KR20070083387A - New Purification Method of Human Growth Hormone - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 페닐 칼럼, 용출액인 수성 버퍼 및 유기 용매의 혼합물을 이용하고 이후 탈염, 동결건조시킴으로써, 인간 성장 호르몬의 거대분자 상에 존재하는 잘림 위치로 인해 발생하며 불순물로 존재하는 인간 성장 호르몬의 잘린 분자를 표적 인간 성장 호르몬으로부터 효율적으로 분리하는, 소수성 상호작용 크로마토그래피를 이용하여 DNA 재조합 기술에 의해 얻어진 인간 성장 호르몬을 정제하기 위한 상업적인 방법에 관한 것이며, 또한 인간 성장 호르몬의 잘린 분자의 용출이 표적 인간 성장 호르몬의 용출보다 먼저 일어나서 99.5% 이상 순도의 hGH를 얻게 되는 방법에 관한 것이다.The present invention utilizes a mixture of a phenyl column, an eluent, an aqueous buffer and an organic solvent, and then desalting and lyophilizing, resulting in the cleavage position present on the macromolecules of human growth hormone and presenting it as impurities A commercial method for purifying human growth hormone obtained by DNA recombination techniques using hydrophobic interaction chromatography, which efficiently separates a truncated molecule from a target human growth hormone, furthermore, elution of the truncated molecule of human growth hormone It relates to a method that occurs before elution of the target human growth hormone to obtain hGH with a purity of at least 99.5%.
Description
본 발명은 DNA 재조합 기술에 의한 성장 호르몬의 제조 과정에서 형성된 잘린(clipped) 호르몬 모이어티(moiety)를 효과적으로 분리하는 소수성 상호작용 크로마토그래피를 이용하여 상업적인 규모로 인간 성장 호르몬(hGH)을 정제하는 방법에 관한 것이다.The present invention is a method for purifying human growth hormone (hGH) on a commercial scale using hydrophobic interaction chromatography that effectively separates the clipped hormone moiety formed during the production of growth hormone by DNA recombination technology. It is about.
인간 성장 호르몬(hGH)은 단백질 합성, 세포 증식 및 대사를 포함하는 다수의 중요한 생물학적 기능을 갖는 뇌하수체 유래의 단백질이다. hGH는 191개 아미노산 잔기를 갖는 약 22 kDa의 폴리펩타이드(polypeptide)이다. 재조합 인간 성장 호르몬(hGH)은 세포내 및 분비 단백질 양쪽의 형태로 대장균에서 발현되어 왔다. 이후, 정제된 단백질을 얻기 위하여 일련의 크로마토그래피 및/또는 비-크로마토그래피 방법이 사용된다. 인간 성장 호르몬의 140-150 아미노산 잔기 사이 영역이 다수의 프로테아제(protease)에 민감하다는 것이 알려져 있다. 이는 단백질 가수분해로 잘려진 형태의 단백질을 생성하는데, 그 물리적 특성은 온전한 분자의 그것 과 구별할 수 없다. 상기 변이체 형태의 hGH는 정제 과정에서 나타날 수 있으며, 그의 제거는 치료제 등급의 성장 호르몬 단백질을 제조함에 있어서 주요한 도전이 된다. hGH를 치료 목적으로 사용하기 위해서는 상기 잘린 분자를 제거하는 것이 필요하다.Human growth hormone (hGH) is a pituitary derived protein with a number of important biological functions, including protein synthesis, cell proliferation and metabolism. hGH is a polypeptide of about 22 kDa with 191 amino acid residues. Recombinant human growth hormone (hGH) has been expressed in E. coli in the form of both intracellular and secreted proteins. Thereafter, a series of chromatographic and / or non-chromatographic methods are used to obtain the purified protein. It is known that the region between 140-150 amino acid residues of human growth hormone is sensitive to a number of proteases. This produces a protein that is truncated by proteolysis, whose physical properties are indistinguishable from that of an intact molecule. The variant form of hGH can appear in the purification process and its removal is a major challenge in producing therapeutic grade growth hormone proteins. In order to use hGH for therapeutic purposes it is necessary to remove the truncated molecule.
종래의 기술은 공정 파라미터(parameter), 사용되는 장비, 표적 모이어티 분리의 우선순위, 다수 상(phase)의 사용, 용매의 사용, 분리된 불순물의 형태와 같은 많은 측면에서 본 발명과 차이가 있다. 소수의 종래 기술 문헌은 산업적인 분리 방법보다 분석 기술로 더 유용한 기술들을 개시한다.The prior art differs from the present invention in many respects, such as process parameters, equipment used, priority of target moiety separation, the use of multiple phases, the use of solvents, and the form of isolated impurities. . A few prior art documents disclose techniques that are more useful as analytical techniques than industrial separation methods.
US4332717은 인간 성장 호르몬을 정제하기 위한 소수성 상호작용 크로마토그래피의 용도를 개시한다. 상기 특허는 인간 뇌하수체 샘에서 추출된 hGH를 정제하며, 재조합 hGH 또는 그의 정제와는 관련이 없다. 따라서, 상기 방법에서 발생되는 불순물은 재조합 호르몬에서 제공되는 것과 차이가 있다. 다른 배지(media) 및 다른 칼럼을 사용하는 것 이외에도, 상기 방법은 다른 압력 조건, 다른 온도 조건 및 다른 결합 및 용출 버퍼(buffer)를 사용한다. 용출 구배(gradient) 역시 다르다. 또한, 상기 문헌은 분리시 푸른 세파로즈(sepharose) 또는 아가로즈(agarose)를 사용하는 것을 개시하며, 용출을 위하여 본 발명의 필수적인 특성 중 하나인 유기 및 수성 혼합물을 사용하는 것을 제시하고 있지 않다.US4332717 discloses the use of hydrophobic interaction chromatography for purifying human growth hormone. The patent purifies hGH extracted from human pituitary gland and is not related to recombinant hGH or its purification. Thus, the impurities generated in the method differ from those provided by recombinant hormones. In addition to using different media and different columns, the method uses different pressure conditions, different temperature conditions and different binding and elution buffers. Dissolution gradients are also different. The document also discloses the use of blue sepharose or agarose for separation and does not suggest the use of an organic and aqueous mixture, which is one of the essential properties of the present invention for elution.
하기 참고문헌은 재조합 DNA 기술에 의해 얻어진 성장 호르몬의 정제에 관한 것이다. 문헌에서, 재조합 돼지 성장 호르몬의 제조 방법을 개시하고 있는 US4861868과 같은 소수의 특허가 공지되어 있다; US4705848, US4694073, US4731440, US5064943, US4975529, US5023323, US5109117 및 US6410694는 가용화(solubilization) 및 성숙화(naturation) 방법을 필수 특성으로 다루고 있지만, 이들은 본 발명의 범위 밖이다.The following references relate to the purification of growth hormone obtained by recombinant DNA technology. In the literature, a small number of patents are known, such as US4861868, which discloses a method for producing recombinant porcine growth hormone; US4705848, US4694073, US4731440, US5064943, US4975529, US5023323, US5109117, and US6410694 treat solubilization and maturation methods as essential properties, but they are outside the scope of the present invention.
미국 특허 6022858은 hGH의 제형에 관한 것으로서, 상기 hGH는 Zn 및 선택적으로 리신 또는 칼슘 이온으로 선처리되고, 이후 벤질 알콜이 첨가되며, pH는 2-9로 조정된다.US Patent 6022858 relates to the formulation of hGH, which hGH is pretreated with Zn and optionally lysine or calcium ions, then benzyl alcohol is added and the pH is adjusted to 2-9.
미국 특허 5734024는 재조합 hGH의 생물학적 활성을 결정하는 방법을 개시하며, 분석 목적으로 훌륭하다.US Patent 5734024 discloses a method for determining the biological activity of recombinant hGH and is excellent for analytical purposes.
미국 특허 5182369는 6.5 이하의 pH에서 조작이 수행되고, 2단계 침전이 필수적 특성인 방법을 개시한다. 그러나, 산성 pH를 도입하는 공정 조건은 단백질의 응집 또는 산 가수분해를 유도할 수 있어 불리하다.U. S. Patent 5182369 discloses a process wherein the operation is performed at a pH of 6.5 or below, and two-stage precipitation is an essential characteristic. However, process conditions for introducing acidic pH are disadvantageous because they can lead to aggregation or acid hydrolysis of proteins.
미국 특허 6451347은 hGH의 정제 방법을 개시하며, Zn 이온과 같은 금속 이온과의 복합체 형성이 수행되는데, 이는 본 발명의 특성이 아니다. 상기 특허는 잘린 모이어티가 아닌 hGH의 분해로부터 발생하는 변이체들을 개시한다.U. S. Patent 6451347 discloses a method for purifying hGH, in which complex formation with metal ions such as Zn ions is carried out, which is not a characteristic of the present invention. The patent discloses variants resulting from degradation of hGH but not truncated moieties.
미국 특허 6451987은 hGH를 포함하는 펩타이드의 정제를 위한 양이온 교환기의 사용을 강조하지만, 온전한 hGH 분자로부터 잘린 호르몬 모이어티를 분리하는 것은 언급하지 않는다.U.S. Patent 6451987 emphasizes the use of cation exchangers for the purification of peptides containing hGH, but does not mention the separation of truncated hormone moieties from intact hGH molecules.
미국 특허 6437101은 카오트로픽(chaotropic) 제제를 사용하지 않는 수성 2상 추출이 도입되는 기술을 개시한다. 상기 방법은 번거롭고, 따라서 수행하기 쉽지 않다.U.S. Patent 6437101 discloses a technique in which an aqueous two-phase extraction is introduced without the use of chaotropic agents. The method is cumbersome and therefore not easy to perform.
상기 문헌에서 특허 번호로 언급된 특허들은, 상기 특허의 본문이 관여되는 한, 참조로서 포함된 것으로 간주된다.Patents referred to in this document by patent number are considered to be incorporated by reference, so far as the body of the patent is concerned.
심지어 오늘날에도, 이러한 정제시의 실제 문제점은 메가(mega) 표적 분자로부터 유래되는 결과물인 잘린 분자의 분리이다. 상기 잘린 모이어티는 분자 내에 존재하는 특정의 다른 결합으로 인해 함께 덩어리져 남아 있다.Even today, the real problem with this purification is the separation of the truncated molecule, which is the result derived from a mega target molecule. The truncated moieties remain agglomerated together due to certain other bonds present in the molecule.
비-특허 종래 기술 문헌은 잘린 변이체를 포함하는 hGH 변이체를 분리하기 위한 소수성 상호작용 크로마토그래피의 용도에 관한 하기 3개의 공개된 논문을 포함한다.Non-patent prior art documents include the following three published articles on the use of hydrophobic interaction chromatography to separate hGH variants comprising truncated variants.
파블루 및 젤러포스(Pavlu and Gellerfors, Bioseparation (1993), 3: 257-265)는 재조합 인간 성장 호르몬인 제노트로핀(Genotropin)의 소수성 상호작용 크로마토그래피를 개시한다.Pavlu and Gellerfors (Bioseparation (1993), 3: 257-265) discloses hydrophobic interaction chromatography of the recombinant human growth hormone Genotropin.
젤러포스 등(Gellerfors et al., Acta Pediatr Scand (Suppl)(1990), 370: 93-100)은 고효율 액상 크로마토그래피(high performance liquid chromatography) 기술에 의한 성장호르몬 변이체의 분리 및 동정을 개시한다.Gellerfors et al., Acta Pediatr Scand (Suppl) (1990), 370: 93-100 disclose the isolation and identification of growth hormone variants by high performance liquid chromatography techniques.
우 등(Wu et al, J. Chromatogr. (1990), 500: 595-606)은 DNA 유래 인간 성장 호르몬의 특성화를 위해 고효율의 소수성 상호작용 크로마토그래피를 적용하는 것을 개시한다.Wu et al, J. Chromatogr. (1990), 500: 595-606 disclose the application of high efficiency hydrophobic interaction chromatography for the characterization of DNA-derived human growth hormone.
상기 모든 참조문헌에서 개시된 기술들은 이동상 B로 계면활성제 브리즈(Brij, 폴리옥시에틸렌 23 라우릴(lauryl) 에테르)를 사용하며, 잘린 분자에 대응하는 피크(peak)는 주된(main) 피크 다음에 나타난다. 상기 논문들은 0.075%의 브리즈와 함께 이동상 A로 0.5%, 이동상 B로 5%의 아세토니트릴을 사용하는 것을 개시한다. 브리즈 35는 산물의 회수를 70%에서 99%로 향상시키기 위해 사용되었다. 세제(detergent)인 브리즈 35는 단백질과 매트릭스(matrix)의 상호작용을 감소시켜 회수를 향상시키는 것을 도와준다. 흥미롭게도, 표적 분자의 피크는 변이체의 피크를 상회한다. 상기 논문들은 필수적으로 HPLC 기술을 개시하며, 산업적인 생산 목적 보다는 분석 목적을 위해 더 잘 사용된다. 상기 방법들의 주된 결점은, 브리즈와 같은 세제를 사용하는 것은 단백질을 함유하는 용액으로부터 이를 제거하는 것이 어려울 수 있기 때문에 산업적 규모에서는 선호되지 않는다는 점이다.The techniques disclosed in all of the above references use a surfactant Brij (polyoxyethylene 23 lauryl ether) as the mobile phase B, the peak corresponding to the truncated molecule appears after the main peak. . The papers disclose the use of acetonitrile of 0.5% in mobile phase A and 5% in mobile phase B with 0.075% breeze. Breeze 35 was used to improve product recovery from 70% to 99%. Detergent Breeze 35 helps improve recovery by reducing protein-matrix interactions. Interestingly, the peak of the target molecule exceeds the peak of the variant. These papers essentially disclose HPLC techniques and are better used for analytical purposes than for industrial production purposes. The main drawback of the above methods is that using detergents such as breezes is not preferred on an industrial scale because it can be difficult to remove them from solutions containing proteins.
본 발명은 유기 용매를 훨씬 더 높은 비율로 이용하고 상기 브리즈를 사용하지 않는다. 아울러, 변이체에 대응하는 피크가 표적 분자의 피크를 상회하는 것이 주목된다.The present invention utilizes organic solvents in much higher proportions and does not use such breezes. In addition, it is noted that the peak corresponding to the variant exceeds the peak of the target molecule.
종래 기술은 잘린 분자와 온전한 분자 간의 분리를 3.3 ㎖의 칼럼 부피당 대략 50-150 ㎍의 반정제 단백질의 분석 레벨 로딩(loading)에서 보여준다. 본 발명에서, 분리는 ㎖ 칼럼 부피당 1 ㎎의 반정제 단백질의 로딩에서 달성된다.The prior art shows the separation between truncated and intact molecules at analytical level loading of approximately 50-150 μg semi-purified protein per 3.3 ml column volume. In the present invention, separation is achieved at loading of 1 mg semi-tablet protein per ml column volume.
상기 종래 기술의 한계는 분석 레벨에서 공정 회수를 향상시키기 위하여 비이온성 계면활성제인 브리즈 35를 사용하는 것이다. 이러한 비이온성 계면활성제의 존재는, 단백질 분자에 결합된 채로 남아있는 계면활성제를 제거하는 것이 어렵기 때문에 준비 레벨에서 바람직하지 않을 수 있다. 청구된 방법은 접선 흐름 여과(tangential flow filtration) 또는 젤 여과 크로마토그래피에 의해 용이하게 제거될 수 있는 유기 용매를 용출액(eluant) 내에서 더 많은 양으로 사용함으로써 공 정 회수를 향상시키기 위해 계면활성제를 사용해야 하는 필요성을 극복한다.A limitation of this prior art is the use of Breeze 35, a nonionic surfactant, to improve process recovery at the assay level. The presence of such nonionic surfactants may be undesirable at the preparation level because it is difficult to remove the surfactant that remains bound to the protein molecule. The claimed method uses surfactants to improve process recovery by using organic solvents in greater amounts in eluant that can be easily removed by tangential flow filtration or gel filtration chromatography. Overcome the need to use
발명의 목적Purpose of the Invention
본 발명의 주된 목적은 표적 분자로부터 상기 잘린 분자를 효과적으로 분리할 수 있는 인간 성장 호르몬의 정제 방법을 제공하는 것이다.It is a main object of the present invention to provide a method for purifying human growth hormone which can effectively separate the truncated molecule from the target molecule.
본 발명의 다른 목적은 상기 잘린 분자를 먼저 효과적으로 제거하여 표적 분자의 생산을 더 잘 조절할 수 있게 하는 인간 성장 호르몬의 정제 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method for purifying human growth hormone which effectively removes the truncated molecule first to better control the production of the target molecule.
본 발명의 또 다른 목적은 hGH에 대한 분석 방법, 상기 hGH의 단리(isolation) 및 hGH의 산업적인 정제와 같은 다중 목적을 위해 사용될 수 있는 인간 성장 호르몬의 정제 방법을 기술하는 것이다.Another object of the present invention is to describe a method for purifying human growth hormone that can be used for multiple purposes such as analytical methods for hGH, isolation of hGH and industrial purification of hGH.
본 발명의 또 다른 목적은 8.0 내지 9.0의 pH 범위에서 효과적으로 수행될 수 있는 정제 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a purification method that can be effectively performed in the pH range of 8.0 to 9.0.
본 발명의 또 다른 목적은 세제 또는 계면활성제를 전혀 사용하지 않는 인간 성장 호르몬의 정제 방법을 개발하는 것이다.Another object of the present invention is to develop a method for purifying human growth hormone that does not use detergents or surfactants at all.
발명의 요약Summary of the Invention
본 발명은 소수성 상호작용 크로마토그래피를 이용하여 재조합 기술에 의해 얻어진 hGH를 정제하는 신규한 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 불순물로 존재하는 잘린 호르몬 모이어티로부터 표적 hGH 분자를 분리하고, 최종적으로 젤 여과에 의해 탈염 및 동결건조하여 정제된 hGH를 얻기 위하여, 고체 지지체인 폴리머 소수성 비드(bead) 및 용출액인 수성 버퍼 및 유기 용매의 혼합물을 사용하는 것에 관한 것이다.The present invention relates to a novel method of purifying hGH obtained by recombinant technology using hydrophobic interaction chromatography. The present invention also provides polymer hydrophobic beads and eluents, which are solid supports, to separate target hGH molecules from impurities that are present as impurities and finally desalted and lyophilized by gel filtration to obtain purified hGH. It relates to using a mixture of an aqueous buffer and an organic solvent.
본 발명의 특성들은 하기 발명의 요지의 상세한 설명 및 바람직한 구현예의 설명으로부터 보다 명확해질 것이다.The features of the present invention will become more apparent from the following detailed description of the subject matter of the present invention and the description of the preferred embodiments.
발명의 상세한 설명Detailed description of the invention
상기 목적에 따라, 본 발명은 hGH에 대한 정제 기술을 개시한다. 재조합 인간 성장 호르몬(hGH) 유전자를 포함하는 대장균 세포를 표준 조건 하에서 1 ℓ 진탕 플라스크(shake flask)에서 성장시켰다. 8-10시간 유도한 후, 세포를 4-8℃에서 15분간 원심분리함으로써 수확하였다. 상등액을 버리고, 세포 펠렛을 20-50 mM Tris, pH 7.0-9.0 및 100-500 mM NaCl을 포함하는 용해 버퍼에 부유시켰다. 세포를 초음파를 이용하여 30분간 파쇄하였다. 파쇄하는 동안의 온도는 상기 샘플을 얼음 위에 둠으로써 4 내지 8℃로 유지하였다.In accordance with this object, the present invention discloses a purification technique for hGH. Escherichia coli cells comprising the recombinant human growth hormone (hGH) gene were grown in a 1 L shake flask under standard conditions. After 8-10 h induction, cells were harvested by centrifugation at 4-8 ° C. for 15 min. The supernatant was discarded and the cell pellet was suspended in lysis buffer containing 20-50 mM Tris, pH 7.0-9.0 and 100-500 mM NaCl. Cells were disrupted for 30 minutes using ultrasound. The temperature during crushing was maintained at 4-8 ° C. by placing the sample on ice.
조 용해물(crude lysate)은 4℃에서 1시간 동안 16,000 rpm으로 원심분리함으로써 맑게 하였다. 원심분리 후, 펠렛을 버리고, 맑은 상등액에 최종 농도 20-40 mM이 되도록 이미다졸(imidazole)을 첨가하였다. 이를 NiSO4로 충진된 10 ㎖의 킬레이팅 세파로즈 비드 칼럼 상에 로딩하였다. 상기 칼럼은 20-50 mM Tris pH 7.0-9.0, 100-500 mM NaCl, 20-40 mM 이미다졸을 포함하는 버퍼로 5-20 ㎖/분의 유속에서 평형화(equilibration)시켰다. 비결합 물질은 상기 평형화 버퍼를 이용하여 세척하였고, 280 에서의 흡광도가 기준선(baseline)까지 떨어진 후, 20-50 mM Tris pH 7.0-9.0, 100-500 mM NaCl, 200-500 mM 이미다졸을 포함하는 용출 버퍼를 이용하여 결합된 단백질의 용출을 수행하였다. 용출액에서의 단백질 농도를 측정하여 5-10 ㎎/㎖ 농도로 만들었고, 효소적 소화를 위해 4-10℃에서 유지시켰다. 소화는 15-24시간 동안 수행하였고, 2 M의 K2HPO4, pH 7-9.0 용액을 첨가하여 0.2-0.4 M의 최종 농도가 되면 정지시켰다. 소화된 샘플을 20-50 mM Tris, 0.2-0.4 M K2HPO4, pH 7.0-9.0을 포함하는 버퍼로 5-10 ㎖/분의 유속에서 평형화된 페닐 세파로즈 FF 칼럼(칼럼 부피 = 15 ㎖) 상에 로딩하였다. 결합된 단백질은 물과 함께 용출되었고, 피크 분획을 수집하였다. 이것을 20-50 mM Tris pH 7.0-9.0으로 평형화된 Q 세파로즈 FF 칼럼(칼럼 부피 = 10 ㎖) 상에 로딩하였다. 용출은 0.5-2 M NaCl을 포함하는 0% 내지 30%(v/v)의 버퍼 "A" 선형 구배의 15-30 칼럼 부피를 이용하여 수행하였다. 인간 성장 호르몬을 포함하는 280 nm에서의 주된 피크를 수집하였고, 2 M K2HPO4 용액을 첨가하여 0.2-0.6 M의 최종 농도를 얻었다.Crude lysate was clarified by centrifugation at 16,000 rpm for 1 hour at 4 ° C. After centrifugation, the pellet was discarded and imidazole was added to the clear supernatant to a final concentration of 20-40 mM. It was loaded on a 10 ml chelating Sepharose bead column filled with NiSO 4 . The column was equilibrated at a flow rate of 5-20 ml / min with a buffer containing 20-50 mM Tris pH 7.0-9.0, 100-500 mM NaCl, 20-40 mM imidazole. Unbound material was washed using the equilibration buffer and after absorbance at 280 fell to baseline, it included 20-50 mM Tris pH 7.0-9.0, 100-500 mM NaCl, 200-500 mM imidazole. Elution of the bound protein was performed using an elution buffer. Protein concentration in the eluate was measured to a concentration of 5-10 mg / ml and maintained at 4-10 ° C. for enzymatic digestion. Digestion was performed for 15-24 hours and stopped at the final concentration of 0.2-0.4 M by addition of 2 M K 2 HPO 4 , pH 7-9.0 solution. Digested samples were phenyl Sepharose FF column equilibrated at a flow rate of 5-10 mL / min with a buffer containing 20-50 mM Tris, 0.2-0.4 MK 2 HPO 4 , pH 7.0-9.0 (column volume = 15 mL). Loaded onto the bed. Bound protein eluted with water and peak fractions were collected. This was loaded on a Q Sepharose FF column (column volume = 10 mL) equilibrated with 20-50 mM Tris pH 7.0-9.0. Elution was carried out using 15-30 column volumes of 0% to 30% (v / v) buffer "A" linear gradient with 0.5-2 M NaCl. The main peak at 280 nm containing human growth hormone was collected and 2 MK 2 HPO 4 solution was added to obtain a final concentration of 0.2-0.6 M.
상기 샘플은 소수성 상호작용 크로마토그래피를 이용하여 pH, 평형화 버퍼 및 용출액 조건을 변경하여 분석하였다.The samples were analyzed by varying pH, equilibration buffer and eluent conditions using hydrophobic interaction chromatography.
본 발명에 따르면, 소수성 상호작용 크로마토그래피 기술을 이용하여 hGH 분자의 잘린 모이어티로부터 인간 성장 호르몬을 정제하기 위한 방법을 제공하며, 상기 방법은According to the present invention there is provided a method for purifying human growth hormone from a truncated moiety of hGH molecules using hydrophobic interaction chromatography techniques, the method comprising
(a) 샘플을 고농도의 무기염 존재 하에서 칼럼에 로딩하는 단계;(a) loading a sample into a column in the presence of a high concentration of inorganic salts;
(b) 샘플이 로딩된 상기 칼럼을 수성 버퍼로 평형화시키는 단계;(b) equilibrating the column loaded with the sample with an aqueous buffer;
(c) 단계 (b)의 칼럼을 수성 버퍼와 유기 용매 혼합물의 선형 구배로 용출시키는 단계;(c) eluting the column of step (b) with a linear gradient of the aqueous buffer and organic solvent mixture;
(d) hGH 피크에 대응하는 용출된 분획을 수집 및 결합시키고, 상기 결합된 분획을 농축하는 단계;(d) collecting and binding the eluted fraction corresponding to the hGH peak and concentrating the bound fraction;
(e) 단계 (d)의 농축된 분획을 pH 6.0-9.0의 인산수소 이나트륨(disodium hydrogen phosphate) 용액으로 평형화된 세파크릴 S-200 젤 상에서 여과시킴으로써 탈염 및 동결건조하는 단계; 및(e) desalting and lyophilizing by filtering the concentrated fraction of step (d) on a Sephacryl S-200 gel equilibrated with a solution of disodium hydrogen phosphate at pH 6.0-9.0; And
(f) 정제된 인간 성장 호르몬을 얻는 단계를 포함한다.(f) obtaining purified human growth hormone.
상기 방법은 반정제된 인간 성장 호르몬을 정제를 위한 샘플로 이용한다.The method uses semi-purified human growth hormone as a sample for purification.
사용된 칼럼은 소수성 수지이고, 에테르, 이소프로필, 부틸, 옥틸 및 페닐로 구성된 군으로부터 선택되는 소수성 리간드(ligand)가 부착된 가교결합된 폴리스티렌 디비닐 벤젠 폴리머이다.The column used is a hydrophobic resin and is a crosslinked polystyrene divinyl benzene polymer with hydrophobic ligands selected from the group consisting of ether, isopropyl, butyl, octyl and phenyl.
상기 소수성 리간드는 바람직하게는 페닐 그룹이다.The hydrophobic ligand is preferably a phenyl group.
상기 무기염은 암모늄 설페이트, 인산수소 이나트륨, 인산수소 이칼륨 또는 염화나트륨으로 구성된 군으로부터 선택되며, 바람직하게는 인산수소 이나트륨이고, 가장 바람직하게는 인산수소 이칼륨(dipotassium hydrogen phosphate)이다.The inorganic salt is selected from the group consisting of ammonium sulfate, disodium hydrogen phosphate, dipotassium hydrogen phosphate or sodium chloride, preferably disodium hydrogen phosphate, most preferably dipotassium hydrogen phosphate.
사용된 상기 무기염의 농도는 0.2-0.6 M의 범위이고, 더욱 바람직하게는 0.3-0.4 M 이다.The concentration of the inorganic salts used is in the range of 0.2-0.6 M, more preferably 0.3-0.4 M.
상기 칼럼을 평형화시키기 위해 사용된 버퍼는 수성 인산수소 이나트륨 및 인산수소 이칼륨의 혼합물이다. 상기 평형화 버퍼의 pH는 6.0 내지 9.0 사이 범위이고, 바람직하게는 8.0 내지 9.0 범위이다.The buffer used to equilibrate the column is a mixture of aqueous disodium phosphate and dipotassium hydrogen phosphate. The pH of the equilibration buffer is in the range of 6.0 to 9.0, preferably in the range of 8.0 to 9.0.
단백질 용출에 사용된 상기 버퍼는 인산수소 이나트륨 또는 트리스 버퍼와 유기 용매의 혼합물이다.The buffer used for protein elution is a mixture of disodium hydrogen phosphate or Tris buffer with organic solvent.
상기 용출 버퍼의 pH는 바람직하게는 8.0 내지 9.0 사이 범위이다.The pH of the elution buffer is preferably in the range between 8.0 and 9.0.
단백질 용출에 사용된 상기 유기 용매는 C1 내지 C4 알콜, 아세토니트릴 및 이들의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택된다.The organic solvent used for protein elution is selected from the group consisting of C 1 to C 4 alcohols, acetonitrile and mixtures thereof.
상기 용출 혼합물 내의 유기 용매는 40-70% v/v 사이 범위이고, 더욱 바람직하게는 40%-50% v/v 이다.The organic solvent in the elution mixture is in the range between 40-70% v / v, more preferably 40% -50% v / v.
크로마토그래피 분리를 위한 온도는 바람직하게는 20-30℃ 범위, 더욱 바람직하게는 22-24℃ 이다.The temperature for chromatographic separation is preferably in the range of 20-30 ° C., more preferably 22-24 ° C.
상기 소수성 상호작용 크로마토그래피 단계에서 용출된 성장 호르몬 피크를 농축하였고, pH 7.0-9.0의 2-10 mM 인산수소 이나트륨으로 평형화된 세파크릴 S-200 젤 여과 칼럼상에서 추가로 탈염시켰다. 탈염된 분획을 수집 및 동결건조시켜 정제된 hGH를 얻었다.The growth hormone peak eluted in the hydrophobic interaction chromatography step was concentrated and further desalted on a Sephacryl S-200 gel filtration column equilibrated with 2-10 mM disodium hydrogen phosphate at pH 7.0-9.0. The desalted fractions were collected and lyophilized to obtain purified hGH.
0.5 내지 5%의 아세토니트릴은 재조합 hGH로부터 잘린 모이어티를 분리할 수 없음이 알려져 있다(Gellerfors P 등, Acta Pediatr Scand (Supple)(1990) 370, 93-100, 고효율 액상 크로마토그래피 기술에 의한 성장 호르몬 변이체의 분리 및 동정). 본 발명에서는, 50%±10% 범위의 아세토니트릴을 사용함으로써 원하지 않는 잘린 분자를 먼저 분리하고, 순차적으로 표적 분자가 99.5% 이상의 순도로 효과적으로 분리될 수 있음을 발견하였다. pH 또한 분리 효율에 중요한 역할을 한다. 상기 실험이 수행될 때, pH가 산성인 경우에는 효과적으로 분리되지 않는 반면, pH가 중성 이상으로 증가될수록 더욱 더 효과적으로 분리된다는 것이 관찰되었다. 8 내지 9 범위의 pH가 최적의 정제, 즉 원하는 품질의 산물을 산출한다는 것이 관찰되었다(도 1 및 도 2). 일련의 실험을 수행한 후, 리소스(Resource) 페닐 크로마토그래피를 이용하여 상기 잘린 hGH 및 온전한 hGH 분자의 분리를 달성함에 있어서 pH가 중요한 역할을 한다는 결론이 났다. 분리는 pH 8-9에서 가장 효과적이다. pH를 8.0 이하로 떨어뜨리면 분리가 감소되고(도 3), pH 6.0에서는 양쪽 분자가 단일 피크로 용출된다. 모든 크로마토그램에서, 왼쪽 피크는 잘린 hGH에 대응하고, 오른쪽 피크는 온전한 hGH에 대응한다.It is known that 0.5 to 5% of acetonitrile cannot separate the moieties cut from recombinant hGH (Gellerfors P et al., Acta Pediatr Scand (Supple) (1990) 370, 93-100, growth by high efficiency liquid chromatography technique. Isolation and identification of hormonal variants). In the present invention, it has been found that by using acetonitrile in the range of 50% ± 10%, unwanted truncated molecules are first separated, and in turn, the target molecules can be effectively separated at a purity of 99.5% or more. pH also plays an important role in the separation efficiency. When the experiment was performed, it was observed that when the pH was acidic it was not effectively separated, whereas as the pH was increased above neutral it was more effectively separated. It was observed that a pH in the range of 8-9 yielded an optimal tablet, i.e. a product of the desired quality (FIGS. 1 and 2). After a series of experiments, it was concluded that pH plays an important role in achieving separation of the truncated hGH and intact hGH molecules using Resource phenyl chromatography. Separation is most effective at pH 8-9. Dropping the pH below 8.0 reduces the separation (Figure 3) and at pH 6.0 both molecules elute with a single peak. In all chromatograms, the left peak corresponds to truncated hGH and the right peak corresponds to intact hGH.
본 발명자들이 온전한 hGH로부터 잘린 분자를 분리하기 위해 시도한 다양한 다른 기술들은 하기 언급된 것들이다:Various other techniques we have attempted to separate the truncated molecule from intact hGH are those mentioned below:
1. 폴리머 및 세파로즈 비드 모두를 사용한 이온-교환 - 수성 버퍼뿐만 아니라 수성-유기 용매 및 세제의 혼합물을 사용1.Ion-exchange with both polymer and Sepharose beads-using an aqueous buffer as well as a mixture of aqueous-organic solvents and detergents
2. 소수성이 다른 세파로즈 비드를 이용한 소수성 상호작용 크로마토그래피2. Hydrophobic Interaction Chromatography with Sepharose Beads with Different Hydrophobicity
3. 보통(native) 및 환원-변성 조건을 이용한 젤 여과 크로마토그래피3. Gel Filtration Chromatography Using Native and Reduction-Modified Conditions
정제를 위해 사용된 조건의 항목의 간단한 설명 및 그 결과는 아래에 나타나 있다.A brief description of the items of conditions used for purification and the results are shown below.
실험 세목Experimental details
이온-교환 크로마토그래피: 소스 15 Q 비드를 이용한 이온 교환 크로마토그래피는 용출을 위해 염화나트륨 구배를 이용하여 잘린 hGH 분자로부터 온전한 분자를 분리하기 위해 시도되었다(도 27). Ion-Exchange Chromatography: Ion exchange chromatography with source 15 Q beads was attempted to separate intact molecules from hGH molecules that were cut using a sodium chloride gradient for elution (FIG. 27).
관찰: 온전한 hGH로부터의 잘린 분자의 분리는 SDS-PAGE 젤에 의해 분석된 어떠한 분획에서도 상기 크로마토그래피 방법에서 관찰되지 않았다. Observation: Separation of truncated molecules from intact hGH was not observed in the chromatography method in any fraction analyzed by SDS-PAGE gel.
젤 여과 크로마토그래피 -Gel Filtration Chromatography-
칼럼: 수퍼덱스 75 HR 10/30, 아머샴(Amersham)Column: Superdex 75
버퍼: 20 mM Tris, pH 8.0/5% 글리세롤/150 mM NaClBuffer: 20 mM Tris, pH 8.0 / 5% Glycerol / 150 mM NaCl
샘플: 잘린 분자를 갖는 hGH - 6 M 요소(urea)에서 변성 및 50 mM DTT로 실온에서 2시간 동안 환원됨Sample: denatured in hGH-6 M urea with truncated molecules and reduced to 50 mM DTT for 2 hours at room temperature
검출: 280 nmDetection: 280 nm
분획: 1 ㎖Fraction: 1 ml
사용된 시스템: 0.5 ㎖/분 유속에서 FPLCSystem used: FPLC at 0.5 ml / min flow rate
분석: 10 ㎕의 각 분획을 SDS-PAGE 상에서 분석한 후 은 염색(도 28)Assay: 10 μl of each fraction analyzed on SDS-PAGE followed by silver staining (FIG. 28)
관찰: 온전한 hGH로부터의 잘린 분자의 분리는 SDS-PAGE 젤에 의해 분석된 어떠한 분획에서도 상기 크로마토그래피 방법에서 관찰되지 않았다. Observation: Separation of truncated molecules from intact hGH was not observed in the chromatography method in any fraction analyzed by SDS-PAGE gel.
세파로즈Sepharose 비드Bead 상의 소수성 상호작용 크로마토그래피(도 29) - Interaction Chromatography of Phase (FIG. 29)-
칼럼: 페닐 세파로즈 FF (high sub)/부틸 세파로즈 FF/페닐 세파로즈 HP/옥틸 세파로즈 FF의 하이트랩 1 ㎖ 칼럼Column:
버퍼 A: 20 mM 인산나트륨, pH 7.0/0.5 m (NH4)2SO4 Buffer A: 20 mM sodium phosphate, pH 7.0 / 0.5 m (NH 4 ) 2 SO 4
버퍼 B: 20 mM 인산나트륨, pH 7.0Buffer B: 20 mM sodium phosphate, pH 7.0
샘플: 잘린 분자를 갖는 hGHSample: hGH with truncated molecules
검출: 280 nmDetection: 280 nm
분획: 1 ㎖Fraction: 1 ml
사용된 시스템: 1 ㎖/분 유속의 AKTA 익스플로러(Explorer)System used: AKTA Explorer at 1 ml / min flow rate
관찰: 온전한 hGH로부터의 잘린 분자 분리는 상기 크로마토그래피 방법에서 관찰되지 않았다. Observation: No truncated molecular separation from intact hGH was observed in this chromatography method.
하기 표는 각 도면과 관련하여 반정제된 hGH에 대한 크로마토그래피 분리 조건을 나타낸다.The table below shows the chromatographic separation conditions for the semi-purified hGH in connection with each figure.
하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것이 아니다. 본 발명은 특정한 구현예의 관점에서 기술되어 있으며, 어느 정도의 변형 및 등가물은 당업자에게 있어서 자명할 것이고, 본 발명의 범위 내에 포함되기 위한 의도이다.The following examples are merely illustrative of the invention and are not intended to limit the scope of the invention. The invention has been described in terms of specific embodiments, and variations and equivalents thereof will be apparent to those skilled in the art and are intended to be included within the scope of the invention.
실시예 1Example 1
이온-교환 정제된 hGH 분획에 K2HPO4를 최종 농도 0.4 M이 되도록 첨가한다. 이를 20 mM Na2HPO4/0.4 M K2HPO4, pH 9.0으로 평형화된 1 ㎖ 리소스 페닐 칼럼(30×6.4 ㎜) 상에 주입하였다. 결합된 단백질을 20 mM Na2HPO4, pH 9.0/50% 아세토니트릴의 20 ㎖ 선형 구배로 용출하였다. 1 ㎖ 분획을 수집하였고 SDS-PAGE로 분석하였다. 잘린 hGH 분자는 온전한 GH 분자보다 앞서 용출되었다(도 1). 고순도 형태의 인간 성장 호르몬이 얻어졌다(순도: >99.5%, 수율: 85%).To the ion-exchange purified hGH fraction, K 2 HPO 4 is added to a final concentration of 0.4 M. It was injected onto a 1 ml resource phenyl column (30 × 6.4 mm) equilibrated with 20 mM Na 2 HPO 4 /0.4 MK 2 HPO 4 , pH 9.0. Bound proteins were eluted with a 20 ml linear gradient of 20 mM Na 2 HPO 4 , pH 9.0 / 50% acetonitrile. 1 ml fractions were collected and analyzed by SDS-PAGE. The truncated hGH molecules eluted before the intact GH molecules (FIG. 1). High purity human growth hormone was obtained (purity:> 99.5%, yield: 85%).
실시예 2Example 2
이온-교환 정제된 hGH 분획에 K2HPO4를 최종 농도 0.4 M이 되도록 첨가한다. 이를 20 mM Na2HPO4/0.4 M K2HPO4, pH 9.0으로 평형화된 1 ㎖ 리소스 페닐 칼럼(30×6.4 ㎜) 상에 주입하였다. 결합된 단백질을 20 mM Na2HPO4, pH 9.0/40% 아세토니트릴의 20 ㎖ 선형 구배로 용출하였다. 1 ㎖ 분획을 수집하였고 SDS-PAGE로 분석하 였다. 잘린 hGH 분자는 온전한 GH 분자보다 앞서 용출되었다(도 2). 고순도 형태의 인간 성장 호르몬이 얻어졌다(순도: >99.5%, 수율: 85%).To the ion-exchange purified hGH fraction, K 2 HPO 4 is added to a final concentration of 0.4 M. It was injected onto a 1 ml resource phenyl column (30 × 6.4 mm) equilibrated with 20 mM Na 2 HPO 4 /0.4 MK 2 HPO 4 , pH 9.0. Bound proteins were eluted with a 20 ml linear gradient of 20 mM Na 2 HPO 4 , pH 9.0 / 40% acetonitrile. 1 ml fractions were collected and analyzed by SDS-PAGE. Truncated hGH molecules eluted before intact GH molecules (FIG. 2). High purity human growth hormone was obtained (purity:> 99.5%, yield: 85%).
실시예 3Example 3
이온-교환 정제된 hGH 분획에 K2HPO4를 최종 농도 0.4 M이 되도록 첨가한다. 이를 20 mM Na2HPO4/0.4 M K2HPO4, pH 9.0으로 평형화된 1 ㎖ 리소스 페닐 칼럼(30×6.4 ㎜) 상에 주입하였다. 결합된 단백질을 20 mM Na2HPO4, pH 9.0/30% 아세토니트릴의 20 ㎖ 선형 구배로 용출하였다. 1 ㎖ 분획을 수집하였고 SDS-PAGE로 분석하였다. 잘린 hGH 분자는 온전한 분자로부터 분리되지 않았다(도 3).To the ion-exchange purified hGH fraction, K 2 HPO 4 is added to a final concentration of 0.4 M. It was injected onto a 1 ml resource phenyl column (30 × 6.4 mm) equilibrated with 20 mM Na 2 HPO 4 /0.4 MK 2 HPO 4 , pH 9.0. Bound proteins were eluted with a 20 ml linear gradient of 20 mM Na 2 HPO 4 , pH 9.0 / 30% acetonitrile. 1 ml fractions were collected and analyzed by SDS-PAGE. Truncated hGH molecules were not isolated from intact molecules (FIG. 3).
실시예 4Example 4
이온-교환 정제된 hGH 분획에 K2HPO4를 최종 농도 0.4 M이 되도록 첨가한다. 이를 20 mM Na2HPO4/0.4 M K2HPO4, pH 8.0으로 평형화된 1 ㎖ 리소스 페닐 칼럼(30×6.4 ㎜) 상에 주입하였다. 결합된 단백질을 20 mM Na2HPO4, pH 8.0/50% 아세토니트릴의 20 ㎖ 선형 구배로 용출하였다. 1 ㎖ 분획을 수집하였고 SDS-PAGE로 분석하였다. 잘린 hGH 분자는 온전한 GH 분자보다 앞서 용출되었다(도 4). 고순도 형태의 인간 성장 호르몬이 얻어졌다(순도: >99.5%, 수율: 85%).To the ion-exchange purified hGH fraction, K 2 HPO 4 is added to a final concentration of 0.4 M. It was injected onto a 1 ml resource phenyl column (30 × 6.4 mm) equilibrated with 20 mM Na 2 HPO 4 /0.4 MK 2 HPO 4 , pH 8.0. Bound proteins were eluted with a 20 ml linear gradient of 20 mM Na 2 HPO 4 , pH 8.0 / 50% acetonitrile. 1 ml fractions were collected and analyzed by SDS-PAGE. The truncated hGH molecules eluted before the intact GH molecules (FIG. 4). High purity human growth hormone was obtained (purity:> 99.5%, yield: 85%).
실시예 5Example 5
이온-교환 정제된 hGH 분획에 K2HPO4를 최종 농도 0.4 M이 되도록 첨가한다. 이를 20 mM Na2HPO4/0.4 M K2HPO4, pH 7.0으로 평형화된 1 ㎖ 리소스 페닐 칼럼(30× 6.4 ㎜) 상에 주입하였다. 결합된 단백질을 20 mM Na2HPO4, pH 7.0/50% 아세토니트릴의 20 ㎖ 선형 구배로 용출하였다. 1 ㎖ 분획을 수집하였고 SDS-PAGE로 분석하였다(도 5)(순도: >80%, 수율: 35%).To the ion-exchange purified hGH fraction, K 2 HPO 4 is added to a final concentration of 0.4 M. It was injected onto a 1 ml resource phenyl column (30 × 6.4 mm) equilibrated with 20 mM Na 2 HPO 4 /0.4 MK 2 HPO 4 , pH 7.0. Bound proteins were eluted with a 20 ml linear gradient of 20 mM Na 2 HPO 4 , pH 7.0 / 50% acetonitrile. 1 ml fractions were collected and analyzed by SDS-PAGE (FIG. 5) (purity:> 80%, yield: 35%).
실시예 6Example 6
이온-교환 정제된 hGH 분획에 K2HPO4를 최종 농도 0.4 M이 되도록 첨가한다. 이를 20 mM Na2HPO4/0.4 M K2HPO4, pH 6.0으로 평형화된 1 ㎖ 리소스 페닐 칼럼(30×6.4 ㎜) 상에 주입하였다. 결합된 단백질을 20 mM Na2HPO4, pH 6.0/50% 아세토니트릴의 20 ㎖ 선형 구배로 용출하였다. 1 ㎖ 분획을 수집하였고 SDS-PAGE로 분석하였다. 잘린 hGH 분자는 온전한 분자로부터 분리되지 않았다(도 6).To the ion-exchange purified hGH fraction, K 2 HPO 4 is added to a final concentration of 0.4 M. It was injected onto a 1 ml resource phenyl column (30 × 6.4 mm) equilibrated with 20 mM Na 2 HPO 4 /0.4 MK 2 HPO 4 , pH 6.0. Bound proteins were eluted with a 20 ml linear gradient of 20 mM Na 2 HPO 4 , pH 6.0 / 50% acetonitrile. 1 ml fractions were collected and analyzed by SDS-PAGE. Truncated hGH molecules were not isolated from intact molecules (FIG. 6).
실시예 7Example 7
이온-교환 정제된 hGH 분획에 K2HPO4를 최종 농도 0.4 M이 되도록 첨가한다. 이를 20 mM Na2HPO4/0.4 M K2HPO4, pH 9.0으로 평형화된 1 ㎖ 리소스 페닐 칼럼(30×6.4 ㎜) 상에 주입하였다. 결합된 단백질을 20 mM Na2HPO4, pH 9.0/50% 메탄올의 20 ㎖ 선형 구배로 용출하였다. 1 ㎖ 분획을 수집하였고 SDS-PAGE로 분석하였다. 잘린 hGH 분자는 온전한 GH 분자보다 앞서 용출되었다(도 7). 고순도 형태의 인간 성장 호르몬이 얻어졌다(순도: >99.5%, 수율: 85%).To the ion-exchange purified hGH fraction, K 2 HPO 4 is added to a final concentration of 0.4 M. It was injected onto a 1 ml resource phenyl column (30 × 6.4 mm) equilibrated with 20 mM Na 2 HPO 4 /0.4 MK 2 HPO 4 , pH 9.0. The bound protein was eluted with a 20 ml linear gradient of 20 mM Na 2 HPO 4 , pH 9.0 / 50% methanol. 1 ml fractions were collected and analyzed by SDS-PAGE. Truncated hGH molecules eluted before intact GH molecules (FIG. 7). High purity human growth hormone was obtained (purity:> 99.5%, yield: 85%).
실시예 8Example 8
이온-교환 정제된 hGH 분획에 K2HPO4를 최종 농도 0.4 M이 되도록 첨가한다. 이를 20 mM Na2HPO4/0.4 M K2HPO4, pH 9.0으로 평형화된 1 ㎖ 리소스 페닐 칼럼(30×6.4 ㎜) 상에 주입하였다. 결합된 단백질을 20 mM Na2HPO4, pH 9.0/40% 메탄올의 20 ㎖ 선형 구배로 용출하였다. 1 ㎖ 분획을 수집하였고 SDS-PAGE로 분석하였다. 잘린 hGH 분자는 온전한 GH 분자보다 앞서 용출되었다(도 8). 고순도 형태의 인간 성장 호르몬이 얻어졌다(순도: >99.5%, 수율: 85%).To the ion-exchange purified hGH fraction, K 2 HPO 4 is added to a final concentration of 0.4 M. It was injected onto a 1 ml resource phenyl column (30 × 6.4 mm) equilibrated with 20 mM Na 2 HPO 4 /0.4 MK 2 HPO 4 , pH 9.0. The bound protein was eluted with a 20 ml linear gradient of 20 mM Na 2 HPO 4 , pH 9.0 / 40% methanol. 1 ml fractions were collected and analyzed by SDS-PAGE. Truncated hGH molecules eluted before intact GH molecules (FIG. 8). High purity human growth hormone was obtained (purity:> 99.5%, yield: 85%).
실시예 9Example 9
이온-교환 정제된 hGH 분획에 K2HPO4를 최종 농도 0.4 M이 되도록 첨가한다. 이를 20 mM Na2HPO4/0.4 M K2HPO4, pH 9.0으로 평형화된 1 ㎖ 리소스 페닐 칼럼(30×6.4 ㎜) 상에 주입하였다. 결합된 단백질을 20 mM Na2HPO4, pH 9.0/30% 메탄올의 20 ㎖ 선형 구배로 용출하였다. 1 ㎖ 분획을 수집하였고 SDS-PAGE로 분석하였다. 잘린 hGH 분자는 온전한 분자로부터 분리되지 않았다(도 9)(순도: >95%, 수율: 45%).To the ion-exchange purified hGH fraction, K 2 HPO 4 is added to a final concentration of 0.4 M. It was injected onto a 1 ml resource phenyl column (30 × 6.4 mm) equilibrated with 20 mM Na 2 HPO 4 /0.4 MK 2 HPO 4 , pH 9.0. The bound protein was eluted with a 20 ml linear gradient of 20 mM Na 2 HPO 4 , pH 9.0 / 30% methanol. 1 ml fractions were collected and analyzed by SDS-PAGE. Truncated hGH molecules were not isolated from intact molecules (FIG. 9) (purity:> 95%, yield: 45%).
실시예 10Example 10
이온-교환 정제된 hGH 분획에 K2HPO4를 최종 농도 0.4 M이 되도록 첨가한다. 이를 20 mM Na2HPO4/0.4 M K2HPO4, pH 8.0으로 평형화된 1 ㎖ 리소스 페닐 칼럼(30×6.4 ㎜) 상에 주입하였다. 결합된 단백질을 20 mM Na2HPO4, pH 8.0/50% 메탄올의 20 ㎖ 선형 구배로 용출하였다. 1 ㎖ 분획을 수집하였고 SDS-PAGE로 분석하였다. 잘린 hGH 분자는 온전한 GH 분자보다 앞서 용출되었다(도 10). 고순도 형태의 인 간 성장 호르몬이 얻어졌다(순도: >98%, 수율: 85%).To the ion-exchange purified hGH fraction, K 2 HPO 4 is added to a final concentration of 0.4 M. It was injected onto a 1 ml resource phenyl column (30 × 6.4 mm) equilibrated with 20 mM Na 2 HPO 4 /0.4 MK 2 HPO 4 , pH 8.0. The bound protein was eluted with a 20 ml linear gradient of 20 mM Na 2 HPO 4 , pH 8.0 / 50% methanol. 1 ml fractions were collected and analyzed by SDS-PAGE. Truncated hGH molecules eluted before intact GH molecules (FIG. 10). High purity human growth hormone was obtained (purity:> 98%, yield: 85%).
실시예 11Example 11
이온-교환 정제된 hGH 분획에 K2HPO4를 최종 농도 0.4 M이 되도록 첨가한다. 이를 20 mM Na2HPO4/0.4 M K2HPO4, pH 7.0으로 평형화된 1 ㎖ 리소스 페닐 칼럼(30×6.4 ㎜) 상에 주입하였다. 결합된 단백질을 20 mM Na2HPO4, pH 7.0/50% 메탄올의 20 ㎖ 선형 구배로 용출하였다. 1 ㎖ 분획을 수집하였고 SDS-PAGE로 분석하였다. 잘린 hGH 분자는 온전한 GH 분자보다 앞서 용출되었다(도 11)(순도는 얻어지지 않음).To the ion-exchange purified hGH fraction, K 2 HPO 4 is added to a final concentration of 0.4 M. It was injected onto a 1 ml resource phenyl column (30 × 6.4 mm) equilibrated with 20 mM Na 2 HPO 4 /0.4 MK 2 HPO 4 , pH 7.0. Bound proteins were eluted with a 20 ml linear gradient of 20 mM Na 2 HPO 4 , pH 7.0 / 50% methanol. 1 ml fractions were collected and analyzed by SDS-PAGE. Truncated hGH molecules eluted before intact GH molecules (FIG. 11) (purity was not obtained).
실시예 12Example 12
이온-교환 정제된 hGH 분획에 K2HPO4를 최종 농도 0.4 M이 되도록 첨가한다. 이를 20 mM Na2HPO4/0.4 M K2HPO4, pH 6.0으로 평형화된 1 ㎖ 리소스 페닐 칼럼(30×6.4 ㎜) 상에 주입하였다. 결합된 단백질을 20 mM Na2HPO4, pH 6.0/50% 메탄올의 20 ㎖ 선형 구배로 용출하였다. 1 ㎖ 분획을 수집하였고 SDS-PAGE로 분석하였다. 잘린 hGH 분자는 온전한 GH 분자보다 앞서 용출되었다(도 12)(순도는 얻어지지 않음).To the ion-exchange purified hGH fraction, K 2 HPO 4 is added to a final concentration of 0.4 M. It was injected onto a 1 ml resource phenyl column (30 × 6.4 mm) equilibrated with 20 mM Na 2 HPO 4 /0.4 MK 2 HPO 4 , pH 6.0. The bound protein was eluted with a 20 ml linear gradient of 20 mM Na 2 HPO 4 , pH 6.0 / 50% methanol. 1 ml fractions were collected and analyzed by SDS-PAGE. The truncated hGH molecules eluted before the intact GH molecules (FIG. 12) (purity was not obtained).
실시예 13Example 13
이온-교환 정제된 hGH 분획에 K2HPO4를 최종 농도 0.4 M이 되도록 첨가한다. 이를 20 mM Na2HPO4/0.4 M K2HPO4, pH 9.0으로 평형화된 1 ㎖ 리소스 페닐 칼럼(30× 6.4 ㎜) 상에 주입하였다. 결합된 단백질을 20 mM Na2HPO4, pH 9.0/50% 이소프로판올의 20 ㎖ 선형 구배로 용출하였다. 1 ㎖ 분획을 수집하였고 SDS-PAGE로 분석하였다. 잘린 hGH 분자는 온전한 GH 분자보다 앞서 용출되었다(도 13). 고순도 형태의 인간 성장 호르몬이 얻어졌다(순도: >99%, 수율: 85%).To the ion-exchange purified hGH fraction, K 2 HPO 4 is added to a final concentration of 0.4 M. It was injected onto a 1 ml resource phenyl column (30 × 6.4 mm) equilibrated with 20 mM Na 2 HPO 4 /0.4 MK 2 HPO 4 , pH 9.0. Bound proteins were eluted with a 20 ml linear gradient of 20 mM Na 2 HPO 4 , pH 9.0 / 50% isopropanol. 1 ml fractions were collected and analyzed by SDS-PAGE. Truncated hGH molecules eluted before intact GH molecules (FIG. 13). High purity human growth hormone was obtained (purity:> 99%, yield: 85%).
실시예 14Example 14
이온-교환 정제된 hGH 분획에 K2HPO4를 최종 농도 0.4 M이 되도록 첨가한다. 이를 20 mM Na2HPO4/0.4 M K2HPO4, pH 9.0으로 평형화된 1 ㎖ 리소스 페닐 칼럼(30×6.4 ㎜) 상에 주입하였다. 결합된 단백질을 20 mM Na2HPO4, pH 9.0/40% 이소프로판올의 20 ㎖ 선형 구배로 용출하였다. 1 ㎖ 분획을 수집하였고 SDS-PAGE로 분석하였다. 잘린 hGH 분자는 온전한 GH 분자보다 앞서 용출되었다(도 14). 고순도 형태의 인간 성장 호르몬이 얻어졌다(순도: >98%, 수율: 80%).To the ion-exchange purified hGH fraction, K 2 HPO 4 is added to a final concentration of 0.4 M. It was injected onto a 1 ml resource phenyl column (30 × 6.4 mm) equilibrated with 20 mM Na 2 HPO 4 /0.4 MK 2 HPO 4 , pH 9.0. Bound proteins were eluted with a 20 ml linear gradient of 20 mM Na 2 HPO 4 , pH 9.0 / 40% isopropanol. 1 ml fractions were collected and analyzed by SDS-PAGE. The truncated hGH molecule eluted before the intact GH molecule (FIG. 14). High purity human growth hormone was obtained (purity:> 98%, yield: 80%).
실시예 15Example 15
이온-교환 정제된 hGH 분획에 K2HPO4를 최종 농도 0.4 M이 되도록 첨가한다. 이를 20 mM Na2HPO4/0.4 M K2HPO4, pH 9.0으로 평형화된 1 ㎖ 리소스 페닐 칼럼(30×6.4 ㎜) 상에 주입하였다. 결합된 단백질을 20 mM Na2HPO4, pH 9.0/30% 이소프로판올의 20 ㎖ 선형 구배로 용출하였다. 1 ㎖ 분획을 수집하였고 SDS-PAGE로 분석하였다. 잘린 hGH 분자는 온전한 GH 분자보다 앞서 용출되었다(도 15)(순도: >95%, 수율: 60%).To the ion-exchange purified hGH fraction, K 2 HPO 4 is added to a final concentration of 0.4 M. It was injected onto a 1 ml resource phenyl column (30 × 6.4 mm) equilibrated with 20 mM Na 2 HPO 4 /0.4 MK 2 HPO 4 , pH 9.0. Bound proteins were eluted with a 20 ml linear gradient of 20 mM Na 2 HPO 4 , pH 9.0 / 30% isopropanol. 1 ml fractions were collected and analyzed by SDS-PAGE. Truncated hGH molecules eluted before intact GH molecules (FIG. 15) (purity:> 95%, yield: 60%).
실시예 16Example 16
이온-교환 정제된 hGH 분획에 K2HPO4를 최종 농도 0.4 M이 되도록 첨가한다. 이를 20 mM Na2HPO4/0.4 M K2HPO4, pH 8.0으로 평형화된 1 ㎖ 리소스 페닐 칼럼(30×6.4 ㎜) 상에 주입하였다. 결합된 단백질을 20 mM Na2HPO4, pH 8.0/50% 이소프로판올의 20 ㎖ 선형 구배로 용출하였다. 1 ㎖ 분획을 수집하였고 SDS-PAGE로 분석하였다. 잘린 hGH 분자는 온전한 GH 분자보다 앞서 용출되었다(도 16)(순도는 얻어지지 않음).To the ion-exchange purified hGH fraction, K 2 HPO 4 is added to a final concentration of 0.4 M. It was injected onto a 1 ml resource phenyl column (30 × 6.4 mm) equilibrated with 20 mM Na 2 HPO 4 /0.4 MK 2 HPO 4 , pH 8.0. Bound proteins were eluted with a 20 ml linear gradient of 20 mM Na 2 HPO 4 , pH 8.0 / 50% isopropanol. 1 ml fractions were collected and analyzed by SDS-PAGE. The truncated hGH molecule eluted before the intact GH molecule (FIG. 16) (purity was not obtained).
실시예 17Example 17
이온-교환 정제된 hGH 분획에 K2HPO4를 최종 농도 0.4 M이 되도록 첨가한다. 이를 20 mM Na2HPO4/0.4 M K2HPO4, pH 7.0으로 평형화된 1 ㎖ 리소스 페닐 칼럼(30×6.4 ㎜) 상에 주입하였다. 결합된 단백질을 20 mM Na2HPO4, pH 7.0/50% 이소프로판올의 20 ㎖ 선형 구배로 용출하였다. 1 ㎖ 분획을 수집하였고 SDS-PAGE로 분석하였다. 잘린 hGH 분자는 온전한 GH 분자보다 앞서 용출되었다(도 17)(순도는 얻어지지 않음).To the ion-exchange purified hGH fraction, K 2 HPO 4 is added to a final concentration of 0.4 M. It was injected onto a 1 ml resource phenyl column (30 × 6.4 mm) equilibrated with 20 mM Na 2 HPO 4 /0.4 MK 2 HPO 4 , pH 7.0. Bound proteins were eluted with a 20 ml linear gradient of 20 mM Na 2 HPO 4 , pH 7.0 / 50% isopropanol. 1 ml fractions were collected and analyzed by SDS-PAGE. The truncated hGH molecule eluted before the intact GH molecule (FIG. 17) (purity was not obtained).
실시예 18Example 18
이온-교환 정제된 hGH 분획에 K2HPO4를 최종 농도 0.4 M이 되도록 첨가한다. 이를 20 mM Na2HPO4/0.4 M K2HPO4, pH 6.0으로 평형화된 1 ㎖ 리소스 페닐 칼럼(30× 6.4 ㎜) 상에 주입하였다. 결합된 단백질을 20 mM Na2HPO4, pH 6.0/50% 이소프로판올의 20 ㎖ 선형 구배로 용출하였다. 1 ㎖ 분획을 수집하였고 SDS-PAGE로 분석하였다. 잘린 hGH 분자는 온전한 GH 분자보다 앞서 용출되었다(도 18)(순도는 얻어지지 않음).To the ion-exchange purified hGH fraction, K 2 HPO 4 is added to a final concentration of 0.4 M. It was injected onto a 1 ml resource phenyl column (30 × 6.4 mm) equilibrated with 20 mM Na 2 HPO 4 /0.4 MK 2 HPO 4 , pH 6.0. Bound proteins were eluted with a 20 ml linear gradient of 20 mM Na 2 HPO 4 , pH 6.0 / 50% isopropanol. 1 ml fractions were collected and analyzed by SDS-PAGE. The truncated hGH molecules eluted before the intact GH molecules (FIG. 18) (purity was not obtained).
실시예 19Example 19
이온-교환 정제된 hGH 분획에 K2HPO4를 최종 농도 0.4 M이 되도록 첨가한다. 이를 20 mM Na2HPO4/0.4 M K2HPO4, pH 9.0으로 평형화된 1 ㎖ 리소스 페닐 칼럼(30×6.4 ㎜) 상에 주입하였다. 결합된 단백질을 20 mM Na2HPO4, pH 9.0/25% 아세토니트릴/25% 메탄올의 20 ㎖ 선형 구배로 용출하였다. 1 ㎖ 분획을 수집하였고 SDS-PAGE로 분석하였다. 잘린 hGH 분자는 온전한 GH 분자보다 앞서 용출되었다(도 19). 고순도 형태의 인간 성장 호르몬이 얻어졌다(순도: >99%, 수율: 80%).To the ion-exchange purified hGH fraction, K 2 HPO 4 is added to a final concentration of 0.4 M. It was injected onto a 1 ml resource phenyl column (30 × 6.4 mm) equilibrated with 20 mM Na 2 HPO 4 /0.4 MK 2 HPO 4 , pH 9.0. The bound protein was eluted with a 20 ml linear gradient of 20 mM Na 2 HPO 4 , pH 9.0 / 25% acetonitrile / 25% methanol. 1 ml fractions were collected and analyzed by SDS-PAGE. Truncated hGH molecules eluted before intact GH molecules (FIG. 19). High purity human growth hormone was obtained (purity:> 99%, yield: 80%).
실시예 20Example 20
이온-교환 정제된 hGH 분획에 K2HPO4를 최종 농도 0.4 M이 되도록 첨가한다. 이를 20 mM Na2HPO4/0.4 M K2HPO4, pH 9.0으로 평형화된 1 ㎖ 리소스 페닐 칼럼(30×6.4 ㎜) 상에 주입하였다. 결합된 단백질을 20 mM Na2HPO4, pH 9.0/25% 아세토니트릴/25% 이소프로판올의 20 ㎖ 선형 구배로 용출하였다. 1 ㎖ 분획을 수집하였고 SDS-PAGE로 분석하였다. 잘린 hGH 분자는 온전한 GH 분자보다 앞서 용출되었다(도 20). 고순도 형태의 인간 성장 호르몬이 얻어졌다(순도: >99%, 수율: 85%).To the ion-exchange purified hGH fraction, K 2 HPO 4 is added to a final concentration of 0.4 M. It was injected onto a 1 ml resource phenyl column (30 × 6.4 mm) equilibrated with 20 mM Na 2 HPO 4 /0.4 MK 2 HPO 4 , pH 9.0. Bound proteins were eluted with a 20 ml linear gradient of 20 mM Na 2 HPO 4 , pH 9.0 / 25% acetonitrile / 25% isopropanol. 1 ml fractions were collected and analyzed by SDS-PAGE. Truncated hGH molecules eluted before intact GH molecules (FIG. 20). High purity human growth hormone was obtained (purity:> 99%, yield: 85%).
실시예 21Example 21
이온-교환 정제된 hGH 분획에 K2HPO4를 최종 농도 0.4 M이 되도록 첨가한다. 이를 20 mM Na2HPO4/0.4 M K2HPO4, pH 9.0으로 평형화된 1 ㎖ 리소스 페닐 칼럼(30×6.4 ㎜) 상에 주입하였다. 결합된 단백질을 20 mM Na2HPO4, pH 9.0/25% 이소프로판올/25% 메탄올의 20 ㎖ 선형 구배로 용출하였다. 1 ㎖ 분획을 수집하였고 SDS-PAGE로 분석하였다. 잘린 hGH 분자는 온전한 GH 분자보다 앞서 용출되었다(도 21). 고순도 형태의 인간 성장 호르몬이 얻어졌다(순도: >99%, 수율: 85%).To the ion-exchange purified hGH fraction, K 2 HPO 4 is added to a final concentration of 0.4 M. It was injected onto a 1 ml resource phenyl column (30 × 6.4 mm) equilibrated with 20 mM Na 2 HPO 4 /0.4 MK 2 HPO 4 , pH 9.0. Bound proteins were eluted with a 20 ml linear gradient of 20 mM Na 2 HPO 4 , pH 9.0 / 25% isopropanol / 25% methanol. 1 ml fractions were collected and analyzed by SDS-PAGE. Truncated hGH molecules eluted before intact GH molecules (FIG. 21). High purity human growth hormone was obtained (purity:> 99%, yield: 85%).
실시예 22Example 22
이온-교환 정제된 hGH 분획에 K2HPO4를 최종 농도 0.4 M이 되도록 첨가한다. 이를 20 mM Na2HPO4/0.4 M K2HPO4, pH 9.0으로 평형화된 리소스 페닐 칼럼(아머샴 바이오사이언스로부터 구입) 상에 주입하였다. 결합된 단백질을 20 mM Na2HPO4, pH 9.0/50% 아세토니트릴의 20 ㎖ 선형 구배로 용출하였다. 1 ㎖ 분획을 수집하였고, 램리(Laemlli)의 방법에 따라 SDS-PAGE로 분석하였다. 상기 젤을 25 mA에서 45분간 러닝(running)시켰고, 이후 은 염색하여 단백질 밴드를 시각화하였다(도 22). 잘린 hGH 분자는 온전한 GH 분자보다 앞서 용출되었고, 젤 사진에서 나타난 바와 같이 분리된다.To the ion-exchange purified hGH fraction, K 2 HPO 4 is added to a final concentration of 0.4 M. It was injected onto a resource phenyl column (purchased from Amersham Bioscience) equilibrated with 20 mM Na 2 HPO 4 /0.4 MK 2 HPO 4 , pH 9.0. Bound proteins were eluted with a 20 ml linear gradient of 20 mM Na 2 HPO 4 , pH 9.0 / 50% acetonitrile. 1 ml fractions were collected and analyzed by SDS-PAGE according to the method of Laemlli. The gel was run for 45 min at 25 mA and then stained to visualize protein bands (FIG. 22). The truncated hGH molecules eluted before the intact GH molecules and separated as shown in the gel photograph.
실시예 23Example 23
이온-교환 정제된 hGH 분획에 K2HPO4를 최종 농도 0.4 M이 되도록 첨가한다. 이를 20 mM Tris/0.4 M K2HPO4, pH 9.0으로 평형화된 1 ㎖ 리소스 페닐 칼럼(30×6.4 ㎜) 상에 주입하였다. 결합된 단백질을 20 mM Tris, pH 9.0/50% 아세토니트릴의 20 ㎖ 선형 구배로 용출하였다. 1 ㎖ 분획을 수집하였고 SDS-PAGE로 분석하였다. 잘린 hGH 분자는 온전한 GH 분자보다 앞서 용출되었다(도 23). 고순도 형태의 인간 성장 호르몬이 얻어졌다(순도: >99.5%, 수율: 85%).To the ion-exchange purified hGH fraction, K 2 HPO 4 is added to a final concentration of 0.4 M. It was injected onto a 1 ml resource phenyl column (30 × 6.4 mm) equilibrated with 20 mM Tris / 0.4 MK 2 HPO 4 , pH 9.0. Bound proteins were eluted with a 20 ml linear gradient of 20 mM Tris, pH 9.0 / 50% acetonitrile. 1 ml fractions were collected and analyzed by SDS-PAGE. Truncated hGH molecules eluted before intact GH molecules (FIG. 23). High purity human growth hormone was obtained (purity:> 99.5%, yield: 85%).
실시예 24Example 24
리소스 PHE 정제된 단백질 분획을 9 mM 인산수소 이나트륨 버퍼, pH 8.0으로 평형화된 세파크릴 S-200 HR 칼럼의 100 ㎖ 베드 부피에 로딩하였다. 칼럼을 동일한 버퍼로 0.4 ㎖/분에서 용출하였다. 280 nm에서 검출된 단백질 피크를 수집 및 동결건조하였다, 정제된 hGH(>99.5%)가 95% 이상의 수율로 얻어졌다(도 24).Resource PHE Purified Protein Fraction of 9 mM Hydrogen Phosphate It was loaded into a 100 ml bed volume of Sephacryl S-200 HR column equilibrated with disodium buffer , pH 8.0. The column was eluted at 0.4 ml / min with the same buffer. Protein peaks detected at 280 nm were collected and lyophilized to obtain purified hGH (> 99.5%) with a yield of at least 95% (FIG. 24).
실시예 25Example 25
이온-교환 정제된 hGH 분획에 K2HPO4를 최종 농도 0.4 M이 되도록 첨가한다. 이를 20 mM Na2HPO4/0.4 M K2HPO4, pH 8.0으로 평형화된 1 ㎖ 리소스 페닐 칼럼(30×6.4 ㎜) 상에 주입하였다. 결합된 단백질을 20 mM Na2HPO4, pH 8.0의 20 ㎖ 선형 구배로 용출하였다. 1 ㎖ 분획을 수집하였고 SDS-PAGE로 분석하였다(도 25). 잘린 분자와 온전한 hGH 분자의 분리는 얻어지지 않는다.To the ion-exchange purified hGH fraction, K 2 HPO 4 is added to a final concentration of 0.4 M. It was injected onto a 1 ml resource phenyl column (30 × 6.4 mm) equilibrated with 20 mM Na 2 HPO 4 /0.4 MK 2 HPO 4 , pH 8.0. Bound proteins were eluted with a 20 ml linear gradient of 20 mM Na 2 HPO 4 , pH 8.0. 1 ml fractions were collected and analyzed by SDS-PAGE (FIG. 25). No separation of the truncated molecule and the intact hGH molecule is obtained.
실시예 26Example 26
이온-교환 정제된 hGH 분획에 K2HPO4를 최종 농도 0.4 M이 되도록 첨가한다. 이를 20 mM Na2HPO4/0.4 M K2HPO4, pH 8.0으로 평형화된 1 ㎖ 페닐 세파로즈 FF 칼럼 상에 주입하였다. 결합된 단백질을 20 mM Na2HPO4/50% 아세토니트릴, pH 8.0의 20 ㎖ 선형 구배로 용출하였다. 1 ㎖ 분획을 수집하였고 SDS-PAGE로 분석하였다(도 26). 잘린 분자와 온전한 hGH 분자의 분리는 얻어지지 않는다.To the ion-exchange purified hGH fraction, K 2 HPO 4 is added to a final concentration of 0.4 M. It was injected onto a 1 ml phenyl Sepharose FF column equilibrated with 20 mM Na 2 HPO 4 /0.4 MK 2 HPO 4 , pH 8.0. Bound proteins were eluted with a 20 ml linear gradient of 20 mM Na 2 HPO 4 /50% acetonitrile, pH 8.0. 1 ml fractions were collected and analyzed by SDS-PAGE (FIG. 26). No separation of the truncated molecule and the intact hGH molecule is obtained.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PA0105 | International application |
Patent event date: 20061219 Patent event code: PA01051R01D Comment text: International Patent Application |
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| PG1501 | Laying open of application | ||
| PC1203 | Withdrawal of no request for examination | ||
| WITN | Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid |