JPH0478639B2 - - Google Patents
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- JPH0478639B2 JPH0478639B2 JP58099039A JP9903983A JPH0478639B2 JP H0478639 B2 JPH0478639 B2 JP H0478639B2 JP 58099039 A JP58099039 A JP 58099039A JP 9903983 A JP9903983 A JP 9903983A JP H0478639 B2 JPH0478639 B2 JP H0478639B2
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- Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】
インターロイキン2(以下、「IL−2」と略記
する。)は、ヒト、マウス等に存在する免疫伝達
因子であり、抗腫瘍薬、免疫不全症治療薬、自己
免疫疾患治療薬、診断薬、試薬等の応用が期待さ
れている。IL−2は、例えば、脾細胞、血中の
リンパ球、Tリンパ球由来の悪性化細胞株等の株
化細胞を用いて産生されまたは遺伝子組み換え技
術により他の生物、微生物を用いて産生される
が、このようにして得られる粗IL−2は、一般
に低濃度のIL−2しか含有しておらず、多くの
夾雑物を含んでいるため、特に医薬として実用に
供するためには、そのようなIL−2を精製する
ことが不可欠である。
IL−2の精製法としては、次のようなものが
報告されている。
ガロらは、人末梢血中のリンパ球の産生した
IL−2を塩析、イオン交換クロマログラフイー
(DEAE−セフアローズ)を行なつた後、ポリエ
チレングリコールを0.1%含有する緩衝液中でゲ
ル過クロマトグラフイーを2度用い、更にSDS
を用いたポリアクリルアミドゲル電気泳動による
精製を行ない、精製度808倍のIL−2を回収率0.8
%で得ている(R.C.Gallo et al.,J.Immunol.
128 1122(1982))。しかし、この方法は、回収率
が低く、電気泳動による精製は大量調製に適して
いない。またSDSを用いるため、精製サンプル中
の界面活性剤メデシル硫酸ナトリウムを除去する
ことがはなはだ難しく、臨床用に適さない。ガロ
らはゲル過の際、緩衝液中にポリエチレングリ
コールを添加しているが、これはIL−2がイン
ターフエロンと同様に培養上清には極微量しか含
まれておらず、不純蛋白が少なくなると各種の操
作過程により容器、樹脂等へ付着しその回収が困
難となるのを防止するためである。その回収法に
ついての各報告とも種々の工夫がなされているが
難しいのが現状である。
オツペンハイムらは、フエニルセフアローズ、
DEAE−セフアセルゲル過、電気泳動を用いて
人末梢血、扁桃腺、脾臓より産生したIL−2を
精製しているが、精製度は70〜120倍と低く、ま
た等電点電気泳動による精製を行なつているため
大量調製に適しない(J.Oppenheim et al.,J.
Immunol.128 1620(1982))
また、ムーアら(M.A.S. Moore et al.,J.
Exp.Med.156 454(1982))は、人末梢血より採
取したリンパ球より産生させた人IL−2をイオ
ン交換クロマトグラフイー(DEAE−セルロー
ス)、ゲル過による精製の後、2種のアフイニ
テイークロマトグラフイーを試みており、精製度
の点では優れているが(3万倍以上、)原料のIL
−2の比活性が低いため精製度が高くなつている
ことを考慮する必要があること、また収率が低い
等の欠点を有する。
その他では、ギリスら(S.Gillis et al.,J.
Immunol.124 1954(1980))、ライヒら(E.Reich
et al.,J.Exp.Med.154 422(1981))等が、イオ
ン交換クロマトグラフイー、ゲル過クロマトグ
ラフイー、電気泳動等を組合せた精製法を報告し
ているが、回収率、操作性に欠点があり、大量調
製に適しない。
本発明者らは、IL−2の回収率のよい大量調
製法を確立すべく鋭意研究をおこなつた結果、(A)
多孔質ガラスブーズクロマト担体、(B)陽イオン交
換クロマト担体、(C)ゲル濾過クロマト担体、(D)疎
水性クロマト担体および(E)金属キレートクロマト
担体の5種のクロマト担体のうち3種以上を組合
せて用いることにより、IL−2の回収率が高
く、数10以上の大量処理も比較的簡単な操作
で行え、精製度も高いというIL−2の濃縮精
製法に要求される3条件を満たす方法の提供され
ることを知見し、更に前記5種のクロマト担体の
うちの3種以上を組合せて用いる中でも、特定の
担体を特定の順序での組合せで用いることにより
上記3条件がよりよく満たされることを知見し
(後出実施例1〜5、14及び15と実施例6〜13と
を比較せよ)、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、インターロイキン2を含
む水溶液を(A)多孔質ガラスビーズクロマト担体、
(B)陽イオン交換クロマト担体、(C)ゲル濾過クロマ
ト担体、及び(D′)逆相高速液体クロマト担体
をこの順に用いて処理することを特徴とするイン
ターロイキン2の精製濃縮法に関する。なお、こ
の方法において、(C)ゲル濾過クロマト担体を用い
る処理と(D′)逆相高速液体クロマト担体を用
いる処理との間に(D)疎水性クロマト担体及び/又
は(E)金属キレートクロマト担体を用いる処理を付
加することもできる。
本発明の精製濃縮法に付しうるIL−2の種類
には特別の制限はなく、ヒト末梢血血、脾臓、扁
桃腺、ヒトT白血病細胞、サル、ウシ、ウマ、ラ
ツト、マウス由来でもよく、また遺伝子工学的手
法で産生されるIL−2培養的由来のものでもよ
い。またIL−2産生用培地としては、血清培地
でも無血清培地でもかまわないが、本発明の方法
は、より不純蛋白の多い血清培地により産生した
ものに大きな効果を発揮する。
本発明で用いるクロマト担体のそれぞれについ
ての用法を以下に示す。
A:多孔質ガラスビースクロマト担体
蛋白質などの夾雑物を含むIL−2溶液をPH
5〜10、好ましくはPH6.5〜8.5で多孔質ガラス
ビーズに接触させてIL−2を吸着させる。PH
が低過ぎるとIL−2の吸着効率が低下し、高
過ぎるとIL−2の安定性が低下する。
ここで用いるIL−2を含む溶液としては、
例えば、培養上清細胞の抽出液、限外過膜法
等による濃縮液、塩析による蛋白沈澱物を再溶
解したもの、あるいは粗精製IL−2溶液であ
つてもよい。
なお、吸着の際のIL−2溶液のイオン強度
は吸着にはあまり大きな影響を与えないが、
NaCl濃度で1.0M以上になると非吸着IL−2の
量が増加するため0.5M以下が望ましい。
このようにして吸着させたIL−2は、例え
ば、次のような方法で溶出される。すなわち(1)
エチレグリコール、グリセリン等を1〜99%、
好ましくは20〜90%含んだ緩衝液を用いて溶出
する。ここに、緩衝液としては、通常用いられ
るものであればいずれでもかまわず、PH領域も
IL−2が安定な領域であればよい。
又は(2)PHが1〜5好ましくは1.5〜3.5である
溶離液で溶出する。溶離液はPHがこの範囲のも
のであればいずれの酸を用いてもかまわない。
又は(3)CNS-、I-、Br-、ClO4 -、Li+、Ca2+、
アルキルアンモニウムイオン等による塩類を含
む溶離液を用いて溶出する。ここにおいて塩類
の濃度は0.1M以上好ましくは0.4〜1.0Mであれ
ばよい。なお、PH、酸に関しては(1)の溶離液に
同じ。
因みに、多孔質ガラスビーズとしては、例え
ばCPG−10(エレクトロヌクレオニクス社製)
等が挙げられる。
B:陽イオン交換クロマト担体
陽イオン交換クロマト担体としてはスルホン
酸基、リン酸基、カルボン酸基、スルホプロピ
ル基又はカルボキシメチル基等のイオン交換基
がシリカゲルアルミナ、合成高分子、天然高分
子又は架橋等の修飾をした天然高分子上に結合
したものが数多く知られている。これらはIL
−2が安定なPH域で用いることができるもので
あれば、どれもIL−2の精製に用いることが
できる。
陽イオン交換クロマト担体のうち、カルポキ
シメチル基を有するクロマト担体の用法につい
て述べる。
まず、蛋白等の夾雑物を含んだIL−2溶液
をPH2〜8、好ましくはPH5〜7でカルボキシ
メチル系陽イオン系交換クロマト担体と接触さ
せてIL−2をこれに吸着させる。
この際イオン強度は、IL−2の担体への吸
着効率を高くする観点から低く抑える必要があ
り、使用する緩衝液のPH、塩類の種類によつて
も異なるが、酢酸−酢酸ナトリウム緩衝液の場
合では、濃度を0.15M程度以下に抑える方がよ
い。
吸着させたIL−2を溶出させる方法は、
()PHの上昇、()イオン強度の増加、()
PH及びイオン強度の上昇のいずれの方法も有効
であるが、IL−2の量が微量の場合、低イオ
ン強度では担体、容器等への付着等により回収
率が低下することがあるのでイオン強度を上昇
することにより溶離させる方が好ましい。酢酸
−酢酸ナトリウム緩衝液(PH6.0)の場合では、
0.3M以上好ましくは0.5M以上がよい。因みに
本発明の実施に適当な陽イオンクロマト担体と
してはCMセフアデツクスC−25(フアルマシ
ア社製)がある。
C:ゲル過クロマト担体
ゲル過クロマト担体としては、架橋デキス
トラン系、多孔性合成高分子系、多孔性シリカ
ゲル系等多く知られており、分子量分画の範囲
が数千から十万程度であり、かつ、IL−2を
非特異的に吸着しないものであれば、何れのも
のでも用いることができる。
用いる緩衝液のPHもIL−2が安定な範囲で
あればよいが、酸性条件下では夾雑する蛋白の
析出もあるため、中性付近のPHが望ましい。
イオン強度については、IL−2の担体およ
び容器への吸着を防ぐため、NaClを用いる場
合0.5M以上の濃度が望ましい。
因みに本発明の実施に適当なゲル過クロマ
ト担体としてはセフアデツクスG−75(フアル
マシア社製)があり、特に粒径の小さいスーパ
ーフアイン級が適している。
D′:逆相高速体クロマト担体
逆相高速液体クロマト担体としては、多孔性
ポリスチレン系担体及び化学結合型シリカゲル
担体を例として挙げることが出来る。因みに、
本発明の実施に適当な多孔性ポリスチレン系担
体としては、例えば、日立ゲル#3013(日立製
作所製)(実施例6参照)があり、一方、化学
結合型シリカゲル担体としては、例えば、
Ultrapore RPSC(ベツクマン社製)、Protesil
300 Diphenyl(ワツトマン社製)、Unisil Q
PH(実施例11参照)およびUnisil Q CN(実
施例12参照)(いずれもガスクロ工業社製)な
どが挙げられる。このうち、実施例7〜10及び
13に示したように、化学結合型シリカゲル担
体、とくに、Ultrapore RPSCやProtesil 300
Diphenylのようにポアサイズの大きなもの
(いずれも300Å)を用いると、より高い精製度
が得られる。
これらの担体を用いる場合、IL−2を含む
溶液からのIL−2の吸着は、IL−2及びクロ
マト担体が安定なPH領域であればいずれのPHで
もよいが、特に、化学結合型シリカゲル担体を
用いる場合には、担体の安定性から中性以下の
PH領域であることが望ましい。また、IL−2
溶液の塩濃度についても特に制限はない。更
に、IL−2溶液は水と混和しうる有機溶媒を
60%まで含んでいてもよく、望ましくは有機溶
媒の割合は20%以下である。担体に吸着された
IL−2は、水と混和しうる有機溶媒、望まし
くはメタノール、エタノール、プロパノール又
はアセトニトリルを30%以上望ましくは50%以
上含有する溶離液で溶離することが出来る。こ
の際、実施例7〜13に示したように通常の高速
液体クロマト装置を用いて、有機溶媒の含量を
上昇させながら溶出する、グラジエント溶出を
行なうことが望ましい。
D:疎水性クロマト担体
疎水性クロマト担体としてはプロピル基、ブ
チル基、オクチル基、オクタデシル基等のアル
キル基、フエニル基等のアリル等、フエニルメ
チル基、ジフエニルメチル基等のアロアルキル
基、またはシアノプロピル基等の置換アルキル
基等が架橋デキストラン等の天然高分子、合成
高分子またはシリカゲル等の上に結合したも
の、および多孔性ポリスチレン等の合成高分子
数多く知られている。これらはIL−2が安定
なPH域で吸脱着できるものであれば、どれも
IL−2の精製に用いることができる。
これら担体を用いてIL−2溶液よりIL−2
を吸着する場合()溶液のPHを低くする、
()溶液の塩濃度を高くする、()溶液中の
有機溶媒の割合を低くするかもしくは含有させ
ないの()から()までの何れか1つを用
い、又は2つ以上を組み合わせることにより良
好な結果を得ることができる。また、これらの
担体に吸着されたIL−2を担体から溶出させ
る場合、(1)溶離液のPHを高くする、(2)溶離液の
塩濃度を低くする、(3)溶離液中の有機溶媒の割
合を高くする、の(1)〜(3)までの何れか1つを用
い、又は2つ以上を組み合わせることにより効
率よく溶出回収することができる。
因みに本発明の実施に適当な疎水クロマト担
体としては、例えばフエニルセフアロースCL
−4B(フアルマシア社製)、日立ゲル#3013(日
立製作所製)があり、これらを用いる疎水クロ
マトによるIL−2の精製について次に述べる。
フエニルセフアロースCU−4Bをクロマト担
体として用いる場合、夾雑物として蛋白等を含
むIL−2溶液をPH2〜8好ましくはPH6〜7
とし、更にイオン強度を高めるため、NaClを
用いる場合であれば最終濃度を0.5M以上、好
ましくは0.75M以上としたのち担体に吸着させ
る。吸着されたIL−2は、イオン強度を低下
させることによつて担体より溶離することがで
きるが、この時用いる溶離液はNaClを用いる
場合0.5M以下好ましくは0.25M以下の濃度が
望ましい。
この吸脱着に際し、担体に吸着させる前の
IL−2溶液、担体の洗浄液、溶離中にグルコ
ース、シヨ糖を0.3M以上となるように添加し
ておくと、IL−2の担体からの回収率、精製
度が共に著しく改善される。
多孔性ポリスチレン系担体である日立ゲル
#3013をクロマト担体として用いる場合、IL
−2を含む溶液からのIL−2の担体への吸着
は、IL−2が安定なPH域であれば何れのPHで
もよく、又、IL−2溶液の塩濃度についても
特に制限はない。更にIL−2溶液は水溶液で
も水と混和しうる有機溶媒を60%まで含んでい
てもよく、望ましくは有機溶媒の割合は20%以
下である。担体に吸着されたIL−2は、水と
混和しうる有機溶媒望ましくはメタノール、エ
タノール、プラパノール又はアセトニトリルを
30%以上望ましくは50%以上含有する溶離液で
溶離することができる。
さらに、本発明の実施に適当な疎水クロマト
担体として、化学結合型シリカゲルと総称され
る多くの担体があり、例えばUltrapore RPSC
(ベツクマン社製)、Protesil300 Diphenyl(ワ
ツトマン社製)、UnisilQ PHおよびUnisil Q
CN(いずれもガスクロ工業社製)などがあ
げられる。
E:金属キレートクロマト担体
金属キレートクロマト担体としては、銅キレ
ート樹脂、亜鉛キレート樹脂等が知られてい
る。例えば、銅キレート樹脂は文献(J.Porath
et al.,Nature258 598(1975))の方法により
調製できる。
作成した銅キレート樹脂にIL−2含有水溶
液をPH5以上好ましくはPH6以上で吸着させ
る。この際イオン強度はあまり影響を与えない
が、NaCl濃度で1.5M以上となるIL−2の吸着
効率が低下する。
このようにして吸着したIL−2は、溶出液
のPHを4.5以下好ましくは3.5以下に低下させる
ことによつて溶離する。
IL−2吸脱着の際、グルコース、シヨ糖、
尿素等を添加することにより、回収率、精製度
が向上する。また、銅キレート樹脂は、少量の
樹脂に多量の蛋白質を吸着しうることから、精
製の目的にはもちろんのこと、希薄なIL−2
溶液を濃縮する目的にも有効である。
以上のAからEまでの各種クロマト担体を用い
る操作を3種以上組み合せることにより、就中、
A、B、C、(所望によりD及び/又はEpなお、
D及びEの順序は問わない。)、及びD′の各種ク
ロマト担体を用いる操作をこの順で組み合せるこ
とにより、従来公知の方法で報告されているIL
−2の回収率を大きく上回る回収率で、高純度に
精製されたIL−2を得ることができる。
それぞれのクロマト担体はカラムに充てんして
用いてもよく、またパツチ法で用いてもよい。ま
た、いわゆる高速液体クロマトグラフイーと呼ば
れる担体及び装置の組み合わせはIL−2を単一
な迄に精製する方法として特にすぐれている。担
体に吸着されたIL−2の溶離は、一種類の溶離
液でもよく、二種類以上の溶離液の組成を段階的
に変化させるいわゆるステツプサイズ法でもよ
く、また溶離液の組成を連続的に変化させるいわ
ゆるグラジエント法によつてよい。各種クロマト
担体の組み合わせの順序は前述のように、A、
B、C、(所望によりD及び/又はE)、及び
D′とする。もちろん、各操作の前処理、後処理
として適宜、濃縮、希釈、PH調整、他物質の添
加、透析、塩析、遠心分離、加熱、冷却、凍結、
凍結乾燥、溶解、過等常用の処理を加えてもよ
く、また、同じ担体を2回以上用いてもよく、同
じグループに属する複数の担体に用いてもよく、
AからE以外の原理に基づくクロマト担体を用い
る操作を加えてもよい。本発明の方法によれば、
(A)多孔質ガラスビーズクロマト担体を用いる処理
により、培養上清の体積を一挙に100分の1まで
に濃縮するが可能となり、(B)陽イオン交換クロマ
ト担体を用いる処理により、さらにその10分の1
とすることができ、大量処理におけるその後の取
扱いを著しく簡単化することが可能となり、(C)ゲ
ル濾過クロマト担体を用いる処理により、更に高
分子量の蛋白質を除き、純度を高めて次のD′)
の操作を効率よく行なうことが可能となり、そし
て(D′)逆相高速液体クロマト担体を用いる処
理により、回収率よく、極めて高純度のIL−2
を得ることができる。また、(C)ゲル濾過クロマト
担体を用いてる処理と(D′)逆相高速液体クロ
マト担体を用いる処理との間に(D)疎水性クロマト
担体及び/又は(E)金属キレートクロマト担体を用
いる処理を付加することにより、より高純度の
IL−2を得、(D′)の操作における精製効率を高
めることが可能となるのである。
因みに、例えばヒトIL−2の場合、このA〜
Eのすべての操作を組合せた例では、精製度5000
倍以上、全操作での回収率が50%と他法と較べて
大きく改善され、得られた精製物は5×106〜
107unit/mgの比活性を示した。
なお、IL−2活性の測定は、以下のごとくに
行なつた。検体100μを96穴マイクロタイター
ブレートの1列目に入れ、5%FEBを含有する
ダルベツコ変法イーグル培地(DMEM)で2倍
希釈を繰り返して96穴マイクロブレート上におい
て各100μの希釈系列を作成する。そこにギリ
スら(ネーチヤー(Nature)268巻154頁
(1977))によつて教示された方法に従つて作成し
た活性化Tリンパ球株を4×103個/100μの細
胞密度とし、100μ宛各くぼみに添加する。37
℃、5%炭酸ガスインキユベーター中20時間培養
後、トリチウムチミジン0.5μCiを加え、4時間パ
ルスをおこなつた後、この分野で良く知られた方
法に従つて細胞をハーベストし、細胞内に取り込
まれた放射線量を測定する。IL−2活性の高い
培養上清ほどに活性化Tリンパ球内に取り込まれ
るトリチウムチミジン量が多いことから培養上清
中のIL−2産生量を容易に知ることが出来る。
この場合、ConA刺激ラツト脾臓細胞培養液
(脾細胞1×106個/ml、ConA 5μg/ml添加48
時間培養)中の該IL−2産生量を1単位/mlと
規定し、相対値より活性単位を算出する。(ギリ
スらジヤーナル・オブ・イムノロジー(J.
Immunol.)120巻2027頁(1978)参照)。
実施例 1
(担体A.B.C.DおよびEの併用)
コンカナバリンA10μg/mlで24時間刺激した
ATCC CRL 8129 細胞(ヒトTリンパ球白血
病細胞、RPMI培地牛胎児血清1%で培養)を使
用して得たヒトIL−2を含有する培養上清20
(蛋白濃度0.57mg/ml、IL−2比活性980unit/
mg)を限外過装置ホロフアイバー HIP5(アミ
コン社製)により濃縮し容量を3.5にした後、
塩酸、水酸化ナトリウムによりPHを7.7に調整し
た。
このIL−2溶液を多孔質ガラスビーズクロマ
ト担体であるCPG−10(孔径350Å、120−200メ
ツシユ、Electro−Nucleonics 社製)のカラム
(カラムサイズは44mm径×70mm、容量106ml)に通
液し、IL−2を吸着させた。なおこのカラムは、
あらかじめ0.2M Naclを含む0.1Mトリス−塩酸
緩衝液(PH7.7)で充分平衡化しておいたもので
ある。
その後、0.2M NaClを含む0.1Mトリス−酢酸
緩衝液(PH7.7)400ml、次に0.1Mトリス−酢酸
緩衝液(PH8.0)300mlを通液し、カラム内を洗浄
した後、0.75Mのチオシアン酸カリウムを含む
0.1Mトリス−酢酸緩衝液(PH8.0)350mlでIL−
2を溶離させた。溶出曲線は図1に示した。同図
で、実線は吸光度を、点線はIL−2活性を示す。
得られたIL−2溶離液に飽和硫安水1.4を加え、
1夜4℃で放置後析出した蛋白を6000rpm、30分
で遠心分離し、上清を除いたあと、140mlの
0.07M酢酸−酢酸ナトリウム緩衝液(PH6.0)に
溶解させた。えられたIL−2溶液を市販の透析
膜容器に入れ、50倍量の同緩衝液中で一晩4℃で
透析し、PH、イオン強度を一定とした。
その後陽イオン交換クロマト担体CMセフアデ
ツクスC−25(フアルマシヤ社製)のカラム(カ
ラムサイズ32mm口径×120mm、容量95ml)に通液
しIL−2を吸着させた。
尚、カラムは予め十分な量の0.07M酢酸−酢酸
ナトリウム緩衝液(PH6.0)にて平衡化したもの
を用いた。
その後、カラムを0.07M酢酸−酢酸ナトリウム
緩衝液(PH6.0)150mlで洗浄した後、0.5M酢酸
−酢酸ナトリウム緩衝液(PH6.0)150mlでIL−2
を溶離させた。
溶出曲線は図2に示した。実線、点線の別は図
1に同じ。
溶離したIL−2溶液に固形硫安を加え飽和度
を80%とし、1夜4℃で放置した後6000rpm30分
で遠心分離し上清を除いたあと20mlの0.05Mリン
酸緩衝液(PH7.0)に溶解させた。
えられたIL−2溶液をゲル過カラムクロマ
トグラフイーに供した。担体としては、セフアデ
ツクスG−75スーパーフアイン(フアルマシア社
製)、カラムは44mmφ×90cmのものを用いた。ゲ
ル過カラムの平衡化には、1.25Mの塩化ナトリ
ウムを含む0.05Mリン酸緩衝液(PH7.0)を用い、
溶出の際にも同じ緩衝液を用いた。流速は10ml/
hr。
なお、ゲル過カラムクロマトグラフイーの溶
出曲線は図3に示した。IL−2活性は分子量
15000〜20000付近に溶出する。
ゲル過クロマトグラフイーで得られたIL−
2画分にグルコースを1.0M濃度になるように添
加し、フエニル−セフアロースCL−4B(フアル
マシア社製)のカラム(16mmφ×35mm、容量7.0
ml)に通液しIL−2を吸着させた。フエニルセ
フアロースカラムは、事前に1.0Mグルコース、
1.25M塩化ナトリウムを含む0.05Mリン酸緩衝液
(PH7.0)で平衡化しておいたものを用いた。
吸着させた後、カラムの平衡化に用いたのと同
じ緩衝液でカラムを洗浄した後、1.0Mグルコー
ス、0.1塩化ナトリウムを含む0.05Mリン酸緩衝
液(PH7.0)60mlでIL−2を溶離させた。
フエニルセフアロースクロマトグラフイーの溶
出曲線を図4に示す。
得られたIL−2溶液に1.0M濃度となるように
尿素を添加した後、ポーラスらの方法(Nature,
258、598(1975))によつて調製した銅キレートカ
ラム(カラムサイズ10mmφ×15mm、容量1.2ml、
グルコース1.0M、尿素1.0M、塩化ナトリウム
0.1Mを含む0.05Mリン酸緩衝液(PH7.0)で平衡
化させておいたもの)に通液し、IL−2を吸着
させた。
カラムを0.1M塩化ナトリウム1.0Mグルコース
および1.0M尿素を含む0.05Mリン酸緩衝液(PH
7.0)10ml、1.0Mグルコースおよび1.0M尿素を含
む0.05Mリン酸緩衝液(PH6.0)10mlで洗浄した
後、1.0Mグルコースおよび1.0M尿素を含む
0.05Mクエン酸ナトリウム−塩酸緩衝液(PH3.0)
10mlでカラムに吸着されたIL−2を溶離させた。
銅キレートクロマトグラフイーの溶出曲線を図
5に示す。尚、このようにしてえられたヒトIL
−2は、等電点電気泳動(フアルマシア社製
FBE3000)による分析より等電点8.0〜8.1であつ
た。またSDS−ポリアクリルアミドゲル電気泳動
(フアルマシア社製 GE−4)による分析よ
り、分子量約17000であつた。
精製の結果を表1に示した。
【表】
実施例 2
(担体A.C.DおよびEの併用)
実施例1と同様にして得たIL−2の含有培養
上清14(蛋白濃度0.53mg/ml、IL−2比活性
1080unit/mg)に固形硫安を加え飽和度75%にな
るよう溶解させ一夜4℃で放置した。析出した蛋
白を6000rpm30分間で遠沈分離した後、0.2M塩
化ナトリウムを含んだ0.1Mトリスー塩酸緩衝液
(PH7.7)1500mlに溶解した。
このIL−2溶液をあらかじめ0.2M塩化ナトリ
ウムを含む0.1Mトリス−塩酸緩衝液(PH7.7)で
平衡化させておいたCPG−10カラム(容量85ml)
に通液し、IL−2を吸着させた。
その後上記平衡緩衝液200mlで、次に0.1Mトリ
ス−酢酸緩衝液(PH8.0)150mlで洗浄後、エチレ
ングリコールを50%(v/v)含む0.1Mトリス
−酢酸緩衝液(PH8.0)300mlでIL−2を溶離させ
た。
次に溶離したIL−2溶液に1の飽和硫安水
を加え軽く撹拌し、一夜4℃で放置した。析出し
た蛋白を5000rpm30分間で遠沈分離した後、
0.05Mリン酸緩衝液(PH7.0)60mlに溶解し、ゲ
ル過カラムクロマトグラフヒーに供した。樹脂
としては、セフアデツクスG−75スーパーフアイ
ンを用いた。緩衝液は実施例1と同様のものを用
い、流速は40ml/hrとした(カラムサイズ44mmφ
×90cm)。
ゲル過クロマトグラフイーで得られたIL−
2活性画分にグルコースを1.0M濃度になるよう
に添加し、フエニルセフアロースカラム(32mmφ
×30mm、容量24ml)に通液しIL−2を吸着させ
た。次にカラムを平衡化緩衝液(0.05リン酸緩衝
液(PH7.0)+1.25M NaCl+1.0Mグルコース)で
洗浄した後1.0Mグルコース、0.15M塩化ナトリ
ウムを含む0.05Mリン酸緩衝液100mlでIL−2を
溶離させた。
得られたIL−2溶離液に1.2M濃度まで尿素を
添加した後、銅キレート樹脂(カラムサイズ16mm
φ×15mm、容量3ml、グルコース1.0M、尿素
1.2M、塩化ナトリウム0.15Mを含む0.05Mリン酸
緩衝液(PH7.0)で平衡化した。)に
吸着させた後、上記平衡化緩衝液、1.0Mグル
コースおよび1.2M尿素を含む0.1M酢酸−酢酸ナ
トリウム緩衝液(PH5.5)各15mlで洗浄した後、
1.0Mグルコースおよび1.2M尿素を含む0.05Mク
エン酸ナトリウム−塩酸緩衝液(PH2.8)7mlで
IL−2を溶離させた。
精製結果を表2に示した。
【表】
実施例 3
(単体A、B、CおよびDの併用)
実施例1と同様にして得たIL−2含有培養上
清9(蛋白濃度0.49mg/ml、IL−2比活性
720unit/mg)を実施例1で述べた方法により1.5
に濃縮し、CPG−10クロマトカラム(樹脂容
量48ml)に通液し、IL−2を吸脱着させた。吸
脱着条件は、実施例1に示したものと同じ。
その後得られたIL−2溶液150mlに飽和硫安水
450mlを加え、一夜4℃で塩析し、析出した蛋白
沈殿を0.07M酢酸−酢酸ナトリウム緩衝液(PH
6.0)80mlに再溶解させ、実施例1で述べた方法
でCM−セフアデツクスC−25のカラムクロマト
グラフイーに供した。
得られたIL−2溶液を再度硫安塩析処理した
後、ゲル過クロマト担体のセフアデツクスG−
100(フアルマシア社製)を用いるゲル過クロマ
トグラフイーに供した。
以上の操作で得られたIL−2画分を2分して
以下の2種類の方法により、フエニルセフアロー
スクロマトグラフイーに供した。
(a) 実施例1に記したようにゲル過クロマトグ
ラフイーで得られたIL−2溶液に1.0M濃度の
グルコースを添加した後、実施例1の方法で精
製を行つた。
(b) グルコース無添加のもとで、フエニルセフア
ロースカラム(樹脂容量2.5mlあらかじめ
1.25M塩化ナトリウムを含んで0.05Mリン酸緩
衝液(PH7.0)で平衡化)に通液しIL−2を吸
着させた。その後上記平衡化緩衝液10mlで洗浄
した後、0.1M塩化ナトリウムを含む0.05Mリ
ン酸緩衝液15mlでIL−2を溶離を試みたが、
IL−2活性の回収率が低かつたので、さらに
その溶離緩衝液(0.1M塩化ナトリウムを含む
0.05Mリン酸緩衝液)に50%容量のエチレング
リコールを加えた溶離液8mlをカラムに流し残
りのIL−2を溶離させ、両方の活性画分をあ
わせた。
以上の精製結果を表3に示した。
【表】
ス(D)
【表】
ス(D)
[Detailed Description of the Invention] Interleukin 2 (hereinafter abbreviated as "IL-2") is an immune mediating factor that exists in humans, mice, etc., and is used as an antitumor drug, immunodeficiency treatment drug, and autoimmune drug. Applications such as disease therapeutics, diagnostic agents, and reagents are expected. IL-2 is produced, for example, using established cell lines such as splenocytes, blood lymphocytes, and malignant cell lines derived from T lymphocytes, or produced using other organisms or microorganisms by genetic recombination technology. However, the crude IL-2 obtained in this way generally contains only a low concentration of IL-2 and contains many impurities, so it is difficult to use it for practical use as a medicine. It is essential to purify such IL-2. The following methods have been reported for purifying IL-2. Gallo et al. investigated the production of lymphocytes in human peripheral blood.
After salting out IL-2 and performing ion exchange chromatography (DEAE-Sepharose), gel permeation chromatography was performed twice in a buffer containing 0.1% polyethylene glycol, and then SDS
Purification was performed by polyacrylamide gel electrophoresis using IL-2 with a purity of 808 times and a recovery rate of 0.8.
% (RCGallo et al., J. Immunol.
128 1122 (1982)). However, this method has a low recovery rate, and purification by electrophoresis is not suitable for large-scale preparation. Furthermore, since SDS is used, it is extremely difficult to remove the surfactant sodium medecyl sulfate from the purified sample, making it unsuitable for clinical use. Gallo et al. add polyethylene glycol to the buffer solution during gel filtration, but this is because IL-2, like interferon, is present in very small amounts in the culture supernatant and contains little impure protein. This is to prevent it from adhering to containers, resins, etc. during various operating processes, making it difficult to recover. Various reports have been made regarding recovery methods, but the current situation is that they are difficult. Otzpenheim et al.
IL-2 produced from human peripheral blood, tonsils, and spleen has been purified using DEAE-Sephacel gel filtration and electrophoresis, but the degree of purification is as low as 70 to 120 times. It is not suitable for large-scale preparation (J. Oppenheim et al., J.
Immunol. 128 1620 (1982)) Also, MAS Moore et al., J.
Exp.Med. 156 454 (1982)), human IL-2 produced from lymphocytes collected from human peripheral blood was purified by ion-exchange chromatography (DEAE-cellulose) and gel filtration, and then purified into two types. Affinity chromatography has been attempted, and although it is superior in terms of purity (more than 30,000 times), the IL of the raw material is
Since the specific activity of -2 is low, it is necessary to take into account that the degree of purification is increasing, and the yield is low. In others, S. Gillis et al., J.
Immunol. 124 1954 (1980)), E. Reich et al.
et al., J.Exp.Med. 154 422 (1981)) have reported a purification method that combines ion exchange chromatography, gel permeation chromatography, electrophoresis, etc.; It has disadvantages in properties and is not suitable for large-scale preparation. The present inventors conducted intensive research to establish a method for mass-preparing IL-2 with a good recovery rate, and as a result, they found that (A)
Three or more of the following five types of chromatographic carriers: porous glass booze chromatographic carrier, (B) cation exchange chromatographic carrier, (C) gel filtration chromatographic carrier, (D) hydrophobic chromatographic carrier, and (E) metal chelate chromatographic carrier. By using these in combination, we have achieved the three conditions required for the IL-2 concentration and purification method: a high recovery rate of IL-2, the ability to perform large-scale processing of several dozen or more with relatively simple operations, and a high degree of purification. We have found that there is a method that satisfies the above three conditions, and furthermore, even when three or more of the five types of chromatographic carriers are used in combination, the above three conditions can be better achieved by using specific carriers in combination in a specific order. They found that the conditions were satisfied (compare Examples 1 to 5, 14, and 15 with Examples 6 to 13 below), and completed the present invention. That is, the present invention provides an aqueous solution containing interleukin 2 on (A) a porous glass bead chromatography carrier;
The present invention relates to a method for purifying and concentrating interleukin 2, which is characterized by using (B) a cation exchange chromatography carrier, (C) a gel filtration chromatography carrier, and (D') a reversed phase high performance liquid chromatography carrier in this order. In addition, in this method, between the treatment using (C) gel filtration chromatography carrier and the treatment using (D') reversed phase high performance liquid chromatography carrier, (D) hydrophobic chromatography carrier and/or (E) metal chelate chromatography carrier is added. Treatment using a carrier can also be added. There is no particular restriction on the type of IL-2 that can be subjected to the purification and concentration method of the present invention, and it may be derived from human peripheral blood, spleen, tonsils, human T leukemia cells, monkey, cow, horse, rat, or mouse. , or may be derived from IL-2 culture produced by genetic engineering techniques. The medium for producing IL-2 may be either a serum medium or a serum-free medium, but the method of the present invention is most effective when IL-2 is produced using a serum medium containing more impure proteins. The usage of each of the chromatographic carriers used in the present invention is shown below. A: Porous glass bead chromatography carrier IL-2 solution containing impurities such as proteins is PH
IL-2 is adsorbed by contacting with porous glass beads at a pH of 5 to 10, preferably 6.5 to 8.5. PH
If it is too low, the adsorption efficiency of IL-2 will decrease, and if it is too high, the stability of IL-2 will decrease. The solution containing IL-2 used here is:
For example, it may be a culture supernatant cell extract, a concentrated solution obtained by ultrafiltration or the like, a redissolved protein precipitate obtained by salting out, or a crudely purified IL-2 solution. Note that the ionic strength of the IL-2 solution during adsorption does not have a large effect on adsorption, but
If the NaCl concentration exceeds 1.0M, the amount of non-adsorbed IL-2 will increase, so a NaCl concentration of 0.5M or less is desirable. IL-2 thus adsorbed is eluted, for example, by the following method. That is (1)
1-99% ethylene glycol, glycerin, etc.
Elution is preferably carried out using a buffer containing 20-90%. Here, as the buffer solution, any commonly used buffer solution may be used, and the pH range may vary.
Any range in which IL-2 is stable is sufficient. or (2) elution with an eluent having a pH of 1 to 5, preferably 1.5 to 3.5. Any acid may be used as the eluent as long as it has a pH within this range.
or (3) CNS - , I - , Br - , ClO 4 - , Li + , Ca 2+ ,
Elute using an eluent containing salts such as alkylammonium ions. Here, the concentration of the salts may be 0.1M or more, preferably 0.4 to 1.0M. Note that the pH and acid are the same as the eluent in (1). By the way, examples of porous glass beads include CPG-10 (manufactured by Electronucleonics).
etc. B: Cation exchange chromatography carrier As a cation exchange chromatography carrier, an ion exchange group such as a sulfonic acid group, a phosphoric acid group, a carboxylic acid group, a sulfopropyl group, or a carboxymethyl group is used as a cation exchange chromatography carrier such as silica gel alumina, synthetic polymer, natural polymer, or Many compounds are known that are bonded to natural polymers that have been modified such as crosslinking. These are IL
Any product that can be used in the pH range where -2 is stable can be used for purifying IL-2. Among the cation exchange chromatographic carriers, the usage of a chromatographic carrier having a carboxymethyl group will be described. First, an IL-2 solution containing impurities such as proteins is brought into contact with a carboxymethyl cation exchange chromatography carrier at pH 2 to 8, preferably pH 5 to 7, and IL-2 is adsorbed onto the carrier. At this time, the ionic strength needs to be kept low in order to increase the adsorption efficiency of IL-2 onto the carrier, and although it varies depending on the pH of the buffer used and the type of salt, In some cases, it is better to keep the concentration below about 0.15M. The method to elute the adsorbed IL-2 is as follows:
() Increase in PH, () Increase in ionic strength, ()
Both methods of increasing pH and ionic strength are effective, but when the amount of IL-2 is small, the recovery rate may decrease due to adhesion to carriers, containers, etc. at low ionic strength. It is preferable to elute by increasing . In the case of acetic acid-sodium acetate buffer (PH6.0),
It is preferably 0.3M or more, preferably 0.5M or more. Incidentally, a cation chromatographic carrier suitable for carrying out the present invention is CM Sephadex C-25 (manufactured by Pharmacia). C: Gel perchromatography carrier There are many known gel perchromatography carriers such as cross-linked dextran, porous synthetic polymer, and porous silica gel, and the molecular weight fraction ranges from several thousand to about 100,000. Any material can be used as long as it does not non-specifically adsorb IL-2. The pH of the buffer solution used may be within a range in which IL-2 is stable, but since contaminating proteins may precipitate under acidic conditions, a pH near neutrality is desirable. Regarding ionic strength, in order to prevent adsorption of IL-2 to the carrier and container, when using NaCl, a concentration of 0.5M or higher is desirable. Incidentally, as a gel perchromatography carrier suitable for carrying out the present invention, there is Sephadex G-75 (manufactured by Pharmacia), and Superfine grade, which has a small particle size, is particularly suitable. D': Reverse phase high performance liquid chromatography carrier Examples of the reverse phase high performance liquid chromatography carrier include porous polystyrene carriers and chemically bonded silica gel carriers. By the way,
Porous polystyrene carriers suitable for carrying out the present invention include, for example, Hitachi Gel #3013 (manufactured by Hitachi, Ltd.) (see Example 6), while chemically bonded silica gel carriers include, for example:
Ultrapore RPSC (manufactured by Beckman), Protesil
300 Diphenyl (manufactured by Watmann), Unisil Q
Examples include PH (see Example 11) and Unisil Q CN (see Example 12) (both manufactured by Gascro Kogyo Co., Ltd.). Among these, Examples 7 to 10 and
13, chemically bonded silica gel carriers, especially Ultrapore RPSC and Protesil 300
A higher degree of purification can be obtained by using a product with a large pore size (300 Å in each case) like Diphenyl. When using these carriers, adsorption of IL-2 from a solution containing IL-2 may be performed at any pH range in which IL-2 and the chromatography carrier are stable, but in particular, chemically bonded silica gel carriers may be used. When using a neutral
Preferably in the PH range. Also, IL-2
There is also no particular restriction on the salt concentration of the solution. Furthermore, the IL-2 solution contains an organic solvent that is miscible with water.
It may contain up to 60%, preferably the proportion of organic solvent is 20% or less. adsorbed on carrier
IL-2 can be eluted with an eluent containing 30% or more, preferably 50% or more of a water-miscible organic solvent, preferably methanol, ethanol, propanol or acetonitrile. At this time, as shown in Examples 7 to 13, it is desirable to perform gradient elution in which elution is performed while increasing the content of the organic solvent using a conventional high performance liquid chromatography apparatus. D: Hydrophobic chromatographic carrier Hydrophobic chromatographic carriers include alkyl groups such as propyl, butyl, octyl, and octadecyl groups, allyl groups such as phenyl groups, aroalkyl groups such as phenylmethyl groups and diphenylmethyl groups, or cyanopropyl groups. A number of synthetic polymers such as those in which substituted alkyl groups, etc. are bonded to natural polymers such as cross-linked dextran, synthetic polymers, or silica gel, and porous polystyrene are known. Any of these can be used as long as IL-2 can be adsorbed and desorbed in a stable pH range.
It can be used for purification of IL-2. Using these carriers, IL-2 was extracted from IL-2 solution.
When adsorbing () lower the pH of the solution,
() Increasing the salt concentration in the solution, () Lowering the proportion of organic solvent in the solution or not including it () It is better to use one of () to (), or a combination of two or more. You can get good results. In addition, when IL-2 adsorbed on these carriers is eluted from the carrier, it is necessary to (1) increase the pH of the eluent, (2) lower the salt concentration of the eluent, and (3) reduce the organic Efficient elution and recovery can be achieved by increasing the proportion of the solvent, using any one of (1) to (3), or by combining two or more of them. Incidentally, examples of hydrophobic chromatographic carriers suitable for carrying out the present invention include phenylcepharose CL.
-4B (manufactured by Pharmacia) and Hitachi Gel #3013 (manufactured by Hitachi, Ltd.), and the purification of IL-2 by hydrophobic chromatography using these will be described below. When phenylcepharose CU-4B is used as a chromatographic carrier, the IL-2 solution containing proteins etc. as impurities is heated to a pH of 2 to 8, preferably 6 to 7.
In order to further increase the ionic strength, if NaCl is used, the final concentration is adjusted to 0.5M or higher, preferably 0.75M or higher, and then adsorbed onto the carrier. The adsorbed IL-2 can be eluted from the carrier by lowering the ionic strength, but when using NaCl as the eluent, the concentration is preferably 0.5M or less, preferably 0.25M or less. During this adsorption/desorption, the
When glucose and sucrose are added to a concentration of 0.3 M or more during IL-2 solution, carrier washing solution, and elution, both the recovery rate and purification degree of IL-2 from the carrier are significantly improved. When using Hitachi Gel #3013, a porous polystyrene carrier, as a chromatography carrier, IL
Adsorption of IL-2 from a solution containing -2 onto a carrier may be performed at any pH range in which IL-2 is stable, and there is no particular restriction on the salt concentration of the IL-2 solution. Furthermore, the IL-2 solution may be an aqueous solution or contain up to 60% of a water-miscible organic solvent, preferably the proportion of organic solvent is 20% or less. The IL-2 adsorbed on the carrier is treated with a water-miscible organic solvent, preferably methanol, ethanol, plapanol or acetonitrile.
Elution can be carried out with an eluent containing 30% or more, preferably 50% or more. Furthermore, as hydrophobic chromatographic carriers suitable for carrying out the present invention, there are many carriers collectively referred to as chemically bonded silica gels, such as Ultrapore RPSC
(manufactured by Beckmann), Protesil300 Diphenyl (manufactured by Watmann), UnisilQ PH and Unisil Q
Examples include CN (all manufactured by Gascro Industries). E: Metal chelate chromato carrier Copper chelate resin, zinc chelate resin, etc. are known as metal chelate chromato carriers. For example, copper chelate resins are described in the literature (J.Porath
et al., Nature 258 598 (1975)). An aqueous solution containing IL-2 is adsorbed onto the prepared copper chelate resin at a pH of 5 or higher, preferably 6 or higher. In this case, the ionic strength does not have much influence, but the adsorption efficiency of IL-2 decreases when the NaCl concentration exceeds 1.5M. IL-2 thus adsorbed is eluted by lowering the pH of the eluate to 4.5 or less, preferably 3.5 or less. During IL-2 adsorption and desorption, glucose, sucrose,
By adding urea or the like, the recovery rate and degree of purification are improved. In addition, since copper chelate resin can adsorb a large amount of protein to a small amount of resin, it is useful not only for purification purposes but also for dilute IL-2
It is also effective for concentrating solutions. By combining three or more of the above operations using various chromatographic carriers from A to E, inter alia,
A, B, C, (D and/or E p as desired)
The order of D and E does not matter. ), and D′ using various chromatographic carriers in this order, IL
Highly purified IL-2 can be obtained with a recovery rate that greatly exceeds that of IL-2. Each chromatographic carrier may be used by filling a column, or may be used by a patch method. Furthermore, a combination of a carrier and an apparatus called high-performance liquid chromatography is particularly excellent as a method for purifying IL-2 to a single level. The elution of IL-2 adsorbed onto the carrier may be carried out using one type of eluent, the so-called step size method in which the composition of two or more eluents is changed stepwise, or the composition of the eluent may be continuously changed. A so-called gradient method may be used in which the temperature is varied. As mentioned above, the order of combination of various chromatographic carriers is A,
B, C, (optionally D and/or E), and
Let it be D′. Of course, pre-treatment and post-treatment for each operation include concentration, dilution, pH adjustment, addition of other substances, dialysis, salting out, centrifugation, heating, cooling, freezing, etc.
Freeze-drying, dissolution, or other routine treatments may be added, the same carrier may be used more than once, or multiple carriers belonging to the same group may be used,
Operations using chromatographic carriers based on principles other than A to E may be added. According to the method of the invention,
(A) Treatment using a porous glass bead chromatography carrier makes it possible to concentrate the culture supernatant volume to 1/100 at once, and (B) treatment using a cation-exchange chromatography carrier makes it possible to further concentrate the culture supernatant by 1/100. one part
(C) Treatment using a gel filtration chromatography carrier further removes high-molecular weight proteins and increases the purity, making it possible to significantly simplify subsequent handling in large-scale processing. )
(D') Treatment using a reversed-phase high-performance liquid chromatography carrier allows for very high purity IL-2 with high recovery rate.
can be obtained. In addition, (D) a hydrophobic chromatographic carrier and/or (E) a metal chelate chromatographic carrier is used between (C) a treatment using a gel filtration chromatographic carrier and (D') a treatment using a reversed phase high performance liquid chromatographic carrier. By adding processing, higher purity can be achieved.
It becomes possible to obtain IL-2 and increase the purification efficiency in the operation of (D'). Incidentally, for example, in the case of human IL-2, this A~
In the example that combines all the operations of E, the purity is 5000.
The recovery rate in the entire operation is 50%, which is greatly improved compared to other methods, and the purified product obtained is 5 × 10 6 ~
It showed a specific activity of 10 7 units/mg. In addition, the measurement of IL-2 activity was performed as follows. Place 100μ of the sample in the first row of a 96-well microtiter plate, and repeat the 2-fold dilution with Dulbecco's modified Eagle's medium (DMEM) containing 5% FEB to create a dilution series of 100μ each on the 96-well microplate. . Then, an activated T lymphocyte cell line prepared according to the method taught by Gillis et al. (Nature, Vol. 268, p. 154 (1977)) was prepared at a cell density of 4 x 10 3 cells/100μ, and a 100μ cell line was prepared. Add to each well. 37
After 20 hours of incubation in a 5% carbon dioxide incubator at °C, 0.5 μCi of tritiated thymidine was added and pulsed for 4 hours. The cells were harvested according to methods well known in the field and intracellularly cultured. Measure the amount of radiation absorbed. Since the culture supernatant with higher IL-2 activity has a larger amount of tritiated thymidine incorporated into activated T lymphocytes, the amount of IL-2 produced in the culture supernatant can be easily determined. In this case, ConA-stimulated rat spleen cell culture (1 x 106 splenocytes/ml, ConA 5 μg/ml added48
The amount of IL-2 produced during the culture (time culturing) is defined as 1 unit/ml, and the activity unit is calculated from the relative value. (Gillis et al. Journal of Immunology (J.
Immunol.) Vol. 120, p. 2027 (1978)). Example 1 (Combination of carriers ABCD and E) Stimulated with concanavalin A 10 μg/ml for 24 hours
Culture supernatant containing human IL-2 obtained using ATCC CRL 8129 cells (human T lymphocyte leukemia cells, cultured in RPMI medium with 1% fetal bovine serum) 20
(Protein concentration 0.57 mg/ml, IL-2 specific activity 980 units/
mg) was concentrated using an ultrafiltration device Holofiver HIP5 (manufactured by Amicon) to a volume of 3.5, and then
The pH was adjusted to 7.7 with hydrochloric acid and sodium hydroxide. This IL-2 solution was passed through a column (column size: 44 mm diameter x 70 mm, volume 106 ml) of CPG-10 (pore size 350 Å, 120-200 mesh, manufactured by Electro-Nucleonics), which is a porous glass bead chromatographic carrier. , IL-2 was adsorbed. This column is
It was sufficiently equilibrated in advance with 0.1M Tris-HCl buffer (PH7.7) containing 0.2M NaCl. After that, 400ml of 0.1M Tris-acetate buffer (PH7.7) containing 0.2M NaCl, then 300ml of 0.1M Tris-acetate buffer (PH8.0) was passed through the column to wash the inside of the column, and then 0.75M Contains potassium thiocyanate of
IL- with 350ml of 0.1M Tris-acetate buffer (PH8.0)
2 was eluted. The elution curve is shown in Figure 1. In the figure, the solid line indicates absorbance, and the dotted line indicates IL-2 activity.
Add 1.4 ml of saturated ammonium sulfate to the obtained IL-2 eluent,
After standing overnight at 4℃, the precipitated protein was centrifuged at 6000 rpm for 30 minutes, the supernatant was removed, and 140 ml of
It was dissolved in 0.07M acetic acid-sodium acetate buffer (PH6.0). The obtained IL-2 solution was placed in a commercially available dialysis membrane container and dialyzed in 50 times the volume of the same buffer at 4°C overnight to keep the pH and ionic strength constant. Thereafter, the solution was passed through a column (column size: 32 mm diameter x 120 mm, capacity: 95 ml) of cation exchange chromatography carrier CM Sephadex C-25 (manufactured by Pharmacia) to adsorb IL-2. The column used had been equilibrated in advance with a sufficient amount of 0.07M acetic acid-sodium acetate buffer (PH6.0). After that, the column was washed with 150 ml of 0.07M acetic acid-sodium acetate buffer (PH6.0), and then the IL-2 was washed with 150 ml of 0.5M acetic acid-sodium acetate buffer (PH6.0).
was eluted. The elution curve is shown in Figure 2. The distinction between solid lines and dotted lines is the same as in Figure 1. Solid ammonium sulfate was added to the eluted IL-2 solution to bring the saturation level to 80%, and the mixture was left overnight at 4°C, centrifuged at 6000 rpm for 30 minutes, the supernatant was removed, and 20 ml of 0.05 M phosphate buffer (PH7.0) was added to the eluted IL-2 solution. ) was dissolved in The obtained IL-2 solution was subjected to gel permeation column chromatography. The carrier used was Cephadex G-75 Super Fine (manufactured by Pharmacia), and the column was 44 mmφ x 90 cm. To equilibrate the gel permeation column, use 0.05M phosphate buffer (PH7.0) containing 1.25M sodium chloride.
The same buffer was used during elution. Flow rate is 10ml/
hr. The elution curve of gel permeation column chromatography is shown in FIG. IL-2 activity is determined by molecular weight
Elutes around 15,000 to 20,000. IL- obtained by gel perchromatography
Glucose was added to the two fractions to a concentration of 1.0M, and a column of Phenyl-Sepharose CL-4B (manufactured by Pharmacia) (16 mmφ x 35 mm, capacity 7.0
ml) to adsorb IL-2. Phenylcephalose column was pre-prepared with 1.0M glucose,
A solution equilibrated with 0.05M phosphate buffer (PH7.0) containing 1.25M sodium chloride was used. After adsorption, the column was washed with the same buffer used for column equilibration, and then IL-2 was washed with 60 ml of 0.05 M phosphate buffer (PH 7.0) containing 1.0 M glucose and 0.1 sodium chloride. eluted. The elution curve of phenyl sepharose chromatography is shown in FIG. After adding urea to the obtained IL-2 solution to a concentration of 1.0M, the method of Porus et al. (Nature,
258, 598 (1975)) (column size 10 mmφ x 15 mm, capacity 1.2 ml,
Glucose 1.0M, Urea 1.0M, Sodium Chloride
IL-2 was adsorbed by passing the solution through a 0.05M phosphate buffer containing 0.1M (which had been equilibrated with PH7.0). The column was soaked in 0.05M phosphate buffer (PH) containing 0.1M sodium chloride, 1.0M glucose and 1.0M urea.
7.0) 10ml, washed with 10ml of 0.05M phosphate buffer (PH6.0) containing 1.0M glucose and 1.0M urea, then washed with 10ml of 0.05M phosphate buffer (PH6.0) containing 1.0M glucose and 1.0M urea
0.05M sodium citrate-hydrochloric acid buffer (PH3.0)
IL-2 adsorbed on the column was eluted with 10 ml. The elution curve of copper chelate chromatography is shown in FIG. Furthermore, the human IL obtained in this way
-2 is isoelectric focusing (manufactured by Pharmacia)
Analysis using FBE3000) showed that the isoelectric point was 8.0 to 8.1. Analysis by SDS-polyacrylamide gel electrophoresis (GE-4 manufactured by Pharmacia) revealed that the molecular weight was approximately 17,000. The results of purification are shown in Table 1. [Table] Example 2 (Combination of carriers ACD and E) IL-2-containing culture supernatant 14 obtained in the same manner as in Example 1 (protein concentration 0.53 mg/ml, IL-2 specific activity
Solid ammonium sulfate was added to the solution (1080 units/mg) to dissolve it to a saturation level of 75%, and the mixture was left overnight at 4°C. The precipitated protein was centrifuged at 6000 rpm for 30 minutes and then dissolved in 1500 ml of 0.1M Tris-HCl buffer (PH7.7) containing 0.2M sodium chloride. This IL-2 solution was pre-equilibrated with a 0.1M Tris-HCl buffer (PH7.7) containing 0.2M sodium chloride on a CPG-10 column (volume 85ml).
to adsorb IL-2. After washing with 200 ml of the above equilibration buffer, then with 150 ml of 0.1 M Tris-acetate buffer (PH8.0), 0.1 M Tris-acetate buffer (PH8.0) containing 50% (v/v) ethylene glycol. IL-2 was eluted with 300 ml. Next, saturated ammonium sulfate solution (1) was added to the eluted IL-2 solution, and the mixture was lightly stirred and left overnight at 4°C. After centrifuging the precipitated protein at 5000 rpm for 30 minutes,
It was dissolved in 60 ml of 0.05M phosphate buffer (PH7.0) and subjected to gel permeation column chromatography. As the resin, Cephadex G-75 Superfine was used. The same buffer as in Example 1 was used, and the flow rate was 40 ml/hr (column size 44 mmφ).
×90cm). IL- obtained by gel perchromatography
Glucose was added to the 2 active fractions to a concentration of 1.0M, and a phenylcephalose column (32 mmφ
x 30 mm, volume 24 ml) to adsorb IL-2. Next, the column was washed with equilibration buffer (0.05 phosphate buffer (PH7.0) + 1.25 M NaCl + 1.0 M glucose), and then IL was added with 100 ml of 0.05 M phosphate buffer containing 1.0 M glucose and 0.15 M sodium chloride. -2 was eluted. After adding urea to the obtained IL-2 eluent to a concentration of 1.2M, a copper chelate resin (column size 16 mm) was added.
φ×15mm, capacity 3ml, glucose 1.0M, urea
It was equilibrated with 0.05M phosphate buffer (PH7.0) containing 1.2M and 0.15M sodium chloride. ) and washed with 15 ml each of the above equilibration buffer, 0.1 M acetic acid-sodium acetate buffer (PH5.5) containing 1.0 M glucose and 1.2 M urea, and
in 7 ml of 0.05 M sodium citrate-hydrochloric acid buffer (PH2.8) containing 1.0 M glucose and 1.2 M urea.
IL-2 was eluted. The purification results are shown in Table 2. [Table] Example 3 (combination of single substances A, B, C and D) IL-2-containing culture supernatant 9 obtained in the same manner as in Example 1 (protein concentration 0.49 mg/ml, IL-2 specific activity
720unit/mg) by the method described in Example 1.
The solution was concentrated and passed through a CPG-10 chromatography column (resin capacity: 48 ml) to adsorb and desorb IL-2. The adsorption/desorption conditions are the same as those shown in Example 1. Then, add saturated ammonium sulfate solution to 150 ml of the obtained IL-2 solution.
450 ml was added, salted out overnight at 4℃, and the precipitated protein precipitate was dissolved in 0.07M acetic acid-sodium acetate buffer (PH
6.0) The solution was redissolved in 80 ml and subjected to CM-Sephadex C-25 column chromatography using the method described in Example 1. After the obtained IL-2 solution was again subjected to ammonium sulfate salting out treatment, it was added to Cephadex G-
100 (manufactured by Pharmacia) and subjected to gel permeation chromatography. The IL-2 fraction obtained by the above procedure was divided into two parts and subjected to phenyl-sepharose chromatography using the following two methods. (a) Glucose at a concentration of 1.0 M was added to the IL-2 solution obtained by gel permeation chromatography as described in Example 1, and then purified by the method of Example 1. (b) Phenylcephalose column (resin volume 2.5 ml) was prepared in advance without glucose addition.
A solution containing 1.25M sodium chloride and equilibrated with 0.05M phosphate buffer (PH7.0) was passed to adsorb IL-2. After washing with 10 ml of the above equilibration buffer, an attempt was made to elute IL-2 with 15 ml of 0.05 M phosphate buffer containing 0.1 M sodium chloride.
Since the recovery rate of IL-2 activity was low, the elution buffer (containing 0.1M sodium chloride) was
8 ml of an eluent containing 50% volume of ethylene glycol (0.05 M phosphate buffer) was applied to the column to elute the remaining IL-2, and both active fractions were combined. The above purification results are shown in Table 3. [Front] Su(D)
[Front] Su(D)
Claims (1)
ガラスビーズクロマト担体、(B)陽イオン交換クロ
マト担体、(C)ゲル濾過クロマト担体、及び(D′)
逆相高速液体クロマト担体をこの順に用いて処理
することを特徴とするインターロイキン2の精製
濃縮法。 2 (C)ゲル濾過クロマト担体を用いる処理と
(D′)逆相高速液体クロマト担体を用いる処理と
の間に(D)疎水性クロマト担体及び/又は(E)金属キ
レートクロマト担体を用いる処理を付加した特許
請求の範囲第1項記載のインターロイキン2の精
製濃縮法。[Claims] 1. An aqueous solution containing interleukin 2 is transferred to (A) a porous glass bead chromatography carrier, (B) a cation exchange chromatography carrier, (C) a gel filtration chromatography carrier, and (D')
A method for purifying and concentrating interleukin 2, which is characterized in that it is treated using a reversed phase high performance liquid chromatography carrier in this order. 2. A treatment using (D) a hydrophobic chromatographic carrier and/or (E) a metal chelate chromatographic carrier is carried out between (C) the treatment using the gel filtration chromatographic carrier and (D') the treatment using the reversed phase high performance liquid chromatographic carrier. A method for purifying and concentrating interleukin-2 as claimed in claim 1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58099039A JPS59225121A (en) | 1983-06-03 | 1983-06-03 | Purification and concentration of interleukin 2 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58099039A JPS59225121A (en) | 1983-06-03 | 1983-06-03 | Purification and concentration of interleukin 2 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59225121A JPS59225121A (en) | 1984-12-18 |
| JPH0478639B2 true JPH0478639B2 (en) | 1992-12-11 |
Family
ID=14236301
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58099039A Granted JPS59225121A (en) | 1983-06-03 | 1983-06-03 | Purification and concentration of interleukin 2 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59225121A (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3360315B2 (en) * | 1992-07-31 | 2002-12-24 | 三菱ウェルファーマ株式会社 | Advanced purification method of human serum albumin |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55150900A (en) * | 1979-05-10 | 1980-11-25 | Toray Ind Inc | Production of interferon |
| ATE37564T1 (en) * | 1982-04-20 | 1988-10-15 | Sloan Kettering Inst Cancer | PURIFICATION OF INTERLEUKIN-2. |
-
1983
- 1983-06-03 JP JP58099039A patent/JPS59225121A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59225121A (en) | 1984-12-18 |
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