JPH078238B2 - 組換え操作によつて製造されたペプチドを単離するための細菌細胞の機械的破壊方法 - Google Patents
組換え操作によつて製造されたペプチドを単離するための細菌細胞の機械的破壊方法Info
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- JPH078238B2 JPH078238B2 JP60191818A JP19181885A JPH078238B2 JP H078238 B2 JPH078238 B2 JP H078238B2 JP 60191818 A JP60191818 A JP 60191818A JP 19181885 A JP19181885 A JP 19181885A JP H078238 B2 JPH078238 B2 JP H078238B2
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- C07K14/555—Interferons [IFN]
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- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
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- C12N1/066—Lysis of microorganisms by physical processes
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Description
【発明の詳細な説明】 ヨーロツパ特許第A−0,052,861号には、組換え操作に
よつて製造されたインターフエロン、とくにIFN−αを
単離するために細菌細胞を化学的に破壊する方法が記載
されている。その方法は以下の工程を特徴とするもので
ある。
よつて製造されたインターフエロン、とくにIFN−αを
単離するために細菌細胞を化学的に破壊する方法が記載
されている。その方法は以下の工程を特徴とするもので
ある。
(1) 遺伝子工学によつて製造されたIFNを含有する
細菌の懸濁液、とくに大腸菌懸濁液を、無機酸によつて
pH2.0〜2.5に調整し、細菌を死滅させる。
細菌の懸濁液、とくに大腸菌懸濁液を、無機酸によつて
pH2.0〜2.5に調整し、細菌を死滅させる。
(2) 死滅した細菌の細胞を除去する。
(3) 得られたバイオマスを緩衝液、たとえばトリス
(2−アミノ−2−ヒドロキシメチル−1,3−プロパン
ジオール)+食塩中に再懸濁し、水酸化ナトリウム溶液
でpH7.3に調整して細菌の細胞壁を破壊する。
(2−アミノ−2−ヒドロキシメチル−1,3−プロパン
ジオール)+食塩中に再懸濁し、水酸化ナトリウム溶液
でpH7.3に調整して細菌の細胞壁を破壊する。
(4) 細菌細胞を除去したのち、溶液中に含まれてい
るインターフエロンを分離し、公知方法でさらに精製す
る。
るインターフエロンを分離し、公知方法でさらに精製す
る。
インターフエロンのようなポリペプチドが機械的影響下
に置いたとき、不安定であることも知られている〔プロ
シーデイングズ・オブ・ザ・ソサイアテイ・フオア・エ
クスペリメンタル・バイオロジー・アンド・メデイシン
(Proc.Soc.Exp.Biol.Med.)、第146巻、249〜253頁参
照〕。しかも、このような機械的影響が、細菌細胞の機
械的破壊時に発生する剪断力の結果として生じる。この
ような理由から、遺伝子工学によつて形成されたポリペ
プチド、たとえばインターフエロンを単離する方法とし
て、このポリペプチドを高収率に単離できる細菌細胞壁
の機械的破壊はこれまで知られていなかつた。
に置いたとき、不安定であることも知られている〔プロ
シーデイングズ・オブ・ザ・ソサイアテイ・フオア・エ
クスペリメンタル・バイオロジー・アンド・メデイシン
(Proc.Soc.Exp.Biol.Med.)、第146巻、249〜253頁参
照〕。しかも、このような機械的影響が、細菌細胞の機
械的破壊時に発生する剪断力の結果として生じる。この
ような理由から、遺伝子工学によつて形成されたポリペ
プチド、たとえばインターフエロンを単離する方法とし
て、このポリペプチドを高収率に単離できる細菌細胞壁
の機械的破壊はこれまで知られていなかつた。
したがつて、本発明の目的は、組換え操作によつて製造
されたポリペプチドを細菌細胞の機械的破壊によつて細
菌細胞から抽出する改良方法の探究にあつた。
されたポリペプチドを細菌細胞の機械的破壊によつて細
菌細胞から抽出する改良方法の探究にあつた。
本発明は、この目的が、組換え操作によつて得られたポ
リペプチド、たとえば酸安定性インターフエロンを含有
する細菌を無機酸を用い公知方法で死滅させ〔たとえ
ば、ワルロイサーほか(K.H.Wallausser & H.Schmid
t):殺菌、消毒、貯蔵、化学療法−方法、活性物質、
試験方法(Sterilisation,Desinfektion,Konservierun
g,Chemotherapie−Verfahren,Wirkstoffe,Prufungsverf
ahren)、ゲオルク・テイーメ・フエルラーク(Georg T
hieme Verlag)、シユトウトガルト(Stuttgart)、196
7年、145〜161頁参照〕、これを分離したのち、得られ
たバイオマスをpH2.0〜4.0の酸の水溶液、たとえば希塩
酸のような無機酸または酢酸もしくはプロピオン酸のよ
うなアルカン酸の水溶液に再懸濁し、細菌の細胞壁を発
生させた剪断力により、たとえばホモゲナイザー好まし
くはウルトラ−タラツクス(Ultra-Turrax)型ホモゲナ
イザーを用いて機械的に破壊し、ついで得られた懸濁液
を中和したのち、細胞屑を除去し、溶液中に存在するポ
リペプチドを分離し、公知方法でさらに精製することに
より達成されることを発見し、完成されたものである。
リペプチド、たとえば酸安定性インターフエロンを含有
する細菌を無機酸を用い公知方法で死滅させ〔たとえ
ば、ワルロイサーほか(K.H.Wallausser & H.Schmid
t):殺菌、消毒、貯蔵、化学療法−方法、活性物質、
試験方法(Sterilisation,Desinfektion,Konservierun
g,Chemotherapie−Verfahren,Wirkstoffe,Prufungsverf
ahren)、ゲオルク・テイーメ・フエルラーク(Georg T
hieme Verlag)、シユトウトガルト(Stuttgart)、196
7年、145〜161頁参照〕、これを分離したのち、得られ
たバイオマスをpH2.0〜4.0の酸の水溶液、たとえば希塩
酸のような無機酸または酢酸もしくはプロピオン酸のよ
うなアルカン酸の水溶液に再懸濁し、細菌の細胞壁を発
生させた剪断力により、たとえばホモゲナイザー好まし
くはウルトラ−タラツクス(Ultra-Turrax)型ホモゲナ
イザーを用いて機械的に破壊し、ついで得られた懸濁液
を中和したのち、細胞屑を除去し、溶液中に存在するポ
リペプチドを分離し、公知方法でさらに精製することに
より達成されることを発見し、完成されたものである。
組換え操作によつて製造された酸安定性インターフエロ
ン、たとえばIFN−α(arg)のようなα−インターフエ
ロンを単離するためには、本発明の方法をpH2.5〜3.5、
好ましくはpH2.5の希塩酸中または1%酢酸中で行うの
がとくに有利である。
ン、たとえばIFN−α(arg)のようなα−インターフエ
ロンを単離するためには、本発明の方法をpH2.5〜3.5、
好ましくはpH2.5の希塩酸中または1%酢酸中で行うの
がとくに有利である。
細菌細胞壁を溶解するのに十分なホモゲナイザーの速度
および時間の長さはバイオマスの密度による。代表的な
バイオマス密度は約1.03〜約1.05である。細菌細胞壁を
溶解するには代表的にはホモゲナイザーの速度は約5000
〜約10000rpmで、かつ時間は約1分〜約10分間である。
而して、たとえば、バイオマス密度1.04の場合、ホモゲ
ナイザーの速度は望ましくは約7000〜8000rpmで、時間
は約2分間である。
および時間の長さはバイオマスの密度による。代表的な
バイオマス密度は約1.03〜約1.05である。細菌細胞壁を
溶解するには代表的にはホモゲナイザーの速度は約5000
〜約10000rpmで、かつ時間は約1分〜約10分間である。
而して、たとえば、バイオマス密度1.04の場合、ホモゲ
ナイザーの速度は望ましくは約7000〜8000rpmで、時間
は約2分間である。
また、場合によつては、沈殿剤たとえばポリエチレンイ
ミンを0.1〜0.5%の濃度で、ホモゲネーシヨン後、中和
前に添加するのが有利である。
ミンを0.1〜0.5%の濃度で、ホモゲネーシヨン後、中和
前に添加するのが有利である。
本発明の方法は、何よりも、実験室的的規模の場合はIK
A−ウルトラ−タラツクス(Ultra-Turrax)T45を用い
て、大規模の場合にはデイスパツクス・リアクター(Di
spax Reactor)3−6/6を用いて実施するのが好ましい
〔いずれもヤンケ・ウント・クンケル・ケージー(Jank
e & Kunkel KG、D−7831スタウフエン(Staufen)
製〕。
A−ウルトラ−タラツクス(Ultra-Turrax)T45を用い
て、大規模の場合にはデイスパツクス・リアクター(Di
spax Reactor)3−6/6を用いて実施するのが好ましい
〔いずれもヤンケ・ウント・クンケル・ケージー(Jank
e & Kunkel KG、D−7831スタウフエン(Staufen)
製〕。
ウルトラ・タラツクスT45は分散装置で、羽根が環状に
配置されたスロツトに対しして高速で回転し、この著し
い乱流領域でバクテリアの細胞が押しつぶされる。バク
テリアの細胞を破壊するためには、ホモジナイズするメ
ジウムをとつたビーカー内にこの装置を保持し、ポンプ
作用でメジウムを循環させる。
配置されたスロツトに対しして高速で回転し、この著し
い乱流領域でバクテリアの細胞が押しつぶされる。バク
テリアの細胞を破壊するためには、ホモジナイズするメ
ジウムをとつたビーカー内にこの装置を保持し、ポンプ
作用でメジウムを循環させる。
この装置の速度は約5000〜約10000rpmであり、約1〜10
分後に溶解が完了する。
分後に溶解が完了する。
これに対し、デイスパツクス・リアクター3−6/6ホモ
ジナイザーは、自動誘導式の三段ウルトラ・タラツクス
であり、バクテリア細胞はすべて、一定の流速でホモジ
ナイズ室を通過させられる。その結果、均一に粉砕、ホ
モジナイズされたバクテリアのプレパレーシヨンが得ら
れる。このデイスパツクス・リアクターの回転速度は3,
000〜8,000rpmで、供給圧力は排出口部で大きくて約2
バールである。
ジナイザーは、自動誘導式の三段ウルトラ・タラツクス
であり、バクテリア細胞はすべて、一定の流速でホモジ
ナイズ室を通過させられる。その結果、均一に粉砕、ホ
モジナイズされたバクテリアのプレパレーシヨンが得ら
れる。このデイスパツクス・リアクターの回転速度は3,
000〜8,000rpmで、供給圧力は排出口部で大きくて約2
バールである。
約50の使用バイオマスを完全に溶解する時間は約1〜
10分間である。
10分間である。
第1図にデイスパツクス・リアクター3−6/6型ホモジ
ナイザー全体の横断面を示す。図中、Fはホモジナイズ
する材料供給室であり、Eは駆動シヤフトH上スライデ
イング環状シールであり、Gはこの駆動シヤフトの主要
ベアリングである。駆動シヤフト上には3個の円筒状ロ
ーターCが一列に配置され、これは、ホモジナイザーの
外被壁内側に固定され、相当する形状に作られた静止翼
Dとたがいにかみ合つている。駆動シヤフトの末端には
らせん状コンベヤーBが固定され、これは排出口部Aに
突出している。静止翼を冷却するためには、冷却水の通
路として導入口Lと排出口Kをもち、静止翼の周囲に拡
がる冷却室が設けられている。主要ベアリング上のスラ
イデイング環状シールには、水導入口Jから冷却水が、
好ましくは加圧下たとえば1.5バールで供給される。円
筒状のローターは、二重ドラムもしくは三重ドラムまた
は多重ドラムとして構築され、ドラムの壁部は相当する
静止翼の相対するドラム壁内の隙間に突出している。ら
せん状コンベヤーBが駆動されると、ホモジナイズされ
る液体がローターと静止翼の間の隙間を通つて流れ、ロ
ーターの高速回転の結果、生じた剪断力によつてバクテ
リアの細胞壁が破壊され、ホモジナイズされた物質は排
出口部Aを通つてホモジナイザー外に出る。
ナイザー全体の横断面を示す。図中、Fはホモジナイズ
する材料供給室であり、Eは駆動シヤフトH上スライデ
イング環状シールであり、Gはこの駆動シヤフトの主要
ベアリングである。駆動シヤフト上には3個の円筒状ロ
ーターCが一列に配置され、これは、ホモジナイザーの
外被壁内側に固定され、相当する形状に作られた静止翼
Dとたがいにかみ合つている。駆動シヤフトの末端には
らせん状コンベヤーBが固定され、これは排出口部Aに
突出している。静止翼を冷却するためには、冷却水の通
路として導入口Lと排出口Kをもち、静止翼の周囲に拡
がる冷却室が設けられている。主要ベアリング上のスラ
イデイング環状シールには、水導入口Jから冷却水が、
好ましくは加圧下たとえば1.5バールで供給される。円
筒状のローターは、二重ドラムもしくは三重ドラムまた
は多重ドラムとして構築され、ドラムの壁部は相当する
静止翼の相対するドラム壁内の隙間に突出している。ら
せん状コンベヤーBが駆動されると、ホモジナイズされ
る液体がローターと静止翼の間の隙間を通つて流れ、ロ
ーターの高速回転の結果、生じた剪断力によつてバクテ
リアの細胞壁が破壊され、ホモジナイズされた物質は排
出口部Aを通つてホモジナイザー外に出る。
原理的には、この方法は、細胞崩壊用の他の公知の機械
的方法、たとえば、生化学技術(Biochemical Engineer
ing)358ff頁〔第2版、アカデミツクプレス(Academic
Press)1973〕に記載された方法でも実施できる。しか
しながら、収率は低く、本発明の方法により、ウルトラ
・タラツクスT45またはデイスパツクス・リアクター3
−6/6を使用すれば、供給したバイオマスに対して、こ
れまで知られた方法によるよりも高い収率で、たとえば
インターフエロンが得られる。これは、これまで報告さ
れている従来技術からは、全く予期できないものであつ
た。
的方法、たとえば、生化学技術(Biochemical Engineer
ing)358ff頁〔第2版、アカデミツクプレス(Academic
Press)1973〕に記載された方法でも実施できる。しか
しながら、収率は低く、本発明の方法により、ウルトラ
・タラツクスT45またはデイスパツクス・リアクター3
−6/6を使用すれば、供給したバイオマスに対して、こ
れまで知られた方法によるよりも高い収率で、たとえば
インターフエロンが得られる。これは、これまで報告さ
れている従来技術からは、全く予期できないものであつ
た。
次に、本発明を実施例によつてさらに詳細に説明する
が、これはいかなる意味でも、本発明を限定するもので
はない。
が、これはいかなる意味でも、本発明を限定するもので
はない。
例1 ヒトインターフエロンα−2を含有する大腸菌クローン
HB101/pER33(ヨーロツパ特許出願第A−0,115,613号参
照)のバクテリア懸濁液のpHを無機酸で2.0〜2.5に調整
し、バクテリアを死滅させる。バクテリアの死滅細胞を
懸濁液から分離し、−20℃で低温凍結する。
HB101/pER33(ヨーロツパ特許出願第A−0,115,613号参
照)のバクテリア懸濁液のpHを無機酸で2.0〜2.5に調整
し、バクテリアを死滅させる。バクテリアの死滅細胞を
懸濁液から分離し、−20℃で低温凍結する。
低温凍結したバイオマス20Kg、バツチAを8℃で1%酢
酸250に懸濁した。バイオマスが完全に融解したの
ち、三段ホモジナイザー(デイスパツクス3−6/6)で
分散させた。完全に分散された分解液に0.1%ポリエチ
レンイミンを沈殿補助剤として加えた。ついで、5N水酸
化ナトリウム溶液を用いてpHを7.5に調整した。2時間
抽出したのち、浸出されたバイオマスを、プレートセパ
レーター〔ウエストフアリア(Westfalia)〕を用いて
通過速度1.5/分で分離した。澄明な液体からサンプ
ルを採取し、インターフエロンおよび蛋白質の含量の定
量試験を行つた。収量:46.9×106I.U./バイオマス1g。
酸250に懸濁した。バイオマスが完全に融解したの
ち、三段ホモジナイザー(デイスパツクス3−6/6)で
分散させた。完全に分散された分解液に0.1%ポリエチ
レンイミンを沈殿補助剤として加えた。ついで、5N水酸
化ナトリウム溶液を用いてpHを7.5に調整した。2時間
抽出したのち、浸出されたバイオマスを、プレートセパ
レーター〔ウエストフアリア(Westfalia)〕を用いて
通過速度1.5/分で分離した。澄明な液体からサンプ
ルを採取し、インターフエロンおよび蛋白質の含量の定
量試験を行つた。収量:46.9×106I.U./バイオマス1g。
ホモジナイザーのインターフエロ収量に対する影響を評
価するため、懸濁したバイオマスを分散前に採取し、ヨ
ーロツパ特許出願第A−0,052,861号に従つて、ホモジ
ネーシヨン工程を行わずに抽出した。3N水酸化ナトリウ
ム溶液でpH7.3に調整した。1時間抽出したのち、実験
室的遠心分離によつて浸出バイオマスから分解液を分離
した。上述したと同様にして、上澄液からサンプルを採
取し、インターフエロンおよび蛋白質含量の定量試験を
行つた。
価するため、懸濁したバイオマスを分散前に採取し、ヨ
ーロツパ特許出願第A−0,052,861号に従つて、ホモジ
ネーシヨン工程を行わずに抽出した。3N水酸化ナトリウ
ム溶液でpH7.3に調整した。1時間抽出したのち、実験
室的遠心分離によつて浸出バイオマスから分解液を分離
した。上述したと同様にして、上澄液からサンプルを採
取し、インターフエロンおよび蛋白質含量の定量試験を
行つた。
ヨーロツパ特許出願第A−0,052,861号に従つた場合の
収量:25.3×106I.U./バイオマス1g。
収量:25.3×106I.U./バイオマス1g。
例2 バツチBのバイオマスを用い、例1と同様に処理した。
収量:21.3×106I.U./バイオマス1g ヨーロツパ特許出願第A−0,052,861号に従つた場合の
収量:9.7×106I.U./バイオマス1g。
収量:9.7×106I.U./バイオマス1g。
例3 バツチCのバイオマスを用い、例1と同様に処理した。
収量:13.8×106I.U./バイオマス1g ヨーロツパ特許出願第A−0,052,861号に従つた場合の
収量:5.1×106I.U./バイオマス1g 例4 バツチBC24のバイオマス1,000gを用い、これを希塩酸
(pH2.5;37%塩酸4mlを水で10,000mlとした)10,000ml
中にとり、IKAウルトラ・タラツクスT45を用いて分散さ
せ、例1と同様に処理した。
収量:5.1×106I.U./バイオマス1g 例4 バツチBC24のバイオマス1,000gを用い、これを希塩酸
(pH2.5;37%塩酸4mlを水で10,000mlとした)10,000ml
中にとり、IKAウルトラ・タラツクスT45を用いて分散さ
せ、例1と同様に処理した。
収量:50×106I.U./バイオマス1g
第1図は、本発明によるバクテリア細胞の機械的破壊に
使用できる装置の一例、デイスパツクス・リアクター
(Dispax-Reactor)3−6/6型のホモジナイザーの断面
図を示し、A:供給液体の排出口部、B:らせん状コンベヤ
ー、C:円筒状ローター、D:静止翼、E:スライデイング環
状シール、F:供給液体導入部、G:主要ベアリング、H:駆
動シヤフト、J:冷却用水導入口、KおよびL:静止翼用冷
却水のそれぞれ導入口、排出口である。
使用できる装置の一例、デイスパツクス・リアクター
(Dispax-Reactor)3−6/6型のホモジナイザーの断面
図を示し、A:供給液体の排出口部、B:らせん状コンベヤ
ー、C:円筒状ローター、D:静止翼、E:スライデイング環
状シール、F:供給液体導入部、G:主要ベアリング、H:駆
動シヤフト、J:冷却用水導入口、KおよびL:静止翼用冷
却水のそれぞれ導入口、排出口である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ウオルフガング ギブリイ オーストリア国ヴアムペルズドルフ,ダム ストラーセ 20 (72)発明者 クルト コノピトズキイ オーストリア国ウイーン,フツテルドルフ エルストラーセ 141 (56)参考文献 特開 昭57−118798(JP,A) 特公 昭55−30834(JP,B2) 欧州特許110044(EP,A)
Claims (8)
- 【請求項1】組換え細菌をpH2.0〜4.0の酸の水溶液に懸
濁し、この細菌を剪断力にかけてその細胞壁を破壊し、
そして組換え細菌に含まれる酸安定ポリペプチドを採取
することからなる、組換え細菌に含まれる酸安定ポリペ
プチドの採取方法。 - 【請求項2】剪断力を約5,000〜約10,000rpmの速度での
ホモゲナイゼーションによりつくる特許請求の範囲第1
項の方法。 - 【請求項3】組換え細菌が酸安定インタフェロンを含有
する特許請求の範囲第1項の方法。 - 【請求項4】組換え細菌がα‐インタフェロンを含有す
る特許請求の範囲第1項の方法。 - 【請求項5】組換え細菌がIFN-α2(Arg)を含有する
特許請求の範囲第1項の方法。 - 【請求項6】pH2.5〜3.5で行う特許請求の範囲第1項〜
第5項のいずれか一つの方法。 - 【請求項7】酸の水溶液として無機酸またはアルカン酸
を用いる特許請求の範囲第1項〜第6項のいずれか一つ
の方法。 - 【請求項8】酸の水溶液として希塩酸(pH2.5)または
1%酢酸を用いる特許請求の範囲第1項〜第6項のいず
れか一つの方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3432196.9 | 1984-09-01 | ||
| DE19843432196 DE3432196A1 (de) | 1984-09-01 | 1984-09-01 | Neues mechanisches aufschlussverfahren von bakterienzellen zur isolierung von rekombinant hergestellten peptiden |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6170984A JPS6170984A (ja) | 1986-04-11 |
| JPH078238B2 true JPH078238B2 (ja) | 1995-02-01 |
Family
ID=6244436
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60191818A Expired - Lifetime JPH078238B2 (ja) | 1984-09-01 | 1985-08-30 | 組換え操作によつて製造されたペプチドを単離するための細菌細胞の機械的破壊方法 |
Country Status (12)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0173924B1 (ja) |
| JP (1) | JPH078238B2 (ja) |
| KR (1) | KR930002886B1 (ja) |
| AT (1) | ATE49231T1 (ja) |
| DE (2) | DE3432196A1 (ja) |
| DK (1) | DK165748C (ja) |
| ES (1) | ES8608038A1 (ja) |
| FI (1) | FI85979C (ja) |
| HU (1) | HU193806B (ja) |
| IE (1) | IE58521B1 (ja) |
| IL (1) | IL76264A (ja) |
| ZA (1) | ZA856640B (ja) |
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