pathology: Molecular Pathology, vol. 51, p. 222-224, 1998; John et al .; Functional Effects of the Inhibition of the Cysteine Protease Activity of the Major House Dust Mite Allergen Der p 1 by a Novel Peptide-based Inhibitor, Clinical and Experimental Allergy, vol. 30, p. 784-793, 2000; Szabelski et al; Influence of Me2SO and Incubation Time on Papain Activity Studied Using Fluorogenic Substrates, Acta Biochimica Polonica, vol. 48: 4, p. 995-1002; 2001). To optimize the exact conditions, a 3 x 3 experimental design was used (Figure 3).
Para la concentración de enzima 1 nM, la señal medida en URF/s era aproximadamente igual al LOQ para el ensayo (LOQ = 2,44 URF/s). Esto hace muy poco fidedignas las mediciones con enzima 1 nM. Para la disolución de papaína 2,5 nM, las mediciones fueron al menos 2,3 veces el LOQ y para la disolución de papaína 10 nM fue 10,6 veces. Estos resultados refuerzan una correlación lineal entre las mediciones de la actividad y la concentración de papaína (véase la Figura 3(b)). La curva de progreso de la disolución de papaína 10 nM con sustrato 200 µM (que dio la mayor actividad) mostró que las URF no superaron 15000 hasta 4 min. Esto era un intervalo razonable para las URF ya que la velocidad inicial se mide durante los dos primeros minutos y la correlación entre URF y la concentración de AMC todavía es lineal. Al mismo tiempo, la correlación entre la concentración de sustrato y la actividad enzimática medida no era lineal, que indica que las concentraciones de sustrato usadas en este experimento fueron superiores a la KM. De estos resultados se eligieron concentraciones de sustrato inferiores a 200 µM y concentraciones de papaína de nM, ya que la actividad medida era al menos un orden de magnitud superior al del LOQ. For the 1 nM enzyme concentration, the signal measured in URF / s was approximately equal to the LOQ for the assay (LOQ = 2.44 URF / s). This makes measurements with 1 nM enzyme very unreliable. For the 2.5 nM papain solution, the measurements were at least 2.3 times the LOQ and for the 10 nM papain solution it was 10.6 times. These results reinforce a linear correlation between activity measurements and papain concentration (see Figure 3 (b)). The progress curve of the 10 nM papain solution with 200 µM substrate (which gave the highest activity) showed that the URF did not exceed 15,000 for up to 4 min. This was a reasonable interval for the URF since the initial velocity is measured during the first two minutes and the correlation between URF and the AMC concentration is still linear. At the same time, the correlation between the substrate concentration and the measured enzyme activity was not linear, indicating that the substrate concentrations used in this experiment were higher than KM. From these results, substrate concentrations below 200 µM and papain concentrations of nM were chosen, since the activity measured was at least an order of magnitude greater than that of LOQ.
5 5
10 10
15 fifteen
20 twenty
25 25
30 30
29 29
EJEMPLO 2 Experimentos preliminares sobre la adsorción de hidróxido de aluminio EXAMPLE 2 Preliminary experiments on the adsorption of aluminum hydroxide
Para establecer si era posible determinar la concentración de proteína mediante espectroscopía de absorción en una muestra que contenía hidróxido de aluminio se llevaron a cabo mediciones de absorción de papaína en presencia y en ausencia de hidróxido de aluminio. To establish whether it was possible to determine the protein concentration by absorption spectroscopy in a sample containing aluminum hydroxide, papain absorption measurements were carried out in the presence and absence of aluminum hydroxide.
La absorbancia de las muestras que contenían hidróxido de aluminio mostró un alto nivel de dispersión de la luz, que era de esperar dada la turbidez de la disolución (Figura 4). Como la dilución de la muestra da como resultado concentraciones de proteína inferiores al límite de cuantificación, este procedimiento no es válido para la estimación de proteína bajo las condiciones dadas. Por tanto, la concentración de proteína en una muestra que contenía hidróxido de aluminio se determinó indirectamente restando la cantidad de proteína no unida a hidróxido de aluminio (en la fase líquida) de la cantidad de proteína en la preparación de control (en ausencia de hidróxido de aluminio). The absorbance of the samples containing aluminum hydroxide showed a high level of light scattering, which was expected given the turbidity of the solution (Figure 4). As dilution of the sample results in protein concentrations below the limit of quantification, this procedure is not valid for the estimation of protein under the given conditions. Therefore, the protein concentration in a sample containing aluminum hydroxide was determined indirectly by subtracting the amount of protein not bound to aluminum hydroxide (in the liquid phase) from the amount of protein in the control preparation (in the absence of hydroxide of aluminum).
Para investigar si el hidróxido de aluminio sedimenta durante el periodo de tiempo del ensayo enzimático, la sedimentación se midió como A400 con el tiempo. El perfil de sedimentación gravitacional mostró un umbral de sedimentación a 40 min (Figura 5). Como el ensayo enzimático se completa en 10 min, la sedimentación no se produce en el ensayo. EJEMPLO 3 Componentes de ensayo To investigate whether aluminum hydroxide sediments during the period of the enzymatic test, sedimentation was measured as A400 over time. The gravitational sedimentation profile showed a sedimentation threshold at 40 min (Figure 5). As the enzymatic assay is completed in 10 min, sedimentation does not occur in the assay. EXAMPLE 3 Test Components
Con el fin de verificar si los componentes de ensayo se adsorbieron a hidróxido de aluminio, afectando así el resultado del ensayo enzimático, se llevaron a cabo los siguientes experimentos de unión (Tabla 6). In order to verify whether the test components were adsorbed to aluminum hydroxide, thus affecting the result of the enzymatic test, the following binding experiments were carried out (Table 6).
Tabla 6. Visión general de procedimientos usados para evaluar la influencia de hidróxido de Table 6. Overview of procedures used to assess the influence of hydroxide of
aluminio sobre los componentes de ensayo. *E-64 no mostró ninguna absorción de luz diferente aluminum over the test components. * E-64 showed no different light absorption
entre 200 nm y 900 nm. between 200 nm and 900 nm.
- Medición Measurement
- AMC Z-FR-AMC Boc-QAR-AMC E-64* AMC Z-FR-AMC Boc-QAR-AMC E-64 *
- Punto final Final point
- X X X X X X
- Actividad Activity
- X X X X X X
Todos los ensayos enzimáticos que describen posibles interacciones con hidróxido de aluminio se llevaron a cabo con papaína a una concentración final de 5 nM. Se añadió EDTA a 1 mM y DTT a concentraciones finales de 5 mM. La concentración de hidróxido de aluminio fue 1,14 mg/ml. Como la medición de absorción de 1,14 mg/ml de hidróxido de aluminio muestra un alto nivel de dispersión de la luz, las mediciones de punto final sólo se llevaron a cabo en muestras sin hidróxido de aluminio. Para todos los experimentos referentes a la influencia de hidróxido de aluminio sobre los componentes de ensayo, la adsorción a hidróxido de aluminio se llevó a cabo durante 15 min, 30 min y 60 min. All enzyme assays describing possible interactions with aluminum hydroxide were carried out with papain at a final concentration of 5 nM. 1 mM EDTA and DTT were added at final concentrations of 5 mM. The concentration of aluminum hydroxide was 1.14 mg / ml. Since the absorption measurement of 1.14 mg / ml of aluminum hydroxide shows a high level of light scattering, endpoint measurements were only carried out on samples without aluminum hydroxide. For all experiments concerning the influence of aluminum hydroxide on the test components, adsorption to aluminum hydroxide was carried out for 15 min, 30 min and 60 min.
Se evaluó si el AMC, el producto de ensayo, se adsorbe a hidróxido de aluminio con el tiempo. Se llevaron a cabo mediciones a A350 por triplicado de AMC en un control sin hidróxido de aluminio y en una muestra de sobrenadante, o fase líquida (Figura 6) con el tiempo. El sobrenadante se obtiene a partir de un experimento de adsorción en el que se mezclaron juntos AMC 2 µM en 1,14 mg/ml de hidróxido de aluminio, y luego la fracción de fase sólida se separó de la fase líquida por centrifugación durante 5 minutos a 13.000 rpm. Una ANOVA bilateral de los resultados mostró que los dos factores, absorbancia y tiempo (valor de p = 0,40 y valor de p = 0,066, respectivamente) no tenían efecto significativo sobre los resultados. El término de interacción entre factores (valor de p = 0,70) no mostró efecto significativo. Por tanto, el AMC no se adsorbió significativamente a hidróxido de aluminio bajo las condiciones dadas durante un periodo de tiempo de hasta una hora. It was evaluated whether AMC, the test product, adsorbs to aluminum hydroxide over time. Measurements were performed at A350 in triplicate of AMC in a control without aluminum hydroxide and in a sample of supernatant, or liquid phase (Figure 6) over time. The supernatant is obtained from an adsorption experiment in which 2 µM AMC in 1.14 mg / ml aluminum hydroxide were mixed together, and then the solid phase fraction was separated from the liquid phase by centrifugation for 5 minutes at 13,000 rpm. A bilateral ANOVA of the results showed that the two factors, absorbance and time (p value = 0.40 and p value = 0.066, respectively) had no significant effect on the results. The interaction term between factors (p value = 0.70) showed no significant effect. Therefore, AMC was not significantly adsorbed to aluminum hydroxide under the conditions given for a period of up to one hour.
Para tratar si la presencia de hidróxido de aluminio extinguió la fluorescencia de AMC se realizó un experimento en el que se midió la fluorescencia de AMC 1 µM con y sin hidróxido de aluminio con el tiempo. Éste indicó que no se produjo extinción durante el tiempo del ensayo (Figura 7). Esta concentración de AMC es equivalente a la concentración de AMC del ensayo enzimático generada por papaína y Der p 1. To test whether the presence of aluminum hydroxide extinguished AMC fluorescence, an experiment was performed in which the fluorescence of 1 µM AMC was measured with and without aluminum hydroxide over time. This indicated that there was no extinction during the test time (Figure 7). This concentration of AMC is equivalent to the concentration of AMC of the enzymatic assay generated by papain and Der p 1.
Se examinó si los sustratos usados, Z-FR-AMC y Boc-QAR-AMC, se adsorbieron a hidróxido de aluminio. Para tal fin, los sustratos se mezclaron con 1,14 mg/ml de hidróxido de aluminio. La fase líquida (sobrenadante) se separó de la fase sólida por centrifugación. La concentración de sustrato en el sobrenadante se comparó con la concentración de sustrato en una preparación sin hidróxido de aluminio (control) con el tiempo de dos formas: It was examined whether the substrates used, Z-FR-AMC and Boc-QAR-AMC, were adsorbed to aluminum hydroxide. For this purpose, the substrates were mixed with 1.14 mg / ml of aluminum hydroxide. The liquid phase (supernatant) was separated from the solid phase by centrifugation. The substrate concentration in the supernatant was compared with the substrate concentration in a preparation without aluminum hydroxide (control) over time in two ways:
a) Comparando la absorción a 325 nm (para ambos sustratos, la absorción máxima a) Comparing the absorption at 325 nm (for both substrates, the maximum absorption
producida a 325 nm (Figura 8)) en ambas preparaciones. Las determinaciones se produced at 325 nm (Figure 8)) in both preparations. The determinations are
realizaron por triplicado usando un concentración de sustrato de 40 µM (Figuras 9a y 10a) performed in triplicate using a substrate concentration of 40 µM (Figures 9a and 10a)
b) Midiendo la actividad enzimática de papaína cuando se mezcla con el control en b) Measuring the enzymatic activity of papain when mixed with the control in
ausencia de hidróxido de aluminio, el sustrato en presencia de hidróxido de aluminio absence of aluminum hydroxide, the substrate in the presence of aluminum hydroxide
(mezcla) y en el sobrenadante de la mezcla. Las determinaciones se realizaron por (mixture) and in the supernatant of the mixture. The determinations were made by
triplicado usando concentraciones de sustrato de 30 µM (Figuras 9b y 10b) triplicate using substrate concentrations of 30 µM (Figures 9b and 10b)
Un ANOVA bilateral de los resultados de absorbancia de Z-FR-AMC indicó que el valor de absorbancia (valor de p = 0,88) no tenía efecto significativo (Figura 9a). Por otra parte, el factor tiempo (valor de p < 0,0001) tuvo un efecto significativo sobre el resultado. Sin embargo, la inspección del diagrama de barras muestra una gran variación en el momento 60 min. Cuando sólo se analizaron puntos de datos durante 15 min y 30 min, el factor tiempo no llega a ser significativo (valor de p = 0,95). Esto es un análisis razonable y confirma la validez del sistema de ensayo. A bilateral ANOVA of the Z-FR-AMC absorbance results indicated that the absorbance value (p value = 0.88) had no significant effect (Figure 9a). On the other hand, the time factor (p value <0.0001) had a significant effect on the result. However, the inspection of the bar chart shows a great variation at the time 60 min. When only data points were analyzed for 15 min and 30 min, the time factor does not become significant (p value = 0.95). This is a reasonable analysis and confirms the validity of the test system.
Para el ensayo de actividad, el análisis estadístico del factor hidróxido de aluminio se llevó a cabo como una ANOVA unilateral (Figura 9b). El motivo para excluir el factor tiempo es que se usaron preparaciones de enzima independientes para cada momento de tiempo, confundiéndose así el tiempo y la concentración de enzima. La ANOVA unilateral mostró que no había diferencia significativa entre las medias de todos los resultados de actividad (p = 0,11). Esto corrobora adicionalmente las mediciones de absorbancia que no indican adsorción de Z-FR-AMC a hidróxido de aluminio. For the activity test, the statistical analysis of the aluminum hydroxide factor was carried out as a unilateral ANOVA (Figure 9b). The reason for excluding the time factor is that independent enzyme preparations were used for each moment of time, thus confusing time and enzyme concentration. The unilateral ANOVA showed that there was no significant difference between the means of all activity results (p = 0.11). This further corroborates absorbance measurements that do not indicate adsorption of Z-FR-AMC to aluminum hydroxide.
Una ANOVA bilateral de los resultados de absorbancia de Boc-QAR-AMC indicó que ni el factor absorbancia (valor de p = 0,72), ni el tiempo factor (valor de p = 0,24) ni el factor interacción tenían efecto significativo sobre el resultado (Figura 10a). A bilateral ANOVA of the Boc-QAR-AMC absorbance results indicated that neither the absorbance factor (p value = 0.72), neither the time factor (p value = 0.24) nor the interaction factor had significant effect about the result (Figure 10a).
Para el ensayo de actividad, la investigación estadística se llevó a cabo de la misma forma que para Z-FR-AMC mediante un ANOVA unilateral referente a la respuesta de actividad sola (Figura 10b). La ANOVA unilateral mostró que no había diferencia significativa entre las medias de todos los resultados de actividad (p = 0,98). Esto corrobora las mediciones de absorbancia que no indican adsorción de Boc-QAR-AMC a hidróxido de aluminio. For the activity test, the statistical investigation was carried out in the same way as for Z-FR-AMC using a unilateral ANOVA referring to the activity response alone (Figure 10b). The unilateral ANOVA showed that there was no significant difference between the means of all activity results (p = 0.98). This corroborates absorbance measurements that do not indicate adsorption of Boc-QAR-AMC to aluminum hydroxide.
Para determinar si el inhibidor de cisteína-proteasa E-64 se adsorbió a hidróxido de aluminio se realizaron ensayos enzimáticos en un control de E-64 12,5 nM sin hidróxido de aluminio, una mezcla de E-64 e hidróxido de aluminio, y un sobrenadante de la mezcla, después de haberse separado de la fase sólida por centrifugación. Esta concentración de E-64 no inhibe completamente la actividad enzimática. Por tanto, es posible evaluar la unión de E-64 a hidróxido de aluminio mediante actividad enzimática. To determine whether the cysteine protease inhibitor E-64 was adsorbed to aluminum hydroxide, enzymatic tests were performed in a control of E-64 12.5 nM without aluminum hydroxide, a mixture of E-64 and aluminum hydroxide, and a supernatant from the mixture, after being separated from the solid phase by centrifugation. This concentration of E-64 does not completely inhibit enzyme activity. Therefore, it is possible to evaluate the binding of E-64 to aluminum hydroxide by enzymatic activity.
Se realizó un ANOVA unilateral que no indicó diferencia significativa entre las medias (valor de p = 0,79), de ahí que no tenga lugar adsorción (Figura 11). Los momentos de tiempo se confunden con concentración de enzima debido a la preparación separada de enzima. A unilateral ANOVA was performed that did not indicate a significant difference between the means (p value = 0.79), hence no adsorption takes place (Figure 11). Moments of time are confused with enzyme concentration due to separate enzyme preparation.
Como conclusión a los experimentos referentes a la influencia del hidróxido de aluminio sobre los componentes del ensayo enzimático se encontró que el hidróxido de aluminio no influye en ninguno de los componentes de ensayo, AMC, Z-FR-AMC, Boc-QAR-AMC y E-64, tanto en mediciones de punto final como en mediciones de la actividad enzimática. As a conclusion to the experiments concerning the influence of aluminum hydroxide on the components of the enzymatic test it was found that aluminum hydroxide does not influence any of the test components, AMC, Z-FR-AMC, Boc-QAR-AMC and E-64, both in endpoint measurements and in enzyme activity measurements.
EJEMPLO 4 EXAMPLE 4
Después de la validación del ensayo enzimático con y sin la presencia de hidróxido de aluminio se hizo un diseño experimental para investigar los parámetros cinéticos de papaína y una posible influencia del hidróxido de aluminio sobre ellos. Como se esperaba que la papaína sólo se adsorbiera en un menor grado a hidróxido de aluminio (pI aproximadamente al PZC de hidróxido de aluminio), se eligió como control negativo. Reflejará el posible efecto de la presencia de hidróxido de aluminio en el medio de ensayo sobre los resultados cinéticos cuando la mayor proporción de las moléculas de enzima no esté unida al adyuvante. Una visión general de la preparación de muestras se facilita en la Figura 12. After the validation of the enzyme test with and without the presence of aluminum hydroxide, an experimental design was made to investigate the kinetic parameters of papain and a possible influence of aluminum hydroxide on them. As it was expected that papain would only adsorb to a lesser extent aluminum hydroxide (pI approximately PZC aluminum hydroxide), it was chosen as a negative control. It will reflect the possible effect of the presence of aluminum hydroxide in the test medium on the kinetic results when the greater proportion of the enzyme molecules is not bound to the adjuvant. An overview of sample preparation is given in Figure 12.
Se preparó una disolución de 3 ml con 100 µg/ml de papaína y 1,14 mg/ml de hidróxido de aluminio. Esta disolución se colocó durante 1 h a 4ºC para permitir la adsorción de papaína a hidróxido de aluminio. Después de la adsorción se tomaron 500 µl para el posterior análisis y el resto de la mezcla se centrifugó durante 10 min a 4000 rpm. El resto de las muestras analizadas siguen el algoritmo diagnóstico en la Figura 12. Además, se preparó un control (Con) que contenía papaína en tampón Bis-Tris en ausencia de hidróxido de aluminio. El control se incubó como la mezcla de hidróxido de aluminio durante 1 h a 4ºC y después se analizó. A solution of 3 ml with 100 µg / ml of papain and 1.14 mg / ml of aluminum hydroxide was prepared. This solution was placed for 1 h at 4 ° C to allow adsorption of papain to aluminum hydroxide. After adsorption 500 µl were taken for further analysis and the rest of the mixture was centrifuged for 10 min at 4000 rpm. The rest of the samples analyzed follow the diagnostic algorithm in Figure 12. In addition, a control (Con) containing papain in Bis-Tris buffer was prepared in the absence of aluminum hydroxide. The control was incubated as the aluminum hydroxide mixture for 1 h at 4 ° C and then analyzed.
Las muestras se analizaron con los siguientes procedimientos: The samples were analyzed with the following procedures:
- • •
- Determinación de la concentración de proteína (enzima) (A280nm y valoración de sitios activos) Determination of protein concentration (enzyme) (A280nm and evaluation of active sites)
- • •
- Mediciones de la actividad enzimática Measurements of enzymatic activity
La concentración de proteína de las diferentes muestras se evaluó de dos formas: The protein concentration of the different samples was evaluated in two ways:
Estas mediciones se convirtieron en concentración de proteína por la ley de Lambert-Beer usando un coeficiente de absorción molar para papaína de 2,46 mg/ml. Como no es técnicamente posible determinar la concentración de proteína a partir de A280 en presencia de hidróxido de aluminio, la concentración de papaína en la Mezcla 1 y la Mezcla 2 se estimaron indirectamente. La concentración de proteína en la Mezcla 1 era la misma que en Con, y la concentración de proteína en la Mezcla 2 era la diferencia entre Con y Sob 1. Un ANOVA de los resultados no mostró diferencia entre Con y Sob 1 (valor de p = 0,615) que indica que la papaína no se adsorbe significativamente a hidróxido de aluminio. Las concentraciones de papaína estimadas en el control y la cantidad adsorbida a hidróxido de aluminio se muestran en la Tabla 7. These measurements were converted to protein concentration by Lambert-Beer's law using a molar absorption coefficient for papain of 2.46 mg / ml. As it is not technically possible to determine the concentration of protein from A280 in the presence of aluminum hydroxide, the concentration of papain in Mixture 1 and Mixture 2 was indirectly estimated. The protein concentration in Mix 1 was the same as in Con, and the protein concentration in Mix 2 was the difference between Con and Sob 1. An ANOVA of the results showed no difference between Con and Sob 1 (p value = 0.615) which indicates that papain is not significantly adsorbed to aluminum hydroxide. The concentrations of papain estimated in the control and the amount adsorbed to aluminum hydroxide are shown in Table 7.
Las mediciones de proteína no representan los 100 µg/ml que era la concentración Protein measurements do not represent the 100 µg / ml concentration
estimada en el Con. La pérdida de proteína puede ser debida a la estimación errónea de la concentración de papaína original en la disolución madre. Esta concentración fue medida por el fabricante y, por tanto, no en el mismo instrumento que el resto de las muestras. estimated in Con. The loss of protein may be due to the erroneous estimation of the original papain concentration in the stock solution. This concentration was measured by the manufacturer and, therefore, not on the same instrument as the rest of the samples.
Tabla 7. Determinación de los parámetros cinéticos Vmáx, KM y kcat (Vmáx/concentración de 5 proteína), además de la concentración de proteína para papaína. aConcentración de proteína Table 7. Determination of the kinetic parameters Vmax, KM and kcat (Vmax / 5 protein concentration), in addition to the protein concentration for papain. a Protein concentration
determinada a A280. bConcentración de proteína determinada por valoración de sitios activos. *Las concentraciones de proteína obtenidas se determinan indirectamente (véase el texto). El control representa una preparación de papaína en ausencia de hidróxido de aluminio. Adsorbida se refiere a una preparación de papaína adsorbida a hidróxido de aluminio (Mezcla 2). determined to A280. b Protein concentration determined by assessment of active sites. * The protein concentrations obtained are determined indirectly (see text). The control represents a papain preparation in the absence of aluminum hydroxide. Adsorbed refers to a papain preparation adsorbed to aluminum hydroxide (Mixture 2).
10 10
- Preparación Preparation
- KM (µM) Vmáx (ng/ml·s) Concentración de proteínaa kcat a (1/s) Concentración de proteínab kcat b (1/s) KM (µM) Vmax (ng / ml · s) Protein concentration kcat a (1 / s) Protein concentration kcat b (1 / s)
- Control Control
- 22 373,9 70,8 ng/ml 5,13 33,7 ng/ml 11,41 22 373.9 70.8 ng / ml 5.13 33.7 ng / ml 11.41
- Adsorbida Adsorbed
- 21 44,1 3,0 ng/ml* 14,58 3,4 ng/ml 12,18 twenty-one 44.1 3.0 ng / ml * 14.58 3.4 ng / ml 12.18
Se usó la valoración de sitios activos para estimar la cantidad de enzima activa en las Active site titration was used to estimate the amount of active enzyme in the
diferentes muestras. Esto es una diferencia de la concentración de proteína estimada a partir de different samples. This is a difference in the protein concentration estimated from
A280 que representa el contenido de proteína total de la muestra. Las condiciones de ensayo A280 representing the total protein content of the sample. Test conditions
15 usadas se indican en la Tabla 8 más adelante. Estos resultados muestran que aproximadamente el 7% (Mezcla 3) de la papaína activa se adsorbió a hidróxido de aluminio, mientras que el 91% (Sob 1 + Sob 2) estaba en disolución. Esto está de acuerdo con los resultados obtenidos en la evaluación de la actividad enzimática en las muestras, véase la Sección 4.3.1. 15 used are indicated in Table 8 below. These results show that approximately 7% (Mixture 3) of the active papain was adsorbed to aluminum hydroxide, while 91% (Sob 1 + Sob 2) was in solution. This is in accordance with the results obtained in the evaluation of the enzymatic activity in the samples, see Section 4.3.1.
20 4.3 Actividad enzimática Se realizaron dos tipos de ensayos enzimáticos: (i) mediciones de la actividad usando una concentración fijada de sustrato para evaluar la actividad enzimática y (ii) cinética de Michaelis-Menten para estimar los parámetros cinéticos Vmáx y KM. Todos los ensayos de actividad se realizaron con tampón Bis-Tris, pH 6,5, DTT 5 mM, 20 4.3 Enzymatic activity Two types of enzyme tests were performed: (i) activity measurements using a fixed substrate concentration to evaluate the enzymatic activity and (ii) Michaelis-Menten kinetic activity to estimate the Vmax and KM kinetic parameters. All activity tests were performed with Bis-Tris buffer, pH 6.5, 5 mM DTT,
25 EDTA 1 mM y Z-FR-AMC como sustrato. Una visión general de los diferentes ensayos enzimáticos realizados se facilita en la Tabla 8. Tabla 8. Especificaciones de ensayos con enzimas para el experimento de adsorción de papaína. Las mediciones de la actividad son combinaciones individuales de enzima y sustrato con el fin de evaluar el nivel de actividad en muestras. Las mediciones cinéticas de Michaelis-Menten de la 25 mM EDTA and Z-FR-AMC as substrate. An overview of the different enzyme tests performed is given in Table 8. Table 8. Specifications of enzyme tests for the papain adsorption experiment. Activity measurements are individual combinations of enzyme and substrate in order to assess the level of activity in samples. Michaelis-Menten's kinetic measurements of the
30 actividad enzimática con diferentes concentraciones de sustrato se usan para estimar Vmáx y KM. Enzymatic activity with different substrate concentrations is used to estimate Vmax and KM.
Todas las mediciones fueron por triplicado. All measurements were in triplicate.
- Parámetro de análisis Analysis Parameter
- Actividad Cinética de Michelis-Menten Valoración de sitios activos Activity Michelis-Menten Kinetics Valuation of active sites
- Dilución (Con, Mezcla 1, Sob 1) Dilution (With, Mix 1, Sob 1)
- 2048, 1024, 512, 256 1024 1024 2048, 1024, 512, 256 1024 1024
- Dilución (Mezcla 2, Sob 2, Mezcla 3) Dilution (Mix 2, Sob 2, Mix 3)
- 2048,1024, 512, 256 128 128 2048,1024, 512, 256 128 128
- Concentración de sustrato Substrate concentration
- 30 µM 12,5 µM, 25 µM, 37,5 µM, 50 µM, 75 µM, 100 µM, 125 µM, 150 µM 30 µM 30 µM 12.5 µM, 25 µM, 37.5 µM, 50 µM, 75 µM, 100 µM, 125 µM, 150 µM 30 µM
- Concentración de inhibidor Inhibitor concentration
- 0,0 nM, 0,25 nM, 0,50 nM, 1,0 nM, 1,5 nm, 2,0 nM, 3,0 nM, 4,0 nM 0.0 nM, 0.25 nM, 0.50 nM, 1.0 nM, 1.5 nm, 2.0 nM, 3.0 nM, 4.0 nM
- Tiempo de incubación con DTT DTT incubation time
- 10 min 10 min 60 min* 10 minutes 10 minutes 60 min *
- *Incubación tanto con DTT como con E-64. * Incubation with both DTT and E-64.
Las mediciones de la actividad se usaron para analizar cuantitativamente la cantidad de papaína adsorbida a hidróxido de aluminio y la cantidad libremente distribuida en la disolución. El 96% de la actividad en la Mezcla 1 se encontró en disolución (Sob 1 + Sob 2), mientras que el 8% Activity measurements were used to quantitatively analyze the amount of papain adsorbed to aluminum hydroxide and the amount freely distributed in the solution. 96% of the activity in Mix 1 was found in solution (Sob 1 + Sob 2), while 8%
5 de la actividad de papaína se adsorbió a hidróxido de aluminio (Mezcla 3). La actividad del control es un 17% inferior a la actividad de la Mezcla 1. Esto podría ser debido a una pérdida de actividad de la proteína en el control durante el periodo de tiempo del experimento. Esta pérdida se evitó por la presencia de hidróxido de aluminio. 5 of the papain activity was adsorbed to aluminum hydroxide (Mixture 3). The activity of the control is 17% lower than the activity of Mix 1. This could be due to a loss of activity of the protein in the control during the time period of the experiment. This loss was avoided by the presence of aluminum hydroxide.
Con el fin de evaluar adicionalmente esta observación se realizaron nuevos experimentos In order to further evaluate this observation, new experiments were performed.
10 en los que la actividad de la papaína se siguió con el tiempo en ausencia de hidróxido de aluminio. La papaína se mezcló con tampón Bis-Tris 50 mM a una concentración final de 10 µg/ml en un volumen total de 500 µl. La mezcla se incubó a 4ºC y las muestras se tomaron a 0, 30 y 60 min. Las muestras se diluyeron y se incubaron durante 10 min en tampón que contenía DTT y posteriormente se midió la actividad después de la adición de sustrato. Los resultados analizados 10 in which papain activity was followed over time in the absence of aluminum hydroxide. Papain was mixed with 50 mM Bis-Tris buffer at a final concentration of 10 µg / ml in a total volume of 500 µl. The mixture was incubated at 4 ° C and the samples were taken at 0, 30 and 60 min. The samples were diluted and incubated for 10 min in buffer containing DTT and the activity was subsequently measured after substrate addition. The analyzed results
15 con ANOVA unilateral mostraron que había una diferencia significativa entre los 3 momentos de tiempo (valor de p = 0,015) y por la prueba de comparación de Newman-Keuis se encontró que se diferenciaban 60 min de los otros dos puntos de tiempo, y era un 7% inferior. Estos resultados sugieren que durante los 60 min de incubación entre papaína e hidróxido de aluminio, la papaína en la muestra de control ha perdido el 7% de su actividad. Se produce una pérdida adicional hasta el inicio del ensayo enzimático. 15 with unilateral ANOVA showed that there was a significant difference between the 3 moments of time (p value = 0.015) and by the Newman-Keuis comparison test it was found that they differed 60 min from the other two time points, and it was 7% lower. These results suggest that during the 60 min incubation between papain and aluminum hydroxide, the papain in the control sample has lost 7% of its activity. An additional loss occurs until the start of the enzymatic assay.
Los parámetros de Michaelis-Menten KM y Vmáx se evaluaron en las diferentes muestras. The parameters of Michaelis-Menten KM and Vmax were evaluated in the different samples.
Los valores estimados de KM y Vmáx de las diferentes muestras se muestran en la Tabla 7 anterior. La prueba de Bartlett no indicó diferencia significativa entre las varianzas de muestras de KM (valor de p = 0,758) y se usó un ANOVA unilateral para comparar medias. La prueba de ANOVA unilateral no mostró diferencia significativa entre cálculos aproximados de KM (valor de p = 0,999), que indica que la afinidad hacia el sustrato no cambia cuando la papaína está en presencia y en ausencia de hidróxido de aluminio. The estimated KM and Vmax values of the different samples are shown in Table 7 above. The Bartlett test did not indicate a significant difference between the variances of KM samples (p value = 0.758) and a unilateral ANOVA was used to compare means. The unilateral ANOVA test showed no significant difference between approximate KM calculations (p value = 0.999), which indicates that the affinity towards the substrate does not change when papain is in the presence and absence of aluminum hydroxide.
La Vmáx en disolución (Sob 1 + Sob 2) es el 97% de la de en la Mezcla 1, mientras que la Vmáx en la Mezcla 3 se corresponde con el 7%. The Vmax in solution (Sob 1 + Sob 2) is 97% of that in Mixture 1, while Vmax in Mixture 3 corresponds to 7%.
La Vmáx es específica para una enzima definida y depende linealmente de la concentración de enzima en el ensayo. La normalización de Vmáx por la concentración de enzima da el parámetro kcat, que sólo depende de las características de la actividad enzimática. La Tabla 7 anterior muestra los valores estimados de kcat para las diferentes muestras calculados a partir de los valores de concentración de enzima obtenidos a partir de la valoración de sitios activos y A280. Vmax is specific for a defined enzyme and depends linearly on the enzyme concentration in the assay. The normalization of Vmax by the enzyme concentration gives the kcat parameter, which only depends on the characteristics of the enzymatic activity. Table 7 above shows the estimated kcat values for the different samples calculated from the enzyme concentration values obtained from the valuation of active sites and A280.
Los valores de kcat obtenidos a partir de la determinación de A280 de la concentración de proteína fueron aproximadamente la mitad de los obtenidos con la valoración de sitios activos en el control, que indica que la mitad de la proteína en las muestras era inactiva. Los valores de kcat de Con, Mezcla 1, Sob 1, Mezcla 2 y Mezcla 3 son comparables cuando la concentración de enzima se calculó por valoración de sitios activos, sugiriendo que la presencia de hidróxido de aluminio no afecta las propiedades cinéticas de la papaína. Los valores de kcat de Con, Mezcla 1, Sob 1 y Sob 2 también son comparables cuando la concentración de enzima se calcula a partir de A280. Sin embargo, la determinación indirecta de la concentración de proteína en la Mezcla 2 hace que el valor de kcat sea más impreciso. The kcat values obtained from the determination of A280 of the protein concentration were approximately half of those obtained with the assessment of active sites in the control, which indicates that half of the protein in the samples was inactive. The kcat values of Con, Mixture 1, Sob 1, Mixture 2 and Mixture 3 are comparable when the enzyme concentration was calculated by titration of active sites, suggesting that the presence of aluminum hydroxide does not affect the kinetic properties of papain. The kcat values of Con, Mixture 1, Sob 1 and Sob 2 are also comparable when the enzyme concentration is calculated from A280. However, indirect determination of the protein concentration in Mixture 2 makes the kcat value more inaccurate.
El hecho de que los parámetros cinéticos evaluados en presencia y en ausencia de hidróxido de aluminio no sean significativamente diferentes indica que la presencia de hidróxido de aluminio no afectó la reacción enzimática. Como conclusión, estos resultados muestran que es posible medir las propiedades enzimáticas de una enzima en presencia de hidróxido de aluminio cuando la mayor parte de la enzima (93%) no está unida al adyuvante. The fact that the kinetic parameters evaluated in the presence and absence of aluminum hydroxide are not significantly different indicates that the presence of aluminum hydroxide did not affect the enzymatic reaction. In conclusion, these results show that it is possible to measure the enzymatic properties of an enzyme in the presence of aluminum hydroxide when most of the enzyme (93%) is not bound to the adjuvant.
EJEMPLO 5 EXAMPLE 5
Según la teoría de adsorción de proteínas a hidróxido de aluminio, se esperaba que Der p 1 se adsorbiera (pI inferior al PZC del hidróxido de aluminio). Se examinó el efecto de esta adsorción sobre la actividad y la estructura de Der p 1. According to the theory of protein adsorption to aluminum hydroxide, Der p 1 was expected to be adsorbed (pI lower than the PZC of aluminum hydroxide). The effect of this adsorption on the activity and structure of Der p 1 was examined.
Una visión general de la preparación de muestras se facilita en la Figura 13. Se preparó una disolución de 3 ml con 100 µg/ml de Der p 1 y 1,14 mg/ml de hidróxido de aluminio. Esta disolución se colocó durante 1 h a 4ºC para permitir la adsorción de Der p 1 a hidróxido de aluminio. Después de la adsorción se tomaron 500 µl para el análisis adicional y el resto de la mezcla se centrifugó durante 10 min a 4000 rpm. Se realizó una etapa de elución durante 1 h a 4ºC en la que el sedimento de la Mezcla 2 se resuspendió en tampón fosfato. Además, se prepararon dos controles (Con 1 y Con 2) que contenían Der p 1 en tampón Tris en ausencia de hidróxido de aluminio. Con 1 se analizó al principio del experimento y Con 2 se analizó al final del experimento de 2 horas. An overview of sample preparation is given in Figure 13. A solution of 3 ml with 100 µg / ml of Der p 1 and 1.14 mg / ml of aluminum hydroxide was prepared. This solution was placed for 1 h at 4 ° C to allow adsorption of Der p 1 to aluminum hydroxide. After adsorption 500 µl was taken for further analysis and the rest of the mixture was centrifuged for 10 min at 4000 rpm. An elution step was performed for 1 h at 4 ° C in which the sediment of Mixture 2 was resuspended in phosphate buffer. In addition, two controls (With 1 and With 2) were prepared containing Der p 1 in Tris buffer in the absence of aluminum hydroxide. With 1 it was analyzed at the beginning of the experiment and with 2 it was analyzed at the end of the 2 hour experiment.
Las muestras se analizaron con los siguientes procedimientos: The samples were analyzed with the following procedures:
- • •
- Determinación de la concentración de proteína (A280 nm y RIE) Determination of protein concentration (A280 nm and RIE)
- • •
- Mediciones de la actividad enzimática Measurements of enzymatic activity
- • •
- Unión a IgE Union to IgE
La determinación de la concentración de Der p 1 en las diferentes muestras se evaluó por A280 y RIE. The determination of the concentration of Der p 1 in the different samples was evaluated by A280 and RIE.
Con el fin de cuantificar el contenido de proteína, la absorbancia a 280 nm se midió en muestras sin hidróxido de aluminio (Con 1, Con 2, Sob y Elu). Las mediciones de absorbancia se convirtieron en la concentración de proteína por la ley de Lambert-Beer usando un coeficiente de absorción molar para Der p 1 de 1,72 mg/ml como se muestra en la Tabla 8a. In order to quantify the protein content, absorbance at 280 nm was measured in samples without aluminum hydroxide (With 1, With 2, Sob and Elu). Absorbance measurements were converted to protein concentration by Lambert-Beer law using a molar absorption coefficient for Der p 1 of 1.72 mg / ml as shown in Table 8a.
Tabla 8a. Determinación de los parámetros cinéticos Vmáx, Km y kcat (Vmáx/concentración de Table 8a. Determination of the kinetic parameters Vmax, Km and kcat (Vmax / concentration of
proteína), además de concentración de proteína para Der p1. aConcentración de proteína protein), in addition to protein concentration for Der p1. a Protein concentration
determinada a A280. Concentración de proteína determinada por RIE. *Las concentraciones de determined to A280. Protein concentration determined by RIE. * The concentrations of
proteína obtenidas se determinan indirectamente (véase el texto). El control representa una Proteins obtained are determined indirectly (see text). The control represents a
preparación de Der p 1 en ausencia de hidróxido de aluminio. Adsorbida se refiere a una Preparation of Der p 1 in the absence of aluminum hydroxide. Adsorbed refers to a
preparación de Der p 1 adsorbida a hidróxido de aluminio (Mezcla 2). Preparation of Der p 1 adsorbed to aluminum hydroxide (Mixture 2).
- Preparación Preparation
- KM (µM) Vmáx (ng/ml·s) Concentración de proteínaa kcat a (1/s) Concentración de proteínac kcat c (1/s) KM (µM) Vmax (ng / ml · s) Protein concentration kcat a (1 / s) Protein concentration kcat c (1 / s)
- Control Control
- 47 0,25 10,4 0,024 13,9 0,018 47 0.25 10.4 0.024 13.9 0.018
- Adsorbida Adsorbed
- 56 0,15 7,1* 0,022 7,8 0,019 56 0.15 7.1 * 0.022 7.8 0.019
- Eluida Eluted
- 51 0,11 4,0 0,025 7,6 0,014 51 0.11 4.0 0.025 7.6 0.014
La concentración de proteína en la Mezcla 1 y la Mezcla 2 se estimó indirectamente. La concentración de proteína en la Mezcla 1 se consideró la misma que en Con 1 y la concentración de proteína en la Mezcla 2 era la diferencia entre Con 1 y Sob. Una prueba de la t no mostró The protein concentration in Mix 1 and Mix 2 was estimated indirectly. The protein concentration in Mix 1 was considered the same as in Con 1 and the protein concentration in Mix 2 was the difference between Con 1 and Sob. A t test did not show
5 diferencia significativa entre la concentración de proteína en Con 1 y Con 2 (valor de p = 0,092). El 32% del contenido de proteína en Con 1 se encontró en Sob, que indica un grado de adsorción de aproximadamente el 70%. De la proteína adsorbida, el 56% se eluyó de hidróxido de aluminio usando tampón fosfato. 5 significant difference between protein concentration in Con 1 and Con 2 (p value = 0.092). 32% of the protein content in Con 1 was found in Sob, which indicates an adsorption degree of approximately 70%. Of the adsorbed protein, 56% was eluted from aluminum hydroxide using phosphate buffer.
10 Otro procedimiento aplicado para cuantificar el contenido de proteína era RIE. Las muestras Con 1, Con 2, Sob y Elu se evaluaron juntas con tres patrones de Der p 1 (125 ng, 250 ng y 500 ng). En la Tabla 8a se muestran las concentraciones de Der p 1 estimadas de Der p 1 en el control, la cantidad adsorbida a hidróxido de aluminio, además de la cantidad eluida. Los valores estimados se generaron a partir de la curva patrón de regresión lineal de los 10 Another procedure applied to quantify protein content was RIE. Samples With 1, With 2, Sob and Elu were evaluated together with three Der p 1 standards (125 ng, 250 ng and 500 ng). The estimated Der p 1 concentrations of Der p 1 in the control, the amount adsorbed to aluminum hydroxide, in addition to the eluted amount are shown in Table 8a. The estimated values were generated from the linear regression standard curve of the
15 tres patrones (concentración en función del área de precipitado). El 44% del contenido de proteína en Con 1 se encontró en Sob que indica indirectamente un grado de adsorción de aproximadamente el 56%. De la proteína adsorbida, el 98% se eluyó de hidróxido de aluminio usando tampón fosfato. La concentración de Con 1 y Con 2 estaba fuera del área de predicción de la curva patrón y, por tanto, es probable que la concentración de Der p 1 esté subestimada. Esto 15 three patterns (concentration depending on the area of precipitate). 44% of the protein content in Con 1 was found in Sob that indirectly indicates an adsorption degree of approximately 56%. Of the adsorbed protein, 98% was eluted from aluminum hydroxide using phosphate buffer. The concentration of Con 1 and Con 2 was outside the prediction area of the standard curve and, therefore, it is likely that the concentration of Der p 1 is underestimated. This
20 puede explicar el alto grado de elución de Der p 1 de hidróxido de aluminio ya que la concentración de Der p 1 adsorbida se estima como la diferencia entre Con 1 y Sob. 20 can explain the high degree of elution of Der p 1 from aluminum hydroxide since the concentration of adsorbed Der p 1 is estimated as the difference between Con 1 and Sob.
Se realizaron diferentes tipos de ensayos enzimáticos: (i) mediciones de la actividad usando una concentración fijada de sustrato para evaluar la actividad enzimática, y (ii) cinética de 25 Michaelis-Menten para estimar los parámetros cinéticos Vmáx y KM. Different types of enzymatic assays were performed: (i) activity measurements using a fixed substrate concentration to evaluate the enzymatic activity, and (ii) Michaelis-Menten kinetics to estimate the Vmax and KM kinetic parameters.
Todos los ensayos de actividad se realizaron con tampón Tris, pH 7,0, DTT 5 mM, EDTA 1 mM y Boc-QAR-AMC como sustrato. Una visión general de los diferentes ensayos enzimáticos realizados se facilita en la Tabla 9. Tabla 9. Especificaciones de ensayos con enzimas para el experimento de adsorción de Der p 1. All activity tests were performed with Tris buffer, pH 7.0, 5 mM DTT, 1 mM EDTA and Boc-QAR-AMC as substrate. An overview of the different enzyme tests performed is given in Table 9. Table 9. Specifications of enzyme tests for the Der p 1 adsorption experiment.
30 Las mediciones de la actividad son combinaciones individuales de enzima y sustrato con el fin de 30 Activity measurements are individual enzyme and substrate combinations in order to
evaluar el nivel de actividad en muestras. Las mediciones cinéticas de Michaelis-Menten de la actividad enzimática con diferentes concentraciones de sustrato se usan para estimar Vmáx y KM. Todas las mediciones fueron por triplicado. Evaluate the level of activity in samples. Michaelis-Menten kinetic measurements of enzyme activity with different substrate concentrations are used to estimate Vmax and KM. All measurements were in triplicate.
- Parámetro de análisis Analysis Parameter
- Medición de la actividad Cinética de Michelis-Menten Activity Measurement Michelis-Menten Kinetics
- Dilución (Con 1, Mezcla 1, Sob, Mezcla 2, Elu, Con 2) Dilution (With 1, Mix 1, Sob, Mix 2, Elu, With 2)
- 4 y 8 8 4 and 8 8
- Concentración de sustrato Substrate concentration
- 100 µM 25 µM, 50 µM, 75 µM, 100 µM, 150 µM, 200 µM 100 µM 25 µM, 50 µM, 75 µM, 100 µM, 150 µM, 200 µM
- Concentración de inhibidor Inhibitor concentration
- Tiempo de incubación Incubation time
- 20 min 20 min 20 min 20 min
- * Incubación tanto con DTT como con E-64. * Incubation with both DTT and E-64.
5 Las mediciones de la actividad de Der p 1 en ausencia y en presencia de hidróxido de aluminio se usaron para cuantificar la cantidad de Der p 1 adsorbida a hidróxido de aluminio y la cantidad libremente distribuida en la disolución. Los resultados de las mediciones de la actividad se resumen en la Figura 14. 5 Measurements of the activity of Der p 1 in the absence and in the presence of aluminum hydroxide were used to quantify the amount of Der p 1 adsorbed to aluminum hydroxide and the amount freely distributed in the solution. The results of the activity measurements are summarized in Figure 14.
La actividad de la Der p 1 no adsorbida en Sob se corresponde con el 33% de la actividad The activity of Der p 1 not adsorbed on Sob corresponds to 33% of the activity
10 en la Mezcla 1. El 66% de la actividad de Der p 1 se adsorbió a hidróxido de aluminio y el 67% de esta actividad se desorbió después de la elución de la Mezcla 2 con tampón fosfato. Con el fin de monitorizar la estabilidad de Der p 1 durante el periodo de experimento, la actividad de Con 1 se midió al principio del experimento y Con 2 al final. La realización de una ANOVA unilateral en Con 1, Con 2 y Mezcla 1 no mostró diferencia significativa entre las medias (valor de p = 0,76). Esto 10 in Mix 1. 66% of Der p 1 activity was adsorbed to aluminum hydroxide and 67% of this activity was desorbed after elution of Mix 2 with phosphate buffer. In order to monitor the stability of Der p 1 during the experiment period, the activity of Con 1 was measured at the beginning of the experiment and Con 2 at the end. The performance of a unilateral ANOVA in Con 1, Con 2 and Mixture 1 showed no significant difference between the means (p value = 0.76). This
15 indica que ni el tiempo ni la presencia de hidróxido de aluminio influyen en la actividad de Der p 1 bajo estas condiciones. 15 indicates that neither time nor the presence of aluminum hydroxide influences the activity of Der p 1 under these conditions.
Los parámetros de Michaelis-Menten KM y Vmáx se evaluaron en las diferentes muestras. La Figura 15 muestra una curva típica de Michaelis-Menten para Der p 1 en presencia de The parameters of Michaelis-Menten KM and Vmax were evaluated in the different samples. Figure 15 shows a typical Michaelis-Menten curve for Der p 1 in the presence of
20 hidróxido de aluminio. Los valores de KM y Vmáx se muestran en la Tabla 8a. La prueba de Bartlett no indicó diferencia significativa entre las varianzas de KM (valor de p = 0,11) y una ANOVA unilateral no mostró diferencia significativa entre las medias de las muestras (valor de p = 0,62). Esto indica que la afinidad de Der p 1 hacia Boc-QAR-AMC no cambia en presencia de hidróxido de aluminio. 20 aluminum hydroxide. KM and Vmax values are shown in Table 8a. The Bartlett test did not indicate a significant difference between the variances of KM (p value = 0.11) and a unilateral ANOVA showed no significant difference between the means of the samples (p value = 0.62). This indicates that the affinity of Der p 1 towards Boc-QAR-AMC does not change in the presence of aluminum hydroxide.
25 La Vmáx de Con 2 es un 14% inferior a Vmáx en Con 1 (prueba de la t, valor de p = 0,0024) que indica que Der p 1 ha perdido actividad durante el periodo de tiempo del experimento. Una prueba de comparación múltiple de Newman-Keuls no mostró diferencia significativa entre Vmáx de Con 1 y la Mezcla 1 (p > 0,05), sugiriendo que el hidróxido de aluminio no tuvo influencia en la actividad de Der p 1. Además, parece que el hidróxido de aluminio ha evitado la pérdida de actividad en el tiempo observado de Con 1 a Con 2. La Vmáx en Sob y la Mezcla 2 es el 30% y el 62% de Vmáx en la Mezcla 1, respectivamente. El 68% de la actividad en la Mezcla 2 se encontró en Elu. 25 The Vmax of Con 2 is 14% lower than Vmax in Con 1 (t-test, p value = 0.0024) indicating that Der p 1 has lost activity during the time period of the experiment. A Newman-Keuls multiple comparison test showed no significant difference between Vmax of Con 1 and Mixture 1 (p> 0.05), suggesting that aluminum hydroxide had no influence on the activity of Der p 1. In addition, it seems that aluminum hydroxide has prevented the loss of activity in the observed time from Con 1 to Con 2. Vmax in Sob and Mixture 2 is 30% and 62% Vmax in Mixture 1, respectively. 68% of the activity in Mix 2 was found in Elu.
Los valores de kcat de Der p 1 se estimaron a partir de los valores de Vmáx obtenidos y las concentraciones de proteína obtenidas de los diferentes procedimientos (A280 y RIE) como se muestra en la Tabla 8a. Los valores de kcat de las diferentes muestras son comparables cuando la concentración de proteína se estimó por A280 y RIE. The kcat values of Der p 1 were estimated from the Vmax values obtained and the protein concentrations obtained from the different procedures (A280 and RIE) as shown in Table 8a. The kcat values of the different samples are comparable when the protein concentration was estimated by A280 and RIE.
Como conclusión, los valores de KM y kcat obtenidos para Der p 1 no fueron significativamente diferentes en ausencia de hidróxido de aluminio ni cuando la mayor parte de las moléculas de Der p 1 (60-70%) se adsorben al hidróxido de aluminio. Estos datos corroboran que es posible medir la actividad enzimática de una enzima adsorbida a hidróxido de aluminio haciendo una evaluación del impacto que tiene la adsorción de una enzima a hidróxido de aluminio sobre la actividad/estructura de la enzima posible. In conclusion, the KM and kcat values obtained for Der p 1 were not significantly different in the absence of aluminum hydroxide or when most of the Der p 1 molecules (60-70%) were adsorbed to aluminum hydroxide. These data confirm that it is possible to measure the enzymatic activity of an enzyme adsorbed to aluminum hydroxide by evaluating the impact of an enzyme adsorption on aluminum hydroxide on the activity / structure of the possible enzyme.
Se evaluó la influencia del hidróxido de aluminio sobre la capacidad de Der p 1 en ausencia de hidróxido de aluminio (Con 1) y de Der p 1 unida y eluida de hidróxido de aluminio (Elu) para unirse a IgE de sueros de pacientes alérgicos a HDM. The influence of aluminum hydroxide on the ability of Der p 1 in the absence of aluminum hydroxide (Con 1) and bound and eluted Der p 1 of aluminum hydroxide (Elu) to bind IgE from sera of patients allergic to HDM
La inhibición de la señal de Der p 1 patrón marcada con biotina usando concentraciones crecientes de Der p 1 en Con 1 y Elu bajo evaluación siguió una curva descendente sigmoide (Figura 16). Inhibition of the biotin-labeled Der p 1 standard signal using increasing concentrations of Der p 1 in Con 1 and Elu under evaluation followed a sigmoid downward curve (Figure 16).
Comparando la curva de Con 1 con Elu es evidente que los niveles de fondo son idénticos, por tanto es posible la inhibición completa en cualquier caso. Esto indica que todos los epítopos de IgE en Con 1 todavía estaban presentes en Elu. Una prueba de la t de una muestra que compara las pendientes de Con 1 y Elu mostró que las medias no eran significativamente diferentes (p = 0,83), que indica que la afinidad de IgE hacia epítopos en Der p 1 se conservó tras la unión a hidróxido de aluminio Comparing the curve of Con 1 with Elu it is clear that the background levels are identical, therefore complete inhibition is possible in any case. This indicates that all IgE epitopes in Con 1 were still present in Elu. A t-test of a sample comparing the slopes of Con 1 and Elu showed that the means were not significantly different (p = 0.83), which indicates that the affinity of IgE towards epitopes in Der p 1 was retained after aluminum hydroxide bond
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