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DE4244565A1 - Lymphocytoma proliferation activating peptide structure and peptide - Google Patents

Lymphocytoma proliferation activating peptide structure and peptide

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Publication number
DE4244565A1
DE4244565A1 DE19924244565 DE4244565A DE4244565A1 DE 4244565 A1 DE4244565 A1 DE 4244565A1 DE 19924244565 DE19924244565 DE 19924244565 DE 4244565 A DE4244565 A DE 4244565A DE 4244565 A1 DE4244565 A1 DE 4244565A1
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DE
Germany
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lpap
diseases
peptide
treatment
eluent
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19924244565
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German (de)
Inventor
Wolf-Georg Prof Dr M Forssmann
Manfred Dr Phil Raida
Agustin Prof Dr Med Aoki
Knut Dr Rer Nat Adermann
Hannover Dr Med Schulz-Knappe
Markus Dr Med Meyer
Dieter Dr Hock
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Individual
Original Assignee
Individual
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Publication date
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Publication of DE4244565A1 publication Critical patent/DE4244565A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/435Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • C07K14/475Growth factors; Growth regulators
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K38/00Medicinal preparations containing peptides

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  • Health & Medical Sciences (AREA)
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  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
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  • Molecular Biology (AREA)
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  • Toxicology (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)

Abstract

Claimed is the lymphocytoma proliferation activating peptide (LPAP) of the prim. structure shown and the homologous-dimeric antiparallel peptide derived therefrom and its derivs.Also claimed is (i) the prodn. of LPAP using prokaryotic and eukaryotic expression and chromatographic purificn., (ii) a medicament contg. human, circulating LPAP or LPAP produced by (i).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung eines Peptides (Eiweißstoffes) in reiner oder partiell aufgereinigter Form aus menschlichen und tierischen Körperflüssigkeiten, der die Fähigkeit hat, das Wachstum von Zellen zu steuern. Dieser Stoff ist dadurch gekennzeichnet, daß er insbesondere aus Hemofiltrat oder Hemodialysat, das aus menschlichem und tierischem Blut abfiltriert wird, gewonnen werden kann. Der Stoff ist als "Lymphocytoma poliferation activating Peptide" (LPAP) bezeichnet und kann zum Zwecke (1) der Analyse von Erkrankungen, (2) zur medizinischen und gewerblichen Verwendung als Medikament sowie (3) als Wachstumsfaktor für ex vivo Präparate benutzt werden.The invention relates to a method for obtaining a peptide (protein) in pure or partially purified form from human and animal Body fluids that have the ability to control the growth of cells. This substance is characterized in that it consists in particular of hemofiltrate or Hemodialysate, which is filtered off from human and animal blood, can be won. The substance is called "Lymphocytoma poliferation activating peptides "(LPAP) and may be used for the purpose of (1) analysis of diseases, (2) for medical and professional use as Drug as well as (3) can be used as a growth factor for ex vivo preparations.

Der Stoff LPAP wurde erstmals aus dem Hemofiltrat Nierenkranker oder von Probanden nach Utrafiltration am Hemofiltrationsapparat gewonnen und über einen Proliferationstest von Lymphozytoma-Zellen in Zellkultur funktionell charakterisiert. Zur Gewinnung wurde ein patentiertes Verfahren (Forssmann, 1988; Offenlegungsschrift DE 36 33 707 A1) zur Gewinnung von Eiweißstoffen aus Hemofiltrat verfeinert und für überraschend feststellbare Funktionen modifiziert. Mit diesem Verfahren werden die Eiweißmoleküle gewonnen, die ein Molekulargewicht unter 20 kDalton besitzen. Sie werden bei veno-venöser oder arterio­ venöser Shuntverbindung abfiltriert. Bei der chromatographischen Auftrennung dieses Rohpeptidmaterials können Fraktionen, enthaltend das LPAP, gewonnen werden. Das bisher bekannte Verfahren wurde also benutzt, um die Rohpeptidextrakte zu gewinnen, mit denen überraschenderweise bei der Anwendung an Lymphocytomzellen in Zellkultur ein starker Wachstumseffekt bemerkt wurde. Es wurde weiter festgestellt, daß bei speziellen weiteren Aufreinigungsverfahren diese biologische Aktivität konzentriert werden konnte, bis schließlich ein einheitlicher Eiweißstoff identifiziert und in seiner Struktur aufgeklärt wurde. Der Wert dieser Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß dieser Stoff aus dem bisher als wertlos betrachteten Hemofiltrat aufgereinigt werden kann, um als Zusatz zu Zellkulturmedien benutzt zu werden. Der genannte Stoff LPAP ist weiter dadurch gekennzeichnet, daß er durch chemische Synthese und durch gentechnologische Produktion gewonnen werden kann und überraschenderweise für zahlreiche weitere Belange genutzt werden kann, u. a. für die Analyse im menschlichen Blut als pathognomisches Diagnosemerkmal, als Wachstumsfaktor beispielsweise bei der Wundheilung und als Ausgangspunkt für die Erforschung von Krebsgeschwülsten, da dieser Faktor überraschenderweise gerade Zelltypen mit Krebseigenschaft im Wachstum anregt.The substance LPAP was first extracted from the hemofiltrate kidney disease or from Subjects after utrafiltration on Hemofiltrationsapparat won and over a proliferation test of lymphocytoma cells in cell culture functional characterized. A patented process (Forssmann, 1988; Laid-open publication DE 36 33 707 A1) for the production of protein from Refined hemofiltrate and modified for surprisingly detectable functions. With this procedure, the protein molecules are won, the one Possess molecular weight below 20 kDalton. They are used in veno-venous or arterio venous shunt compound filtered off. In the chromatographic separation This crude peptide material can be fractions containing the LPAP won become. The previously known method was therefore used to the To win crude peptide extracts, which surprisingly in the Application to lymphocytoma cells in cell culture a strong growth effect was noticed. It was further found that in special further Purification method this biological activity could be concentrated until finally a uniform protein identified and in its structure was clarified. The value of this invention is characterized in that this substance has been purified from the previously considered worthless hemofiltrate can be used as an adjunct to cell culture media. The named Fabric LPAP is further characterized by being produced by chemical synthesis and can be obtained through genetic engineering production and  Surprisingly, it can be used for numerous other concerns, u. a. For the analysis in human blood as a pathognomic diagnostic feature, as Growth factor, for example, in wound healing and as a starting point for the study of cancerous tumors, as this factor surprisingly just stimulating cell types with cancerous growth.

Die vorliegende Erfindung betrifft also ein neues Peptid, das LPAP (Lymphocytoma Proliferation Activating Peptide), seine Herstellung, dieses enthaltende Arzneimittel sowie dieses enthaltende Aufbereitungen zur Konservierung und Züchtung von ex vivo Präparaten und seine Verwendung dafür.The present invention thus relates to a novel peptide, the LPAP (Lymphocytoma Proliferation Activating Peptide), its production, this containing medicaments and preparations containing this Preservation and breeding of ex vivo preparations and its use for this.

In jüngster Zeit hat sich immer mehr gezeigt, daß Wachstumsfaktoren therapeutisch von großem Interesse sind und daß wahrscheinlich noch eine große Zahl unbekannter Faktoren existiert, die von klinisch verwertbarer Bedeutung sind. Dazu könnten auch Faktoren gehören, die sowohl bei der Behandlung von Tumoren als auch bei der Hormonsubstitution bei vielen Erkrankungen durch regelmäßige Gabe über einen langen Zeitraum, gegebenenfalls lebenslang, verabreicht werden könnten, um Krankheitsvorgänge im positiven Sinne zu steuern.More recently, more and more has been shown that growth factors therapeutically of great interest and that probably still a large one Number of unknown factors exists that are of clinically useful significance. This could include factors that are important in the treatment of both Tumors as well as in hormone replacement in many diseases regular administration over a long period, possibly for life, could be administered to treat illnesses in a positive sense control.

In einigen Arbeiten (Tanaka et al., J. Clin. Endocrinol. Metah. 51, 1058-1063, 1980) wurde nun nachgewiesen, daß bestimmte Zellinien der weißen Blutkörperlinie (Lymphocytoma Zellen, Nb 2 Node Zellinie) durch bereits bekannte Peptid-Hormone der Hirnanhangsdrüse (Hypophyse) in ihrem Wachstum besonders spezifisch beeinflußt werden.In several papers (Tanaka et al., J. Clin. Endocrinol., Metah. 51, 1058-1063, 1980) has now been shown that certain cell lines of the white Blood cell line (Lymphocytoma cells, Nb 2 Node cell line) by already known pituitary peptide hormones (pituitary gland) in their growth be particularly specifically influenced.

Die Suche nach der Existenz weiterer, auf diese Weise charakterisierbarer Wirkstoffe als biologisch aktive Moleküle im menschlichen Plasma gesunder und kranker Menschen wurde überraschenderweise mit dem Ergebnis abgeschlossen, daß mit dem LPAP ein Molekül gefunden wurde, dessen Struktur bisher unbekannt war und dessen Bildungsstätte im Körper noch weitgehend ungeklärt ist. Die therapeutische und wirtschaftliche Verwendung wurde geprüft und das LPAP wurde überraschenderweise als wichtiges zirkulierendes Peptid des menschlichen Blutes erkannt.The search for the existence of further, in this way characterizable Active ingredients as biologically active molecules in human plasma healthy and sick people surprisingly ended up with the result concluded that with the LPAP a molecule was found whose Structure was previously unknown and its educational site is still in the body  is largely unexplained. The therapeutic and economical use was tested and the LPAP was surprisingly important Recognized circulating peptide of human blood.

Die vorliegende Erfindung betrifft somit:
Ein Blutpeptid LPAP mit der Aminosäurensequenz
The present invention thus relates to:
A blood peptide LPAP with the amino acid sequence

das als homolog-dimeres, antiparalleles Peptid aufgebaut ist, indem von jeweils zwei Ketten die beiden Cys-Reste in Position 3 jeweils mit den Cys-Resten in Position 69 über eine Disulfidbrücke verbunden sind. Dadurch entsteht die gegensinnige (antiparallele) Anlagerung zweier (dimer), identischer (homologe) Aminosäurenketten, also das homolog-dimere, antiparalle Peptid:which is constructed as homolog-dimeric, antiparallel peptide by two chains each, the two Cys residues in position 3 are each connected to the Cys residues in position 69 via a disulfide bridge. This results in the opposite (antiparallel) attachment of two (dimer), identical (homologous) amino acid chains, ie the homologous dimeric, antiparal peptide:

Weiter betrifft die Erfindung die natürlichen und pharmakologisch verträglichen Derivate des LPAP, insbesondere amidierte, acetylierte, phosphorylierte und glycosylierte LPAP-Derivate und weitere Fragmente des Peptides. Durch Massenspektrometrie konnte ein Molekulargewicht von 15.826,2 Dalton (bereinigt um 32, da eine doppelte Oxydation, von zwei Met, vorliegt) festgestellt werden (Abb. 10), und durch genomische Analyse der zur cDNA gehörige, weitere Abschnitt der Aminosäurensequenz bestätigt werden, die auch in mehreren Sequenzierungen von Teilstücken nach Endoproteaseabbau und nach Bromcyanspaltung erkannt wurden (Abb. 7 und 8).Furthermore, the invention relates to the natural and pharmacologically acceptable derivatives of LPAP, in particular amidated, acetylated, phosphorylated and glycosylated LPAP derivatives and further fragments of the peptide. By mass spectrometry, a molecular weight of 15,826.2 daltons (adjusted for 32, since there is a double oxidation of two Met) can be detected ( Figure 10), and confirmed by genomic analysis of the further portion of the amino acid sequence belonging to the cDNA, which were also recognized in several sequencing of sections after endoprotease degradation and after cyanogen bromide cleavage ( Figures 7 and 8).

Damit ist weiter Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein neues Peptid, das LPAP, bereitzustellen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß es als ein gut zugängliches Arzneimittel mit biologisch und therapeutischer Aktivität einer natürlichen Substanz als im Blut vorkommender Stoff verwandt werden kann.Thus, another object of the present invention, a new peptide, the LPAP, which is characterized as having a good Accessible drug with biological and therapeutic activity natural substance can be used as blood-borne substance.

Weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Herstellungsverfahrens für dieses LPAP sowie die Anwendung des LPAP als Arzneimittel für verschiedene therapeutische und diagnostische Indikationen. Dazu kann das LPAP als hochreiner Stoff oder - wenn für die bestimmte Verwendung ausreichend - innerhalb eines teilweise aufgereinigten Peptidgemisches (siehe aktive Fraktionen in Abb. 2 bis 4) verwandt werden.Another object of the present invention is to provide a manufacturing method for this LPAP and the use of the LPAP as a drug for various therapeutic and diagnostic indications. For this purpose, the LPAP can be used as a highly pure substance or - if sufficient for the particular use - within a partially purified peptide mixture (see active fractions in Fig. 2 to 4).

Die vorliegende Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zur Herstellung dieses LPAP oder seiner Derivate dadurch gekennzeichnet, daß dieses über eine prokaryontische oder eine eukaryontische Expression hergestellt und chromatographisch gereinigt wird. Ein weiteres Verfahren zur Herstellung der LPAP-bezogenen Moleküle bzw. seiner Derivate ist dadurch gekennzeichnet, daß man es aus menschlichem Blut über Chromatographie-Verfahren in bekannter Weise isoliert. Schließlich ist auch ein Verfahren zur Herstellung des LPAP oder seiner Derivate dadurch gekennzeichnet, daß man die LPAP-Moleküle durch die üblichen Verfahren der Festphasen- und Flüssigphasen-Synthese aus den geschützten Aminosäuren, die in der angegebenen Sequenz enthalten sind, herstellt, deblockiert und es mit den gängigen Chromatographie-Verfahren reinigt (Beispiel 2).The present invention further relates to a process for the preparation of this LPAP or its derivatives, characterized in that it has a produced prokaryotic or eukaryotic expression and is purified by chromatography. Another method of making the LPAP-related molecules or their derivatives is characterized in that one knows it from human blood over chromatography procedure in well-known Way isolated. Finally, a method for producing the LPAP or its derivatives, characterized in that the LPAP molecules by the conventional methods of solid-phase and liquid-phase synthesis of the protected amino acids contained in the indicated sequence, deblocked and purified it by the usual chromatography method (Example 2).

Die LPAP-Moleküle wurden chemisch synthetisiert (Beispiel 2) und als Arzneimittel zubereitet. Auch die gentechnologische Herstellung über übliche Vektoren ist erarbeitet: auf gentechnologischem Wege wird das LPAP-Peptid sowohl (1) in pro- als auch (2) in eukaryontischen Organismen hergestellt. Hierfür benutzen wir u. a. Expressionsvektoren zur sekretorischen Expression (z. B. pSP6, pRit-Derivate, Pharmacia), zur direkten cytoplasmatischen Expression (z. B. pKK- Derivate, Pharmacia) oder Expression als Fusionsprotein (pMC 1871, Pharmacia). The LPAP molecules were chemically synthesized (Example 2) and as Medicines prepared. Also the genetic engineering production over usual Vectors have been developed: the LPAP peptide is genetically engineered both (1) in pro- and (2) produced in eukaryotic organisms. Therefor we use u. a. Expression vectors for secretory expression (eg pSP6, pRit derivatives, Pharmacia), for direct cytoplasmic expression (eg pKK- Derivatives, Pharmacia) or expression as a fusion protein (pMC 1871, Pharmacia).  

Für die eukaryontische Expression stehen verschiedene Organismen und Vektoren zur Verfügung, z. B. Insektenzellen (Summers and Smith, Tex.Agric.Exp.Stn. (bull) 1555, 1987), Hefen (Hitzeman et al., Nature, 293, 717-722, 1981), filamentöse Pilze (Yelton et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 81, 1470-1474, 1984)) und Säugerzellen (Zettlmeissl et al., Biotechnology, 5, 720- 725, 1987), von denen wir vorzugsweise die Insektenzellen benutzen. Die exprimierten LPAP-Peptide werden mit Methoden der Chromatographie gereinigt, vorzugsweise wie in Beispiel 1 angegeben.For eukaryotic expression are various organisms and vectors available, for. Insect cells (Summers and Smith, Tex.Agric.Exp.Stn. (bull) 1555, 1987), yeasts (Hitzeman et al., Nature, 293, 717-722, 1981), filamentous fungi (Yelton et al., Proc. Natl. Acad Sci., USA 81, 1470-1474, 1984)) and mammalian cells (Zettlmeissl et al., Biotechnology, 5, 720- 725, 1987), of which we prefer to use the insect cells. The expressed LPAP peptides are purified by chromatography methods, preferably as indicated in Example 1.

Die Arzneimittelzubereitung enthält LPAP oder ein physiologisch verträgliches Salz des LPAP. Die Form und Zusammensetzung des Arzneimittels, welches das LPAP enthält, richtet sich nach der Art der Verabreichung. Das humane LPAP kann parenteral, intranasal, oral und mittels Inhalation verabreicht werden. Vorzugsweise wird LPAP zu einem Injektionspräparat, entweder als Lösung oder als Lyophilisat zur Auflösung unmittelbar vor Gebrauch, konfektioniert. Auch als epicutane Applikation wird das LPAP zur Wundheilung mit speziell konfektionierten Verbänden, Pflastern oder Sprays benutzt. Die Arzneimittelzubereitung kann außerdem Hilfsstoffe enthalten, die abfülltechnisch bedingt sind, einen Beitrag zur Löslichkeit, Stabilität oder Sterilität des Arzneimittels leisten oder den Wirkungsgrad der Aufnahme in den Körper erhöhen.The pharmaceutical preparation contains LPAP or a physiologically acceptable Salt of the LPAP. The form and composition of the drug containing the LPAP contains depends on the mode of administration. The humane LPAP can be administered parenterally, intranasally, orally and by inhalation. Preferably, LPAP becomes an injection preparation, either as a solution or as lyophilisate for dissolution immediately before use, ready-made. Also as epicutane application is the LPAP for wound healing with special made-up dressings, plasters or sprays used. The Pharmaceutical preparation may also contain adjuvants, the bottling technology are contributing to the solubility, stability or sterility of the Drug or the efficiency of absorption in the body increase.

Die zu verabreichende Tagesdosis für LPAP hängt von der Indikation und der Anwendung bestimmter Derivate ab. Bei der Therapie der Wundheilung durch epicutane Gabe liegt die Dosis bei 100 bis 10 000 Einheiten (µg), bei i.v./i.m. Injektion liegt sie im Bereich von 100 bis 1200 Einheiten (µg)/Tag, bei täglicher subcutaner Injektion vorzugsweise bei 300-2400 Einheiten (µg)/Tag.The daily dose to be administered for LPAP depends on the indication and the Application of certain derivatives. In the therapy of wound healing by epicutane administration, the dose is 100 to 10,000 units (μg), at i.v./i.m. Injection is in the range of 100 to 1200 units (μg) / day, daily subcutaneous injection preferably at 300-2400 units (μg) / day.

Die Bestimmung der biologischen Aktivität für das LPAP basiert auf Messungen gegen internationale und hauseigene Referenzpräparationen für humanes LPAP oder seiner Analoga in einem gebräuchlichen biologischen Testverfahren für dieselben. Dazu wird vorzugsweise ein standardisierter Proliferationstest mit Lymphocytoma-Zellen benutzt (Beispiel 3, Abb. 1). The determination of biological activity for the LPAP is based on measurements against international and in-house reference preparations for human LPAP or its analogs in a common biological assay procedure for the same. For this purpose, a standardized proliferation test with lymphocytoma cells is preferably used (Example 3, FIG. 1).

Das erfindungsgemäße Peptid LPAP ist dadurch gekennzeichnet, daß es sich besonders auch für die Langzeit-Therapie bei Wundheilung eignet, da es über eine ausgezeichnete biologische Wirksamkeit verfügt und andererseits auch bei Dauerbehandlung keine Immunreaktion auslöst.The peptide according to the invention LPAP is characterized in that it is especially suitable for long-term therapy in wound healing, as it has a has excellent biological effectiveness and on the other hand Continuous treatment does not trigger an immune reaction.

Das erfindungsgemaße Präparat ist weiter als Mittel zur Therapie von Nierenerkrankungen, Herzerkrankungen, in der Intensivpflege und bei Lungenerkrankungen anzuwenden.The inventive preparation is further as an agent for the therapy of Kidney disease, heart disease, in intensive care and at To use lung diseases.

Das erfindungsgemaße Präparat ist weiter als Mittel zur Therapie und Diagnose bei Tumorerkrankungen einzusetzen, da es zur Herstellung von human verträglichen Antikörpern verwandt werden kann, die das Tumor-spezifische Wachstum hemmen. Weiter ist es als Mittel zu einer speziellen Therapie bei Tumorerkrankungen einzusetzen, wobei nach Herstellung von human verträglichen Antikörpern diese zur Wachstumshemmung der Tumoren verwandt werden kann.The preparation according to the invention is further included as an agent for therapy and diagnosis Use tumor diseases, as it is for the production of human-compatible Antibodies can be related to the tumor-specific growth inhibit. Further it is as a means to a special therapy Use tumor diseases, after preparation of human-compatible Antibodies this can be used to inhibit the growth of tumors.

Das erfindungsgemaße Präparat ist weiter ein Stoff zur Behandlung von explantierten, asthenischen Killer-Lymphocyten aus Tumormetastasen zu benutzen, um diese als für die Abwehr gestärkte Zellen einzusetzen, die das Tumor­ spezifische Wachstum ebenfalls hemmen oder die Tumoren abbauen.The inventive preparation is further a substance for the treatment of explanted to use asthenic killer lymphocytes from tumor metastases, to use these as immune-fortified cells that the tumor also inhibit specific growth or break down the tumors.

Das erfindungsgemäße Präparat ist weiter als Mittel zur Therapie von Erkrankungen in der Unfallheilkunde einzusetzen, da es zur Verbesserung insbesondere des Hautwachtums verwandt werden kann, vorzugsweise auch bei Brandwunden und bei der ex vivo Kultivierung von körpereigenen Zellen der Patienten, bei denen diese zum Hautersatz reimplantiert werden. The preparation of the invention is further as an agent for the therapy of To use diseases in the accident medicine, since it to the improvement especially the skin growth can be used, preferably also at Burn wounds and in the ex vivo cultivation of the body's own cells Patients where they are reimplanted for dermal replacement.  

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Beispielen und den folgenden Abbildungen, auf die in den Beispielen Bezug genommen wird, erläutert. Es zeigtThe invention will be described below by way of examples and the following Illustrations referred to in the examples are explained. It shows

Abb. 1: Proliferationstest zur Feststellung des LPAP-Aktivität. Die Nb 2 Node Zellen werden in Fischer-Medium, supplementiert mit 10% Pferdeserum (HS) und 10% fetales Kalbsserum (FCS), gezüchtet und nach 24, 48 und 96 Stunden mittels eines Counters (Casy, Schärfe) gezählt, der Zellgröße und Zellzahl analysiert. Die Zellen sind in einem Peak zwischen 8-16 µm zu sehen. Zum Test ist das FCS durch die Hemofiltratfraktion, bzw. durch das LPAP aus den einzelnen Reinigungsschritten ersetzt. Die Kontrollen sind gezüchtet in Fischer Medium (a) mit Pferdeserum (HS) allein, (b) mit Pferdeserum und fetalem Kälberserum (FCS). Diese Kontrollen zeigen gegenüber LPAP-enthaltenden Fraktionen (c und d) (beispielsweise der Fraktion 33 oder der Fraktion 35 der Chromatographie in der 5. Reinigungsstufe wie in Abb. 6, dort benannt als Fraktion 23 und 25, da erst nach 10 min fraktioniert gesammelt wurde) eine deutliche Zunahme des Zellwachstums, die dosisabhängig ist (siehe auch Abb. 14). Fig. 1: Proliferation test to determine LPAP activity. The Nb 2 Node cells are grown in Fischer medium supplemented with 10% horse serum (HS) and 10% fetal calf serum (FCS) and counted at 24, 48 and 96 hours by means of a counter (Casy, sharpness), cell size and Cell count analyzed. The cells can be seen in a peak between 8-16 μm. To test the FCS is replaced by the Hemofiltratfraktion, or by the LPAP from the individual purification steps. The controls are bred in Fischer Medium (a) with Horse Serum (HS) alone, (b) with Horse Serum and Fetal Calf Serum (FCS). These controls show against LPAP-containing fractions (c and d) (for example, fraction 33 or fraction 35 of the chromatography in the 5th purification stage as in Fig. 6, designated there as fraction 23 and 25 , since fractionated after 10 min a significant increase in cell growth, which is dose-dependent (see also Fig. 14).

Abb. 2: Präparative Large-Scale-RP-Chromatographie des Alginsäure-Extraktes zur Grobauftrennung nach Molekulareigenschaften und zur Entsalzung des Rohpeptidextraktes (Reinigungsstufe 1). Es wurden 3,8 g Alginsäureextrakt, entsprechend 50 l Hemofiltrat pro Chromatographielauf (ingesamt 12, ohne Vorversuche), in 100 ml Puffer A gelöst und auf die Säule aufgetragen. Im schraffierten Bereich befinden sich die durch den Proliferationstest bestimmten LPAP-Fraktionen, die für die weitere Aufreinigung benutzt werden. Fig. 2: Preparative large-scale RP chromatography of the alginic acid extract for coarse separation according to molecular properties and for desalting the crude peptide extract (purification step 1 ). 3.8 g of alginic acid extract, corresponding to 50 l of hemofiltrate per chromatography run (12 in total, without preliminary tests) were dissolved in 100 ml of buffer A and applied to the column. The hatched area contains the LPAP fractions determined by the proliferation test, which are used for further purification.

Säule:Pillar: Stahlmantel 50 × 200 mmSteel jacket 50 × 200 mm Material:Material: Parcosil RP C4, 250 Å, 20-45 µmParcosil RP C4, 250 Å, 20-45 μm Eluent A:Eluent A: Wasser mit 0,01 N HCl,Water with 0.01 N HCl, Eluent B:Eluent B: 50% Isopropanol, 30% Methanol, 20% Wasser (V:V:V) in 0,01 N HCl 50% isopropanol, 30% methanol, 20% water (V: V: V) in 0.01 N HCl   Gradient:Gradient: 0-0% Eluent B 30 min0-0% eluent B 30 min 0-70% Eluent B 100 min0-70% eluent B 100 min 70-100% Eluent B 1 min70-100% eluent B 1 min 100-100% Eluent B 9 min100-100% eluent B 9 min 100-0% Eluent B 1 min100-0% eluent B 1 min 0-0% Eluent B 20 min0-0% eluent B 20 min Flußrate:Flow rate: 50 ml/min50 ml / min Fraktionen:fractions: 100 ml/2 min ab min 30100 ml / 2 min from min. 30 Absorption:Absorption: 230 nm und 280 nm230 nm and 280 nm

Abb. 3: Präparative Large-Scale-RP-Chromatographie II zur Grobauftrennung der biologisch aktiven Fraktionen, die als Pool IX und X aus der Auftrennung in Abb. 2 gewonnen wurden (Reinigungsstufe 2). Durchgeführt wurden insgesamt 5 Läufe, wobei jeweils 50 mg des getrockneten Materials Pool IX/X in 10 ml Puffer A gelöst, filtriert über 0,2 µm Filter, aufgetragen wurden. Im schraffierten Bereich von 75 bis 95 min Retentionszeit befinden sich wieder die durch den Proliferationstest bestimmten, LPAP-haltigen Fraktionen. Fig. 3: Preparative large-scale RP chromatography II for the coarse separation of the biologically active fractions obtained as pool IX and X from the separation in Fig. 2 (purification step 2 ). A total of 5 runs were carried out, in each case 50 mg of the dried material Pool IX / X dissolved in 10 ml of buffer A, filtered through 0.2 μm filter, were applied. In the hatched area of 75 to 95 min retention time, the LPAP-containing fractions determined by the proliferation test are again.

Säule:Pillar: Stahlmantel 30 × 125 mmSteel jacket 30 × 125 mm Material:Material: Parcosil RP C4, 250 Å, 20-45 µmParcosil RP C4, 250 Å, 20-45 μm Eluent A:Eluent A: Wasser mit 0,01 N Salzsäure,Water with 0.01 N hydrochloric acid, Eluent B:Eluent B: 50% Isopropanol, 30% Methanol, 20% Wasser (V:V:V) in 0,01 N HCl50% isopropanol, 30% methanol, 20% water (V: V: V) in 0.01 N HCl Gradient:Gradient: 0-0% Eluent B 10 min0-0% eluent B 10 min 0-40% Eluent B 10 min0-40% eluent B 10 min 40-100% Eluent B 120 min40-100% eluent B 120 min 100-100% Eluent B 5 min100-100% eluent B 5 min 100-0% Eluent B 5 min100-0% eluent B 5 min 0-0% Eluent B 10 min0-0% eluent B 10 min Flußrate:Flow rate: 5 ml/min5 ml / min Fraktionen:fractions: wurden als Poolfraktionen abgesammelt,were collected as pool fractions, Pool I:Pool I: 0-44 min0-44 min Pool II:Pool II: 45-60 min45-60 min Pool III:Pool III: 60-75 min 60-75 min   Pool IV:Pool IV: 76-90 min76-90 min Pool V:Pool V: 91 ä120 min91 ä120 min Absorption:Absorption: 230 nm und 280 nm230 nm and 280 nm

Abb. 4: Semipräparative RP-Chromatographie der Auftrennung der poliferativ wirkenden Fraktionen aus der präparativen RP-Chromatographie nach Abb. 3 (Reinigungsstufe 3). Insgesamt 4 Läufe wurden durchgeführt, wobei die aktiven Fraktionen aus den Chromatographien nach Abb. 3 nur zur Abdampfung des organischen Lösungsmittels in einer Vakuumzentrifuge behandelt und dann flüssig eingesetzt wurden. Im schraffierten Bereich des größeren Peaks bei 51 bis 63 min Retentionszeit bzw. über 50% Acetonitril des Lösungsmittels B befinden sich die durch den Proliferationstest bestimmten, weiter gereinigten LPAP-Fraktionen. Fig. 4: Semipreparative RP chromatography of the separation of the poliferative fractions from preparative RP chromatography according to Fig. 3 (purification step 3 ). A total of 4 runs were carried out, wherein the active fractions from the chromatographies of Fig. 3 were treated only for evaporation of the organic solvent in a vacuum centrifuge and then used in liquid form. In the hatched area of the larger peak at retention time of 51 to 63 minutes or above 50% of acetonitrile of solvent B are the further purified LPAP fractions determined by the proliferation test.

Säule:Pillar: Stahlmantel 20 × 100 mmSteel jacket 20 × 100 mm Material:Material: Parcosil Pro-RP C18, 100 Å, 7 µmParcosil Pro-RP C18, 100 Å, 7 μm Eluent A:Eluent A: Wasser mit 0,01 N HCl,Water with 0.01 N HCl, Eluent B:Eluent B: 80% Acetonitril, 20% Wasser (V:V) in 0,01 N HCl80% acetonitrile, 20% water (v: v) in 0.01 N HCl Gradient:Gradient: 0-0% Eluent B 10 min0-0% eluent B 10 min 0-25% Eluent B 5 min0-25% eluent B 5 min 25-100% Eluent B 75 min25-100% eluent B 75 min 100-100% Eluent B 5 min100-100% eluent B 5 min 100-0% Eluent B 2 min100-0% eluent B 2 min 0-0% Eluent B 10 min0-0% eluent B 10 min Flußrate:Flow rate: 5 ml/min5 ml / min Fraktionen:fractions: 10 ml/2 min ab min 40 bis min 7010 ml / 2 min from min. 40 to min. 70 Absorption:Absorption: 214 nm und 230 nm214 nm and 230 nm

Abb. 5: Analytische HPLC-Gel-Chromatographie der Auftrennung der poliferativ wirkenden Fraktionen aus der semipräparativen RP-Chromatographie nach Abb. 4 (Reinigungsstufe 4). Es wurde das gesamte Material aus diesen Chromatographien lyophilisiert und in 5 ml Laufpuffers aufgenommen: 5 Läufe mit je 1 ml Auftrag wurden durchgeführt. Im schraffierten Bereich des größeren Peaks bei 38 bis 50 min Retentionszeit befinden sich die durch den Proliferationstest bestimmten, weiter gereinigten LPAP-Fraktionen. Fig. 5: Analytical HPLC gel chromatography of the separation of the poliferatively acting fractions from the semi-preparative RP chromatography according to Fig. 4 (purification step 4 ). All the material from these chromatographies was lyophilized and taken up in 5 ml of running buffer: 5 runs, each with 1 ml of application, were carried out. In the hatched area of the larger peak with a retention time of 38 to 50 min, the further purified LPAP fractions determined by the proliferation test are located.

Säule:Pillar: Stahlsäule 7,2 × 600 mmSteel column 7.2 × 600 mm Material:Material: TSK G 3000 SWTSK G 3000 SW Vorsäule:Guard column: BK G 2000 SW 7,2 × 50 mmBK G 2000 SW 7.2 × 50 mm Eluent:eluent: 50 mM NaH2PO4 + 100 mM NaCl, pH: 6,850 mM NaH 2 PO 4 + 100 mM NaCl, pH: 6.8 Gradient:Gradient: isokratischisocratic Laufzeit:Running time: 90 min90 min Flußrate:Flow rate: 0,5 ml/min0.5 ml / min Fraktionen:fractions: 0,5 ml/1 min ab min 30, Vorlauf in Pools0.5 ml / 1 min from min. 30, flow in pools Absorption:Absorption: 214 nm und 230 nm214 nm and 230 nm

Abb. 6: Analytische RP-Chromatographie I der Auftrennung der poliferativ wirkenden Fraktionen aus der Gel-Chromatographie nach Abb. 5 (Reinigungsstufe 5). Es wurden die nichtentsalzten, nicht lyophilisierten Fraktionen gepoolt und gleichmäßig über 4 Läufe (4,5 ml pro Lauf) verteilt aufgetragen. Im schraffierten Bereich des Peaks bei nach etwa 60% Eluent B, in Fraktion 32 und 33 befinden sich die durch den Proliferationstest bestimmten, gereinigten LPAP-Fraktionen mit der höchsten biologischen Aktivität. Fig. 6: Analytical RP-chromatography I of the separation of the poliferatively acting fractions from gel chromatography according to Fig. 5 (purification step 5 ). The non-desalted, non-lyophilized fractions were pooled and spread evenly over 4 runs (4.5 ml per run). In the shaded area of the peak at about 60% eluent B, in fraction 32 and 33 are the purified LPAP fractions determined by the proliferation test with the highest biological activity.

Säule:Pillar: Vydac, Stahlmantel 2,1 × 100 mmVydac, steel casing 2.1 × 100 mm Material:Material: Vydac RP C18Vydac RP C18 Säulentemperatur:Column temperature: 35°C35 ° C Eluent A:Eluent A: Wasser mit 0,06% TFAWater with 0.06% TFA Eluent B:Eluent B: 20% Wasser (V:V) mit 0,05% TFA mit 80% Acetonitril20% water (V: V) with 0.05% TFA with 80% acetonitrile Gradient:Gradient: 0-0% Eluent B 5 min0-0% eluent B 5 min 0-25% Eluent B 5 min0-25% eluent B 5 min 25-100% Eluent B 150 min25-100% eluent B 150 min 100-100% Eluent B 5 min100-100% eluent B 5 min 100-0% Eluent B 5 min100-0% eluent B 5 min 0-0% Eluent B 10 min 0-0% eluent B 10 min   Flußrate:Flow rate: 0,2 ml/min0.2 ml / min Fraktionen:fractions: 0,2 ml/1 min ab min 70 bis min 1000.2 ml / 1 min from min. 70 to min. 100 Vorlauf/Nachlauf in PoolsAdvance / after-run in pools Absorption:Absorption: 220 nm und 280 nm220 nm and 280 nm

Abb. 7: Analytische RP-Chromatographie II der Auftrennung der poliferativ wirkenden Fraktionen aus der RP-Chromatographie I nach Abb. 6 in einer Rechromatographie (Endreinigung, Reinigungsstufe 6). Aufgetragen wurden die Fraktionen eines Chromatographielaufes nach Abb. 6, nachdem diese Fraktionen kurzfristig an einer Vakuumzentrifuge zur Abdampfung des organischen Lösungsmittels eingeengt waren. Im Bereich des Peaks bei ca. 80 min Retentionszeit bzw. 50% Acetonitril aus Lösungsmittel B befindet sich das durch den Proliferationtest bestimmte, hochgereinigte LPAP, von dem auch die übrigen Strukturdaten erhalten wurden. Dieser Peak enthielt ca. 1 nM hochgreinigten LPAPs, was der Ausbeute aus ca. 100-125 l Hemofiltrat entspricht (1/4 des Ansatzes). Fig. 7: Analytical RP-chromatography II of the separation of the poliferative fractions from RP-chromatography I according to Fig. 6 in a rechromatography (final cleaning, purification step 6 ). The fractions of a chromatography run according to FIG. 6 were applied after these fractions had been briefly concentrated on a vacuum centrifuge to evaporate off the organic solvent. In the region of the peak at about 80 min retention time or 50% acetonitrile from solvent B is the highly purified LPAP determined by the proliferation test, from which the remaining structural data were also obtained. This peak contained about 1 nM hochgreinigten LPAPs, which corresponds to the yield of about 100-125 l hemofiltrate (1/4 of the approach).

Säule:Pillar: Vydac, Stahlmantel 2,1 × 100 mmVydac, steel casing 2.1 × 100 mm Material:Material: Vydac RP C18Vydac RP C18 Säulentemperatur:Column temperature: 35°C35 ° C Eluent A:Eluent A: Wasser mit 0,06% TFAWater with 0.06% TFA Eluent B:Eluent B: 20% Wasser (V:V) mit 0,05% TFA mit 80% Acetonitril20% water (V: V) with 0.05% TFA with 80% acetonitrile Gradient:Gradient: 0-0% Eluent B 5 min0-0% eluent B 5 min 0-25% Eluent B 5 min0-25% eluent B 5 min 25-100% Eluent B 150 min25-100% eluent B 150 min 100-100% Eluent B 5 min100-100% eluent B 5 min 100-0% Eluent B 5 min100-0% eluent B 5 min 0-0% Eluent B 10 min0-0% eluent B 10 min Flußrate:Flow rate: 0,2 ml/min0.2 ml / min Fraktionen:fractions: manuell abgesammeltcollected manually Absorption:Absorption: 214 nm214 nm

Abb. 8: Kapillar-Zonen-Elektrophorese des nativen, gereinigten LPAP aus der Präparation von Abb. 6. 5 µl der Fraktion 32 wurden in einem Microvial lyophilisiert, anschließend mit 5 µl 0.1% TFA in Wasser gelöst und direkt zur CE-Messung verwendet. Dies Ergebnis zeigt, daß in der Reinigungsstufe 5 bereits ein hochreines LPAP in dieser Fraktion vorlag. Fig. 8: Capillary zone electrophoresis of the native, purified LPAP from the preparation of Fig. 6. Five μl of fraction 32 were lyophilized in a microvial, then dissolved in water with 5 μl of 0.1% TFA and used directly for CE measurement , This result shows that in purification stage 5 , a high-purity LPAP was already present in this fraction.

Gerät:Device: Beckmann P/ACE System 2000Beckmann P / ACE System 2000 Kappilare:Kappilare: Uncoated Fused SilicaUncoated fused silica 500 mm × 75 µm ID)500 mm × 75 μm ID) Puffer:Buffer: 100 mM Natriumphosphat pH 2,5100 mM sodium phosphate pH 2.5 0,02% Hydroxypropylmethylcellulose0.02% hydroxypropylmethylcellulose Temperatur:Temperature: 25°C25 ° C Injektion:Injection: 20 sec entspricht 120 nl20 sec corresponds to 120 nl Laufzeit:Running time: 60 Minuten60 minutes Absorption:Absorption: 214 nm214 nm

Abb. 9: Aminosäuren Analyse der gereinigten LPAP Fraktion aus der Endreinigung nach Chromatographie in Abb. 7: 5 µl der LPAP Fraktion wurden direkt in einem Hydrolysegefaß lyophilisiert und für 60 Minuten bei 150°C mit 6 N HCl in Gasphase unter Vakuum hydrolysiert. Die Probe wurde anschließend lyophilisiert und in 15 µl 0,4 M Natriumborat, pH 10,5 aufgenommen. Die Analyse erfolgte durch OPA Markierung für die primären Aminosäuren und FMOC für die sekundären Aminosäuren. Die Trennung und Fluoreszenzdetektion wurde mit einem Hewlett Packard HP1090II AminoQuant entsprechend den Herstellerangaben durchgeführt. Die Daten für die einzelnen Aminosäuren ergaben die theoretisch erwartbaren Werte im Rahmen der Meßgenauigkeit, die der aus MS und Sequenzanalyse abgeleiteten Struktur entsprechen. Fig. 9: Amino acids analysis of the purified LPAP fraction from the final purification after chromatography in Fig. 7: 5 μl of the LPAP fraction were lyophilized directly in a hydrolysis vessel and hydrolyzed for 60 minutes at 150 ° C. with 6N HCl in gas phase under vacuum. The sample was then lyophilized and taken up in 15 μl of 0.4 M sodium borate, pH 10.5. The analysis was done by OPA labeling for the primary amino acids and FMOC for the secondary amino acids. The separation and fluorescence detection was performed with a Hewlett Packard HP1090II AminoQuant according to the manufacturer's instructions. The data for the individual amino acids gave the theoretically expected values in terms of measurement accuracy, which correspond to the structure derived from MS and sequence analysis.

Abb. 10: Sequenzanalyse: Nach Auftragen von 1/4 des Materials aus dem endgereinigten LPAP nach Chromatographie in Abb. 7, ca. 250 pM, konnten die Reste von Position 1 bis 52 deutlich ohne nachweisbare Nebensequenz festgestellt werden. Fig. 10: Sequence analysis: After applying 1/4 of the material from the final purified LPAP after chromatography in Fig. 7, approximately 250 pM, the residues from position 1 to 52 could be clearly detected without detectable secondary sequence.

Die Art der Sequenzierung ist im Text ausführlich beschrieben. Die weiteren Sequenzanteile wurden durch Abbau und Fragmentsequenzierung sowie Massenspektrometrie und Aminosäurenanalyse gewonnen (siehe folgende Abbildungen):The type of sequencing is described in detail in the text. The others Sequence shares were analyzed by degradation and fragment sequencing as well Mass spectrometry and amino acid analysis were obtained (see following Illustrations):

Abb. 11: Der enzymatische Abbau und Sequenzanalyse nach Anwendung von Lys-C- Endoproteaseverdauung wurde mittels 20 µl der endgereinigten Fraktion nach Abb. 7 durchgeführt. Dem gelösten Aliquot wurde 20 µl H2O zugegeben, denn 20 min im Vakuum eingeengt, um das Acetonitril und die TFA abzudampfen. Das Restvolumen von ca. 5 µl wurde in 100 µl 0,1 M Tris-HCl-Puffer von pH 8,5 aufgenommen und für 3 Stunden bei 37°C mit 1 µl Lys-C-Endoprotease behandelt. Die gesamte Probe wurde direkt mit der Microbore-HPLC chromatographiert. Wesentliche Sequenzinformation erhielten wir durch die Analyse der Peaks I bis III. Fig. 11: The enzymatic degradation and sequence analysis after application of Lys-C endoprotease digestion was carried out using 20 μl of the final purified fraction according to Fig. 7. To the dissolved aliquot was added 20 μl of H 2 O, which was concentrated in vacuo for 20 minutes to evaporate off the acetonitrile and TFA. The residual volume of about 5 .mu.l was taken up in 100 .mu.l 0.1 M Tris-HCl buffer of pH 8.5 and treated for 3 hours at 37 ° C with 1 ul Lys-C endoprotease. The entire sample was directly chromatographed by microbore HPLC. Essential sequence information was obtained by analysis of peaks I to III.

Säule:Pillar: Vydac, Stahlmantel 2,1 × 100 mmVydac, steel casing 2.1 × 100 mm Material:Material: Vydac RP C18Vydac RP C18 Säulentemperatur:Column temperature: 35°C35 ° C Eluent A:Eluent A: Wasser mit 0,06% TFAWater with 0.06% TFA Eluent B:Eluent B: 20% Wasser (V:V) mit 0,05% TFA mit 80% Acetonitril20% water (V: V) with 0.05% TFA with 80% acetonitrile Gradient:Gradient: 0-0% Eluent B 5 min0-0% eluent B 5 min 0-100% Eluent B 100 min0-100% eluent B 100 min 100-100% Eluent B 5 min100-100% eluent B 5 min 100-0% Eluent B 5 min100-0% eluent B 5 min Flußrate:Flow rate: 0,2 ml/min0.2 ml / min Fraktionen:fractions: manuell abgesammeltcollected manually Absorption:Absorption: 206 nm206 nm

Abb. 12: Bei der Bromcyanspaltung verläuft über eine chemische Reaktion, bei der das Methionin in Homoserinlacton umgewandelt wird und die auf das Methionin folgende Peptidbindung sich öffnet. Dadurch entstehen relativ große Teilfragmente des Peptides, die nach HPLC-Trennung einzeln sequenziert werden können. Zur Spaltung wurden 50 pmol LPAP in 100 µl 70% Ameisensäure mit 1% Phenol gelöst, mit Schutzgas überschichtet und mit 100 µg BrCN versetzt. Dieser Ansatz inkubiert für 24 Stunden bei Raumtemperatur im Dunkeln. Danach wird der gesamte Ansatz lyophilisiert und mittels der Microbore-HPLC aufgetrennt. Fig. 12: In the cyanogen bromide cleavage, a chemical reaction takes place in which the methionine is converted into homoserine lactone and the peptide bond following the methionine opens. This results in relatively large partial fragments of the peptide, which can be individually sequenced after HPLC separation. For cleavage 50 pmol of LPAP were dissolved in 100 ul of 70% formic acid with 1% phenol, covered with protective gas and treated with 100 ug BrCN. This approach incubates for 24 hours at room temperature in the dark. Thereafter, the entire batch is lyophilized and separated by means of microbore HPLC.

Säule:Pillar: Vydac, Stahlmantel 2,1 × 100 mmVydac, steel casing 2.1 × 100 mm Material:Material: Vydac RP C18Vydac RP C18 Säulentemperatur:Column temperature: 35°C35 ° C Eluent A:Eluent A: Wasser mit 0,06% TFA Water with 0.06% TFA   Eluent B:Eluent B: 20% Wasser (V:V) mit 0,05% TFA mit 80% Acetonitril20% water (V: V) with 0.05% TFA with 80% acetonitrile Gradient:Gradient: 0-0% Eluent B 5 min0-0% eluent B 5 min 0-100% Eluent B 100 min0-100% eluent B 100 min 100-100% Eluent B 5 min100-100% eluent B 5 min 100-0% Eluent B 5 min100-0% eluent B 5 min Flußrate:Flow rate: 0,2 ml/min0.2 ml / min Fraktionen:fractions: manuell abgesammeltcollected manually Absorption:Absorption: 206 nm206 nm

Abb. 13: Das Massenspektrum des nativen, gereinigten LPAP aus der hochgereinigten Präparation von Abb. 7 wurde am Gerät SCIEX API III mit variabler Ionenquelle im positiven Ion Modus (einfacher MS Modus, Meßbereich von 1500- 2400 m/z) von 2 µl Probe erstellt. Die Injektion erfolgte mit 1 µl/min Flußrate über eine Mikroliterspritze und Harvard Spritzenpumpe. Das gefundene Molekulargewicht von MG 15859 +/-2,2 MU stimmt im Fehlerbereich < 0,1% mit der theoretisch berechneten Masse von MG 15826,2 des sequenzierten Moleküls überein, nachdem die Massenwerte für zwei oxydierte Methionine reduziert wurden. Nebensubstanzen sind nicht sichtbar. Diese Massenbestimmung ist durch Sequenzierung eindeutig bestätigt, indem nämlich der Peak III nach Lys- C-Abbau eine Doppelsequenz enthielt (s. Abb. 12), die den Nachweis der dimeren Anlagerung zweier LPAP-Ketten gemeinsam mit der Massenspektrometrie ergibt. Fig. 13: The mass spectrum of the native, purified LPAP from the highly purified preparation of Fig. 7 was measured on the SCIEX API III with variable ion source in positive ion mode (single MS mode, measuring range 1500- 2400 m / z) of 2 μl sample created. The injection was carried out at a flow rate of 1 μl / min via a microliter syringe and Harvard syringe pump. The found molecular weight of MW 15859 +/- 2.2 MU in the error range <0.1% agrees with the theoretically calculated mass of MW 15826.2 of the sequenced molecule after the mass values for two oxidized methionines have been reduced. Secondary substances are not visible. This mass determination is clearly confirmed by sequencing, namely that the peak III after Lys-C degradation contained a double sequence (see Fig. 12), which results in the detection of the dimeric attachment of two LPAP chains together with mass spectrometry.

Abb. 14: Zeitlicher Verlauf der Proliferationsrate von Nb 2 Node Lymphocytomzellen nach Stimulation mit LPAP. Man erkennt die Zunahme des Wachstums gegenüber der Kontrolle und in Abhängigkeit der Zugabe des LPAP bzw. der LPAP- enthaltenden Präparation aus einem endgereinigten Produkt nach Abb. 6, in dem 1 µl </= 6 pMol LPAP entsprechen. Fig. 14: Time course of the proliferation rate of Nb 2 Node lymphocyte cells after stimulation with LPAP. One recognizes the increase of the growth compared to the control and depending on the addition of the LPAP or the LPAP-containing preparation from a final purified product according to FIG. 6, in which 1 μl corresponds to 6 pmol of LPAP.

Beispiel 1example 1 Direkter Nachweis der Aminosäuren-Sequenz des zirkulierenden, biologisch aktiven LPAP nach Isolierung aus HemofiltratDirect detection of the amino acid sequence of the circulating, biological active LPAP after isolation from hemofiltrate

Als Ausgangsmaterial wurde Hemofiltrat verwendet, das in großen Mengen bei der Behandlung niereninsuffizienter Patienten anfällt und alle Plasmabestandteile bis zu einer Molekülgröße von ca. 20 000 Dalton enthält.The starting material used was hemofiltrate, which was available in large quantities in the treatment of renal failure patients and all Contains plasma components up to a molecular size of about 20,000 daltons.

I. Gewinnung des RohpeptidmaterialsI. Recovery of the crude peptide material

Das Hemofiltrat wurde mittels einer Hemofiltrationsanlage der Firma Sartorius unter Verwendung von Polysulfon-Filtern mit einer Ausschlußgröße von 20 000 Dalton (Typ SM 40042, Sartorius, Göttingen, BRD) gewonnen. Das Filtrat stammte von niereninsulfizienten Patienten, die sich durch Langzeit-Hemofiltration in einer stabilen Stoffwechsellage befanden. Für die vorliegende Untersuchung wurden zunächst aus mehreren Ansätzen bis zu 2000 l Hemofiltrat Vorversuche durchgeführt, um die einzelnen Isolierungsschritte zu optimieren und auf die Fragestellung der LPAP-Reinigung anzupassen. Mit der dargelegten, optimierten Technik genügten 720 l Hemofiltrat, die unmittelbar nach der Gewinnung mittels Ansäuern und Abkühlung auf 4°C gegen proteolytischen Abbau geschützt wurden. Anschließend wurde durch Alginsäureextraktion nach dem Verfahren von Forssmann der DE 36 33 797 A1 eine Rohpeptidfraktion (ca. 46,5 g) gewonnen.The hemofiltrate was analyzed by means of a hemofiltration system from Sartorius using polysulfone filters with an exclusion size of 20,000 Dalton (type SM 40042, Sartorius, Göttingen, FRG) won. The filtrate came from kidney-insulin-dependent patients undergoing long-term hemofiltration in a stable metabolism. For the present investigation Initially, several approaches were used to pre-assay hemofiltrate up to 2000 l performed to optimize the individual isolation steps and on the To adapt the question of LPAP cleaning. With the stated, optimized Technique sufficed 720 l Hemofiltrat, which immediately after the extraction using Acidification and cooling to 4 ° C protected against proteolytic degradation were. Subsequently, by alginic acid extraction according to the method of Forssmann DE 36 33 797 A1 a Rohpeptidfraktion (about 46.5 g) won.

II. Isolierung der Fraktionen in Reinigungsstufe 1 mit proliferativer Wirkung auf NB2-ZellenII. Isolation of the fractions in purification step 1 with proliferative action on NB2 cells 1. Entsalzen und Fraktionierung des Rohpeptidmaterials über RP-C4 Festphase (Reinigungsstufe 1)1. Desalting and Fractionation of the Raw Peptide Material Via RP-C4 Solid Phase (Purification Stage 1 )

Die Rohpeptidfraktion aus der Alginsäure-Extraktion des Hemofiltrates wurde über eine mit RP-C4 Material (Biotek ProRP, Heidelberg, Germany) gefüllte Stahlmantelsäule, die mit 0,01 M Salzsäure equilibriert war, HPLC- chromatographisch aufgetrennt (Abb. 2). Dazu wurde eine präparative HPLC-Anlage von Cedi (Lannemezan, France) ausgestattet mit einem Jasco- Photometer (Chemodata/für Japan) und einem Shimadzu Integrator (Shimadzu, Kyoto, Japan) benutzt. Insgesamt wurde der optimierte Reinigung mit Material von 12 Läufen à 3,8 g aufgetragenem Hemofiltratrohextrakt (entsprechend 600 l Hemofiltrat) ausgeführt.The crude peptide fraction from the alginic acid extraction of the hemofiltrate was separated by HPLC chromatography on a steel mantle column filled with RP-C4 material (Biotek ProRP, Heidelberg, Germany), which had been equilibrated with 0.01 M hydrochloric acid ( FIG. 2). For this purpose, a preparative HPLC system from Cedi (Lannemezan, France) equipped with a Jasco photometer (Chemodata / for Japan) and a Shimadzu integrator (Shimadzu, Kyoto, Japan) was used. Overall, the optimized cleaning was carried out with material of 12 runs of 3.8 g of applied Hemofiltratrohextrakt (corresponding to 600 l hemofiltrate).

Die proliferative Wirkung in den Pools IX und X wurde an Nb 2 Node Zellen, gezüchtet in Fischer-Medium (Gibco, Life Technologies Ltd Paisley, Scotland) gemessen, indem die Zellzunahme mittels eines automatischen Zellzählers (Casy 1 Analyser System, Firma Schärfe, Reutlingen, FRG) nach 24, 48 und 96 Std. festgestellt und mit Kontrollen verglichen wurde, bei denen zum Basismedium statt der Hemofiltrat-Peptide humanes Prolaktin (NIH, USA), fetales Kalbserum (FCS, Gibco, Life Technologies Ltd. Palsley, Scotland) gegeben wurde oder kein Zusatz im Basismedium vorhanden war (siehe Abb. 1). Pool IX und X dieser 1. Reinigungsstufe enthielten die gesamte im Proliferationstest meßbare Bioaktivität, während in den anderen Fraktionen keine Aktivität festgestellt wurde.The proliferative activity in pools IX and X was measured on Nb 2 Node cells grown in Fischer medium (Gibco, Life Technologies Ltd Paisley, Scotland) by increasing the cell by means of an automatic cell counter (Casy 1 Analyzer System, Schärfe, Reutlingen , FRG) after 24, 48 and 96 hours and compared with controls in which instead of the hemofiltrate peptides, human prolactin (NIH, USA), fetal calf serum (FCS, Gibco, Life Technologies Ltd. Palsley, Scotland) was added to the basal medium. was given or no addition in the base medium was present (see Fig. 1). Pool IX and X of this 1st purification step contained the total bioactivity measurable in the proliferation assay, while no activity was seen in the other fractions.

Pool IX und X (schraffiert in Abb. 2) wurden für die weitere Isolierung eingesetzt, da hier aufgrund dieser Messungen die höchste Konzentration des gesuchten Stoffes auftrat.Pool IX and X (hatched in Fig. 2) were used for the further isolation, since the highest concentration of the sought substance occurred here due to these measurements.

2. Präparative Large-Scale-RP-Chromatographie II von Pool IX und X (Reinigungsstufe 2)2. Preparative Large-Scale RP-Chromatography II of Pool IX and X (Purification Stage 2 )

Eine weitere präparative Aufreinigung der LPAP-haltigen Peptidfraktionen erfolgte bei Raumtemperatur über eine Parcosil RP-C4 (Biotek ProRP, Heidelberg, Germany) gefüllte Stahlmantelsäule mittels einer HPLC-Anlage (die Anlage besteht aus zwei Kontron-Pumpen 420, ein Kontron-Detektor 430, ein Kontron Daten System 450 und einem Pharmacia/LKB SuperFrac Fraktionssammler), wobei nach dem in Abb. 3 aufgeführten Verfahren die proliferativ wirksamen Peptidfraktionen wieder eingeengt werden konnten. Das Material der Pools IX und X wurde dabei als abrotierte Flüssigkeit und anschließend lyophilisiertes Material nach Resuspension in Eluent A aufgetragen (siehe Abb. 3), jeweils 50 mg pro Lauf. Insgesamt wurden 5 Läufe dieser Art durchgeführt, wobei identische Chromatogramme erhalten wurden. Die in der Abb. 3 gezeigten Fraktionen (schraffiert) enthielten die höchste Bioaktivität bezüglich des Proliferationstestes an Nb 2 Node Zellen und wurden für die weitere Auftrennung gepoolt.A further preparative purification of the LPAP-containing peptide fractions was carried out at room temperature via a steel jacket column filled with Parcosil RP-C4 (Biotek ProRP, Heidelberg, Germany) by means of an HPLC system (the system consists of two Kontron pumps 420, a Kontron detector 430, a Kontron Daten System 450 and a Pharmacia / LKB SuperFrac fraction collector), whereby the proliferatively effective peptide fractions could be concentrated again according to the method shown in FIG . The material of pools IX and X was applied as a spun liquid and then lyophilized material after resuspension in eluent A (see FIG. 3), in each case 50 mg per run. A total of 5 runs of this type were carried out, identical chromatograms were obtained. The fractions shown in Fig. 3 (hatched) contained the highest bioactivity with respect to the proliferation assay on Nb 2 Node cells and were pooled for further separation.

3. Semipräparative Reversed-Phase-Chromatographie des LPAP-haltigen Pools aus der präparativen RP-C18-Chromatographie II (Reinigungsstufe 3)3. Semipreparative Reversed-Phase Chromatography of the LPAP-containing Pool from Preparative RP-C18 Chromatography II (Purification Step 3 )

Der bioaktive LPAP-haltige Pool (ca. 260 ml) wurde durch eine Vakuumverdampfung eingeengt auf etwa 50% des Ausgangsvolumens, um besonders die organischen Lösungsmittelkomponenten zu entfernen. Über eine semipräparative Reverse-Phase (RP)-Chromatographie wurde weiter gereinigt, wie in Abb. 4 im Detail angegeben. Die biologische Aktivität erscheint dabei im Bereich eines größeren Peaks bei einer Retentionszeit von 51 und 63 min und bei über 62% des Eluenten B. Diese Fraktionen aus 4 identischen Läufen wurden gepoolt und lyophilisiert und für den nächsten Reinigungsschritte vorbereitet.The bioactive LPAP-containing pool (about 260 ml) was concentrated by evaporation in a vacuum to about 50% of the initial volume to remove especially the organic solvent components. Semipreparative reverse-phase (RP) chromatography was further purified as detailed in FIG. 4. The biological activity appears in the range of a larger peak at a retention time of 51 and 63 min and over 62% of the eluent B. These fractions from 4 identical runs were pooled and lyophilized and prepared for the next purification steps.

4. Analytische HPLC-Gel-Chromatographie des LPAP-haltigen Pools aus der semipräparativen RP-C18-Chromatographie (Reinigungsstufe 4)4. Analytical HPLC gel chromatography of the LPAP-containing pool from the semi-preparative RP-C18 chromatography (purification step 4 )

Die Aufarbeitung des Hauptpeakanteils, der die proliferierende, bioaktive Wirkung zeigte, wurde mittels einer analytischen HPLC-Gel-Chromatographie nach Molekulargewicht in weitere Unterbestandteile aufgetrennt, wobei sich eine LPAP- Aktivität bei den Bedingungen entsprechend Abb. 5 nach einer Retentionszeit von 38-50 min nach der Injektion innerhalb eines neuen, deutlich sichtbaren Peaks feststellen ließ (schraffiert in Abb. 5). Diese aus je vier Chromatographie-Läufen stammenden, hochaktiven Fraktionen wurden wieder gepoolt und direkt weiter verarbeitet. The work-up of the main peak fraction, which showed the proliferating, bioactive effect, was separated by means of analytical HPLC gel chromatography according to molecular weight into further subcomponents, whereby an LPAP activity under the conditions according to Fig. 5 after a retention time of 38-50 min after the injection was detected within a new, clearly visible peak (hatched in Fig. 5). These highly active fractions from four chromatographic runs were pooled again and further processed directly.

5. Analytische RP-Chromatographie I des LPAP-bioaktiven Pools aus der analytischen HPLC-Gel-Chromatographie (Reinigungsstufe 5)5. Analytical RP-chromatography I of the LPAP-bioactive pool from analytical HPLC gel chromatography (purification step 5 )

Die gesamte Substanz der vier Läufe aus Reinigungsstufe 4 wurde in Lösung gelassen und auf einer Vydac RP C 18-Microbore-Säule (MZ-Analysentechnik, Mainz, FRG) an der HPLC-Anlage (Kontron, siehe oben) in 4 gleichartigen Läufen chromatographiert, wie in Abb. 6 ausführlich dargestellt. Das Lymphocytoma-Zellen (Nb 2 Node) aktivierende Peptid war in einem Peak nachzuweisen, der im Wesentlichen innerhalb von 4 Minuten eluierte, nämlich in den Fraktionen 31 bis 33 der Chromatographie in Abb. 6. Je im aufsteigenden und absteigenden Schenkel dieses Peaks, der sich wenig mit den Nachbarpeaks überlappte, konnte die Aminosäurensequenz des LPAP einwandfrei bestimmt werden, wobei eine geringe des Materials auf den Pulse-Liquid-Sequenzer (473 A, Applied Biosystems, Weiterstadt, FRG) aufgetragen wurde. Das gesamte weitere Material der bioaktiven Fraktionen wurde schließlich mit der gleichen Säule rechromatographiert (siehe Reinigungsstufe 6) und stand für die weitere Analyse zur Verfügung.The entire substance of the four runs from purification step 4 was left in solution and chromatographed on a Vydac RP C 18 microbore column (MZ-Analysentechnik, Mainz, FRG) on the HPLC system (Kontron, see above) in 4 similar runs, as shown in Fig. 6 in detail. The lymphocytoma cells (Nb 2 Node) activating peptide was detected in a peak eluting substantially within 4 minutes, namely, in fractions 31 to 33 chromatography shown in Fig. 6. Depending in the ascending and descending limb of this peak, the As a result, the amino acid sequence of the LPAP could be determined properly with a small amount of the material applied to the Pulse-Liquid sequencer (473 A, Applied Biosystems, Weiterstadt, FRG). All other bioactive fraction material was finally rechromatographed on the same column (see purification step 6 ) and was available for further analysis.

6. Analytische RP-Chromatographie II der LPAP-bioaktiven Fraktionen Pools aus der analytischen RP-Chromatographie I (Reinigungsstufe 6, Endreinigung)6. Analytical RP-chromatography II of the LPAP bioactive fractions Pools from the analytical RP-chromatography I (purification step 6 , final cleaning)

Die gesamte Substanz der je vier Läufe aus Reinigungsstufe 5 wurde in Lösung gelassen, durch eine kurzdauernde, 5minütige Vakuumverdampfung eingeengt, um vorwiegend die organischen Lösungsmittel zu entfernen. Dann wurde für je einem Lauf der RP-Chromatographie aus Reinigungsstufe 5 auf einer Vydac RP C 18- Microbore-Säule (siehe Reinigungsstufe 5) rechromatographiert (Abb. 7). Das Lymphocytoma-Zellen (Nb 2 Node) aktivierende Peptid (LPAP) war nun in einem Peak nachzuweisen, der in 4 Teilfraktionen per Hand gesammelt wurde. Der Reinheitsgrad der isolierten Substanz konnte mit Hilfe eines Dioden-Array-Systems (Kontron, FRG) während des Endisolierungs-Chromatogrammes schon auf < 98% bestimmt werden. Jede Fraktion wurde im Bioassay getestet (siehe Abb. 1), ansequenziert (siehe Abb. 10), auf Aminosäurengehalt untersucht (siehe Abb. 9), im Massenspektrometer analysiert (siehe Abb. 13) und weiter mittels der Kapillarzonenelektrophorese (CE) auf Reinheit geprüft (siehe Abb. 8). Weiter wurde die Gesamtstruktur der Aminosäuren-Sequenz aufgrund der Durchsequenzierung von Einzelfragmenten nach Lys-C- Endoprotease-Abbau und Bromcyanspaltung aufgeklärt (Abb. 10, 11 und 12).The entire substance of each of four runs from purification step 5 was left in solution, concentrated by a brief, 5 minute vacuum evaporation to remove predominantly the organic solvents. Then, in each case one run of the RP chromatography from purification stage 5 was rechromatographed on a Vydac RP C 18 microbore column (see purification step 5 ) ( FIG. 7). The Lymphocytoma cell (Nb 2 Node) activating peptide (LPAP) was now detected in a peak collected in 4 sub-fractions by hand. The degree of purity of the isolated substance could already be determined to be <98% using a diode array system (Kontron, FRG) during the final isolation chromatogram. Each fraction was tested in the bioassay (see Fig. 1), and partially sequenced (see Fig. 10), tested for amino acid content (see Fig. 9) in the mass spectrometer analyzed (see Fig. 13), and further by means of capillary zone electrophoresis (CE) for purity tested (see Fig. 8). Furthermore, the overall structure of the amino acid sequence was elucidated by the sequencing of single fragments after Lys-C endoprotease degradation and cyanogen bromide cleavage ( Figures 10, 11, and 12).

7. Sequenzanalytische Bestimmung der Primärstruktur des LPAP7. Sequence analytical determination of the primary structure of the LPAP

Aus dem Peak der des 1. Laufes der Reinigungsstufe 6 wurden 40 µl aus der Gesamtmenge von 200 microl zur Aminosäuren-Sequenz-Analyse benutzt. Nach Isolierung aus Hemofiltrat, wie oben beschrieben, wurde mit Hilfe des Pulse- Liquid-Sequenators Typ 473 A (Applied Biosystems, Weiterstadt, FRG) sequenziert. Der EDMAN-Abbau (Edman und Begg, Eur. J. Biochem. 1, 80- 91, 1967) erfolgte mit dem Standardprogramm NORM. Die Analyse der derivatisierten Aminosäuren wurde im on-line-Verfahren über einen integrierten Chromatographen unter Verwendung des Standardprotokolls ABI durchgeführt.From the peak of the first run of purification step 6 , 40 μl out of the total of 200 microl was used for amino acid sequence analysis. After isolation from hemofiltrate as described above, it was sequenced using the Pulse-Liquid Sequenator Type 473 A (Applied Biosystems, Weiterstadt, FRG). EDMAN degradation (Edman and Begg, Eur. J. Biochem 1, 80-91, 1967) was carried out using the standard program NORM. Analysis of the derivatized amino acids was performed on-line using an integrated chromatograph using the standard ABI protocol.

Für diese hochreine Substanz konnte eine einheitliche Sequenz von 52 Aminosäuren bestimmt werden, weitere 3 Aminosäure-Reste konnten nur mit Vorbehalt ermittelt werden (Abb. 10). Die weitere Aufklärung gelang über Fragmentanalyse (Abb. 11 und 12) sowie Massenspektrometrie (Abb. 13). Über die gefundene Sequenz ist bekannt, daß sie eine Homologie mit einem humanen 10 kD Eiweiß und humanem Uteroglobin besitzt (Singh et al., Biochem. Biophys. Acta 950, 329-337, 1988). Dieser erste Stoff soll aus Clara-Zell-Sekret der Atemwege stammen und wurde über die cDNA-Methode molekularbiologisch bestimmt; für dieses postulierte Peptid ist bisher keinerlei Funktion bekannt. Die Bedeutung der geringen Sequenzhomologie von 60% mit dem menschlichen Uteroglobin (Lipman and Pearson, Sience 227 1435-1441, 1985) ist völlig unklar. Nicht ermittelt wurde in den früheren Arbeiten, daß die gegenwärtig überraschend gefundene Substanz aus dem menschlichen Blut stammt und auch überraschend ein homolog-dimeres antiparalleles Peptid darstellt.For this highly pure substance, a uniform sequence of 52 amino acids could be determined; further 3 amino acid residues could only be determined with reservations ( Fig. 10). Further elucidation was achieved by fragment analysis ( Figures 11 and 12) and mass spectrometry ( Figure 13). The sequence found is known to have homology with human 10 kD protein and human uteroglobin (Singh et al., Biochem Biophys Acta 950, 329-337, 1988). This first substance is said to originate from Clara cell airway secretions and was determined by molecular biology via the cDNA method; no function is known for this postulated peptide. The significance of the low sequence homology of 60% with human uteroglobin (Lipman and Pearson, Science 227 1435-1441, 1985) is completely unclear. It has not been determined in previous work that the presently surprisingly found substance is derived from human blood and also surprisingly represents a homologous dimeric antiparallel peptide.

Des weiteren wurden nun aus dem Endprodukt der Aufreinigung nach Stufe 6 alle Unterfraktionen des per Hand gesammelten Peaks ansequenziert, um die Identität des LPAP in diesen Unterfraktionen zu beweisen. Wegen der geringeren zur Sequenzierung benutzten Menge dieser Unterfraktionen konnten hier jeweils nur 10 bis 20 Positionen durch Sequenzanalyse bestimmt werden. Nach dieser Bestimmung war aber eindeutig abzuleiten, daß die Unterfraktionen eindeutig nur eine Hauptsequenz, nämlich das LPAP ergaben.Furthermore, from the end-stage purification product of step 6, all sub-fractions of the hand-collected peak were then sequenced to prove the identity of the LPAP in these sub-fractions. Because of the lower amount of these subfractions used for sequencing only 10 to 20 positions could be determined by sequence analysis. However, it was clear from this determination that the sub-fractions clearly gave only one main sequence, the LPAP.

Das LPAP konnte somit mehrfach einwandfrei in jeder Unterfraktion identifiziert und charakterisiert werden, und aus der direkten Sequenzanalyse ging hervor, daß das Peptid mindestens eine Sequenzlänge von 50 Aminosäuren haben mußte.The LPAP could thus be identified several times flawlessly in each sub-fraction and from the direct sequence analysis showed that the peptide had to have at least a sequence length of 50 amino acids.

8. Aminosäurenanalyse zur Bestimmung des Peptidgehaltes8. Amino acid analysis for the determination of the peptide content

Aus dem Endprodukt der Aufreinigung nach Stufe 6 wurde von allen Unterfraktionen des per Hand gesammelten Peaks eine Menge von 5 µl einer Amino-Säuren-Analyse zugeführt. Damit sollte die Identität des LPAP in diesen Unterfraktionen weiter belegt werden (Abb. 9).From the end-stage purification product of step 6 , an amount of 5 μl of an amino acid analysis was added to all sub-fractions of the hand-collected peak. This was intended to further prove the identity of the LPAP in these sub-fractions ( Figure 9).

Die Aminosäuren-Analyse (ASA) wurde mit der hochreinen LPAP Fraktion aus der Endreinigung nach Chromatographie in Abb. 6 durchgeführt, indem 5 µl dieser LPAP Fraktion direkt in einem Hydrolysegefaß lyophilisiert wurden. Die Hydrolyse erfolgte für 60 Minuten bei 150°C mit 6N HCl in Gasphase unter Vakuum. Die Probe wurde anschließend lyophilisiert und in 15 µl 0,4 M Natriumborat, pH 10,5 aufgenommen. Die Analyse der Aminosäuren wurde nach OPA Markierung für die primären Aminosäuren und FMOC für die sekundären Aminosäuren vorgenommen. Die Trennung und Fluoreszenzdetektion wurde mit einem Hewlett Packard HP 1090II AminoQuant entsprechend der Herstellerangaben durchgeführt. Die Daten für die einzelnen Aminosäuren ergaben die Werte im Rahmen der Meßgenauigkeit, die mit den Werten aus Massenspektrometrie und Sequenzanalyse erhaltenen Daten, theoretisch errechnet, übereinstimmen. Histidin konnte in der Probe nicht nachgewiesen werden. Durch die Aminosäuren-Analyse (Abb. 9) sind die folgenden Aminosäurenreste nachgewiesen:The amino acid analysis (ASA) was carried out with the high-purity LPAP fraction from the final purification after chromatography in FIG. 6 by lyophilizing 5 μl of this LPAP fraction directly in a hydrolysis vessel. The hydrolysis was carried out for 60 minutes at 150 ° C with 6N HCl in gas phase under vacuum. The sample was then lyophilized and taken up in 15 μl of 0.4 M sodium borate, pH 10.5. The analysis of the amino acids was made after OPA labeling for the primary amino acids and FMOC for the secondary amino acids. The separation and fluorescence detection was performed with a Hewlett Packard HP 1090II AminoQuant according to the manufacturer's instructions. The data for the individual amino acids gave the values within the accuracy of measurement, the data obtained with the values from mass spectrometry and sequence analysis, theoretically calculated, match. Histidine could not be detected in the sample. The amino acid analysis ( Figure 9) shows the following amino acid residues:

ist weiter belegt, daß die Unterfraktionen vergleichbare Mengen an LPAP enthielten, die laut Peakauftrennung zu erwarten waren. Somit konnte aufgrund der später nachgewiesenen Gesamtstruktur des LPAP über die Sequenzierung der Endoproteasefragmente sowie die Massenbestimmung mittels Massenspektrometrie nachträglich der Kontaminierungsgrad durch noch nicht abgetrennte Peptide berechnet werden. Der äußerst geringe Kontaminierungsgrad des nativen LPAP konnte somit in jeder Unterfraktion als < 1% festgestellt werden, woraus hervorging, daß das Peptid in hochreiner Form vorlag und die biologische Wirkung nach dem derzeitigen Stand der Kenntnis nicht auf eine Verunreinigung zu beziehen war.is further proven that the subfractions comparable amounts of LPAP contained, which were to be expected according to Peakaufentrennung. Thus, due to the later proved overall structure of the LPAP on the sequencing of the Endoprotease fragments as well as the mass determination by means of Mass spectrometry subsequently the degree of contamination by not yet separated peptides  be calculated. The extremely low level of contamination of the native LPAP could thus be found in each sub-fraction as <1%, from which showed that the peptide was present in highly pure form and the biological Effect according to the current state of knowledge not on an impurity was to refer.

9. Nachweis des Molekulargewichtes des nativen LPAP durch Massenspektrometrie9. Detection of the molecular weight of the native LPAP by Mass spectrometry

Aus dem Endprodukt der Aufreinigung nach Stufe 6 wurden weiter alle Unterfraktionen des per Hand gesammelten Peaks in Massenspektrometer untersucht. Die Massenspektren dieses nativen, gereinigten LPAP-Fraktionen aus der hochgereinigten Präparation von Abb. 7 wurde am Gerät SCIEX API III mit variabler Ionenquelle im positiven Ion Modus (einfacher MS Modus, Meßbereich von 1500-2400 m/z) von jeweils 2 µl Proben gewonnen. Die Injektion der Proben erfolgte mit 1 µl/min Flußrate über eine Mikroliterspritze und Harvard Spritzenpumpe. Das gefundene Molekulargewicht von MG 15859 + - 2,2 MU stimmte bei allen Proben im Fehlerbereich < 0, 1% mit der theoretisch berechneten Masse von MG 15826,2 des sequenzierten Moleküls überein, nachdem die Massenwerte für zwei oxydierte Methionine reduziert wurden. Nebensubstanzen waren in keiner Fraktion zu finden. Mittels dieser Bestimmung wurde also festgestellt, daß alle Unterfraktionen LPAP mit einem einheitlichen Molekulargewicht enthalten (Abb. 13).From the end product of Step 6 purification, all sub-fractions of the hand collected peaks were further analyzed in mass spectrometers. The mass spectra of these native, purified LPAP fractions from the highly purified preparation of Figure 7 were recovered on the SCIEX API III variable ion source positive ion mode instrument (single MS mode, range of 1500-2400 m / z) of 2 μl samples each , The samples were injected at 1 μl / min flow rate via a microliter syringe and Harvard syringe pump. The found molecular weight of MW 15859 + - 2.2 MU was consistent with the theoretically calculated mass of MW 15826.2 of the sequenced molecule for all samples in the error range <0.1% after the mass values for two oxidized methionines were reduced. Secondary substances were not found in any fraction. It was thus determined by means of this determination that all subfractions contain LPAP with a uniform molecular weight ( FIG. 13).

10. Nachweis des Reinheitsgehaltes des isolierten, nativen LPAP durch Kapillarzonenelektrophorese10. Detection of the purity of the isolated, native LPAP capillary

Desweiteren wurden auch aus dem Endprodukt der Aufreinigung nach Stufe 7 alle Unterfraktionen des per Hand gesammelten Peaks mittels der Kapillar-Zonen- Elektrophorese auf ihre Reinheit geprüft. Diese Methode ist geeignet, Verunreinigungen bis in den unteren Picogrammbereich nachzuweisen und ergibt eine ebenfalls hochauflösende Reproduzierbarkeit in der Darstellung eines bestimmten Peptides. Durch die Kapillarzonen-Elektrophorese ist bestätigt, daß die Unterfraktionen der Endreinigungsstufe nur einen auf LPAP zu beziehenden Peak enthielten, der unter den gegebenen Bedingungen bei 15,1 min eluierte (Abb. 8). Es konnten keine weiteren Beiprodukte erkannt werden.Furthermore, also from the end product of the purification according to step 7, all subfractions of the peak collected by hand were tested for their purity by means of capillary zone electrophoresis. This method is suitable for detecting impurities down to the lower picogram range and also results in high-resolution reproducibility in the representation of a particular peptide. By capillary zone electrophoresis, it is confirmed that the final fraction subfractions contained only one peak relating to LPAP, which eluted under the given conditions at 15.1 min ( Figure 8). No further by-products could be identified.

11. Nachweis der C-terminalen Aminosäuren-Sequenz des isolierten, nativen LPAP durch Endoprotease-Abbau (Endoprotease-Lys-C) sowie Bromcyan- Spaltung und Sequenzierung der Teilfragmente11. Detection of the C-terminal amino acid sequence of the isolated, native LPAP by endoprotease degradation (endoprotease-Lys-C) and cyanogen bromide Cleavage and sequencing of subfragments Endoprotease Lys-C-AbbauEndoprotease Lys-C degradation

Der enzymatische Abbau und die anschließende Sequenzanalyse der Teilfragmente nach Anwendung von Lys-C- Endoproteaseverdauung wurde mittels 20 µl der endgereinigten Fraktion nach Abb. 7 vorgenommen. Das gelöste Aliquot der hochgereinigten Fraktion wurde in 20 µl H2O aufgenommen, anschließend für 20 min in einer Vakuumzentrifuge eingeengt, um das Acetonitril und die Trifluoressigsäure (TFA) zu entfernen. Das Restvolumen von ca. 5 µl wurde in 100 µl 0, 1 M Tris-HCl- Puffer bei einem pH von 8,5 aufgenommen und für 3 Stunden bei 37°C mit 1 µg Lys-C-Endoprotease (Boehringer, Mannheim) behandelt. Die gesamte Probe wurde direkt mit der Microbore-HPLC chromatographiert. Durch diese Sequenzinformation erhielten wir die gesamte Primärstruktur des LPAP. Da aufgrund der Massenspektrometrie ein Molekulargewicht von 15826,2 Dalton gefundenen wurde, mußte auf etwa 130 bis 150 Aminosäuren geschlossen werden. Bei der Aufklärung der C-terminalen Sequenz über Herstellung von Teilfragmenten wurde die antiparallele, dimere Struktur in Peak III deutlich erkannt.The enzymatic degradation and subsequent sequence analysis of the partial fragments after application of Lys-C endoprotease digestion was carried out using 20 μl of the final purified fraction according to FIG . The dissolved aliquot of the highly purified fraction was taken up in 20 μl H 2 O, then concentrated in a vacuum centrifuge for 20 min to remove the acetonitrile and trifluoroacetic acid (TFA). The residual volume of approximately 5 .mu.l was taken up in 100 .mu.l 0.1 M Tris-HCl buffer at a pH of 8.5 and treated for 3 hours at 37 ° C with 1 ug Lys-C endoprotease (Boehringer, Mannheim) , The entire sample was directly chromatographed by microbore HPLC. This sequence information gave us the entire primary structure of the LPAP. Since a molecular weight of 15826.2 daltons was found due to the mass spectrometry, it had to be concluded about 130 to 150 amino acids. In the elucidation of the C-terminal sequence via production of partial fragments, the antiparallel, dimeric structure in peak III was clearly recognized.

Der Endprotease-Abbau durch Lys-C-Endprotease ergab also nach Auftrennung mehrere deutliche Peaks, wie in der Abb. 11 dargestellten Chromatographie (Details siehe Abbildungslegende zu Abb. 11) zu sehen ist. Die unten aufgeführten Peaks wurden, wie oben bei Abb. 11 beschrieben, analysiert und folgende Teilsequenzen erhalten:The final protease degradation by Lys-C-end protease thus gave after separation several distinct peaks, as shown in Fig. 11 chromatography (for details see Figure legend to Fig. 11) can be seen. The peaks listed below were analyzed as described above in FIG. 11 and the following partial sequences were obtained:

Bromcyan-SpaltungCyanogen bromide cleavage

Bei der Bromcyanspaltung verläuft über eine chemische Reaktion, bei der das Methionin in Homoserinlacton umgewandelt wird und die auf das Methionin folgende Peptidbindung sich öffnet. Dadurch entstehen relativ große Teilfragmente des Peptides, die nach HPLC-Trennung einzeln sequenziert werden können (Abb. 12). Zur Spaltung wurden 50 pmol LPAP in 100 µl 70% Ameisensäure mit 1% Phenol gelöst, mit Schutzgas überschichtet und mit 100 µg BrCN versetzt. Dieser Ansatz inkubiert für 24 Stunden bei Raumtemperatur im Dunkeln. Danach wird der gesamte Ansatz lyophilisiert und mittels der Microbore- HPLC aufgetrennt. Wesentliche Sequenzinformation erhielten wir durch die Analyse wie in der Abb. 12 dargestellten Chromatographie (Details siehe Abbildungslegende zu Abb. 12) zu sehen ist. Sämtliche Peaks wurden, wie oben bei der Gesamtsequenzierung beschrieben, analysiert und folgende Teilsequenzen erhalten:Cyanogen bromide cleavage involves a chemical reaction in which the methionine is converted to homoserine lactone and the peptide bond following the methionine opens. This results in relatively large partial fragments of the peptide, which can be individually sequenced after HPLC separation ( Figure 12). For cleavage 50 pmol of LPAP were dissolved in 100 ul of 70% formic acid with 1% phenol, covered with protective gas and treated with 100 ug BrCN. This approach incubates for 24 hours at room temperature in the dark. Thereafter, the entire batch is lyophilized and separated by means of microbore HPLC. Essential sequence information was obtained by the analysis as shown in Fig. 12 chromatography (for details see Figure legend to Fig. 12). All peaks were analyzed as described above for total sequencing and the following partial sequences were obtained:

12. Zusammenfassung der Strukturdaten über das isolierte, native LPAP: Ableitung der Struktur als homolog-dimeres, antiparalleles Peptid12. Summary of Structural Data on the Isolated, Native LPAP: Derivation of the structure as a homologous dimeric, antiparallel peptide

Aus der Ansequenzierung und den Teilsequenzen der Spaltprodukte konnte im Overlapping die zu einem Molekulargewicht von 7913,1 Dalton gehörige Primärstruktur des LPAP einwandfrei abgeleitet werden und die Primärstruktur des LPAP erschien damit aufgeklärt. Mit der Retentionszeit in der analytischen HPLC-Gel-Chromatographie ergab sich jedoch überraschend schon ein Hinweis, daß LPAP ein Molekulargewicht von 15 000 bis 20 000 Dalton haben mußte (Referenzsubstanzen zu Chromatographie in Abb. 5). Dies wurde von der Massenspektrometrie bestätigt, daß auf ein dimeres Peptid geschlossen werden mußte. Bei der Sequenzierung der Abbauprodukte durch die Endoprotease-Lys-C- Spaltung ergab sich ebenfalls überraschend ein Teilfragment mit einer Doppelsequenz von einerseits Position 1 bis Position 43 und andererseits von Position 63 bis 70 mit gleicher Molarität. Dies konnte nur den Schluß zulassen, daß es sich um ein Dimer handelt, bei dem jeweils die Cys-Reste in Position 3 und 69 über eine Disulfidbrücke verbunden sind. Weiter zeigten die Untersuchungen von LPAP mittels denaturierender Gelelektrophorese das gleiche Molekulargewicht. Selbst bei stark reduzierenden Bedingungen ließ sich in der Massenspektrometrie das halbe Molekulargewicht nur schwer nachweisen, da das Molekül über eine außergewöhnlich starke Stabilität verfügt. Die Struktur von LPAP als homolog-dimeres, antiparalleles Peptid von insgesamt 140 Aminosäuren also überraschenderweise wie folgt aus:From the sequencing and the partial sequences of the cleavage products, the primary structure of the LPAP, which belongs to a molecular weight of 7913.1 daltons, could be perfectly derived in overlapping and the primary structure of the LPAP thus appeared to be elucidated. With the retention time in analytical HPLC gel chromatography, however, surprisingly, there was already an indication that LPAP had to have a molecular weight of 15,000 to 20,000 daltons (reference substances for chromatography in FIG. 5). This was confirmed by mass spectrometry that a dimeric peptide had to be deduced. The sequencing of the degradation products by the endoprotease-Lys-C cleavage also surprisingly revealed a partial fragment with a double sequence from the one hand position 1 to position 43 and on the other hand from position 63 to 70 with the same molarity. This could only conclude that it is a dimer in which each of the Cys residues in position 3 and 69 are connected via a disulfide bridge. Furthermore, the studies of LPAP by denaturing gel electrophoresis showed the same molecular weight. Even in highly reducing conditions half of the molecular weight was difficult to detect in mass spectrometry because the molecule has exceptionally high stability. The structure of LPAP as a homologous dimeric, antiparallel peptide of a total of 140 amino acids so surprisingly as follows:

und das dazugehörige, abgeleitete homolog-dimere, antiparallele Peptid als Schema:and the associated, derived homolog-dimeric antiparallel peptide as a scheme:

Beispiel 2Example 2 Chemische Synthese des humanen Lymphocytomzell Proliferations- Aktivierenden Peptides (LPAP)Chemical Synthesis of Human Lymphocytoma Cell Proliferation Activating Peptides (LPAP) 1. Synthese des kieselgurverstärkten Fmoc-Leu-Harzes1. Synthesis of the Kieselguhr Reinforced Fmoc-Leu Resin

Das Fmoc-Aminosäureanhydrid (5 Äquivalente) wurde in einem Minimalvolumen N,N-Dimethylformamid (DMF) gelöst und in einem Rundkolben zu dem 4- Hydroxymethylphenoxyacetyl-norleucin-Harz hinzugefügt. 4- Dimethylaminopyridin (1 Äquivalent) wurde ebenfalls in einem Minimalvolumen DMF gelöst und in den Rundkolben gegeben. Nach 1 Stunde Reaktionszeit wurde der Überschuß der Reagentien durch Filtration entfernt und das Harz auf einem Filter gründlich mit DMF, 2-Propanol und Dichlormethan gewaschen. The Fmoc amino acid anhydride (5 equivalents) was in a minimal volume Dissolved N, N-dimethylformamide (DMF) and in a round bottomed flask to the 4- Added hydroxymethylphenoxyacetyl-norleucine resin. 4 Dimethylaminopyridine (1 equivalent) was also in a minimum volume DMF dissolved and added to the round bottom flask. After 1 hour of reaction time was The excess of the reagents is removed by filtration and the resin on a Filter thoroughly with DMF, 2-propanol and dichloromethane.  

2. Strategie der Synthese des humanen LPAP2. Strategy of Synthesis of Human LPAP

Für die Synthese des Peptids mit der Formel:For the synthesis of the peptide having the formula:

wurde die Durchflußmethode (Atherton und Sheppard, Solid phase peptide synthesis. IRL Press, Oxford, 1989) angewendet. Die genannte Peptidsequenz wurde mit Hilfe einer automatischen Peptidsynthese-Apparatur (PepSynthesizer 9050, Millipore) unter Verwendung der Fmoc-Aminosäuren synthetisiert. Folgende Fmoc-Aminosäuren wurden im Überschuß (4 Äquivalente) eingesetzt (verwendet wurden jeweils die Derivate der L-Aminosäuren):the flow-through method (Atherton and Sheppard, Solid phase peptide synthesis. IRL Press, Oxford, 1989). The named peptide sequence was using an automatic peptide synthesis apparatus (PepSynthesizer 9050, Millipore) using the Fmoc amino acids. The following Fmoc amino acids were used in excess (4 equivalents) (in each case the derivatives of the L-amino acids were used):

Fmoc-Ala
Fmoc-Asp(OtBu)
Fmoc-Met
Fmoc-Glu(OtBu)
Fmoc-His(Trt)
Fmoc-Leu
Fmoc-Arg(Pmc)
Fmoc-Thr(tBu)
Fmoc-Lys(Boc)
Fmoc-Ile
Fmoc-Phe
Fmoc-Gly
Fmoc-Asn(Trt)
Fmoc-Gln(Trt)
Fmoc-Val
Fmoc-Ser(tBu)
Fmoc-Cys(Trt) an Position 3, Fmoc-Cys (Acm) an Position 69
Fmoc-Tyr(tBu)
Fmoc-Pro
Fmoc-Ala
Fmoc-Asp (OtBu)
Fmoc-Met
Fmoc-Glu (OtBu)
Fmoc-His (Trt)
Fmoc-Leu
Fmoc-Arg (Pmc)
Fmoc-Thr (tBu)
Fmoc-Lys (Boc)
Fmoc-Ile
Fmoc-Phe
Fmoc-Gly
Fmoc-Asn (Trt)
Fmoc-Gln (Trt)
Fmoc-Val
Fmoc-Ser (t Bu)
Fmoc-Cys (Trt) at position 3, Fmoc-Cys (Acm) at position 69
Fmoc-Tyr (tBu)
Fmoc-Pro

Die Synthese wurde durch in situ-Aktivierung mit TBTU [O-(1H-Benzotriazol-1- yl)-N,N,N′,N′tetramethyluronium-tetrafluoroborat] durchgeführt.The synthesis was performed by in situ activation with TBTU [O- (1H-benzotriazole-1) yl) -N, N, N ', N'-tetramethyluronium tetrafluoroborate].

Das Peptid wurde vom Trägerharz durch Zugabe einer Mischung von Trifluoressigsäure-Ethandithiol-Wasser 95 : 2, 5 : 2, 5 (v/v/v/) abgespalten und mit Ether gefällt. Das HPLC-gereinigte Peptid wurde mit Hilfe von Aminosäureanalyse, analytischer HPLC, Aminosäuresequenzanalyse und Massenspektrometrie charakterisiert.The peptide was removed from the carrier resin by adding a mixture of Trifluoroacetic acid-ethanedithiol-water 95: 2, 5: 2, 5 (v / v / v /) and cleaved with Ether like. The HPLC-purified peptide was analyzed with the aid of Amino acid analysis, analytical HPLC, amino acid sequence analysis and Characterized mass spectrometry.

3. Praktische Durchführung der Synthese des humanen LPAP3. Practical implementation of the synthesis of the human LPAP

Die Synthese vonThe synthesis of

wurde mit dem automatischen 9050 PepSynthesizer (Version 1.5), Millipore, nach der continuous-flow-Methode durchgeführt. Fmoc-Aminosäuren waren L- konfiguriert und in 0,56 mmol-Portionen verwendet. Alle zur Synthese notwendigen Reagenzien wurden von Millipore bezogen: N,N-Dimethylformamid, 20% Piperidin in N,N-Dimethylformamid und 1-Hydroxybenzotriazol. Die L- Aminosäurederivate wurden in vierfachem Überschuß eingesetzt. Die terminalen Aminogruppen waren Fmoc-geschützt. Asparagin- und Glutaminsäure wurden als NW-tert-butylester, Tyrosin, Serin und Threonin als tert-butylether, Glutamin und Asparagin als NW-Trt-Verbindungen, Lysin als Ne-tert-Butyloxycarbonyl(Boc)- Derivat und Arginin als NG-2,2,5,7,8-pentamethylchroman-6-sulfonyl(Pmc)- Derivat eingesetzt. Die Cystein-Reste einer Kette wurden als Trityl(Trt)- und Acetarnidomethyl(Acm)-Derivat eingeführt. Die Synthese wurde ausgehend vom Kieselgur-Harz Fmoc-Leu-PepSyn KA (Millipore), also mit trägergebundener C- terminaler Aminosäure (0,091 meq Leu/g, 1,60 g) durchgeführt. Alle Kupplungen wurden durch Aktivierung mit 1 Äquivalent O-(1H-Benzotriazol-1-yl)-N,N,N′,N′- tetramethyluronium-tetrafluoroborat (TBTU), 1-Hydroxybenzotriazol (bezogen auf die Aminosäuren). Unter Verwendung von Diisopropylethylamin als Hilfsbase durchgeführt. Folgender Synthesecyclus wurde verwendet: Fmoc-Abspaltung mit 20% Piperidin in DMF (15 min), Waschen mit DMF (12 min), Acylierung (30 min), und Waschen mit DMF (10 min). Die fortschreitende Synthese wurde durch kontinuierliche UV-Detektion verfolgt. Die Synthese wurde mit der Abspaltung des N-terminalen Fmoc-Restes abgeschlossen. Das harzgebundene Peptid wurde dreimal mit je 50 ml 2-Propanol, Eisessig, 2-Propanol und Diethylether gewaschen und im Hochvakuum getrocknet.was performed with the automatic 9050 PepSynthesizer (version 1.5), Millipore, using the continuous-flow method. Fmoc amino acids were L-configured and used in 0.56 mmol portions. All reagents necessary for the synthesis were obtained from Millipore: N, N-dimethylformamide, 20% piperidine in N, N-dimethylformamide and 1-hydroxybenzotriazole. The L-amino acid derivatives were used in quadruplicate. The terminal amino groups were Fmoc-protected. Asparagine and glutamic acid were used as N W -tert-butyl ester, tyrosine, serine and threonine as tert-butyl ether, glutamine and asparagine as N W -Trt compounds, lysine as N e -tert-butyloxycarbonyl (Boc) derivative and arginine as N G -2,2,5,7,8-pentamethylchroman-6-sulfonyl (Pmc) - derivative used. The cysteine residues of a chain were introduced as trityl (Trt) and acetarnidomethyl (Acm) derivative. The synthesis was carried out starting from the kieselguhr resin Fmoc-Leu-PepSyn KA (Millipore), ie with a supported C-terminal amino acid (0.091 meq Leu / g, 1.60 g). All couplings were made by activation with 1 equivalent of O- (1H-benzotriazol-1-yl) -N, N, N ', N'-tetramethyluronium tetrafluoroborate (TBTU), 1-hydroxybenzotriazole (based on the amino acids). Performed using diisopropylethylamine as the auxiliary base. The following synthetic cycle was used: Fmoc cleavage with 20% piperidine in DMF (15 min), washing with DMF (12 min), acylation (30 min), and washing with DMF (10 min). The progressive synthesis was followed by continuous UV detection. The synthesis was completed with the cleavage of the N-terminal Fmoc residue. The resin-bound peptide was washed three times with 50 ml of 2-propanol, glacial acetic acid, 2-propanol and diethyl ether and dried under high vacuum.

Die Abspaltung vom Harz erfolgte mit Trifluoressigsäure/Ethandithiol/Wasser 95 : 2,5 : 2,5 (v/v/v, 30 ml) für 90 Minuten. Die Lösung wird in vacuo auf ein Volumen von 5 ml eingeengt und das Produkt durch Zugabe von kaltem Diethylether gefällt. Das erhaltene Rohpeptid, das ein α-Acetamidomethyl­ geschütztes Cystein (CysAcm) enthält, wird mehrere Male mit Diethylether gewaschen und getrocknet. Aus 1000 mg Peptid-Harz werden so 250 mg Rohpeptid erhalten.The cleavage from the resin was carried out with trifluoroacetic acid / ethanedithiol / water 95: 2.5: 2.5 (v / v / v, 30 ml) for 90 minutes. The solution is in vacuo on a Concentrated volume of 5 ml and the product by adding cold Diethyl ether like. The resulting crude peptide, which is an α-acetamidomethyl contains protected cysteine (CysAcm), several times with diethyl ether washed and dried. From 1000 mg of peptide-resin so 250 mg Obtained crude peptide.

Zur Bildung des antiparallelen Dimeren wurden durch Oxydation mit Eisen (III) zunächst zwei monomere Ketten über eine Disul1idbrücke verknüpft. Hierzu wurde das Rohpeptid in einer Konzentration von 1-10 mg in 1 ml Wasser gelöst und 1-10 Stunden mit Kaliumhexacyanoferrat (III) oxydiert. Zum Abtrennen der Salze wurde die Lösung durch Reversed-Phase-Chromatographie gereinigt und die produkthaltigen Fraktionen lyophilisiert. Das so erhaltene Material wurde mit einer Konzentration von 0,2-1,0 mg/ml in Wasser bei einem pH-Wert von 8,0 gelöst. Die Abspaltung der Acetamidomethyl (Acm)-Gruppen und Cyclisierung zum antiparallel orientierten LPAP erfolgten durch Oxydation mit Jod. Hierzu wurde mit einer Lösung von Jod in Eisessig bis zur leichten Gelbfärbung titriert. Der Überschuß Jod wurde durch Zugabe von Natriumthiosulfatlösung zerstört. Die erhaltene Lösung wurde mit Wasser verdünnt und direkt durch Chromatographie gereinigt.The formation of the antiparallel dimer was by oxidation with iron (III) initially linked two monomeric chains via a disulide bridge. For this The crude peptide was dissolved in a concentration of 1-10 mg in 1 ml of water and oxidized with potassium hexacyanoferrate (III) for 1-10 hours. To separate the  Salts, the solution was purified by reversed-phase chromatography and the product-containing fractions lyophilized. The material thus obtained was washed with a Concentration of 0.2-1.0 mg / ml dissolved in water at pH 8.0. The cleavage of the acetamidomethyl (Acm) groups and cyclization to antiparallel-oriented LPAP were made by oxidation with iodine. For this was titrated with a solution of iodine in glacial acetic acid until light yellowing. The Excess iodine was destroyed by the addition of sodium thiosulfate solution. The The resulting solution was diluted with water and directly by chromatography cleaned.

Die Reinigung erfolgte unter Benutzung eines in unabhängiger Synthese hergestellten Standards von LPAP, dessen korrekte Sequenz durch MS (Massenspektrometrie) und Sequenzanalyse bestätigt war. Im ersten Schritt wurde das deblockierte Rohmaterial mit einer Kationen-Austauscher-HPLC gereinigt (Parcosil PepKat 2 × 10 cm, 300 Å, 7 µ, Flußrate 9 ml/min, 230 nm, Elutionsmittel A = 5 mM NaH2PO4, pH = 2,5; B = 5 mM NaH2PO4 + 1 M NaCl, pH = 2,5, Gradient: 5% → 100% in 60 min), wobei der Hauptpeak entsprechend der Referenzsubstanz bei 28,17 min erscheint. Bei Anwendung der Kapillarzonenelektrophorese und Vydac Microbore-Säulen-RP-HPLC erscheinen die Peaks entsprechend der Referenzen (siehe Abb. 7 und 8). Im zweiten Reinigungsschritt bei gleichzeitiger RP-HPLC zur Entsalzung (Parcosil ProRP C4 2 × 10 cm, 300 Å, 7 µ, Flußrate 7 ml/min, 230 nm, Elutionsmittel A = 0,1% Trifluoressigsäure in Wasser; B = 0,1% Trifluoressigsäure in Acetonitril/Wasser 4 : 1, Gradient: 0% → 100% B in 60 min). Ausbeute: 6,6 mg (1,5 mmol, 14,8%) wurde ein Peak bei 30,80 min erhalten, der in einer analytischen RP-HPLC mit C18-Material einen scharfen einheitlichen Peak ergibt.Purification was performed using an independently synthesized standard of LPAP whose correct sequence was confirmed by MS (mass spectrometry) and sequence analysis. In the first step, the deblocked crude was purified by cation exchange HPLC (Parcosil PepKat 2 x 10 cm, 300 Å, 7 μ, flow rate 9 ml / min, 230 nm, eluant A = 5 mM NaH 2 PO 4 , pH = 2.5, B = 5 mM NaH 2 PO 4 + 1 M NaCl, pH = 2.5, gradient: 5% → 100% in 60 min), with the main peak corresponding to the reference substance appearing at 28.17 min. When using capillary zone electrophoresis and Vydac Microbore Column RP-HPLC, the peaks appear according to the references (see Figures 7 and 8). In the second purification step with simultaneous RP-HPLC for desalination (Parcosil ProRP C4 2 × 10 cm, 300 Å, 7 μ, flow rate 7 ml / min, 230 nm, eluent A = 0.1% trifluoroacetic acid in water, B = 0.1 % Trifluoroacetic acid in acetonitrile / water 4: 1, gradient: 0% → 100% B in 60 min). Yield: 6.6 mg (1.5 mmol, 14.8%) gave a peak at 30.80 min which gave a sharp uniform peak in analytical RP-HPLC with C18 material.

Die Identität des synthetisierten Materials mit der vorgegebenen Primärstruktur von LPAP wurde durch MS (Plasmadesorptionsmethode, Bio-Ion 20, Applied Biosystems) und Gegensequenzierung in einem Gasphasensequenator (Modell 470 A, Applied Biosystems) nachgewiesen. Die biologische Aktivität des synthetischen LPAP wurde im Funktionstest durch die Proliferations-stimulierende Wirkung an Nb 2 Node Lymphocytom-Zellen nachgewiesen: dieser zeigte, daß das synthetische Material eine korrekte biologische Aktivität aufweist. The identity of the synthesized material with the given primary structure of LPAP was determined by MS (plasma desorption method, Bio-Ion 20, Applied Biosystems) and countersequencing in a gas phase sequenator (Model 470 A, Applied Biosystems). The biological activity of the Synthetic LPAP was in the functional test by the proliferation-stimulating Effect on Nb 2 Node Lymphocytoma cells detected: this showed that the synthetic material has a correct biological activity.  

Beispiel 3Example 3 Nachweis der proliferierenden Wirkung des biologisch aktiven, zirkulierenden humanen LPAP auf Nb 2 Node LymphocytomzellenProof of the proliferating effect of the biologically active, circulating human LPAP on Nb 2 node lymphocytoma cells

Wie in Beispiel 1 beschrieben, wurde Hemofiltrat chromatographisch aufgearbeitet, wobei LPAP-enthaltende Fraktionen in allen Reinigungsstufen gefunden wurde. Die gemäß Beispiel 1 gefundenen aktiven Fraktionen in Reinigungsstufe 2 und 6 (Endreinigung) wurden für den Test als Substanz eingesetzt (Abb. 14). Auf diese Weise konnte aus dem Hemofiltrat in beiden Reinigungsstufen eine Fraktion nachgewiesen werden, die die biologische, wachstumsfördernde Wirkung von LPAP zeigte.As described in Example 1, hemofiltrate was worked up by chromatography, with LPAP-containing fractions found in all purification steps. The active fractions found in Example 2 according to Example 1 in purification stage 2 and 6 (final cleaning) were used as substance for the test ( FIG. 14). In this way, a fraction could be detected from the hemofiltrate in both purification stages, which showed the biological, growth-promoting effect of LPAP.

Die Nb 2 Node Zellen wurden, nachdem sich eine lockere Zellsuspension gebildet hatte (ca. 4-8 Tage) in 24-Loch-Platten ausgesät und verwendet. Die Inkubation erfolgte mit 1 ml Zellmedium bei Raumtemperatur. Die LPAP-Peptid enthaltenden Präparate wurden unmittelbar vor Versuchsbeginn mit Zellmedium verdünnt. Im ersten Versuchsansatz wurden 1,5 × 105-Zellen 4 Tage lang zur Konditionierung vorinkubiert und dann mit 6 × 10-8 bis 6 × 10-9 M LPAP behandelt und nach 24, 48 und 96 Std. wurde die Proliferationsrate gegenüber Kontrollen gemessen. Zur Kontrolle wurden Zellen mit Fischer-Medium (1.) nur mit 10% Pferde-Serum und (2.) mit Pferde-Serum plus 100 µl fetalem Kälberserum pro Well (1 ml) inkubiert. Die LPAP Zugabe erfolgte mit 1, 5 und 10 µl, entsprechend ca. < 6, 30 und 60 pM/ml aus dem endgereinigten Produkt nach Abb. 7. Die erhaltenen Werte der Proliferation von Nb 2 Node Zellen sind als Mittelwerte von Mehrfachansätzen hochsignifikant, daß sie nicht in die Wachstumskurve eintragbar sind (Abb. 14). Der Zusatz von LPAP bzw. die Zusammensetzung des Mediums wurde zu Beginn der Inkubation vorgenommen und während der Versuchszeit blieben die Proben im Inkubator bei 37°C. The Nb 2 Node cells were seeded and used in 24-well plates after a loose cell suspension had formed (about 4-8 days). The incubation was carried out with 1 ml of cell medium at room temperature. The LPAP peptide-containing preparations were diluted with cell medium immediately before the start of the experiment. In the first approach, 1.5 x 10 5 cells were preincubated for 4 days for conditioning and then treated with 6 x 10 -8 to 6 x 10 -9 M LPAP, and after 24, 48 and 96 hrs the proliferation rate was measured against controls , For control, cells were incubated with Fischer medium (1.) only with 10% horse serum and (2.) with equine serum plus 100 μl fetal calf serum per well (1 ml). The LPAP addition was carried out with 1, 5 and 10 .mu.l, corresponding to about <6, 30 and 60 pM / ml from the final purified product according to Fig. 7. The obtained values of the proliferation of Nb 2 Node cells are highly significant as averages of multiple approaches, that they can not be entered into the growth curve ( Fig. 14). The addition of LPAP or the composition of the medium was carried out at the beginning of the incubation and during the test period the samples remained in the incubator at 37 ° C.

Die Ergebnisse zeigen, daß signifikante Unterschiede in der Wirksamkeit des LPAP im Vergleich zu den Kontrollen mit dem untersuchten Nb 2 Node Zellsystem bestehen. Dieses Ergebnis läßt auf Unterschiede in der Wirkungsweise dieser Peptidgemische schließen, die sich auf den Aktivierungsmechanimus des LPAP beziehen. Insbesondere ist hervorzuheben, daß hierbei ein langwirkender Mechanismus durch LPAP bestehen muß, da das Zellwachstum vorzugsweise bis und nach 96 Std. ganz deutlich stimuliert wird. Gegenüber den anderen Medien steht die Proliferation durch Gabe von LPAP noch nach dieser Zeit nicht still und setzt sich gleichmäßig fort (Abb. 14). Damit ist gezeigt, daß LPAP die Proliferation der Nb 2 Node Zellen über einen bisher wahrscheinlich nicht bekannten Mechanismus beeinflussen muß.The results show that there are significant differences in the efficacy of the LPAP compared to controls with the Nb 2 Node cell system under study. This result suggests differences in the mode of action of these peptide mixtures, which relate to the activation mechanism of the LPAP. In particular, it should be emphasized that in this case a long-acting mechanism must exist by LPAP, since the cell growth is stimulated up to and significantly after 96 hours, preferably. Compared to the other media, the proliferation by administering LPAP does not stand still after this time and continues evenly ( Fig. 14). This demonstrates that LPAP must affect the proliferation of Nb 2 Node cells via a mechanism that is probably unknown.

In ähnlicher Weise wurde festgestellt, daß auch weitere Zellarten auf LPAP ansprechen, die unter Verwendung des LPAP auch langfristig in Kultur gehalten werden können, ohne daß die Verwendung von fetalem Kälberserum notwendig wäre.Similarly, it was found that other cell types on LPAP respond that kept in culture long term using the LPAP can be without the use of fetal calf serum necessary would.

Claims (15)

1. LDAP mit der Primärstruktur sowie das davon abgeleitete, homolog-dimere, antiparallele Peptid: sowie seine natürlichen, synthetischen und pharmakologisch verträglichen Derivate und Analoga, insbesondere amidierte, acetylierte, phosphorylierte und glycosylierte LPAP-Derivate.1. LDAP with the primary structure as well as the homolog-dimeric, antiparallel peptide derived therefrom: and its natural, synthetic and pharmacologically acceptable derivatives and analogs, in particular amidated, acetylated, phosphorylated and glycosylated LPAP derivatives. 2. Verfahren zur Herstellung des LPAP oder seiner Derivate nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß dieses über eine prokaryontische oder eine eukaryontische Expression hergestellt und chromatographisch gereinigt wird.2. A process for the preparation of the LPAP or its derivatives according to claim 1 characterized in that this via a prokaryotic or a eukaryotic expression produced and purified by chromatography becomes. 3. Verfahren zur Herstellung des LPAP oder seiner Derivate nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß man es aus menschlichem Blut über übliche Chromatographie-Verfahren in bekannter Weise isoliert. 3. Process for the preparation of the LPAP or its derivatives according to claim 1, characterized in that it is made of human blood via usual Chromatography method isolated in a known manner.   4. Verfahren zur Herstellung des LPAP oder seiner Derivate nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß man das LPAP oder seine Derivate durch die üblichen Verfahren der Festphasen- und Flüssigphasen-Synthese aus den geschützten Aminosäuren, die in der angegebenen Sequenz enthalten sind, herstellt, deblockiert und es mit den gängigen Chromatographie-Verfahren reinigt.4. A process for the preparation of the LPAP or its derivatives according to claim 1, characterized in that the LPAP or its derivatives by the conventional methods of solid-phase and liquid-phase synthesis of the protected amino acids contained in the indicated sequence, produces, deblocks and it with the usual chromatographic procedures cleans. 5. Arzneimittel, enthaltend das humane, zirkulierende LPAP nach Anspruch 1 oder hergestellt nach Ansprüchen 2 bis 4, das LPAP als aktiven Wirkstoff neben üblichen Hilfs- und Zusatzstoffen enthält.5. A pharmaceutical composition containing the human, circulating LPAP according to claim 1 or prepared according to claims 2 to 4, the LPAP as an active ingredient in addition to customary auxiliaries and additives. 6. Verwendung des Arzneimittels nach Anspruch 5 zur Behandlung von Erkrankungen, die bei der Störung von Wachstum normaler und pathologischer Zellen auftreten (Tumoren, Hypoplasien etc.).6. Use of the medicament according to claim 5 for the treatment of Diseases that are more normal in the disturbance of growth pathological cells (tumors, hypoplasias, etc.). 7. Verwendung des Arzneimittels nach Anspruch 5 zur Behandlung von degenerativen Erkrankungen des menschlichen Organismus, insbesondere der Lymphocyten (asthenische Lymphocyten bei mangelnder Abwehr) und sonstiger mesenchymaler Gewebe (z. B. Knochenmark).7. Use of the medicament according to claim 5 for the treatment of degenerative diseases of the human organism, in particular the lymphocytes (asthenic lymphocytes in the absence of defense) and other mesenchymal tissue (eg bone marrow). 8. Verwendung des Arzneimittels nach Anspruch 5 zur Behandlung von Hauterkrankungen in der Heilungsphase, insbesondere von Verletzungen der Epidermis.8. Use of the medicament according to claim 5 for the treatment of Skin diseases in the healing phase, in particular of injuries of the Epidermis. 9. Verwendung des Arzneimittels nach Anspruch 5 zur Behandlung von Kreislauferkrankungen (cardiovasculäres System), Lungenerkrankungen (respiratorisches System), und Nierenerkrankungen und Erkrankungen am Reproduktivsystem (urogenitales System).9. Use of the medicament according to claim 5 for the treatment of Circulatory diseases (cardiovascular system), lung diseases (respiratory system), and renal diseases and diseases at Reproductive system (urogenital system). 10. Verwendung des Arzneimittels nach Anspruch 5 zur Behandlung von Erkrankungen des Nervensystems, insbesondere die mit Degeneration oder Wachstumsstörungen von Nerven- und Gliazellen einhergehen. 10. Use of the medicament according to claim 5 for the treatment of Diseases of the nervous system, especially those with degeneration or Growth disorders of nerve and glial cells are associated.   11. Verwendung des Arzneimittels nach Anspruch 5 zur Behandlung von Funktionsstörungen des Immunsystems, insbesondere bei z. B. durch Immunsuppressiva bedingten Hemmungen von in der Immunabwehr beteiligten Zellen.11. Use of the medicament according to claim 5 for the treatment of Dysfunction of the immune system, in particular at z. B. by Immunosuppressants caused inhibitions in the immune system involved cells. 12. Verwendung des Arzneimittels nach Anspruch 5 zur Behandlung von Krebserkrankungen, insbesondere bei z. B. durch Anwendung gegen dieses gebildete Antikörper oder zur Verwendung in der adoptiven Krebstherapie.12. Use of the medicament according to claim 5 for the treatment of Cancers, especially at z. B. by application against this formed antibodies or for use in adoptive cancer therapy. 13. Verwendung des Arzneimittels nach Anspruch 5 zur Behandlung von akuten Erkrankungen, gemäß Ansprüchen 6 bis 12, indem es in geeigneter Form für die Behandlung in der Intensivpflege dieser Erkrankungen benutzt wird.13. Use of the medicament according to claim 5 for the treatment of acute diseases, according to claims 6 to 12, by being suitable Form used for treatment in the intensive care of these diseases becomes. 14. Verwendung des Arzneimittels nach Anspruch 5 zur Diagnose von Erkrankungen, insbesondere nach irgendeinem der Ansprüche 6 bis 13, indem spezifische Antikörper gegen das synthetische Peptid hergestellt werden und die Blutkonzentration von LPAP über Immuntests (RIA, ELISA) gemessen wird.14. Use of the medicament according to claim 5 for the diagnosis of Diseases, in particular according to any one of claims 6 to 13, by producing specific antibodies against the synthetic peptide and the blood concentration of LPAP via immunoassays (RIA, ELISA) is measured. 15. Verwendung des Arzneimittels nach Anspruch 5 in verschiedenen galenischen Applikationsformen, insbesondere der lyophilisierten, mit Mannit aufgenommenen Form in sterilen Ampullen zur Auflösung in physiologischer Kochsalzlösung und/oder Infusionslösungen zur wiederholten Einzelinjektion und/oder Dauerinfusion in Mengen von 300 Mikrogramm bis 30 Milligramm reines LPAP pro Therapie-Einheit.15. Use of the medicament according to claim 5 in various galenic administration forms, in particular the lyophilized, with Mannitol ingested form in sterile vials for dissolution in physiological saline and / or infusion solutions for repeated single injection and / or continuous infusion in amounts of 300 Microgram to 30 milligrams of pure LPAP per therapy unit.
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