JPS5998096A - ヒト白血球インタ−フエロン製剤からの不純物の除去法 - Google Patents

ヒト白血球インタ−フエロン製剤からの不純物の除去法

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JPS5998096A
JPS5998096A JP58205696A JP20569683A JPS5998096A JP S5998096 A JPS5998096 A JP S5998096A JP 58205696 A JP58205696 A JP 58205696A JP 20569683 A JP20569683 A JP 20569683A JP S5998096 A JPS5998096 A JP S5998096A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、白血球インターフェロンの精製過程において
、ジスルフィド結合の解離、再結合に起因して生する不
純物質に関し、更に詳しくは、精製インターフェロンか
らの−これら不純物質の新規f、C除去方法に関する。
ヒト白血球インターフェロン(1−1u I FN−a
 )は、例えはウシ白血球インターフェロン、イヌ類、
魚類または鳥類の白血球インターフェロンと幾分の配列
における相同性を有する、背椎−細胞から生産される白
血球インターフェロン(11・N−α)(S)を代表す
るものである。1−1u l F N−αは数種の形態
をとって存在することか知られており、一般にAからK
までの記号を付して表示される。
例えばHuIFN−aAおよび14ulFN−aDの如
く表示される。これらのうちいくつかの型のものは、D
NA組換え法適用の結果、大腸菌中て、回収し得る程度
の量で発現されており、通常5taeblin等の方法
CJ、 Biol 、 C11etn、、 256 :
 9750(1981)〕に従い、モノクローン抗体カ
ラムを用いて培養液から単離される。このようにして単
離されたインターフェロンには、固有の(nacive
)蛋白質のジスルフィド結合の解離−再結合により生成
した不純物が混在する。これらの不純物は一非還元条件
下に5DS−PAGE分析にかけてザイズを測定すると
単量体蛋白質の数倍の分子量を示す低重合体(オリゴマ
ー)であることがわかる物質、および非還元条件下の5
DS−PAGEにおいてやや緩慢に移動する”スローモ
ノマー゛から成る。
一つの亜型(サブタイプ)のHuIFN−aAは、アミ
ノ酸番号1,29.98および138のアミノ酸にスル
フヒドリル基を有していると考えられている。固有の分
子配置では、アミノ酸番号1−98、および29−13
8でこれらが結合している。29−138結合は活性に
必要であるが、゛この活性は1−98結合か破壊された
後も維持されると考えられている。本発明は不純物の起
源に関するいかなる特定の理論を解釈することをも意図
するものではないが、一般にHuIFN−aAの場合に
は+29−138結合はそのままで1−98結合が切れ
ることにより“スローモノマー”が生成し、その分子量
に、kJ)=応じて活性が低かったりあるいは全く活性
がなかったりする一連のオリゴマーは、新しいジスルフ
ィド結合によりインターフェロン分子か相互に結合して
生じると考えられている。オリゴマーの存在はHu I
 F N−aAの活性を阻害し、またスローモノマーは
、それ自身活性ではあるが免疫原性を有すると考えられ
ている。
従って天然型のものからこれら不純物を分離することが
強く望まれている。
従来生成物中のオリゴマーは、ゲル透過によって除去さ
れている。しかしながらこの方法は本発明方法はど回収
率が良くない(まかりか、より重大な欠点としてスロー
モノマーを除去することかできなかった。
本発明によれは、オリゴマーおよびスローモノマーの両
者を含まない天然蛋白質を高収率で得ることができる。
本発明はHulFN−a製剤およヒI−1u l F 
Nと充分な配列相同性を示すことで特色づけられる各種
の白血球インターフェロン製剤から、スローモノマーお
よびオリゴマーを除去する方法に関する。
詳しくはI F N −a 1−20 my/meを含
有するI)153〜5以下(約4.8)の緩衝溶液を2
8〜40 ”Cでインキュベートして精製する方法を提
供するものである。インキュベート時間は30分〜24
時時間である。インキュベートの結果、既に示した望ま
しくない物質が沈殿するので、これを遠心分離またはρ
過の如き通常の方法で除く。
第1図および第2図は、HuIFN−α溶液に対する本
発明方法の適用前、および適用後の溶液を(A)TSK
−HPLCおよび(B)非還元型5DS−PAGEにか
け一濃度計で定量、分析した結果を表わす(A : T
S K −HP L Cの溶出液の光学密度(0,D、
)(214nm)−B :濃度計ニヨルトレース)。第
1図及び後述の第2図の(A)および(B)において得
られたデータをそれぞれ表1および表2に示す。
第1図は温度32°C−HulFN−αの濃度レベル4
.2 my/meで本発明方法を適用した場合を示す。
図中、1はロツシュ製剤(Roche Prep ) 
−2は上澄液、3はペレット−4はペレット洗浄、7は
分子h1−基べ(を示す。
第2図は37℃、1−1u I F N −aの濃度レ
ベル7.2mg/me で本発明を適用した場合を示す
。1〜4は第1図と同意義である。
へ 十 第3図は還元および非還元S D S −1) A G
 Eの比較を示す。図中A−Dなる表示は種々のインキ
ュヘーション条件において非還元S D 5−PAG 
Eを、出発物質および上澄液と適用した場合を示す。
I・、は同し試料に還元型5DS−PAGEを適用した
場合を示す。
図中、1,2.7は第1図と同意義であり、5はシエネ
ン5−り(Gcnentecb )製剤、5′はジエネ
ンテク1+−’−αA、5はRoche l F −a
 A、 2−1.2−2.2−3はそれぞれ上澄i&(
D)−上澄液(C)、上澄液(B)を表わす。
第4図はゲル透過クロマトグラフィーにより11u I
 l・N−α製剤からオリゴマーを分離した場合を示す
。第4図(A)において実線は−セフアクリル(Sel
市acryl ) S 300ゲルからの溶出フラクシ
ョンの280 nmにおける光学密度(OD)を、点線
は同じく抗ウィルス活性(BK”)を示している。
CB)は蛋白質含有フラクションの染色した5DS−P
 AG +−を示している。lおよび7は第1図と同層
、l−Cあり、8〜14はそれぞれフラクション番号3
2,34.36.38.40.42および44を表わし
ている。(C)はゲルフラクション42のT S K 
−1−I P L Cからの流出液の光学密度(OD2
14)を示している。
5DS−PAGE(ドデシル硫酸ナトリウムポリアクリ
ルアミドゲル電気泳動)は、分子1.1に応じて物質を
分析する電気泳動の一方法である。本発明の如く、S 
D S −1) A G Eは、例えばβ−メルカプト
エタノールあるいはジチオスレオトール(DTT)の様
な還元剤の存在下より、むしろ非還元条件下で実施され
ることが多い。これら、または他の還元剤は、あらゆる
ジスルフィド結合を対応するスルフヒドリル基に還元し
てしまう。従って本明細也においては、β−メルカプト
エタン−ル等の、いかなる還元剤をも使用しないこの方
法を゛非還元型S I) S −1) A G l・、
“という。
このように区別することは、還元剤の影響下に5DS−
PAGI!、を実施すると、除去すべきいくつかの不純
物の存在を看過することになることがら−特に重要であ
る。実施例4により詳しく説明されているように、還元
剤が存在すると標本中のある種の不純物が変化して天然
のIFN−αと同位置に泳動する。非還元条件下に行っ
た場合のみ、これらの不純物の存在が明らかとなる。
・・”l’ S K −1−11) L C・は、大き
さに従って分離するクロマトグラフィーの一方法であっ
て、高圧下に分子篩を用いることを内容とする。アクロ
ニム(acronym )は、市販品として入手できる
、■11”LC(高速1反体クロマトグラフィー)に使
用されるゲルの商品名である。
flu l t’ N−αはその起源に係らず−ヒト白
血球インターフェロンを表わす。このインターフェロン
は、例えばヒト細胞あるいはDNA組み換え法の適用に
よりI−1u l l’ N−αを発現するようトラン
スフェクトされた大腸菌から単離することかできる。ど
のような場合にも−1−1ulFN−αとは、天然型の
蛋白質およびインターフェロン内のアミノ酸配列を変え
ることのない工程で形成された上記蛋白質の再配列生成
物の両方を含む製剤を意味する。」二て述へたように、
今日、HulFN−αは高度に保存された蛋白質群とし
て存在していることが知られており、HulFN−αA
から1−1ulFN−αKに至るまで、アルファベット
で表わされている。
本発明において− ”IFN−α′とは一般に本発明方
法に係るHuIFN−αとの配列相同性を有する白血球
インターフェロンを意味する。ウシ白血球インターフェ
ロンはそのような相同性を有することが知られているが
、他の種属の白血球から得られたインターフェロンにつ
いては配列の確認が不充分である。しかしながら−今日
では、少くともあらゆる種属の哺乳類のIFN−αとf
−1ull’N−αとは相同性を有すると考えられてい
る。
“′天然IFN−α”とは、細胞内で自然に生成された
物質と三次元的に実質的に同一であると同定された1F
N−αの群を意味する。非還元型5l)S−PAGE分
析によると、天然11ulFN−αは通常の方法で計算
したとき、17,200MWに相当する帯に関連してい
る。天然11・N−αは、時に゛′ソファ−トモノマー
”とも呼ばれる。これは、以下に定義する不純物質の1
つである6スローモノマー”との比較におけるS D 
S −P A G E内の泳動に基くものである。
゛スローモノマー゛とは、非還元型S D S −PA
GE内で異常な動きをするIFN−αを意味する。
即ち、llu I F N −aはMW計算値18,3
00 ダルトンの位置、天然のHulFN−αに関する
帯のやや後方に泳動する。これは、多分ジスルフィド結
合の一方か破壊されたため、空間配置に変化を来した形
態のものであると考えられている。
”オリコマ−°とは部分的に重合したIFN−αを意味
する。このようなIFN−αの縮合生成物は、単f、j
、体の別々の分子間のジスルフィド結合に起因すると推
測される。オリゴマーには、二量体、三:1:体、四量
体−および高分子量の縮合体が含まれる。オリコマ−は
、非還元型5DS−PAGE内で、概略それらの分子量
に応じて泳動する。
°゛不純物“には、通常宿主細胞あるいはその周囲の媒
伯中に、ll’N−aに付随して見い出される他の細胞
成分あるいは上に述へたオリゴマー類およびIFN−α
のスローモノマ一群が含まれる。本発明において゛′宿
主細胞・とは、適当な生物の白血球またはトランスフェ
クトされた細菌(これらに限定するものでないが)を包
含する全ての白血球インターフェロン生成培養を意味す
る。
本発明方法の出発物質である1FN−α製剤は、例えは
当該技術者周知の方法、例えば適当な抗体カラムに入れ
、次いて公知技術で濃縮することにより分離、調製され
る。その起源にかかわりなく、天然IFN−αと同様に
スローモノマーおよび/またはオリゴマーを含有するあ
らゆる製剤が用いられる。本発明方法の好適な出発物質
は哺乳類のIFN−a−特にHulFN−aおよびつ’
711’N−aである。特に好適なのは、ヒト白血球イ
ンターフェロンとして知られているものの内の1っであ
る1−1u I F N−a Aである。
本発明方法においては、1FN−α製剤を滴定によりp
tl 3から約4.8、好ましくは約3.5〜4.2に
調節する。製剤中の11”N−αの濃Iff (分離操
作で得られたもの)は、1 20 my/me、好まし
くは5−10 my/meである。溶液中の蛋白質の特
性から起こり得る変性を防ぐため溶液のイオン強度を適
当なレベルに維持することが望ましい。従って、11=
’N−α溶液は酢酸アンモニウムあるいは塩化ナトリウ
ムのような適当な塩または塩類により適切なイオン強度
に保持する。許容し得るイオン強度の限界は明確に定ま
っていないが、明らかに許容し得る総塩類濃度の範囲は
約0.01〜0.4M、好ましくは約0.1〜0.2M
である。望ましいp l−1値を充足する限り、あらゆ
る許容し得る塩を用いることかできる。この溶液を次い
で28〜40℃、4’、lrに約30〜34°Cて30
分〜24時間、好ましくは10〜14時間、インキュベ
ートする。スローモノマーおよびオリゴマーを含む沈殿
が生じる。
この沈殿を遠心骨;41[またはρ過、好ましくは遠心
分:耶して除去する。上澄液(またはρ液)には実rj
的に純粋な天然11・’N−αが含まれている。
以下の実施例は本発明を例示するものであるが本発明を
制約するものではない。
実施例1 11ull’N−αA製剤からのオリゴマー
オヨヒスローモノマーの除去 オリゴマー33%およびスローモノマー12.9%を含
有するHuIFN−’−αAはI−1l−1off L
a RocheInc 、から入手した( Rocbe
 P′rep、 )。この製剤は、Wetzel 、 
et al 、、 J、Interferon Res
、  1 :381(1981)に記載されているよう
に一水庖性口内炎ウイルスで攻撃されたl le La
およびMDBK細胞における細胞変性作用(CPE)抗
ウイルス分析法で分析した結果、1×108u/■以上
の比活性を示した。
■−鳳ulFN−(ZA調製剤、pi−15,Q、0.
12M塩化ナトリウムに調節した25mM酢酸アンモニ
ウム中の濃度が4.2 my/me (OD 2 (3
Q ntnで111111定)のものである。この溶液
の5 mlを酢酸で滴定しpH4,0とし、時々攪拌し
ながら32℃で12時間インキュベートすると1/2時
間後に沈殿か認められた。
この懸濁液を10.00 Orpmで15分間遠心分離
して上澄液を回収し一2回のペレット洗浄液と合わせた
(洗浄は2時間接触させて行なった)。
合わせた上澄液をいくつかの基阜に基き、出発物質と比
較した。結果を第1図に示した。この図で、’I’5K
−111’LCはHuIFN−aAの単量体とオリコマ
−を分離するのに用いた(この方法はファースト七ツマ
−をスローモノマーから分離スるものではない。) 1’ S K −Hl) L CはAl teX u 
−5pberogel TSK2000SWカラム(0
,75X60cm)を用いて行なった。蛋白質2〜10
tt9を注入し、1)I−158(7) 0.2 Mり
ん酸カリウムを用いて流速0.5 me 7分で溶離し
た。蛋白質を214 nmにおける光学的濃度に基いて
検出した。カラムを次の分子量基賭物竹により目盛りつ
けした:アルドラーゼ158I(、B S A 67 
K、卵アルブミン45に一キモトリブシノーケンA 2
5 K。
’l’5K−Ill)LCの結果を分析し、上澄液含有
物の98.8%がモノマーであり、二り″J体は1.2
%にずきす−さらに高分子量のオリゴマーは認められl
xかった。
J1還几型S l) S −1’ AG IE jまL
acnnnl i 、 Na turc 。
277 :680(1970)に記載の方法に従って行
い、Goo+na s s i e  青染色シタ後し
−f−4/U4tCLKB2202ウルトラスキャンレ
ーサー淵度計(I−1,1)、 3390A積分計を備
えた)〕で定沿し、99.8%の天然モノマーおよび0
,2%のスローモノマーを検出したがオリゴマーは検出
されなかった。
Nu l F N−aAの収率(%)は−上澄欣中に測
定された総蛋白質量と出発物質中の総蛋白質i1jの各
々に修正因子を適用して決定した。これらは−上に述べ
た様にして5DS−PAGEにより測定されたファース
ト七ツマ−に帰属し得る総蛋白質の%によって修正した
。総蛋白質は、溶液1 my / meに対する消滅係
数(消光率) (extinctioncocffic
icnt )を1.06と仮定して280旧11におけ
る光学密度6+11定法により決定した。これらの蛋白
質分析の結果は、上澄液中の天然11ull’N−aA
の回収率が73%であることを示した。
実施例2 0ツシユの製剤(Roche l’tcp )  の新
ffH’(、f、;試料を用い、インキュベーション/
沈殿に蛋白質1.8mgを含有する試料7.2■/ m
eを使用し温度37℃て行なう以外は実施例1と同様に
操作した(1−1uII・N−αA濃度の変化について
は実施例3を参照)。第2図に示す結果から、上澄液中
に天然のflu 11’N−aA  99.9%および
スローモノマーを不純物として0.1%含有することか
判る。しかしなから、天然11ull・ヘーαAの収率
は43%にすきなかった。
実施例3 種々のインキュベーション条件の比較 インキュベート時間、pl−1−Hu I li’N 
−a A (7)濃度および温度の影響を実施例1の方
法を以下の様に改変して検討した(ここでもRoche
 Prepを用いた:たたしいくつかの実験には、分析
の結果11u I l’へ一αAの含有量か86%であ
るGenentechllu 1 t’ N −a A
製剤(Genentecb Prep )を用いたXl
)II変化は、酢酸滴定により所望のp Hに調整して
行った。
flu l l’ N −a Aのべ2度を変換する為
に、製剤を2倍に希釈し、25.mM酢酸アンモニウム
で透析(])I−14で12時間)した後、凍結乾燥し
、25m M酢酸ナトリウム(pI−14,0,0,1
M塩化ナトリウム)に溶解して望ましい濃度にした。ま
た−より低濃度を必要とする場合には一人手した溶7夜
をソノまま25mM酢酸ナトリウム(pH4,0,0,
1M塩化すl−IJウム)で希釈した。各変数を変化さ
せ12時間インキュベートした結果を以下【こ示す。
実施例4 還元型5DS−1)AGEとの比較通常の5
DS−PAGEでオリゴマーおよびスローモノマー不純
物を検出できない理由は、おそらく還元剤として使用さ
れるβ−メルカプトエタノール等により、全ての結合が
同一の型(遊離のスルヒドリル基を有するモノマー)に
還元されるためである。
第3図は、Rocbe PrepおよびGcnente
cb Prcpの両方について、還元および非還元条件
下にS l) 5−PAGEを行なった場合の結果を表
わす。
還元型S D S −13A G I!、は単量体に相
当する唯一つの帯を示しているか一非運元型S D S
 −1) AGEは成分の混合物を示している。
実施例5 ゲル透過クロマトグラフィーとの比較 Roche −P rcp (4,2my/me ) 
0.2 meを、50mM酢酸アンモニウムで平衡< 
pH4)にした5cphacrylS300カラム(0
,7X27礪)に入れ〜流速(リニアー) 5.2 m
e/am2時間で溶離した。
溶離形態および結果を第4図に示した。
1)AI)T Aは蛋白質の測定として280 nmに
おける光学的濃度を測定した値に基く溶離形態を示す。
図中、点線部分はインターフェロン活性、おそらく大部
分かモノマーのHuIFN−αA(二iI″L体は単量
体の活性の約15%を示す)の軌跡を表わすものである
Bは蛋白含有画分を非還元条件下に5DS−PAGEに
適用し、出発物質と比較した結果を表わす。これから明
らかなように、オ”リボマーは初期の両分に濃縮されて
いるものの、どの両分も分離か不充分である。さイ、ス
ローモノマーとファーストモノマーとの比率が全両分に
ついて一定である。
Cは、単量体の1−1ulFN−αAを顕著に含有する
第4211!I1分のT S K −1−I L P 
G軌跡を示すもの、である。ここにも、認め得る量のオ
リゴマーの存在力)J忍められる。
第4図から明らかな如く、スローモノマーが全く分肉1
1されないはかりか、七ツマ−およびオリゴマーの両分
か小なり合い、明確な分離が妨げられることか判る。
【図面の簡単な説明】 第1図および第2図は本発明方法適用前後におけるl−
1ulFN−α溶液の分析結果を示すグラフおよびクロ
マトグラムであり、(A)はTSK−III)LC分析
、(B)は非還元S D S −P A G E分析の
結果を示す・第!冒は還元型およ5非運元型5”。 5−PAGE分析の比較を示す51)S −1) A 
G Eのクロマトグラム、第4図はゲル透過クロマトグ
ラフィーによるHulFN−α製剤からのオリゴマーの
分離を示すグラフおよびクロマトグラムである。 出願人  ジエネンテク、インコーポレイテッド代理人
  弁理士 青白 葆 ほか]名1 図面の浄書:(内 え11(2) (介) 容に変更なし) (分) M ■ イ凋 M トi       開1i6            
           イ七瓜2341゜ 第2図a M ■ M ■ ○ 開☆右′                     
  イ考リトー第4図勃 第4図U (分) 手続補正書(睦) 1事件の表示 昭和58年特許願第 205696    号不純物の
除去法 3袖正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 アメリカ合衆国カリフオlヒニア94080、サ
ウス・サン・フランシスコ、ポイント・サン・ブルーフ
・ブールバード460番名称 ジエネンテク、インコー
ポレイテッド〆1代理人 7 補正の内容: 別紙のとおり図面の浄書(内容に変
更kを提出致します。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、 ヒト白血球インターフェロンと高度な配列の相同
    性を有する白血球インターフェロン(IFN−α)から
    オリゴマーおよびスローモノマーを除去する方法であっ
    て、 (a) 1〜20 my/me (7) I F N 
    −aを含有t;E、R衝液をpH3〜約4.8の間で一
    30分〜24時間、28〜40℃においてインキュベー
    トシてオリゴマーおよびスローモノマーを沈殿させ、次
    いで(1))天然IFN−αを回収する ことを特徴とする方法。 2、  PI−1を約3.5〜4.1に保持する第1項
    に記載の方法。 3、 インキュベート時間が約10〜14時間である第
    1mに記載の方法。 4、 インキュベート温度が30〜34℃である第1項
    に記載の方法。 5、IFN−aの濃度が5〜10 my/meである第
    1項に記載の方法。 6、オリゴマーおよびスローモノマーの沈殿を遠心分離
    によって除去する第1項に記載の方法。 7、IFN−αが哺乳動物のIFN−αである第1項に
    記載の方法。 8、 IFN−αがヒ)IFN−αである第1項に記載
    の方法。 9、1FN−αがヒトIFN−αAである第1項に記載
    の方法。 IQ、IFN−αがウシIFN−αである第1項に記載
    の方法。 11、白血球インターフェロン(II;N−α)からオ
    リゴマーおよびスローモノマーを除去する方法であって
    〜 (a) 5〜10 my/me (7) I FN −
    a 金含有t るF 衝Mをp l−I約3.” 5〜
    4.1で約10〜14時間−約30〜34℃でインキュ
    ベートしてオリゴマーおよびスローモノマーを沈殿させ
    一次いて (b)天然のII”N−αを回収する ことを特徴とする方法。 12、Il’N−aが哺乳動物(y) I F N −
    aである第11項に記載の方法。 13、II・N〜αがヒトIFN−αである第11項に
    記載の方法。 14、  目=’N−αかヒトIFN−αAである第1
    1項に記載の方法。 15、  I F’N−αかウシIFN−αである第1
    1項に記載の方法。 16、第1項に記載の方法で調製される実質的に不純物
    を含有しない天然IFN−α。 17、 第11項に記載の方法で調製される実質的に不
    純物を含有しない天然IFN−α。
JP58205696A 1982-11-01 1983-10-31 ヒト白血球インタ−フエロン製剤からの不純物の除去法 Granted JPS5998096A (ja)

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