Изобретение относится к медицине, а именно к медицинской биохимии, и может быть использовано для выделения цистеиновых катепсинов из экстрактов тканей.
Известен способ выделения цистеиновых катепсинов из селезенки человека (Baici A., Gyger-Marazzi M. The slow, tight-binding inhibition of catepsin B by leupeptin // Eur. J.Blol.Chem.- 1982.- V. 129, N 1.- p. 33-41). Способ включает последовательную кислотную обработку экстракта (pH 4,5), фракционирование сульфатом аммония (38-70% насыщения) и фракционирование ацетоном (30-60%). Выход фермента составляет 65% при степени очистки 80.
Известен способ выделения цистеиновых катепсинов (Okitani A., Matsulchi M. et al. Purification and some properties of cathepsin В from rabbit skelet muscle//Eur.J.Blol.Chem. - 1988. - V. 171, N 1-2. p. 377-381) путем кислотной обработки гомогената ткани с последующим фракционированием экстракта сульфатом аммония (25-65% насыщения). Выход фермента составляет 56%.
Известен способ выделения цистеиновых катепсинов (Щербак И.Г., Жлоба А. А. Активация катепсина В восстановленными формами пиридиннуклеотидов и тиоловыми соединениями. Биохимия. 1979. т. 44, N 12. с. 2218-2226), в котором осуществляют инкубацию гомогената ткани почки человека в кислой среде (pH 4,2) с последующим фракционированием полученного экстракта сульфатом аммония. Для дальнейшей очистки используется фракция, осаждающаяся между 40 и 70% насыщения сульфатом аммония. На этом этапе выход цистеиновых катепсинов составляет 30% от их содержания в экстракте при 85-кратной очистке.
Недостатком прототипа является низкий выход ферментов. Кроме этого, требуется неоднократное центрифугирование больших объемов жидкости (800 - 1000 мл и более), что делает способ достаточно трудоемким.
Задачей изобретения является разработка простого, нетрудоемкого способа выделения цистеиновых катепсинов с высоким выходом ферментов.
Поставленная задача решается тем, что в известном способе выделения цистеиновых катепсинов из экстрактов тканей, включающем кислотную обработку экстракта, согласно изобретению дополнительно проводят ионообменную хроматографию.
В предлагаемом способе стадию фракционирования экстракта сульфатом аммония заменяют ионообменной хроматографией на катионообменнике. Перемешивание экстракта с суспензией катионообменника при pH 4,0-4,4 приводит к полному связыванию всех цистеиновых катепсинов с ионообменником, после чего заполняют колонку и отмывают ее тем же буфером (pH 4,0-4,4), а затем элюируют ферменты буфером с pH 5,4-5,8, содержащим NaCl. За счет ионообменной хроматографии достигается существенное увеличение выхода ферментов 130-160%, что превышает суммарную активность, регистрируемую в исходном экстракте. Это, очевидно, связано с тем, что в процессе элюции происходит диссоциация комплексов ферментов с эндогенными ингибиторами. В аналогах этот эффект отсутствует, поскольку неактивные фермент-ингибиторные комплексы удаляются в процессе нескольких стадий осаждения.
Способ может быть осуществлен следующим образом. Экстракт ткани, предварительно подвергнутый кислотной обработке, в течение 30-60 мин перемешивают на магнитной мешалке при 4oC с суспензией катионообменника при pH 4,1-4,3. Постоянство pH достигается предварительным суспендированием ионообменного полимера в 0,2 М ацетатном буфере pH 4,2, содержащем 1 мМ ЭДТА. Соотношение объемов экстракта и суспензии составляет 10 : 1. Полученной смесью заполняют колонку подходящего размера. Отмывание балластных белков осуществляют тем же буфером. Задержанные колонкой белки элюируют 0,2 М ацетатным буфером pH 5,6, содержащим 0,2 М NaCl и 1 мМ ЭДТА. Выделяемые катепсины выходят с первым белковым пиком в довольно узкой зоне. После объединения фракций, содержащих ферментативную активность, возможно проведение дальнейшего фракционирования ацетоном (30-60%), что позволяет дополнительно увеличить степень очистки.
Способ иллюстрируется следующим примером.
Пример. Из трупной почки человека удаляют жировую и соединительную ткань, лоханки, крупные сосуды. Почечную ткань разрезают на тонкие пластинки и тщательно отмывают от остатков крови в 0,9% растворе NaCl. Эту и все последующие процедуры проводят при 4oС. Вес отмытой почечной ткани составил 130 г. Далее производят гомогенизацию в экстрагирующей жидкости следующего состава: 0,01 М фосфатный буфер pH 6,0, содержащий 4 мМ ЭДТА, 2 об% бутанола и 0,2% Тритона Х-100. Соотношение веса ткани и экстрагирующей жидкости может быть 1: 3-1:4, в данном случае взято 400 мл жидкости. Экстракцию проводят в течение 18-20 часов при постоянном помешивании. Затем pH гомогената доводят до 4,2 с помощью 1н. раствора HC1 и перемешивают еще 60 мин., после чего гомогенат центрифугируют при 10 000 g в течение 30 мин. Надосадочную жидкость (экстракт) объемом 430 мл подвергают ионообменной хроматографии. Для этого к экстракту добавляют 40 мл суспензии целлюлозы КМ-32 в 0,2 М ацетатном буфере (pH 4,2), содержащем 1 мМ ЭДТА. Смесь перемешивают в течение 60 мин и заполняют ею колонку размерами 2,3 см•10 см. Отмывание балластных белков осуществляют пропусканием буферного раствора того же состава. Элюцию задержанных в колонке белков производят 0,2 М ацетатным буфером (pH 5,6), содержащим 0,2 М NaCl и 1 мМ ЭДТА. Скорость элюции составляет 30-40 мл/час. Собрано 40 фракций по 4 мл. Ферментативную активность определяют спектрофотометрически по субстрату БАПНА (2 мм) при 37oС в 0,2 М цитратном буфере (pH 6,0), содержащем 4 MM ЭДТА и 5 мМ цистеин. Активность выявлена во фракциях от 15-й до 22-й. Объем объединенных фракций 32 мл. Для увеличения степени очистки препарат подвергают затем фракционированию ацетоном. Осадок, полученный в диапазоне от 30% до 60% ацетона, растворяют в минимальном количестве ацетатного буфера (pH 5,0) и подвергают диализу. Он может быть использован для дальнейшей более тщательной очистки. Результаты определения активности цистеиновых катепсинов после ионообменной хроматографии по заявляемому способу и после дальнейшего фракционирования ацетоном представлены в таблице.
Таким образом, способ позволяет получить существенное увеличение выхода ферментов до 150%. При повышении степени очистки в 47,5 раза путем фракционирования ацетоном общий выход ферментов 143%. Как отмечалось выше, существенное повышение выхода связано, очевидно, с феноменом освобождения активных ферментов из их комплексов с эндогенными ингибиторами, происходящим в ходе ионообменной хроматографии.
Способ выделения цистеиновых катепсинов из экстрактов тканей позволяет существенно увеличить выход ферментов до 130-160%, не требуя при этом повторных центрифугирований больших объемов жидкости. Кроме того, уменьшается стоимость процедуры за счет исключения применения больших количеств сульфата аммония.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
Способ выделения катепсина В из ткани почки | 1985 |
|
SU1286626A1 |
Способ получения пируватдекарбоксилазы из пивных дрожжей | 1988 |
|
SU1541255A1 |
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РЕАКТИВНОГО ЛИЗИСА КЛЕТОК | 1995 |
|
RU2101702C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЛАЦЕНТАРНОГО ПРОТЕИНА | 1991 |
|
RU2007419C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЛАЦЕНТАРНОГО ПРОТЕИНА | 1991 |
|
RU2007420C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЛАЦЕНТАРНОГО ПРОТЕИНА | 1991 |
|
RU2007417C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЛАЦЕНТАРНОГО ПРОТЕИНА | 1991 |
|
RU2007422C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТИОЛ:ПРОТЕИН-ДИСУЛЬФИД ОКСИДОРЕДУКТАЗЫ ИЗ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ | 2004 |
|
RU2310684C2 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЛАЦЕНТАРНОГО ПРОТЕИНА | 1991 |
|
RU2007421C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЛАЦЕНТАРНОГО ПРОТЕИНА | 1991 |
|
RU2007418C1 |
Способ выделения цистеиновых катепсинов из экстрактов тканей включает кислотную обработку экстракта и ионообменную хроматографию. За счет этого достигается существенное увеличение выхода ферментов - до 130%-160%, что превышает суммарную активность, определявшуюся в экстракте. Уменьшается также трудоемкость процедуры за счет исключения повторных центрифугирований больших объемов жидкости. 1 табл.
Способ выделения цистеиновых катепсинов из экстрактов тканей, включающий кислотную обработку экстракта, отличающийся тем, что после кислотной обработки проводят ионообменную хроматографию.
Печь для непрерывного получения сернистого натрия | 1921 |
|
SU1A1 |
Щербак И.Г | |||
и др | |||
Активация катепсина В восстановленными формами пиридиннуклеотидов и тиоловыми соединениями В.Биохимия | |||
Дверной замок, автоматически запирающийся на ригель, удерживаемый в крайних своих положениях помощью серии парных, симметрично расположенных цугальт | 1914 |
|
SU1979A1 |
Приспособление для плетения проволочного каркаса для железобетонных пустотелых камней | 1920 |
|
SU44A1 |
Способ гальванического снятия позолоты с серебряных изделий без заметного изменения их формы | 1923 |
|
SU12A1 |
Предохранительное приспособление для элеваторов и т.п. | 1925 |
|
SU2218A1 |
Штрауб Ф.В | |||
Биохимия | |||
Будапешт, 1965, с | |||
Складная пожарная (штурмовая) лестница | 1923 |
|
SU499A1 |
Авторы
Даты
1999-02-27—Публикация
1995-11-15—Подача