способ получения и очистки ингибина-а человека

Классы МПК:C07K1/36 комбинацией двух или более способов разного типа
C07K2/00 Пептиды с неопределенным числом аминокислот; их производные
A61K35/50 плацента; околоплодные воды
A61K38/17 из животных; из человека
Автор(ы):,
Патентообладатель(и):Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Астраханская государственная медицинская академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию" (ГОУ ВПО АГМА Росздрава) (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2009-12-30
публикация патента:

Изобретение относится к области биотехнологии. Предложен способ получения и очистки ингибина-А человека. Измельчают кусочки плаценты и гомогенизируют. Добавляют физиологический раствор в соотношении 1:2. К полученной массе добавляют бутиловый спирт в расчете 1:10 и оставляют на сутки в холодильнике при t +4°C. Затем смесь центрифугируют с диэтиловым эфиром 1:3 в течение 10-12 минут при 5000 об/мин в рефрижераторной центрифуге двукратно. Надосадочную жидкость, содержащую ингибин, помещают в колбе в холодильник при t +4°C на сутки. Затем еще раз центрифугируют надосадочную жидкость и определяют общий белок в ней. Полученный раствор смешивают с равным объемом насыщенного раствора сульфата аммония и центрифугируют в рефрижераторной центрифуге в течение 45-50 мин при 10000 об/мин. Полученный осадок растворяют в ТРИС-HCl буфере с рН 7,8. Наносят на колонку лектин-сефарозы, уравновешенную ТРИС-HCl буфером. Пропускают весь объем растворенного осадка, полученного на предшествующей стадии. Колонку промывают 1 М раствором хлорида натрия, забуференного ТРИС-HCl буфером. Затем элюируют связанный на колонке ингибин-А 0,1 М раствором лактозы в боратном буфере рН 9,0. Элюат диализуют и концентрируют. Способ позволяет получать ингибин-А с выходом 16,3%, повышенной удельной активностью и высокой степенью очистки 138,8. 1 табл.

Формула изобретения

Способ получения и очистки ингибина-А, заключающийся в приготовлении экстракта из биологических тканей, последовательном осаждении белка органическими растворителями и сульфатом аммония, проведением хроматографии, отличающийся тем, что кусочки плаценты измельчают и гомогенизируют, добавляют физиологический раствор в соотношении 1:2, к полученной массе добавляют бутиловый спирт в расчете 1:10 и оставляют на сутки в холодильнике при t +4°C, затем смесь центрифугируют с диэтиловым эфиром 1:3 в течение 10-12 мин при 5000 об/мин в рефрижераторной центрифуге двукратно, надосадочную жидкость, содержащую ингибин, помещают в колбе в холодильник при t +4°C на сутки, затем еще раз центрифугируют и определяют общий белок в надосадочной жидкости, полученный раствор смешивают с равным объемом насыщенного раствора сульфата аммония и центрифугируют в рефрижераторной центрифуге в течение 45-50 мин при 10000 об/мин, полученный осадок растворяют в ТРИС-HCl буфере с рН 7,8, наносят на колонку лектин-сефарозы, уравновешенную ТРИС-HCl буфером, пропускают весь объем растворенного осадка, полученного на предшествующей стадии, колонку промывают 1М раствором хлорида натрия, забуференного ТРИС-HCl буфером, затем элюируют связанный на колонке ингибин-А 0,1М раствором лактозы в боратном буфере рН 9,0, элюат диализуют и концентрируют.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области медицины, а именно биохимии, и может быть использовано для получения и очистки ингибина-А.

Из практики медицины известен способ выделения и очистки белка («Способ получения антимикробного пептида ареницина», заявка № 2006121111/13 от 16.06.2006; патент № 2316595), заключающийся в культивировании рекомбинантного штамма-продуцента Escherichia coli BL21(DE3)/pE-His8-TrxL-Ar2 в питательной среде, разрушении полученных клеток, выделении телец включения, содержащих гибридный белок His8-TrxL-Ar2; очистке гибридного белка методом аффинной хроматографии, солюбилизации белка и расщеплении бромцианом в кислой среде, разделении полученных продуктов реакции, очистке целевого продукта методом обращенно-фазовой ВЭЖХ.

Недостатком способа является низкий выход рекомбинантного пептида, составляющий 5 мг с 1 л клеточной культуры, двукратное использование хроматографии, что повышает стоимость способа.

Известен также способ получения концентрата фактора IX системы свертывания крови из патента «Концентрат фактора IX системы свертывания крови и способ его получения», заявка № 2000117508/14 от 05.07.2000; патент № 2163140; включающий: сорбцию фактора IX из продуктов донорской плазмы на анионообменнике ДЕАЕ - Toyopearl, промывание анионообменника, центрифугирование, фильтрацию, сорбцию на колонке с анионообменником, элюцию в ступенчатом градиенте ионной силы 200-360 ммоль Na +/л 0,01-0,02 М Трис-HCl буферным раствором с рН 7,0-7,5, содержащим 0,05-0,07 М глицин и 0,05-0,06 М трехзамещенный цитрат натрия, разведение стартовым буфером (рН 7,2-7,8) до концентрации белка 0,35-0,50%, стерилизующую фильтрацию.

Недостатком указанного способа является низкий выход целевого продукта и низкая воспроизводимость, что приводит к необходимости повышения затрат на получение целевого продукта.

Известен также способ получения РНП (низкомолекулярных рибонуклеопептидов) из ядер клеток из патента «Средство, стимулирующее репарирование повреждений, обладающее ткане-, органо- и стадиеспецифичностью и противовирусной активностью», заявка № 2003101855/13 от 24.01.2003, патент № 2238756; включающий: отмывание тканей печени крупного рогатого скота от клеток крови в физиологическом растворе, гомогенизацию при низкой температуре в течение 5 минут в растворе, содержащем 0,01 М Трис-HCl буфер рН 8,5, 0,001 М хлористого кальция, 0,001 М ЭДТА и 0,6% Тритона Х-100, центрифугирование, выделение фракции цитоплазматической РНП, промывание, суспензирование в растворе ацетата натрия, содержащего 0,02 М Трис-HCl буфера рН 5,0, 0,001 М ЭДТА и 0,5% додецилсульфата натрия, приливание смеси фенол-хлороформ (1:1), прогревание в течение 10 минут на водяной бане при температуре 40°С, охлаждение, центрифугирование при 5000 об/мин в течение 20 минут, отбирание верхней фазы, приливание 350 мл смеси фенол-хлороформ (1:1), прогревание, центрифугирование, добавление равного объема ацетатного буфера и смеси фенол-хлороформ, прогревание при температуре 50°С, охлаждение, центрифугирование, последовательное повторение этой процедуры при 60, 70 и 80°С, депротеинизацию фаз центрифугатов, приливание 2,5 объема охлажденного этанола, отделение осадка, промывание этанолом, стерилизацию фильтрацией.

Недостатком данного способа является многостадийность, низкая степень его воспроизводимости в связи с невозможностью автоматизации, что затрудняет технологический процесс и повышает стоимость целевого продукта.

Наиболее близким к заявляемому изобретению является способ «Очистки и частичной характеристики ингибина в свиной фолликулярной жидкости», описанный в журнале «Biochemical and biophysical research communications", Vol.133, № 1, 1985, November 27, 1985, 120-127, заключающийся в приготовлении экстракта из биологических тканей, последовательном осаждении белка органическими растворителями и сульфатом аммония, проведением обращенно-фазовой ВЭЖХ и гель-проникающей ЖВХ.

Недостатками прототипа являются маленькие объемы (в мкл и мкг), многостадийность, двукратное использование хроматографии, низкая степень воспроизводимости, что затрудняет технологический процесс и повышает стоимость способа.

Задачей предлагаемого изобретения является упрощение технологического процесса получения и очистки ингибина-А.

Поставленная задача решается тем, что кусочки плаценты измельчают и гомогенизируют, добавляют физиологический раствор в соотношении 1:2, к полученной массе добавляют бутиловый спирт в расчете 1:10 и оставляют на сутки в холодильнике при t +4°C, затем смесь центрифугируют с эфиром 1:3 в течение 10-12 минут при 5000 об/мин в рефрижераторной центрифуге двукратно, надосадочную жидкость, содержащую ингибин, помещают в колбе в холодильник при t +4°C на сутки, затем еще раз центрифугируют и определяют общий белок в надосадочной жидкости, полученный раствор смешивают с равным объемом насыщенного раствора сульфата аммония и центрифугируют в рефрижераторной центрифуге в течение 45-50 мин при 10000 об/мин, полученный осадок растворяют в ТРИС-HCl буфере с рН 7,8, наносят на колонку лектин-сефарозы, уравновешенную ТРИС-HCl буфером, пропускают весь объем растворенного осадка, полученного на предшествующей стадии, колонку промывают 1 М раствором хлорида натрия, забуференного ТРИС-HCl буфером, затем элюируют связанный на колонке ингибин-А 0,1 М раствором лактозы в боратном буфере рН 9,0, элюат диализуют и концентрируют.

Предлагаемый способ получения и очистки ингибина-А человека успешно апробирован на 63 образцах плаценты человека в практической работе кафедры общей и биоорганической химии Астраханской государственной медицинской академии в течение 2009 года.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.

Первичный экстракт плаценты

Для приготовления экстракта кусочки плаценты измельчали и гомогенизировали, добавляя физиологический раствор в соотношении 1:2. (Общий объем 1200 мл, общий белок 31640 мг, ингибина-А 164 мг, выход 100%, степень очистки 1.)

Бутанольная фракция

К полученной массе добавляли бутиловый спирт в расчете 1:10 и оставляли на сутки в холодильнике (+4°С). Затем смесь центрифугировали с диэтиловым эфиром (1 часть эфира и 3 части гомогената) в течение 10 минут при 5000 об/мин в рефрижераторной центрифуге двукратно. Надосадочную жидкость (445 мл), содержащую ингибин, помещали в колбе в холодильник (+4°С) на сутки. Затем еще раз центрифугировали и определяли общий белок в надосадочной жидкости (7680 мг), количество ингибина-А 95 мг.

Выход 57,9%, степень очистки 2,3.

Преципитация сульфатом аммония

Полученный раствор смешивали с равным объемом насыщенного раствора сульфата аммония и центрифугировали в рефрижераторной центрифуге в течение 45 мин при 10000 об/мин. Полученный осадок растворяли в ТРИС-HCl буфере с рН 7,8. (Общий объем 115 мл, общий белок 855 мг, количество ингибина-А 73 мг, выход 44,5%, степень очистки 16,5.)

Аффинная хроматография

Эта стадия очистки ингибина-А основана на обнаруженной нами способности лектина клещевины (рицина) преципитировать ингибин-А. Представляет собой аффинную хроматографию ингибина-А на иммобилизованном лектине клещевины. Через колонку (2×14 см) лектин-сефарозы, уравновешенную ТРИС-HCl буфером, пропускали весь объем растворенного осадка, полученного на предшествующей стадии. Далее колонку промывали 1 М раствором хлорида натрия, забуференного ТРИС-HCl буфером, а затем элюировали связанный на колонке ингибин-А 0,1 М раствором лактозы в боратном буфере рН 9,0. Полученный элюат диализовали и концентрировали до объема 13 мл (общий белок 32 мг, количество ингибина-А 27 мг, выход 16,3%, степень очистки 138,8).

Примеры с использованием разных эфиров

Пример 1

Первичный экстракт плаценты

Для приготовления экстракта кусочки плаценты измельчали и гомогенизировали, добавляя физиологический раствор в соотношении 1:2. (Общий объем 1200 мл, общий белок 31640 мг, ингибина-А 164 мг, выход 100%, степень очистки 1.)

Бутанольная фракция

К полученной массе добавляли бутиловый спирт в расчете 1:10 и оставляли на сутки в холодильнике (+4°С). Затем смесь центрифугировали с дипропиловым эфиром (1 часть эфира и 3 части гомогената) в течение 10 минут при 5000 об/мин в рефрижераторной центрифуге двукратно. Надосадочную жидкость (445 мл), содержащую ингибин, помещали в колбе в холодильник (+4°С) на сутки. Затем еще раз центрифугировали и определяли общий белок в надосадочной жидкости (7680 мг), количество ингибина-А 95 мг.

Выход 57,9%, степень очистки 2,3.

Преципитация сульфатом аммония

Полученный раствор смешивали с равным объемом насыщенного раствора сульфата аммония и центрифугировали в рефрижераторной центрифуге в течение 45 мин при 10000 об/мин. Полученный осадок растворяли в ТРИС-HCl буфере с рН 7,8. (Общий объем 115 мл, общий белок 855 мг, количество ингибина-А 73 мг, выход 44,5%, степень очистки 16,5.)

Аффинная хроматография

Эта стадия очистки ингибина-А основана на обнаруженной нами способности лектина клещевины (рицина) преципитировать ингибин-А. Представляет собой аффинную хроматографию ингибина-А на иммобилизованном лектине клещевины. Через колонку (2×14 см) лектин-сефарозы, уравновешенную ТРИС-HCl буфером, пропускали весь объем растворенного осадка, полученного на предшествующей стадии. Далее колонку промывали 1 М раствором хлорида натрия, забуференного ТРИС-HCl буфером, а затем элюировали связанный на колонке ингибин-А 0,1 М раствором лактозы в боратном буфере рН 9,0. Полученный элюат диализовали и концентрировали до объема 13 мл (общий белок 32 мг, количество ингибина-А 27 мг, выход 16,3%, степень очистки 138,8).

Пример 2

Первичный экстракт плаценты

Для приготовления экстракта кусочки плаценты измельчали и гомогенизировали, добавляя физиологический раствор в соотношении 1:2. (Общий объем 1200 мл, общий белок 31640 мг, ингибина-А 164 мг, выход 100%, степень очистки 1.)

Бутанольная фракция

К полученной массе добавляли бутиловый спирт в расчете 1:10 и оставляли на сутки в холодильнике (+4°С). Затем смесь центрифугировали с этилпропиловым эфиром (1 часть эфира и 3 части гомогената) в течение 12 минут при 5000 об/мин в рефрижераторной центрифуге двукратно. Надосадочную жидкость (445 мл), содержащую ингибин, помещали в колбе в холодильник (+4°С) на сутки. Затем еще раз центрифугировали и определяли общий белок в надосадочной жидкости (7680 мг), количество ингибина-А 95 мг.

Выход 57,9%, степень очистки 2,3.

Преципитация сульфатом аммония

Полученный раствор смешивали с равным объемом насыщенного раствора сульфата аммония и центрифугировали в рефрижераторной центрифуге в течение 50 мин при 10000 об/мин. Полученный осадок растворяли в ТРИС-HCl буфере с рН 7,8. (Общий объем 115 мл, общий белок 855 мг, количество ингибина-А 73 мг, выход 44,5%, степень очистки 16,5.)

Аффинная хроматография

Эта стадия очистки ингибина-А основана на обнаруженной нами способности лектина клещевины (рицина) преципитировать ингибин-А. Представляет собой аффинную хроматографию ингибина-А на иммобилизованном лектине клещевины. Через колонку (2×14 см) лектин-сефарозы, уравновешенную ТРИС-HCl буфером, пропускали весь объем растворенного осадка, полученного на предшествующей стадии.

Далее колонку промывали 1 М раствором хлорида натрия, забуференного ТРИС-HCl буфером, а затем элюировали связанный на колонке ингибин-А 0,1 М раствором лактозы в боратном буфере рН 9,0. Полученный элюат диализовали и концентрировали до объема 13 мл (общий белок 32 мг, количество ингибина-А 27 мг, выход 16,3%, степень очистки 138,8).

Пример 3

Первичный экстракт плаценты

Для приготовления экстракта кусочки плаценты измельчали и гомогенизировали, добавляя физиологический раствор в соотношении 1:2. (Общий объем 1200 мл, общий белок 31640 мг, ингибина-А 164 мг, выход 100%, степень очистки 1.)

Бутанольная фракция

К полученной массе добавляли бутиловый спирт в расчете 1:10 и оставляли на сутки в холодильнике (+4°С). Затем смесь центрифугировали с уксусноэтиловым эфиром (1 часть эфира и 3 части гомогената) в течение 11 минут при 5000 об/мин в рефрижераторной центрифуге двукратно. Надосадочную жидкость (445 мл), содержащую ингибин, помещали в колбе в холодильник (+4°С) на сутки. Затем еще раз центрифугировали и определяли общий белок в надосадочной жидкости (7680 мг), количество ингибина-А 95 мг.

Выход 57,9%, степень очистки 2,3.

Преципитация сульфатом аммония

Полученный раствор смешивали с равным объемом насыщенного раствора сульфата аммония и центрифугировали в рефрижераторной центрифуге в течение 50 мин при 10000 об/мин. Полученный осадок растворяли в ТРИС-HCl буфере с рН 7,8 (общий объем 115 мл, общий белок 855 мг, количество ингибина-А 73 мг, выход 44,5%, степень очистки 16,5).

Аффинная хроматография

Эта стадия очистки ингибина-А основана на обнаруженной нами способности лектина клещевины (рицина) преципитировать ингибин-А. Представляет собой аффинную хроматографию ингибина-А на иммобилизованном лектине клещевины. Через колонку (2×14 см) лектин-сефарозы, уравновешенную ТРИС-HCl буфером, пропускали весь объем растворенного осадка, полученного на предшествующей стадии. Далее колонку промывали 1 М раствором хлорида натрия, забуференного ТРИС-HCl буфером, а затем элюировали связанный на колонке ингибин-А 0,1 М раствором лактозы в боратном буфере рН 9,0. Полученный элюат диализовали и концентрировали до объема 13 мл (общий белок 32 мг, количество ингибина-А 27 мг, выход 16,3%, степень очистки 138,8).

Из приведенных примеров видно, что выход и степень очистки от применения разных эфиров не изменяются. Использование разных эфиров не влияет на конечный продукт, так как эфир используется для удаления липидных фракций и повышает выход белковых компонентов. В своих исследованиях мы использовали диэтиловый эфир как наиболее дешевый и доступный.

Достигнут положительный эффект: разработан способ, характеризующийся упрощением технологического процесса, повышением выхода целевого продукта, увеличением объемов, уменьшением количества стадий и снижением стоимости целевого продукта, а также получен ингибин-А с высокой степенью очистки (138,8), повышенной удельной активностью и характеристиками (см. таблицу).

Стадия очистки Общий объем, содержащий ингибин-АОбщий белок, мгКоличество ингибина-А, мгВыход, %Степень очистки
Первичный экстракт плаценты 1200 мл31640 164 1001
Бутанольная фракция 445 мл 768095 57,92,3
Преципитация сульфатом аммония115 мл 855 7344,5 16,5
Аффинная хроматография13 мл32 2716,3 138,8

Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2434018

patent-2434018.pdf

Класс C07K1/36 комбинацией двух или более способов разного типа

очистка и применение фактора, способствующего заживлению ран -  патент 2520817 (27.06.2014)
гибридный белок на основе рекомбинантного эритропоэтина человека, обладающий пролонгированным действием (варианты), и способ его получения -  патент 2515914 (20.05.2014)
способ выделения и очистки рекомбинантного гормона роста человека, секретируемого дрожжами saccharomyces cerevisiae -  патент 2492177 (10.09.2013)
способ получения комплекса иммуноглобулинов igg, igm и iga для внутривенного введения -  патент 2492176 (10.09.2013)
способ крупномасштабного получения, выделения и очистки рекомбинантного гранулоцитарного колониестимулирующего фактора человека -  патент 2487885 (20.07.2013)
способ производства фармакологически приемлемой смеси веществ, содержащей низкомолекулярные компоненты пептидогликана клеточной стенки грамотрицательных бактерий и обладающей иммуностимулирующей активностью -  патент 2478644 (10.04.2013)
способ получения овомукоида -  патент 2460734 (10.09.2012)
способ синтеза рекомбинантного паратиреоидного гормона человека -  патент 2441019 (27.01.2012)
способ получения высокоэффективного человеческого альбумина для применения в детоксикационной терапии -  патент 2424822 (27.07.2011)
способ очистки рекомбинантного интерферона -1b -  патент 2392282 (20.06.2010)

Класс C07K2/00 Пептиды с неопределенным числом аминокислот; их производные

способ выделения низкомолекулярных пептидов -  патент 2510398 (27.03.2014)
способ получения нового полимерного соединения, обладающего противовирусной активностью, сополимеризацией 2,5-дигидроксибензойной кислоты и желатина с помощью фермента лакказы -  патент 2494119 (27.09.2013)
белково-полипептидный комплекс, обладающий тканеспецифическим регенеративно-репаративным и омолаживающим действием на кожную ткань, способ его получения и фармацевтическая композиция на его основе -  патент 2485133 (20.06.2013)
белково-полипептидный комплекс, обладающий антигипоксическим, тканеспецифическим репаративным действием на центральную и периферическую нервную систему, способ его получения и фармацевтическая композиция на его основе -  патент 2485132 (20.06.2013)
комбинация пептидов -  патент 2482127 (20.05.2013)
активирующий люминесценцию белка гидридный комплекс -  патент 2475493 (20.02.2013)
штамм staphylococcus hominis klp-1 - продуцент низкомолекулярных пептидных соединений, ингибирующих развитие грамположительных бактерий -  патент 2428470 (10.09.2011)
очистка белков с помощью катионного поверхностно-активного вещества -  патент 2426738 (20.08.2011)
способ прогнозирования вторичной структуры белка -  патент 2425837 (10.08.2011)
пептид, стимулирующий образование специфических антител против олигомерной формы нуклеофозмина в опухолевых клетках -  патент 2401275 (10.10.2010)

Класс A61K35/50 плацента; околоплодные воды

способ лечения спаечной болезни -  патент 2529408 (27.09.2014)
способ повышения регенераторной активности эпителия кишечника крыс после лучевой нагрузки -  патент 2524804 (10.08.2014)
способ активации регенерации миелоидной ткани старых лабораторных животных -  патент 2523574 (20.07.2014)
композиция для клеточно-заместительной терапии дефектов мягких тканей -  патент 2522816 (20.07.2014)
биологическое средство для активизации воспроизводительной функции каракульских овец -  патент 2519693 (20.06.2014)
способы лечения воспалительных заболеваний ободочной кишки -  патент 2515156 (10.05.2014)
способ получения лечебного биологически активного препарата для лечения диспепсии у новорожденных телят -  патент 2502514 (27.12.2013)
способ лечения острых пневмоний у ослабленных больных в условиях промышленного города -  патент 2501582 (20.12.2013)
способ коррекции аддиктивного поведения -  патент 2495670 (20.10.2013)
способ нормализации спонтанной агрегации эритроцитов у новорожденных поросят, перенесших при рождении острую гипоксию -  патент 2494734 (10.10.2013)

Класс A61K38/17 из животных; из человека

лейколектины и их применение -  патент 2528860 (20.09.2014)
фармацевтическая антиангиогенная композиция для лечения заболеваний глаз -  патент 2526825 (27.08.2014)
питательная композиция для улучшения иммунной системы млекопитающих -  патент 2525429 (10.08.2014)
применение apl пептида для лечения воспалительной болезни кишечника и диабета типа 1 -  патент 2524630 (27.07.2014)
способ лечения монокулярного оптического неврита при рассеянном склерозе -  патент 2523146 (20.07.2014)
вещества и способы лечения рассеянного склероза, опосредованного в клетками -  патент 2522251 (10.07.2014)
применение hsp70 в качестве регулятора ферментативной активности -  патент 2521672 (10.07.2014)
очистка и применение фактора, способствующего заживлению ран -  патент 2520817 (27.06.2014)
способ (варианты) и средство для модификации пищевого поведения -  патент 2519748 (20.06.2014)
композиции и способы лечения расстройств почки -  патент 2519124 (10.06.2014)
Наверх