[go: up one dir, main page]

FI110433B - Alpha-amidating enzyme - obtd. from rat medullary thyroid carcinoma and used for prodn. of peptidyl amide cpds. having an amino gp. in place of a C-terminal glycine - Google Patents

Alpha-amidating enzyme - obtd. from rat medullary thyroid carcinoma and used for prodn. of peptidyl amide cpds. having an amino gp. in place of a C-terminal glycine Download PDF

Info

Publication number
FI110433B
FI110433B FI935385A FI935385A FI110433B FI 110433 B FI110433 B FI 110433B FI 935385 A FI935385 A FI 935385A FI 935385 A FI935385 A FI 935385A FI 110433 B FI110433 B FI 110433B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
enzyme
alpha
nucleotide
oligo
amidating
Prior art date
Application number
FI935385A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI935385A0 (en
FI935385A (en
Inventor
James P Gilligan
Barry N Jones
Arthur H Bertelsen
Nozer M Mehta
Original Assignee
Unigene Lab Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US06/655,366 external-priority patent/US4708934A/en
Priority claimed from US07/086,161 external-priority patent/US6319685B1/en
Application filed by Unigene Lab Inc filed Critical Unigene Lab Inc
Publication of FI935385A0 publication Critical patent/FI935385A0/en
Publication of FI935385A publication Critical patent/FI935385A/en
Application granted granted Critical
Publication of FI110433B publication Critical patent/FI110433B/en

Links

Landscapes

  • Enzymes And Modification Thereof (AREA)

Abstract

An enzymatic compsn. is claimed comprising at least one alpha-amidating enzyme (AAE) capable of catalysing, in the presence of oxygen and a reducing agent, the conversion of a peptidyl cpd. having a glycine residue at least at the C-terminus of its peptide chain to a corresponding peptidyl amide cpd. having an amino gp. in place of the C-terminal glycine, the enzymatic compsn. being sufficiently pure in AAEs to exhibit a specific activity of at least 25 mll per mg of protein present and the enzymatic compsn. being sufficiently free of proteolytic activity capable of degrading at least one of the peptidyl cpd., the corresponding peptidyl amine and the AAEs to allow the compsn. to catalyse the conversion when the peptidyl cpd. comprises L-amino acids. Also claimed are immunoaffinity columnss for purifying the AAE and method for prodn. of AAE compsns. using DNA sequences coding for AAE.

Description

110433110433

Alfa-amidointientsvvmiä koodaava DNA-sekvenssi. isäntäsolu ia menetelmä amidoidun peptidin valmistamiseksi Tämä hakemus on jatko US-patenttihakemukseen n:o 655,366, joka on jätetty 27.9.1984 5 ja joka on kokonaisuudessaan tässä viitteenä.DNA sequence encoding an alpha amidation enzyme. host cell and process for preparing an amidated peptide This application is a continuation of U.S. Patent Application No. 655,366, filed September 27, 1984, which is incorporated herein by reference in its entirety.

Tämä keksintö liittyy alfa-amidointientsyymeihin, alfa-amidointientsyymien valmistukseen ja niiden käyttöön alfa-amidoitujen tuotteiden valmistuksessa entsyymien vaikuttaessa glysiinillä laajennettuihin substraatteihin. Tietyissä edullisissa suoritusmuodoissa io keksinnön mukaisen DNA-sekvenssin koodamaa alfa-amidointientsyymiä voidaan käyttää valmistettaessa hyödyllisiä alfa-amidoituja hormoneja ja maanviljelys-ja lääketuot-teita, jotka sisältävät kalsitoniinia, kasvuhormonia vapauttavia tekijöitä, kalsitoniinigee-nin sukuisia peptidejä ja muita alfa-amidoituja tuotteita.This invention relates to alpha-amidating enzymes, to the preparation of alpha-amidating enzymes, and to their use in the production of alpha-amidated enzymes by the action of enzymes on glycine expanded substrates. In certain preferred embodiments, the alpha-amidation enzyme encoded by the DNA sequence of the invention may be used in the preparation of useful alpha-amidated hormones and agricultural and pharmaceutical products containing calcitonin, growth hormone releasing agents, calcitonin gene related peptides and other alpha products.

is Luonnollisten proteiinien esiastemuotojen intrasellulaarista käsittelyä (lohkaisua ja/tai funktionaalisen ryhmän muuntoa) sekä niiden translaatiota nukleiinihapon koodavista sekvensseistä on selitetty yksityiskohtaisesti.The intracellular processing (cleavage and / or functional group transformation) of precursor forms of natural proteins and their translation from nucleic acid coding sequences have been described in detail.

Yleensä nisäkkäiden solut ja muut eukaryootit voivat suorittaa määrättyjä translaation 20 jälkeen tapahtuvia käsittelyjä, kun taas prokaryootit eivät. Määrättyjä prokaiyootteja, ,.: : kuten R colia käytetään laajalti isäntinä nisäkkäiden proteiinien valmistuksessa yhdis- * · •. ’! * telmä-DNA- (rDNA) tekniikan avulla, koska niitä voidaan helposti kasvattaa kerta-In general, mammalian cells and other eukaryotes may undergo certain post-translational treatments, whereas prokaryotes may not. Certain procyotes,.:: Such as R coli are widely used as hosts for the preparation of mammalian proteins. '! * by the technology of ruminant DNA (rDNA) because they can be easily grown

• · I• · I

• · · * käymismenetelmissä ja koska ne ovat geneettisesti hyvin luonnehdittuja. Kuitenkin ge- • · : · ’ ’ neettisellä yhdistelmätekniikalla tuotetut nisäkkäiden proteiinit vaativat jonkintyyppistä 25 translaation jälkeistä käsittelyä ja tämä täytyy suorittaa usein käyttämällä monimutkai- • siä kemiallisia in vitro-toimenpiteitä. jotka ovat kalliita suurimittaisessa valmistuksessa.• · · * fermentation methods and because they are genetically well characterized. However, mammalian proteins produced by genetic recombinant technology require some type of post-translational processing, and this must often be accomplished using complex chemical in vitro procedures. which are expensive in large-scale manufacturing.

• · » · · • · ·• · »· · · · ·

Eräs tapa aktiivisuuden käsittelemiseksi on käyttää proteiinin karboksyyli-terminaalisen ’ · ’ aminohapon spesifistä amidointia. Useat luonnossa esiintyvät hormonit ja peptidit sisäl- ’;'; * 30 tävät tällaisen muunnelman, joka on usein välttämätön, jos proteiinin on oltava biologi- • · * *. * sesti aktiivinen. Eräs esimerkki on kaisitoniini, jossa luonnollisen amidoidun proliinin : .’ substituutio ei-amidoidulla proliinitähteellä saa aikaan biologisen aktiivisuuden 3.000-One way to treat activity is to use specific amidation of the carboxyl-terminal amino acid "·" of the protein. Many naturally occurring hormones and peptides include; * 30 such a variation, which is often necessary if the protein is to be biological • · * *. * active. One example is kaisitonin, where the substitution of a natural amidated proline:. 'With a non-amidated proline residue produces biological activity of 3,000-.

• I I• I I

kertaisen vähenemisen.fold decrease.

2 1104332 110433

Aine, joka vaikuttaa tähän C-terminaaliseen (alfa) amidointiin, tunnistaa glysiini-tähteen, joka seuraa välittömästi amidoitavaa aminohappoa (R-X-gly, jossa R on proteiinin päärunko, X on tähde, joka on amidoitu, ja "gly" on glysiinitähde). Glysiini loh-5 kaistaan ja se itse asiassa luovuttaa amino-osan viimeistä edelliseen aminohappoon ja amidoi sen tällöin.The agent that affects this C-terminal (alpha) amidation recognizes a glycine residue immediately following the amino acid to be amidated (R-X-Gly, where R is the protein backbone, X is the amidated residue, and "Gly" is the glycine residue). Glycine loh-5 lanes and actually transmits the amino moiety to the last amino acid and amidates it.

Ensimmäiset tutkijat, jotka ovat esittäneet alfa-amidointientsyymin likimääräisen mole-kyylipainon, olivat Bradbury A. F. et ai., Nature, Voi. 298, 1982, s. 686-88. Käyttämällä 10 Sephadex G-100:a he ehdottivat ilmeiseksi minimimolekyylimassaksi n. 60.000 dalto-nia.The first researchers to provide an approximate Mole of alpha amidation enzyme were Bradbury A.F. et al., Nature, Vol. 298, 1982, pp. 686-88. Using 10 Sephadex G-100s, they suggested an apparent minimum molecular weight of about 60,000 Daltons.

Seuraavissa tutkimuksissa on ehdotettu tällaisen entsyymin molekyylimassaksi 60.000 -70.000 daltonia (mitattuna geelisuodatuskromatografialla). Ks. Husain, I. ja Tate, S. S., 15 FEBS Letters, Voi. 152 #2,1983, s. 277 - 281; Eipper, et ai, PNAS Voi. 80, 1983, s. 5144 - 5148; Gomez et ai., FEBS Letters, Voi. 167, #1, 1984, s. 160 -164 ja Kizer, J.In the following studies, such an enzyme has been suggested to have a molecular weight of 60,000 to 70,000 daltons (as measured by gel filtration chromatography). See. Husain, I. and Tate, S.S., 15 FEBS Letters, Vol. 152 # 2,1983, pp. 277 - 281; Eipper, et al., PNAS Vol. 80, 1983, pp. 5144-5118; Gomez et al., FEBS Letters, Vol. 167, # 1, 1984, pp. 160-164 and Kizer, J.

S., et ai., PNAS, Voi. 81,1984, s. 3228 - 3232.S., et al., PNAS, Vol. 81,1984, pp. 3228 - 3232.

Eipper et ai., PNAS, Voi. 80,1983, s. 5144-48, ovat esittäneet, että molekyylihapen 20 lisäksi tarvitaan kaksi kofaktoria maksimaalista entsyymin amidointiaktiivisuutta var- | : ten. Nämä ovat askorbiinihappo ja kupari(II)ioni.Eipper et al., PNAS, Vol. 80,1983, pp. 5144-48, have suggested that in addition to molecular oxygen, two cofactors are required for maximal enzyme amidation activity | : there. These are ascorbic acid and copper (II) ion.

« · · • * • t · • ’.: Kemiallinen reaktio, joka saa aikaan peptidin karboksyylipäätteen amidoinnin, tarvitsee •.: i aminoryhmän lähdettä. Bradbury, A. F., et ai.. Nature, Voi. 298,1982, s. 686 - 688, • » * i . * 25 osoittivat, että glysiini lohkaistaan ja se luovuttaa aminoosan viimeistä edelliseen ami- • · · ' ' nohappoon, jolloin se amidoi tämän. Muut tutkijat ovat vahvistaneet glysiinin tarpeen aminoryhmän donorina.The chemical reaction that results in the amidation of the carboxyl terminus of the peptide requires a source of the amino group. Bradbury, A. F., et al., Nature, Vol. 298,1982, pp. 686 - 688, • »* i. * 25 showed that glycine is cleaved and releases the last of the amino acid to the previous amino acid to amidate it. Other researchers have confirmed the need for glycine as an amino acid donor.

• · · • · * • · T Landymore, A. E. N., et ai·? BBRC Voi. 117, #1,1983, s. 289 - 293 osoittivat, että D- • ♦ ' ·' · ‘ 30 alaniini voisi samoin toimia aminon donorina amidointireaktiossa. Tämän jälkeen Kizer * · · et ai., PNAS, Voi. 81,1984, s. 3228 - 3232, osoittivat kaksi erillistä entsyymiaktiivi- : ’suutta rotan aivoissa, jotka pystyvät katalysoimaan alfa-amidointireaktiota. Korkeani-• · :: man molekyylimassan omaavalla tyypillä (70.000 daltonia) on erikoisuus, joka on rajoi- 3 110433 tettu glysiiniin substraatin karboksyyli-päätteessä. Alhaisemman molekyylimassan omaava entsyymi hyväksyy substraatin, jossa on β-alaniini karboksyyli-terminaalisessa aminohapossa.• · · • · * • · T Landymore, A. E. N., et al ·? BBRC Oh. 117, # 1,1983, pp. 289-293, showed that D- • ♦ '·' · '30 alanine could also act as an amino donor in the amidation reaction. Subsequently, Kizer * · · et al., PNAS, Vol. 81, 1984, pp. 3228-3232, showed two distinct enzyme activities in rat brain capable of catalyzing an alpha-amidation reaction. The high molecular weight type (70,000 daltons) has a specificity limited to glycine at the carboxyl terminus of the substrate. The lower molecular weight enzyme accepts a substrate containing β-alanine at the carboxyl-terminal amino acid.

5 Bradbury, A. F. ja Smythe, D. G., BBRC, Voi 112, #2,1983, s. 372 - 377, esittivät sian aivolisäkkeestä uutetun ja erityisesti puhdistetun alfa-amidointientsyymin pH-optimiksi n. 7,0. Eipper, B. A., et ai., PNAS, Voi. 80, 1983, s. 5144 - 5148, vahvistivat nämä tulokset ja esittivät, että rotan aivolisäkkeistä osittain puhdistetun alfa-amidointientsyymin pH-optimi on 7. He havaitsivat myös, että entsyymiaktiivisuus ale-10 ni nopeasti pH-arvoissa, jotka olivat alle 6,5 tai yli 7,5.5 Bradbury, A.F. and Smythe, D.G., BBRC, Vol. 112, # 2,1983, pp. 372-377, disclosed an alpha-amidating enzyme extracted from porcine pituitary and specifically purified to a pH of about 7.0. Eipper, B.A., et al., PNAS, Vol. 80, 1983, pp. 5144-5188, confirmed these results and suggested that the alpha-amidating enzyme partially purified from rat pituitary had a pH optimum of 7. They also found that the enzyme activity was ale-10 rapidly at pH values below 6, 5 or more than 7.5.

Kaikissa edellä esitetyissä julkaisuissa (jotka ovat tässä viitteenä) esitetyt uutteet ja osittain puhdistetut entsyymiseokset sisältävät ylimääräisiä proteolyyttisiä entsyymejä, jotka voivat hajottaa mahdollisia substraatteja tai tuotteita samoin kuin itse alfani amidointientsyymejä, jolloin ne hidastavat peptidien ja polypeptidien amidointia tällaisilla entsyymeillä, jotka on puhdistettu luonnollisista lähteistä tai valmistettu yhdistel-mä-DNA-tekniikalla.The extracts and partially purified enzyme mixtures disclosed in all of the above publications (incorporated herein by reference) contain additional proteolytic enzymes which may cleave any substrates or products, as well as the Alfani amidation enzymes themselves, thereby slowing down the amidation of peptides and polypeptides by such enzymes. produced by recombinant DNA technology.

Yleisesti kaikki muiden aikaisemmin mittaamat amidointiaktiivisuudet perustuivat D-20 substraattien, kuten tripeptidin, DTyr-Val-Gly-COOH:n muuntoon D-Tyr-Val-i : CONH2:ksi. Kahdesta mahdollisesta konfiguraatiosta ("D" tai "L") luonnossa esiintyvät # ’ ‘: biologisesti tärkeät aminohapot esiintyvät "L"muodossa. Kuitenkin näiden muiden tut- • I · • ‘.: kijoiden käyttämää "D"-muotoa tarvittiin vaikuttamaan asiaankuulumattomien proteo- • · *,: i lyyttisten entsyymien läsnäoloa vastaan näiden tutkijoiden käyttämissä epäpuhtaissa • * · » · * : 25 amidointientsyymivalmisteissa. Näillä asiaankuulumattomilla entsyymeillä voi olla ko- · · * · * * rostettu proteolyyttinen vaikutus L-aminohappo-substraattiin samalla, kun ne vaikutta vat vain vähän D-substraattiin. Tutkijat, joiden taakkana olivat proteolyyttiset ja muut epäpuhtaudet heidän entsyymissään, käyttivät epäluonnollista "D"-substraattia epäpuh- • t *; * tauksien joidenkin vaikutusten välttämiseksi. Tähän mennessä ei ole pystytty osoitta- :* 30 maan, että heidän entsyymivalmisteensa voivat amidoida tehokkaasti mitään fysiologi- m ‘ · · · ‘ sesti merkityksellisiä substraatteja, s.o. L-substraatteja niiden muuntamiseksi biologi- • · · ’· ' · sesti aktiivisiksi alfa-amidoiduiksi L-tuotteiksi.In general, all previously measured amidation activities of others were based on the conversion of D-20 substrates such as tripeptide, DTyr-Val-Gly-COOH to D-Tyr-Val-i: CONH2. Of the two possible configurations ("D" or "L"), naturally occurring # '': biologically important amino acids occur in the "L" form. However, the "D" form used by these other investigators was required to counteract the presence of irrelevant proteolytic enzymes in the impure amidation enzyme preparations used by these investigators. These irrelevant enzymes may have a co-elaborated proteolytic effect on the L-amino acid substrate while having little effect on the D-substrate. Researchers burdened with proteolytic and other impurities in their enzyme used an unnatural "D" substrate for impurities *; * to avoid some of the effects of guarantees. To date, it has not been possible to demonstrate: * 30 countries that their enzyme preparations can efficiently amidate any physiologically relevant substrates, i. L-substrates for their conversion into biologically active alpha-amidated L products.

• * • * > · • · < • · 4 110433• * • *> · • · <• · 4 110433

Kuten tässä on osoitettu, tässä keksinnössä kuvatut valmisteet pystyvät tehokkaasti ami-doimaan L-substraatit ja niillä on D-substraateilla aktiivisuus, joka on 60 - jopa yli 1000 kertaa suurempi kuin hakijoiden tietämällä alan tasolla havaittu korkein aktiivisuus.As shown herein, the formulations of the present invention are capable of efficiently amidating L-substrates and exhibiting activity of D-substrates that is 60 to even 1000 times greater than the highest activity known to those skilled in the art.

55

Useissa lähteissä on esitetty entsyymivalmisteita, jotka pystyvät amidoimaan peptidien ja proteiinien karboksyylipäätteen. Esimerkiksi Bradbury. A. F., et ai., Nature, Voi. 298, 1982, s. 686 - 688 (kokonaisuudessaan tässä viitteenä) esittävät sian aivolisäkkeessä esiintyvän alfa-amidointientsyymiaktiivisuuden. Entsyymiä sisältävä sian aivolisäkkeen 10 valmiste pystyy muuntamaan peptidit, jotka päättyvät glysiiniin vastaavaksi desglysii-nipeptidiamidiksi. Bradbury et ai. myöntävät kuitenkin, että valmisteet eivät amidoi peptidejä tai polypeptidejä, jotka on puhdistettu luonnollisista lähteistä: "An assay system for detecting and estimating amidating activity in pituitary was obtained by examining the ability of enzyme preparations to convert the synthetic tripeptide Dtyrosylvalyl-15 glycine to the corresponding dipeptide amide Dtyrosylvaline amide...The D-tyrosine residue conferred stability against degradation by aminopeptidases present in tissue homogenates...Control experiments showed that when synthetic...D-tyrosylvaline amide was incubated in the same conditions it was slowly degraded. Thus the formation of the dipeptide amide by the pituitary enzyme is followed by its destruction by other enzymes 20 present in the pituitary extract." (s. 686). (Analyysijäqestelmä amidointiaktiivisuuden :: ilmaisemiseksi ja arvioimiseksi aivolisäkkeessä saatiin tutkimalla entsyymivalmisteiden •, ”: kykyä muuntaa synteettinen tripeptidi D-tyrosyylivalyyliglysiini vastaavaksi dipepti- • · · • 1diamidiksi, D-tyrosyylivaliiniamidiksi...D-tyrosiinitähde antoi stabiiliuden kudoshomo- ψ · :, i i genaateissa läsnäolevien aminopeptidaasien aiheuttamaa hajottamista vastaan. Kontrol- I · · : 25 litutkimukset osoittivat, että kun synteettistä...D-tyrosyylivaliiniamidia inkuboitiin sa- I t » ·' 1 moissa olosuhteissa se hajosi hitaasti. Siten dipeptidiamidin muodostumista aivolisäke- entsyymin avulla seuraa sen hajottaminen muilla aivolisäkeuutteessa läsnäolevilla ent- • · · syymeillä).Several sources have provided enzyme preparations capable of amidating the carboxyl terminus of peptides and proteins. For example, Bradbury. A.F., et al., Nature, Vol. 298, 1982, pp. 686-688 (herein incorporated by reference in their entirety) disclose the activity of the alpha amidating enzyme in the porcine pituitary. The enzyme-containing preparation of porcine pituitary gland 10 is capable of converting peptides terminating in glycine to the corresponding desglycine peptide amide. Bradbury et al. acknowledge, however, that the preparations do not amidate peptides or polypeptides which have been purified from natural sources: "Dtyrosylvalyl-15 Glycine to the corresponding dipeptide Amide Dtyrosylvaline Amide ... The D-tyrosylvaline conferences stability against degradation by aminopeptidases present in tissue homogenates ... Control experiments showed that when synthetic ... D-tyrosylvaline Amide was slowly degraded. the formation of the dipeptide Amide by the pituitary enzyme is followed by its Destruction by other enzymes 20 present in the pituitary extract. " (p. 686). (An analytical system for the detection and evaluation of amidating activity in the pituitary was obtained by studying the ability of enzyme preparations to convert the synthetic tripeptide D-tyrosylvalylglycine to the corresponding dipeptide · · · • 1-diamide, Controlled I · ·: 25 studies showed that when synthetic ... D-tyrosylvalinamide was incubated under similar conditions, it was degraded slowly, thus inhibiting the formation of dipeptide amide by the pituitary enzyme. digestion with other enzymes present in the pituitary extract).

· ‘ · ’ 30 Siten Bradbury et ai. myöntävät, että esitetyt valmisteet sisältävät muita proteolyyttisiä· '·' Thus Bradbury et al. acknowledge that the formulations disclosed contain other proteolytic products

t « It «I

‘ ’ entsyymejä, jotka hajottavat peptidit tai polypeptidit ja että luonnossa esiintymätöntä D- • 1.: tyrosiinitähdettä oli käytettävä tällaisen hajottamisen minimoimiseksi.'' Enzymes that degrade peptides or polypeptides and that the non-naturally occurring D-1 .: tyrosine residue had to be used to minimize such degradation.

» 1 1 • · 5 110433»1 1 • · 5 110433

Edelleen Bradbury et ai. opettavat homogenoituiin tai subsellulaarisen fraktionnin käyttöä ja tämän jälkeen suoritettavaa geelisuodatuskromatografiaa amidointientsyymin puhdistamiseksi, joka eittämättä on edelleen epäpuhdas proteolyyttisten entsyymien johdosta.Further, Bradbury et al. teach the use of homogenized or subcellular fraction followed by gel filtration chromatography to purify the amidation enzyme, which is undoubtedly still impure due to proteolytic enzymes.

55

Husain, I. ja Ta te. S. S., FEBS Letters, Voi. 152, #2,1983, s. 277 - 281 esittävät alfa-amidointiaktiivisuuden, joka on läsnä naudan aivolisäkkeen neurosekretorisissa jyväsissä.Husain, I. and He you. S.S., FEBS Letters, Vol. 152, # 2,1983, pp. 277-281 discloses alpha-amidating activity present in bovine pituitary neurosecretory granules.

io Eipper et ai., PNAS Voi. 80,1983, s. 5144 - 5148 esittävät alfa-amidointientsyymi-aktiivisuuden, joka on läsnä rotan aivolisäkkeen etu-, keski-ja takalohkossa ja naudan aivolisäkkeen keskilohkossa. Kuitenkin tässä viitejulkaisussa opetetaan ainoastaan synteettisen D-Tyr-Val-Gly-substraatin käyttöä valmistettujen tuotteiden epäpuhtauden tunnistamiseksi alfa-amidointiaktiivisuuden suhteen.io Eipper et al., PNAS Vol. 80,1983, pp. 5144-51148 disclose alpha-amidating enzyme activity present in the anterior, middle and posterior segments of the rat pituitary and in the middle section of the bovine pituitary. However, this reference only teaches the use of a synthetic D-Tyr-Val-Gly substrate to identify the impurity of the manufactured products for alpha-amidation activity.

1515

Gomez et ai., FEBS Letters, Voi. 167, #1,1984, s. 160 - 164, ovat määrittäneet, että rotan hypotalamus sisältää myös alfa-amidointiaktiivisuuden.Gomez et al., FEBS Letters, Vol. 167, # 1,1984, pp. 160-164, have determined that the rat hypothalamus also contains alpha-amidating activity.

Bradbury, A. F., Smythe, D. G., julkaisussa Peptides Structure and Function: Procee-20 dings of the Eighth American Peptide Symposium, s. 249-52 (1983), julkaisijat Hruby, V. J. ja Rich, D. H., esittävät alfa-amidointientsyymiaktiivisuuden läsnäolon rotan kilpi- • · . : rauhasessa.Bradbury, AF, Smythe, DG, Peptides Structure and Function: Proceedings of the Eighth American Peptide Symposium, pp. 249-52 (1983), published by Hruby, VJ and Rich, DH, disclose the presence of alpha-amidating enzyme activity in the rat shield. - • ·. : in the gland.

I · · > * • · * = ' ’ Mains R. E. et al., Endocrinology, Voi. 114,1984, s. 1522- 1530, ovat esittäneet, että * · · : ·' 25 hiiren aivolisäkkeen etulohkosta johdettu solukanta (ATT-20) sisältää alfa- • · * * * ’ ’ amidointientsyymiaktiivisuuden, joka selvästi pienenee vähitellen viljelyssä.I · ·> * • · * = '' Mains R.E. et al., Endocrinology, Vol. 114,1984, pp. 1522-1530, have reported that the * · ·: · '25 anterior pituitary cell strain (ATT-20) contains alpha • · * * *' 'amidating enzyme activity, which is clearly reduced in culture.

• » · • * · ’ Rauhaset tai elimet, joiden tiedetään sisältävän amidoituja peptidejä, voivat sisältää ent- t ’! ‘ syymin, joka pystyy katalysoimaan amidointireaktiota. Esimerkiksi O'Donohue T. L., et 30 ai., Peptides 3, 1982, s. 353 -395, ovat esittäneet, että alemmat elämän muodot, kuten • · * ·; ’ koirahai fSqualus acanthi as), sisältävät amidoituja peptidejä aivolisäkeuutteissa. Schel- 1 ’.· ler, R. H. et ai., Cell, Voi. 32,1983, s. 7 - 22, ovat esittäneet amidointisignaalipeptidienGlands or organs known to contain amidated peptides may contain ent! 'An enzyme capable of catalyzing an amidation reaction. For example, O'Donohue T. L., et al., Peptides 3, 1982, pp. 353-395, have suggested that lower life forms such as • · * ·; Dog shark (Scalus acanthi as) containing amidated peptides in pituitary extracts. Schel-1 '. Ler, R. H. et al., Cell, Vol. 32,1983, pp. 7-22, have provided amidation signal peptides

t I It I I

' · * · läsnäolon merietanassa, Anlvsiassa. Huolimatta tämän aktiivisuuden ilmeisestä läsnä- 6 110433 olosta kaikkialla luonnossa entsyymin fysikaalis-kemiallisista ominaisuuksista on julkaistu vähän informaatiota. Tämä voi johtua entsyymin hyvin alhaisista tasoista näissä neuroendokriinisissä elimissä.'· * · Presence in the sea snail, Anlvsia. Despite the apparent presence of this activity everywhere in nature, little information has been published on the physicochemical properties of the enzyme. This may be due to very low levels of the enzyme in these neuroendocrine organs.

5 Amidoitujen peptidien läsnäolo erityisessä kudoksessa ei ole välttämättä samanmerki-tyksinen alfa-amidointientsyymin korkeiden tasojen kanssa. Esimerkiksi rotan etuaivo-lisäkekudos sisältää korkean alfa-amidointiaktiivisuuden, mutta ei mitään tunnettuja substraatteja (Eipper et ai., PNAS 80, 5144 - 5148,1983). Rotan taka-aivolisäkekudos sisältää amidoituja peptidejä (oksitosiiniä ja vasopressiiniä), mutta sillä on hyvin pieni 10 alfa-amidointiaktiivisuus (Eipper et ai., Endo 116,2497 - 2504,1985). Tästä syystä ennen kuin kudokset on testattu alfa-amidointiaktiivisuuden suhteen, entsyymin läsnäoloa tai mahdollisia tasoja ei voida ennustaa.The presence of amidated peptides in a particular tissue may not be co-branded with high levels of the alpha-amidating enzyme. For example, rat rat adrenocortical tissue contains high alpha-amidating activity but no known substrates (Eipper et al., PNAS 80, 5144-5188, 1983). Rat rat pituitary tissue contains amidated peptides (oxytocin and vasopressin) but has very low alpha-amidating activity (Eipper et al., Endo 116,2497-2504,1985). Therefore, until the tissues are tested for alpha-amidating activity, the presence or potential levels of the enzyme cannot be predicted.

Tämän keksinnön tehtävänä on saada aikaan alfa-amidointientsyymikoostumuksia, jot-15 ka voivat tuottaa tehokkaasti alfa-amidoituja tuotteita jopa substraateista, jotka sisältävät L-aminohappoja, kuten peptidi- tai polypeptidisubstraateista, jotka on puhdistettu luonnollisista lähteistä tai valmistettu yhdistelmä-DNA-tekniikalla.It is an object of this invention to provide alpha-amidating enzyme compositions which can efficiently produce alpha-amidated products even from substrates containing L-amino acids, such as peptide or polypeptide substrates purified from natural sources or prepared by recombinant DNA technology.

Edelleen tehtävänä on saada aikaan tehokkaat ja kustannuksiltaan halvat menetelmät 20 entsymaattisten koostumusten valmistamiseksi.It is still a task to provide efficient and inexpensive methods for preparing the enzymatic compositions.

• · • · · · .' *: Näistä saadaan edelleen aikaan monoklonaalisia vasta-aineita, jotka ovat alfa- M · • V amidointientsyymille spesifisiä, ja immobilisoituja vasta-aineita, puhdistushartseja, :. i i immunoaffiniteetti-pylväitä j a vastaavia, joissa käytetään näitä vasta-aineita alfa- • · · • · · : 25 amidointientsyymin puhdistamiseksi tehokkaasti.• · • · · ·. ' *: These further produce monoclonal antibodies specific for the alpha-M · V amidation enzyme, and immobilized antibodies, purification resins,:. Immunoaffinity columns and the like employing these antibodies to efficiently purify the alpha-amidation enzyme.

• · · • · · • · ·• · · • · · · ·

Edelleen tehtävänä on saada aikaan geneettisesti manipuloituja isäntäsoluja, jotka pys- tl» • * * ;,. * tyvät alfa-amidointientsyymin ilmaisuun suurella saannolla.It is still a task to provide genetically engineered host cells that are stable. * enter high alpha amidation enzyme expression.

» · tl» ’ ·' · ’ 30 Tämän keksinnön tehtävänä on edelleen valmistaa alfa-amidoituja tuotteita substraateis- • · * ; · * ta, jotka sisältävät C-terminaalisen glysiinitähteen, saattamalla substraatti reagoimaan » » · : ’.· entsyymikoostumuksenläsnäollessa.It is a further object of the present invention to prepare alpha-amidated products from substrates; · * Containing a C-terminal glycine residue by reacting the substrate in the presence of an enzyme composition.

• I · 7 110433 I Nämä ja muut tehtävät selviävät seuraavasta yksityiskohtaisesta selityksestä. Keksinnön mukaisesti hakijat saavat aikaan riittävän puhtauden omaavia uusia alfa-amidointientsyymikoostumuksia, joiden spesifinen alfa-amidointiaktiivisuus on vähintään n. 25 mU/mg proteiinia ja etenkin yli 50 tai yli 150 mU/mg proteiinia. Kaikki tässä 5 esitetyt spesifisen aktiivisuuden yksiköt perustuvat dansyyli-D-Try-Val-GlyCOOH:n dansyyli-D-Tyr-Val-CONH2:ksi tapahtuvaan muuntoon. Yksi mU on määritelty aktiivisuuden määräksi, joka tarvitaan dansyyli-D-TyrVal-Gly-COOH:n yhden nanomoolin (nmooli) muuntamiseksi dansyyli-D-Tyr-Val-CONH2:n yhdeksi nmooliksi/min.• I · 7 110433 I These and other tasks are explained in the following detailed description. According to the invention, the applicants provide novel alpha-amidating enzyme compositions of sufficient purity having a specific alpha-amidating activity of at least about 25 mU / mg protein, and in particular greater than 50 or more than 150 mU / mg protein. All units of specific activity presented herein are based on the conversion of dansyl-D-Try-Val-GlyCOOH to dansyl-D-Tyr-Val-CONH2. One mU is defined as the amount of activity required to convert one nanomolar (nmole) of dansyl-D-TyrVal-Gly-COOH to one nmole / min of dansyl-D-Tyr-Val-CONH2.

37 °C:ssa ja pH-arvossa 7,0 askorbaatti-ionien läsnäollessa 3 mM konsentraatiossa (ροζ ö rustuen koko reaktioseokseen mukaanlukien entsyymi, substraatti, kofaktorit jne.), mo- lekyylihapen läsnäollessa mooliylimääränä substraatin suhteen ja kupari(II)-ionien konsentraatiossa, joka pystyy maksimoimaan aktiivisuuden (tavallisesti n. 2 μΜ riippuen entsyymin puhtaustilasta).At 37 ° C and pH 7.0 in the presence of ascorbate ions at a concentration of 3 mM (based on the entire reaction mixture including enzyme, substrate, cofactors, etc.), in the presence of a molar excess of molar acid relative to the substrate and of copper (II) ions. , which can maximize activity (usually about 2 μΜ, depending on the purity of the enzyme).

is Keksinnön mukaisen DNA-sekvenssin koodaama alfa-amidointientsyymi, peptidyyli- glysiini-alfa-amidointimono-oksygenaasi, pystyy katalysoimaan peptidyyliyhdisteen muuntoa, jossa on glysiinitähde ainakin peptidiketjun C-päätteessä, vastaavaksi pepti- dyyliamidiyhdisteeksi, jossa on aminoryhmä C-terminaalisen glysiinin tilalla. Tässä käytettynä käsite "peptidiketju" tarkoittaa polypeptidiä, jossa on vähintään kaksi amino- 20 happoa, jotka on liitetty yhteen peptidisidoksella. Käsite "peptidyyliyhdiste" tarkoittaa . : yhdistettä, jossa on peptidiketju. Käsite "vastaava peptidyyliamidi" tarkoittaa reak- • · •. ‘ : tiotuotetta, joka substituoi aminoryhmän peptidiketjun C-terminaalisen glysiinin tilalle.The alpha-amidating enzyme encoded by the DNA sequence of the invention, the peptidylglycine-alpha-amidating monooxygenase, is capable of catalyzing the conversion of a peptidyl compound having at least a C-terminus of the peptide chain to the corresponding peptidylamide terminal compound of glycine. As used herein, the term "peptide chain" refers to a polypeptide having at least two amino acids linked together by a peptide bond. The term "peptidyl compound" means. : a compound having a peptide chain. The term "corresponding peptidylamide" refers to the reaction. ': A thio-product which replaces an amino group in the peptide chain in place of the C-terminal glycine.

• · · • · • ♦ tl* ‘«‘ ’ Edullisesti alfa-amidointireaktio tapahtuu hapen ja pelkistysaineen läsnäollessa. Sopivia « * · « · * : ; * 25 pelkistysaineita ovat esim. askorbiinihappo, askorbiinihapposuolat, dihydroksifumaraat- • I · ·* ti, metallisyanidiyhdisteet ja tetrahydropteriini. Määrättyjen kofaktoreiden on todettu . . edistävän reaktion kulkua ja/tai hidastavan entsyymin hajoamista tai inaktivoitumista.Preferably, the alpha-amidation reaction is carried out in the presence of oxygen and a reducing agent. Suitable «* ·« · * :; Reducing agents include, for example, ascorbic acid, ascorbic acid salts, dihydroxy fumarate, metal cyanide compounds and tetrahydropterin. Certain cofactors have been found. . promotes the reaction and / or slows down the degradation or inactivation of the enzyme.

!.. ’ Näitä kofaktoreita ovat mm. katalaasi, etanoli, kaliumj odidi ja kupari(II)-ionit. Keksin- ’ · ’ nön mukaisen menetelmän avulla saadut puhdistetut entsymaattiset koostumukset ovat » · · 30 etenkin riittävän vapaita proteolyyttisestä aktiivisuudesta, joka pystyy hajottamaan joko • · alfa-amidointientsyymin tai alfa-amidointireaktion tuotteet tai lähtöaineet, niin että ent- I I » i *. ‘ symaattiset koostumukset voivat katalysoida alfa-amidointireaktiota, vaikka substraatti • · » · * ' · ' · ja tuote koostuvat L-aminohapoista. Amidointireaktioseoksen proteolyyttinen aktiivi- 8 110433 suus ei voi heijastaa suoraan proteaasin konsentraatiota. Aktiivisuutta, jopa korkeissa proteaasikonsentraatioissa, voidaan hillitä, esimerkiksi erilaisten inhibiittoreiden vaikutuksella. Proteolyyttisen aktiivisuuden puute, joka lisää entsymaattisen koostumuksen kaupallista ja käytännön toivottavuutta L-aminohapoista koostuvien substraattien kans-5 sa tapahtuvaa käyttöä varten, ei vähennä millään tavoin koostumuksen käyttökelpoisuutta substraattien kanssa, jotka eivät sisällä L-aminohappoja.! .. 'These cofactors include: catalase, ethanol, potassium iodide and copper (II) ions. The purified enzymatic compositions obtained by the process of the invention are, in particular, sufficiently free from proteolytic activity capable of degrading the products or starting materials of either the alpha-amidating enzyme or the alpha-amidation reaction. The 'cystic compositions can catalyze the alpha-amidation reaction even though the substrate and product are composed of L-amino acids. The proteolytic activity of the amidation reaction mixture cannot directly reflect the protease concentration. Activity, even at high protease concentrations, can be inhibited, for example, by the action of various inhibitors. The lack of proteolytic activity, which increases the commercial and practical desirability of the enzymatic composition for use with L-amino acid substrates, does not in any way diminish the utility of the composition with non-L-amino acid substrates.

Kuten yksityiskohtaisessa selityksessä on esitetty, hakijat ovat puhdistaneet useita spesifisiä proteiineja, joilla on olennainen alfa-amidointiaktiivisuus. Tässä käytetty käsite 10 "alfa-amidointiaktiivisuus" tarkoittaa aktiivisuutta, joka pyrkii jättämään ainoastaan aminoryhmän asemaan, joka oli aikaisemmin varattu substraattipeptidyyliyhdisteen C-terminaalisella glysiinillä. Tällainen substituutio voi vaatia glysiinin kaikkien paitsi aminoryhmän lohkaisua, niin että ainoastaan aminoryhmä jää asemaan, joka oli aikaisemmin varattu koko glysiiniosalla. Tässä käytettynä "alfa-amidointientsyymi" tarkoit-15 taa koostumusta tai yhdistettä, jolla on alfa-amidointiaktiivisuus, ja niiden aktiivisia homologeja ja fragmentteja.As detailed in the detailed description, the Applicants have purified a number of specific proteins having substantial alpha-amidating activity. As used herein, the term "alpha-amidating activity" refers to an activity which tends to leave only the amino group previously occupied by the C-terminal glycine of the substrate peptidyl compound. Such substitution may require cleavage of all but the amino group of glycine so that only the amino group remains in the position previously occupied by the entire glycine moiety. As used herein, "alpha-amidating enzyme" refers to a composition or compound having alpha-amidating activity and their active homologues and fragments.

Tämän keksinnön mukaisesti saadut entsymaattiset koostumukset voidaan puhdistaa homogeenisiksi. Tässä käytettynä "homogeeninen" tarkoittaa entsyymivalmisteita, joilla 20 on yksi ainoa, hyvin määritelty kaista elektroforeesin jälkeen, joka suoritetaan natrium- ,, | · dodekyylisulfaatti/polyakryyliamidigeelillä, ja joilla on yhdet ainoat aminohappose- •.' ‘: kvenssitiedot yleisten sekvenssointimenetelmien mukaisesti.The enzymatic compositions obtained according to the present invention can be purified to homogeneity. As used herein, "homogeneous" refers to enzyme preparations having a single, well-defined band following electrophoresis with sodium | · With dodecyl sulfate / polyacrylamide gel and having one single amino acid mixture. ': Quantity data according to common sequencing methods.

• » i.: Keksinnön mukaisen DNA-sekvenssin koodaamalla alfa-amidointientsyymillä, joka on t · · » · * : ·’ 25 puhdistettu homogeeniseksi, on spesifisenä entsyymiaktiivisuutena yli n. 1500 mU/mg * · * proteiinia.• »i .: The α-amidation enzyme encoded by the DNA sequence of the invention, which has been purified to homogeneity, has a specific enzyme activity of more than about 1500 mU / mg * · * protein.

• * • · · ;.. * Tämän keksinnön mukaisen DNA-sekvenssin koodaaman entsyymin sisältäviä • ♦ 11 * valmistettuja entsymaattisia koostumuksia voidaan käyttää käyttökelpoisten alfa- • · i * * ' · * · * 30 amidoitujen tuotteiden valmistamiseksi käyttämällä entsymaattisia koostumuksia i a · • * ’ ·; ·' tällaisten tuotteiden alfa-amidoinnin katalysoimiseksi. Saadaan aikaan substraatti, joka • ’. · on peptidyyliyhdiste, jossa on glysiinitähde ainakin peptidinketjun Cpäätteessä, jolloin :. ’ ·; C-terminaalisen glysiinitähteen substituutio aminoryhmällä saa aikaan halutun tuotteen.The enzymatic compositions containing the enzyme encoded by the DNA sequence of the present invention can be used to prepare useful alpha-amidated products using the enzymatic compositions and. * '·; · 'To catalyze alpha-amidation of such products. There is provided a substrate which • '. Is a peptidyl compound having a glycine residue at least at the C terminus of the peptide chain, where:. '·; Substitution of the amino group on the C-terminal glycine residue affords the desired product.

Substraatti saatetaan reagoimaan, etenkin hapen ja pelkistysaineen läsnäollessa, tämän 9 110433 tetaan reagoimaan, etenkin hapen ja pelkistysaineen läsnäollessa, tämän keksinnön mukaisesti valmistetun entsymaattisen koostumuksen läsnäollessa riittävän pitkäksi ajaksi peptidyyliyhdisteen muuntamiseksi vastaavaksi peptidyyliamidiksi. Muuntuminen alkaa olennaisesti substraatin ja entsyymin ensikosketuksessa, mutta reaktionopeus vaihtelee 5 huomattavasti pH-arvon, lämpötilan, substraatin identtisyyden, kofaktoreiden konsent-raation ja muiden parametrien mukaisesti, jotka voidaan säätää tunnetulla tavalla reaktion optimoimiseksi. Reaktion annetaan edetä tavallisesti aikajakson ajan, joka on valittu halutun muuntoprosentin (substraatin mummon tuotteeksi) mukaisesti. Edullisissa suoritusmuodoissa kofaktoreita, kuten edellä mainittuja, käytetään reaktion edistämiseksi ίο ja/tai entsyymin aktiivisuuden parantamiseksi tai vahvistamiseksi.The substrate is reacted, in particular in the presence of oxygen and a reducing agent, in the presence of an enzymatic composition of the present invention, in particular in the presence of oxygen and a reducing agent, for a sufficient time to convert the peptidyl compound to the corresponding peptidyl amide. The conversion commences substantially upon initial contact with the substrate and the enzyme, but the reaction rate varies substantially according to pH, temperature, substrate identity, cofactor concentration, and other parameters that can be adjusted in a known manner to optimize the reaction. The reaction is usually allowed to proceed for a period of time selected according to the desired conversion rate (substrate to granny product). In preferred embodiments, cofactors such as those mentioned above are used to promote the reaction and / or to enhance or enhance the activity of the enzyme.

Voidaan valmistaa useita käyttökelpoisia tuotteita, mukaanlukien luonnollisia hormoneja ja vastaavia, joille alfa-amidointi on edullista tai välttämätöntä, saattamalla glysiinillä pidennetyt peptidyyliyhdisteet reagoimaan tämän keksinnön mukaisesti saatujen alfa-15 amidointientsyymikoostumusten läsnäollessa. Näitä tuotteita, joita voidaan käyttää esimerkiksi maanviljelyksessä tai hoidettaessa sairauksia, joille on luonteenomaista hormonaaliset vajaukset, ovat mm. erilaiset kalsitoniinit, kasvuhormonia vapauttavat tekijät, kalsitoniinigeenin sukuiset peptidit ja vastaavat. Hormonit, joihin tässä viitataan, kuten edellä mainitut kalsitoniinit, kasvuhormonia vapauttavat tekijät ja kalsitoniinigee-20 nin sukuiset peptidit, sisältävät C-terminaalisia amidiproteiineja, jotka ilmaisevat maini-,, · · tun hormonin luonteenomaisen aktiivisuuden, kuten alan ammattihenkilölle on selvää.A variety of useful products, including natural hormones and the like for which alpha amidation is advantageous or necessary, can be prepared by reacting glycine-extended peptidyl compounds in the presence of alpha-15 amidation enzyme compositions obtained according to the present invention. These products, which can be used, for example, in agriculture or in the treatment of diseases characterized by hormonal deficiencies, include: various calcitonin, growth hormone releasing factors, calcitonin gene related peptides and the like. The hormones referred to herein, such as the aforementioned calcitonin, growth hormone releasing factors and calcitonin gene related peptides, contain C-terminal amide proteins expressing the characteristic activity of said hormone, as will be apparent to one skilled in the art.

Esimerkiksi kalsitoniini sisältää kaikki lajit, jotka ilmaisevat kalsiumin oton säädön * ' .* luuhun, mikä on luonteenomaista tunnetuille kalsitoniineille. Tässä esitettyjen eri prote- i *For example, calcitonin contains all species that express an upregulation of calcium uptake into bone, which is characteristic of known calcitonin. The various proteins presented herein *

I t II t I

! *! * iinilajien homologit sisältyvät lajien määritelmiin ja tässä esitetyt nukleotidisekvenssit I « I » * » • ' ’ 25 tai aminohapposekvenssit sisältävät homologiset sekvenssit, joissa substituutiot, additiot > 1 9 ‘ ‘ ' tai deleetiot eivät vaikuta aineellisesti esitetyn sekvenssin tuottamaan toimintaan. Edul- , , lisesti vähintään 40 % ja etenkin 50 % peptidin aminohapoista vastaavat esitettyjä. Nuk- » I » » » » i..' leotidisekvenssien suhteen kodonit voi olla tietenkin substituoitu ekvivalenttisilla kodo- > · * I ’ neilla, jotka koodaavat samoja aminohappoja.! *! * Homine species homologues are included within species definitions and the nucleotide sequences herein are homologous sequences in which substitutions, additions> 19 '' 'or deletions do not substantially affect the function of the sequence presented. Preferably, at least 40%, and in particular 50%, of the amino acids of the peptide correspond to those disclosed. Of course, with respect to the nucleotide sequences of the nucleotide »I» »» »i .. ', the codons may be substituted by equivalent codons> · * I' which encode the same amino acids.

I · I * » I I * * * 30 I 1 * t * ' ·; * ’ Keksinnön mukaisen DNA-sekvenssin koodaaman entsyymin sisältävien entsyymikoos- i · · i ’. · tumusten kyky katalysoida alfa-amidointireaktiota jopa L-aminohappoja sisältävillä * » I > I t ‘. * ‘ substraateilla mahdollistaa näiden tuotteiden tehokkaan ja kustannuksiltaan edullisen 10 110433 valmistuksen käyttämällä substraatteja, jotka on puhdistettu luonnollisista lähteistä tai valmistettu yhdistelmä-DNA-tekniikalla.I · I * »I I * * * 30 I 1 * t * '·; * 'An enzyme composition containing the enzyme encoded by the DNA sequence of the invention. · Ability of nuclei to catalyze an alpha-amidation reaction even with L-amino acids * »I> I t '. * 'With substrates enables the efficient and cost-effective preparation of these products using substrates that have been purified from natural sources or made by recombinant DNA technology.

Määrätyissä edullisissa suoritusmuodoissa alfa-amidointireaktiota voidaan helpottaa 5 immobilisoimalla entsyymi kiinteällä kantoaineella, joka ei liukene vesipitoisiin väliaineisiin ja vastustaa hajoamista reaktio-olosuhteissa, ja ohjaamalla substraatti immobili-soidun entsyymin kautta, etenkin sopivien kofaktoreiden läsnäollessa. Tässä "immobili-sointi" tarkoittaa entsyymin sitomista substraattiin. Tähän tarkoitukseen sopivia kanto-aineita ovat esim. säätöhuokoslasi tai aktivoitu absorbantti, kuten syaanibromidilla aktiko voitu sefaroosi. Tällä tavalla immobilisoituja entsyymejä voidaan käyttää uudelleen poistamalla reaktioseos kiinteästä kantoaineesta, joka säilyttää entsyymin tulevaa käyttöä varten.In certain preferred embodiments, the alpha-amidation reaction can be facilitated by immobilizing the enzyme on a solid carrier which is insoluble in aqueous media and resisting degradation under the reaction conditions, and by directing the substrate through the immobilized enzyme, particularly in the presence of suitable cofactors. Here, "immobilization" refers to the binding of an enzyme to a substrate. Suitable carriers for this purpose are, for example, a regulating pore glass or an activated absorbent such as sepharose activated with cyanogen bromide. Enzymes immobilized in this manner can be reused by removing the reaction mixture from a solid support that retains the enzyme for future use.

Hakijat ovat havainneet, että edellä mainitut entsymaattiset koostumukset voidaan saada 15 ja puhdistaa useilla menetelmillä. On todettu, että medullaarinen kilpirauhaskarsinoo-makudos, joka on johdettu rotasta, sen solulinjoista ja/tai näistä solulinjoista johdetuista soluviljelyalustoista ovat etenkin haluttuja raa'an alfa-amidointientsyymin lähteitä. Epäpuhdas alfa-amidointientsyymi voidaan puhdistaa alistamalla raaka koostumus sekä kokoekskluusiokromatografiaan että anioninvaihtokromatografiaan, etenkin vahvaan . 20 anioninvaihtokromatografiaan. Tässä "vahva" anioninvaihtokromatografia tarkoittaa • * • t anioninvaihtokromatografiaa, joka suoritetaan hartsilla, joka säilyttää vakion positiivi- • · sen kokonaisvarauksen pH-alueella 2 -12. Määrätyissä edullisissa keksinnön suoritus- : muodoissa kokoekskluusiokromatografia on ennen vahvaa anioninvaihtokromatografiaa • · · • » « · :·,·. ja kokoekskluusiokromatografiavaihetta voi edeltää vielä toinen anioninvaihtokromato- • · • · . ·: ·. 25 grafiavaihe. Voi olla toivottavaa suorittaa toinen anioninvaihtokromatografiavaihe en- • · · simmäisen vaiheen jälkeen ja eräässä edullisessa suoritusmuodossa joko ensimmäinen ; | vahva anioninvaihtokromatografia tai toinen vahva anioninvaihtokromatografia suorite- • · • * *': taan emäksisessä pH-arvossa, kun taas toinen suoritetaan happamassa pH-arvossa.Applicants have discovered that the above enzymatic compositions can be obtained and purified by a variety of methods. Medullary thyroid carcinoma tissue derived from rat, its cell lines, and / or cell culture media derived from these cells has been found to be particularly desirable sources of the crude alpha amidating enzyme. The crude alpha amidation enzyme can be purified by subjecting the crude composition to both size exclusion chromatography and anion exchange chromatography, especially strong. 20 for anion exchange chromatography. Herein, "strong" anion exchange chromatography refers to anion exchange chromatography performed on a resin that maintains a constant total positive charge in the pH range of 2 to 12. In certain preferred embodiments of the invention, size exclusion chromatography precedes strong anion exchange chromatography. and the size exclusion chromatography step may be preceded by yet another anion exchange chromatography. ·: ·. 25 graph steps. It may be desirable to carry out the second step of the anion exchange chromatography after the first step and, in a preferred embodiment, either the first one; | strong anion exchange chromatography or another strong anion exchange chromatography is performed at a basic pH, while the other is carried out at acidic pH.

I I t • t • · · • · · • · . · · ·. 30 Käyttämällä entsyymilajeja, jotka on olennaisesti puhdistettu homogeenisiksi, on val- .. *. mistettu entsyymille spesifisiä monoklonaalisia ja polyklonaalisia vasta-aineita käyttä- • » \ ’. mällä puhdistettua entsyymiä antigeeninä immuunireaktion esiintuomiseksi hiirissä ja vast, kanoissa. Tällä tavalla jostakin lajista johdetut vasta-aineet voidaan puhdistaa ja π 110433 immobilisoida kiinteälle kantoaineelle entsyymille spesifisen immunoaffiniteettipylvään valmistamiseksi. Tätä pylvästä voidaan käyttää raa'an entsymaattisen aineen puhdistamiseksi, jolloin tuloksena saadaan entsyymin lisääntynyt tehokkuus ja uudelleenkäytettävyys.I I t • t • · · • · · ·. · · ·. By using enzyme species that have been substantially purified to homogeneity, there is a *. enzyme specific monoclonal and polyclonal antibodies. purified enzyme as an antigen to induce an immune response in mice and chickens, respectively. In this way, antibodies raised from one species can be purified and π 110433 immobilized on a solid support to produce an immunoaffinity column specific for the enzyme. This column can be used to purify the crude enzymatic agent resulting in increased enzyme efficiency and reusability.

55

Alfa-amidointientsyymiä yhdessä sen tryptisten fragmenttien kanssa on sekvenssoitu tunnetuilla menetelmillä ja sekvenssitietoja on käytetty oligo- nukleotidikoetinten valmistamiseksi. Käyttämällä tällä tavalla valmistettuja leimattuja oligonukleotidikoettimia hakijat ovat eristäneet alfa-amidointientsyymin koodaavan geenin cDNA-kiqastosta, 10 joka on syntetisoitu polyA RNArsta, joka on johdettu rotan medullaarisesta kilpirauhas-karsinoomakudoksesta. Geeni, jota luonnehditaan yksityiskohtaisemmin tämän hakemuksen yksityiskohtaisessa selitysosassa, voidaan yhdistää sopivaan ilmaisuvektoriin ja siirtää isäntäsoluun, joka pystyy ilmaisemaan geenin. Sopivia isäntiä ovat mm. E. coli. hiivakannat, kuten S. cerevisiae tai korkeammat eukaroyyttiset solut, kuten solulinja, is josta entsyymi alunperin on puhdistettu. Kaupallista massatuotantoa voidaan helpottaa mikro-organismilla, joka on geneettisesti muodostettu yllä esitetyllä tavalla alfa-amidointientsyymin suurten määrien ilmaisemiseksi.The alpha amidation enzyme, together with its tryptic fragments, has been sequenced by known methods and sequence information has been used to prepare oligonucleotide probes. Using labeled oligonucleotide probes prepared in this manner, the Applicants have isolated the gene encoding the alpha amidation enzyme from a cDNA protein library synthesized from polyA RNA derived from rat medullary thyroid carcinoma tissue. The gene, which is described in more detail in the detailed description of this application, may be linked to a suitable expression vector and transferred to a host cell capable of expressing the gene. Suitable hosts include e.g. E. coli. yeast strains such as S. cerevisiae or higher eukaryotic cells such as the cell line from which the enzyme was originally purified. Commercial mass production can be facilitated by a microorganism genetically engineered as described above to express large amounts of the alpha amidating enzyme.

Entsyymien kaupallista massatuotantoa luonnollisista lähteistä voidaan helpottaa puh- . 20 distusmenetelmillä, jotka käsittävät sekä kokoekskluusiokromatografian että anionin- • · • · . ’ vaihtokromatografian, j olioin anioninvaihtokromatografialla pidätetyt laj it eluoidaan • · . ‘ ’·. käyttämällä suolaliuosta, jonka konsentraatio on yli n. 250 mM ja etenkin 350 mM tai ; , ·. 500 mM. Korkeissa suolaliuoskonsentraatioissa eluoidaan useimmat pidätetyt entsyymi- • · · I · I · : ·. ·. lajit. Kokoekskluusiokromatografia tulisi suunnitella siten, että eristetään lajit, joiden . ’:·. 25 ilmeinen molekyylipaino on n. 58.000 - 67.000 daltonia ja etenkin n. 60.000 - 65.000 daltonia. Puhdistettu valmiste pystyy amidoimaan peptidyyliyhdisteen, joka on puhdis- : ’ ·, · tettu luonnollisista lähteistä tai valmistettu yhdistelmä-DNA-tekniikalla, s.o. L- • · • ’ “: aminohapoista koostuvat peptidit.Commercial mass production of enzymes from natural sources can be facilitated. 20 by means of separation methods which include both size exclusion chromatography and anionization. 'Exchange chromatography, whereby species retained by anion exchange chromatography are eluted. ''. using saline in a concentration greater than about 250 mM, and in particular 350 mM or; , ·. 500 mM. At high saline concentrations, most of the retained enzyme is eluted. ·. species. Size exclusion chromatography should be designed to isolate species with. '·. The apparent molecular weight is from about 58,000 to about 67,000 daltons, and in particular from about 60,000 to about 65,000 daltons. The purified preparation is capable of amidating a peptidyl compound which has been purified from natural sources or produced by recombinant DNA technology, i. L- • · • '': peptides consisting of amino acids.

• · * * · * • · . · · ·. 30 Kuvioissa • · * · · . Λ kuv. I - V koskevat esimerkkiä 1 ja niitä selitetään myöhemmin lähemmin, • · ’. ’. kuv. VI - XII koskevat esimerkkiä 2 ja niitä selitetään myöhemmin lähemmin, • · · kuv. XIII - XVI koskevat esimerkkiä 2 ja niitä selitetään myöhemmin lähemmin, 12 110433 kuv. XVII - XXI koskevat esimerkkiä 4 ja niitä selitetään myöhemmin lähemmin, kuv. XXII koskee esimerkkiä 10 ja sitä selitetään tässä lähemmin, ja kuv. XXIII koskee esimerkkiä 6 ja sitä selitetään tässä lähemmin.• · * * · * • ·. · · ·. 30 In the figures • · * · ·. Λ images I to V refer to Example 1 and will be explained in greater detail later, • · '. '. Fig. VI to XII refer to Example 2 and will be explained in greater detail later, XIII to XVI relate to Example 2 and will be described in more detail below, 12,110,433. XVII-XXI relate to Example 4 and will be explained in more detail later, FIG. XXII relates to Example 10 and will be further described herein, and FIG. XXIII relates to Example 6 and is explained in more detail herein.

5 Nyt on havaittu, että homogeeninen alfa-amidointientsyymi voidaan saada monivaihe-menetelmällä käyttämällä kokoekskluusio- ja ioninvaihtokromatografiaa kiinteistä tuu-morikudosuutteista, tuumorisolulinjoista ja tällaisista solulinjoista peräisin olevista ku-dosvilj elyväliaineesta.It has now been found that a homogeneous alpha amidating enzyme can be obtained by a multistep method using size exclusion and ion exchange chromatography on solid tumor tissue extracts, tumor cell lines, and tissue culture media derived from such cell lines.

io Entsyymi on uutettu rotan medullaarisista kilpirauhaskarsinoomeista ("MTCs"), jotka on kehitetty WAG/Rij Wistar-rotissa, kuten ovat esittäneet Roos, B. A., et ai., Endocrinology, 1979, Voi. 150, #1, s. 27 - 32. Tämä kudos on talletettu nimikkeellä IVI-10028 (sittemmin ATCC 75168). Entsyymi on uutettu myös muista lähteistä, etenkin ihmisen ja rotan medullaarisista kilpirauhaskarsinoomasolulinjoista. Rotan solulinja 15 ("CA-77") johdettiin rotan medullaarisista kilpirauhaskarsinoomatuumoreista sarjatuo tannossa, kuten ovat esittäneet Muszynski, M. et ai., JBC 1983, Voi. 258, s. 11678-83. Tämä solulinja on talletettu nimikkeellä IVI-10029 (sittemmin ATCC CRL 10919).The enzyme has been extracted from rat medullary thyroid carcinomas ("MTCs") developed in WAG / Rij Wistar rats as described by Roos, B.A., et al., Endocrinology, 1979, Vol. 150, # 1, pp. 27-32. This tissue is deposited under the designation IVI-10028 (subsequently ATCC 75168). The enzyme has also been extracted from other sources, in particular human and rat medullary thyroid carcinoma cell lines. Rat cell line 15 ("CA-77") was derived from rat medullary thyroid carcinoma tumors in serial production as disclosed by Muszynski, M. et al., JBC 1983, Vol. 258, pp. 11678-83. This cell line is deposited under the designation IVI-10029 (subsequently ATCC CRL 10919).

Ihmisen solulinjan ("HTT 54(34)") kehitti B. A. Roos, VA Medical Center, Cleveland, Ohio, käyttämällä ihmisen medullaarisia kilpirauhaskarsinoomasoluja primaarista vilje-20 lyä varten. Ihmisen solulinja HTT 54(34) on talletettu nimikkeellä IVI-10031 (sittem- • « "V min ATCC CRL 10918). (ks. "Recognition of the Deposit of Micro-Organisms for the • ·. ·. Purpose of Patent Procedure", j osta ilmenee nämä talletukset, ja "Budapest Notificati- : .·, on" No. 34, 3.11.1983, jotka ovat kokonaisuudessaan tässä viitteenä).The human cell line ("HTT 54 (34)") was developed by B.A. Roos, VA Medical Center, Cleveland, Ohio, using human medullary thyroid carcinoma cells for primary culture. The human cell line HTT 54 (34) is deposited under the designation IVI-10031 (subsequently V min ATCC CRL 10918) (see "Purpose of Patent Procedure"). , where these deposits appear, and "Budapest Notificati-:. ·, is" No. 34, November 3, 1983, which are incorporated herein by reference in their entirety.

• # · * · · • · ;‘: 25 Sekä ihmisen että rotan solulinjoista peräisin olevien määriteltyjen kudosviljelyväliai- neiden on todettu sisältävän huomattavia alfa-amidointientsyymiaktiivisuuden tasoja, : ‘ 1.! mikä osoittaa, että osa entsyymistä eritetään soluista. Entsyymi voidaan valmistaa ja • 1 ‘ ' I puhdistaa etenkin alistamalla ensin raaka materiaali (joka sisältää kulutettuja viljelyvä- .'. 1. liaineita, entsyymiä ja epäpuhtauksia) anioninvaihtokromatografiaan. Näyte voidaan : “ ‘; 30 esimerkiksi irtolastata preparatiiviseen anioninvaihtimeen, kuten dietyyliaminoetyyli- : · 1 >. ("DEAE") patruunaan, kuten CUNO 250, jota valmistaa CUNO Corp.Specified tissue culture media from both human and rat cell lines have been found to contain significant levels of alpha-amidating enzyme activity: '1.! indicating that part of the enzyme is secreted from the cells. The enzyme can be prepared and purified, in particular by first subjecting the crude material (which contains the consumed culture media) to the anion-exchange chromatography (dyes, enzyme, and impurities). The sample can be: ''; 30 for example, in bulk to a preparative anion exchanger such as diethylaminoethyl: · 1>. ("DEAE") for a cartridge such as the CUNO 250 manufactured by CUNO Corp.

· · 13 110433· · 13 110433

Patruunasta eluoitu alfa-amidointiaktiivisuuden sisältävä koostumus alistetaan sitten kokoekskluusiokromatografiaan hartsilla, jolla on sopiva erotuskyky, esimerkiksi erittäin hieno Sephacryl S-200, jota valmistaa Pharmacia Fine Chemicals.The composition eluted from the cartridge containing the alpha-amidating activity is then subjected to size exclusion chromatography on a resin of suitable resolution, for example, a very fine Sephacryl S-200 manufactured by Pharmacia Fine Chemicals.

5 Aktiivisuuden sisältävä eluenttifraktio alistetaan sitten ioninvaihtokromatografiaan käyttämällä vahvaa anioninvaihtomatriisia. Hartsi, jota voidaan käyttää, on vahva Mono Q HR5/5-anioninvaihtohartsi, jota valmistaa Pharmacia Fine Chemicals, ja voidaan tarvita yksi tai useampi läpikulku pylväällä entsyymin puhdistamiseksi homogeeniseksi. Mono Q HR5/5-pylvään hiukkaskoko on 10 pm, sen ontelotilavuus on 40 % ja siinä on ίο geeli, jonka varattu ryhmä on CH2-N*-(0¾^ ja jonka ionikapasiteetti on 0,28 - 0,36 mmoles/ml.The activity-containing eluent fraction is then subjected to ion exchange chromatography using a strong anion exchange matrix. The resin that can be used is a strong Mono Q HR5 / 5 anion exchange resin made by Pharmacia Fine Chemicals and one or more column passages may be required to purify the enzyme to homogeneous. The Mono Q HR5 / 5 column has a particle size of 10 µm, has a cavity volume of 40%, and is a gel having a charged group of CH2-N * (0¾ µ) and an ionic capacity of 0.28-0.36 mmoles / ml.

Jokaista puhdistusvaihetta voidaan valvoa sekä proteiinipitoisuuden että alfa-amidointiaktiivisuuden tason suhteen. Tätä informaatiota käytetään entsyymin spesifi-15 sen aktiivisuuden laskemiseksi, joka toimii entsyymin suhteellisen puhtauden indikaattorina.Each purification step can be monitored for both protein content and alpha-amidation activity level. This information is used to calculate the specific activity of the enzyme, which serves as an indicator of the relative purity of the enzyme.

Tämän keksinnön mukaisesti puhdistetun peptidyyli-glysiinialfa-amidointimono- oksygenaasin (talletettu rotasta johdettu entsyymi, IVI-10032, sittemmin ATCC 75145; . 20 talletettu ihmisestä johdettu entsyymi, IVI-10033, sittemmin ATCC 75146) ilmeinen • · ‘ V. * molekyylimassa on n. 60.000 - 65.000 daltonia geelisuodatuksella määritettynä.The molecular weight of peptideyl glycine alpha amidating monoxygenase purified according to the invention (deposited in rat-derived enzyme, IVI-10032, then ATCC 75145; 20 deposited human-derived enzyme, IVI-10033, then ATCC 75146) is n 60,000 to 65,000 Daltons as determined by gel filtration.

• · • · · • · ; . ·, Entsyymi on puhdistettu siten, että sen spesifinen entsyymiaktiivisuus on vähintään n.• · • · · •; . ·, The enzyme has been purified so that its specific enzyme activity is at least n.

• · · • · · · : ·. ·. 25 mU/mg proteiinia ja etenkin vähintään n. 50 mU/mg proteiinia. Etenkin spesifinen . ·:'. 25 aktiivisuus on yli n. 150 mU/mg proteiinia. Alfa-amidointientsyymi on puhdistettu myös siten, että sillä on yksi ainoa homogeeninen hyvin määritelty kaista elektroforee-: * ·.: sin jälkeen, joka suoritetaan natriumdodekyylisulfaatti/polyakryyliamidigeeleillä (SDS- PAGE).• · · • · ·: ·. ·. 25 mU / mg protein and especially at least about 50 mU / mg protein. Particularly specific. · '. The activity is greater than about 150 mU / mg protein. The alpha amidating enzyme is also purified to have a single homogeneous well-defined band after electrophoresis on sodium dodecyl sulfate / polyacrylamide gels (SDS-PAGE).

. ·". 30 Puhdistettua peptidyyli-glysiini-alfa-amidointimono-oksygenaasia käytetään terminaali- ,. ’. sen glysiinitähteen sisältävän polypeptidin alfa-karboksyyliryhmän amidoimiseksi, joi- | · * /; loin glysiini toimii aminoryhmä-donorina. Substraattipeptidi tai -polypeptidi voidaan • · » • · puhdistaa luonnollisista lähteistä, syntetisoida sen aminohappokomponenteista tai vai- 14 110433 mistaa yhdistelmä-DNA-tekniikalla. Glysiiniin päättyvä polypeptidi yhdistetään hapen kanssa entsyymin tehokkaan määrän läsnäollessa. Vaadittava entsyymin määrä riippuu useista tällä alalla hyvin tunnetuista muuttujista, mukaanlukien etenkin mm. seuraavat: määrätyn entsyymivalmisteen spesifinen aktiivisuus, muunnettavan substraatin määrä ja 5 kemiallinen luonne, aika, jona muunto tapahtuu, ja reaktioseoksen lämpötila ja pH.. Purified peptidyl-glycine-alpha-amidating monooxygenase is used to amidate the alpha-carboxyl group of the terminal glycine-containing polypeptide where glycine acts as an amino-group donor. The substrate peptide or polypeptide can be: Purify from natural sources, synthesize it from amino acid components, or synthesize it by recombinant DNA technology The glycine-terminated polypeptide is combined with oxygen in the presence of an effective amount of an enzyme, and the amount of enzyme required is dependent on a number of variables well known in the art. : specific activity of the particular enzyme preparation, the amount and chemical nature of the substrate to be converted, the time at which the transformation occurs, and the temperature and pH of the reaction mixture.

Alan ammattihenkilöt tuntevat muita muuttujia, jotka voivat vaikuttaa entsyymin määrätyssä tilanteessa tarvittavaan tarkkaan määrään. Happi on tavallisesti läsnä mooliylimääränä reaktiossa substraatin konsentraation suhteen. Kupari(II)-ionien haluttu konsentraatio voidaan järjestää jollakin kuparisuolalla, jonka anioni ei vaikuta jo haitallisesti reaktioon. Entsyymillä, jonka spesifinen entsymaattinen aktiivisuus on ainoastaan n. 1 mU/mg proteiinia, maksimaalinen alfa-amidointi tapahtuu kupari(II)-ionien suhteellisen korkealla konsentraatiolla, joka on n. 4 μΜ. Koska entsyymin puhtaus kasvaa, eksogeenisen kupari(II)-ionin konsentraatiovaatimukset pienenevät. Entsymaattista aktiivisuutta voidaan lisätä myös askorbaatti-ionien läsnäololla, jotka is voidaan järjestää jollakin askorbiinihapposuolalla, niin kauan kuin suolan kationi ei vaikuta haitallisesti reaktioon. Puhdistetun entsyymin kohdalla, jonka spesifinen entsymaattinen aktiivisuus on n. 50 mU/mg proteiinia, maksimaalinen alfa-amidointiaktiivisuus tapahtuu n. 5 mM askorbaatissa. Alfa-amidointiaktiivisuutta voidaan lisätä lisäämällä katalaasia. Optimaalinen pH biologisesti relevantin substraatin 20 muuntamiseksi amidoiduiksi tuotteiksi on 6,5 - 7,5.Other variables known to those skilled in the art may affect the exact amount of enzyme required in a given situation. Oxygen is usually present in a molar excess in the reaction with respect to substrate concentration. The desired concentration of copper (II) ions can be provided with a copper salt whose anion does not already adversely affect the reaction. With an enzyme having a specific enzymatic activity of only about 1 mU / mg protein, maximum alpha-amidation occurs at a relatively high concentration of copper (II) ions of about 4 μΜ. As the purity of the enzyme increases, the concentration requirements for exogenous copper (II) ion are reduced. Enzymatic activity may also be increased by the presence of ascorbate ions, which may be provided by an ascorbic acid salt, as long as the reaction is not adversely affected by the salt cation. For the purified enzyme, which has a specific enzymatic activity of about 50 mU / mg protein, maximal alpha-amidation activity occurs in about 5 mM ascorbate. The alpha amidation activity can be increased by the addition of catalase. The optimum pH for converting the biologically relevant substrate 20 to amidated products is 6.5 to 7.5.

.Entsyymiä vastaan suunnattuja monoklonaalisia ja polyklonaalisia vasta-aineita on saa-. '•t tu käyttämällä homogeenista entsyymiä antigeeninä immuunireaktion tuottamiseksiMonoclonal and polyclonal antibodies directed against the enzyme are available. Using a homogeneous enzyme as an antigen to produce an immune reaction

I « II «I

• · ’ · hiirissä j a vast, kanoissa. Hakij at ovat valmistaneet sekä monoklonaalisia että polyklo- . ·: \ 25 naalisia vasta-aineita esimerkissä 8 esitetyllä tavalla. Alfa-amidointientsyymille spesi fisten vastaaineiden varastoja säilytetään hakijoiden laboratorioissa.• · '· in mice and chickens. Applicants have prepared both monoclonal and polyclonal. ·: 25 antibodies as shown in Example 8. Stocks of specific antibodies for the alpha amidation enzyme are maintained in the applicant's laboratories.

i a • · •' ‘1: Vasta-aineet voidaan immobilisoida kiinteälle matriisille, joka ei liukene väliaineisiin, • » a jossa sitä käytetään. Etenkin matriisi on sellainen, joka on kestävä hajoamisen suhteen.1: Antibodies may be immobilized on a solid matrix which is insoluble in the media in which it is used. In particular, the matrix is one which is resistant to degradation.

. · ·. 30 Matriisi varustetaan funktionaalisella ryhmällä, joka pystyy sitomaan proteiinit, jolloin ,. ‘. funktionaaliset ryhmät sidotaan sitten kovalenttisesti vasta-aineisiin. Tällainen vasta- ' · t ’: aineiden immobilisointi helpottaa α-amidointientsyymin eristämistä luonnollisista ja/tai rekombinanttilähteistä. Tämä suoritetaan sekoittamalla immobilisoidut vasta-aineet ent- 15 110433 syymin raakojen valmisteiden kanssa. Vasta-aineet sitovat spesifisesti a-amidointi-entsyymimolekyylit. Saastuttavat proteiinit eivät sitoudu vasta-aineisiin ja ne poistetaan helposti eluoimalla tai linkoamalla kevyesti. Epäpuhtauksien poistamisen jälkeen a-amidointientsyymi voidaan poistaa immobilisoiduista vasta-aineista ionisen vahvuuden 5 tai pH:n muutoksilla tai lisäämällä kaotrooppisia ioneja ("Affinity Chromatography: Principles and Methods, Manual, Pharmacia Fine Chemicals, Uppsala, Ruotsi) ja ottaa talteen erittäin puhtaassa muodossa.. · ·. The matrix is provided with a functional group capable of binding proteins, such that,. '. the functional groups are then covalently bound to the antibodies. Such immobilization of antibodies '· t' facilitates the isolation of the α-amidating enzyme from natural and / or recombinant sources. This is accomplished by mixing immobilized antibodies with crude preparations of enzyme 110433. Antibodies specifically bind α-amidating enzyme molecules. Contaminating proteins do not bind to antibodies and are readily removed by gentle elution or gentle centrifugation. After removal of the impurities, the α-amidation enzyme can be removed from the immobilized antibodies by changes in ionic strength 5 or pH or by addition of chaotropic ions (Affinity Chromatography: Principles and Methods, Manual, Pharmacia Fine Chemicals, Uppsala, Sweden) and recovered in high purity.

Entsyymi on myös puhdistettu riittävästi sen aminohapposekvenssin määrittämiseksi. io Tätä informaatiota käytettiin entsyymin nukleiinihappokoodauksen eristämiseksi.The enzyme has also been sufficiently purified to determine its amino acid sequence. io This information was used to isolate the nucleic acid coding of the enzyme.

Tämän jälkeen liittäminen sopivaan yksisoluiseen organismiin tai isäntäsoluun, joka oli eristetty monisoluisesta organismista, suoritetaan vakioilla yhdistelmä-DNA-menetelmillä (ks. Maniatis, et ai., Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Cold 15 Spring Harbor, 1982, tai Wu, R., julk., Methods in Enzymology, Vol. 68, Academic Press, 1979, jotka ovat tässä viitteenä). Saatavat solut, jotka sisältävät alfa-amidointientsyymin heterologisen DNA-koodauksen, mahdollistavat entsyymin riittävän määrän valmistuksen in vitro translaation jälkeisen alfa-amidoinnin suorittamiseksi ja teoreettisesti nämä solut mahdollistavat peptidin tai polypeptidin tämän muunnon 20 suorittamisen in vivo.Thereafter, coupling to a suitable single-cell organism or host cell isolated from the multicellular organism is performed by standard recombinant DNA techniques (see Maniatis, et al., Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Cold 15 Spring Harbor, 1982, or Wu, R.). , Methods in Enzymology, Vol. 68, Academic Press, 1979, which are incorporated herein by reference. The resulting cells, which contain heterologous DNA coding for the alpha amidation enzyme, allow sufficient enzyme production to be carried out in vitro for post-translational alpha amidation, and theoretically these cells allow this variant of the peptide or polypeptide to be performed in vivo.

• ·. ·. Vaikkakin tätä keksintöä on selitetty sen edullisten suoritusmuotojen yhteydessä, alan : . *. ammattihenkilölle selviää useita muunnelmia ja modifikaatioita. Keksinnön edullisia • M t suoritusmuotoja selitetään edelleen seuraavien esimerkkien avulla.• ·. ·. Although the present invention has been described in connection with its preferred embodiments, the art:. *. many variations and modifications will be apparent to those skilled in the art. Preferred embodiments of the invention are further explained by the following examples.

• · :T: 25• ·: T: 25

Esimerkki 1 • t • · • il MTC-tuumoreista valmistetun alfa-amidomtientsvvmivalmisteen puhdistusmenetelmä • · · ;''': 30 Jäädytetyt rotan MTC-tuumorit jauhettiin hyvin pieniksi fragmenteiksi ja homogenoitiin 150 mM Tris:ssä pH 7,5, joka sisälsi 250 mM sakkaroosia, 0,25 % N-asetyyli- • · : glukopyranosidiä, 0,1 mM PMSF:ä, 20 pg/ml pepstatiinia ja 100 pg/ml soijapaputryp- • · siini-inhibiittoria. Tavanomaisesti 25 g tuumorikudosta homogenoitiin 200 mkaan yllä 16 110433 esitettyä puskuria jäässä. Homogenointi saatiin aikaan neljällä 20 sekunnin murskauksella, joissa käytettiin kulloinkin Polytron-homogenointilaitetta (Brinkman) säädössä 7. Homogenaattia lingottiin 15 minuutin ajan 9.000 g:ssä JA-20-roottorissa (Beckman) ja supematantti (Sup. 1) dekantoitiin. Pelletti homogenoitiin uudestaan 60 ml:ssa homo-5 genointipuskuria kolmen 20 sekuntia kestävän murskauksen ajan kulloinkin säädöllä 7. Tätä toista homogenaattia lingottiin samoin 15 minuutin ajan 9.000 g:ssä. Tämän linko-uksen supematantti (Sup.2) yhdistettiin Sup.l:n kanssa. Yhdistettyjä Sup.l:täja Sup.2:ta lingottiin sitten 30 minuutin ajan 100.000 g:ssä SW28-roottorissa (Beckman) 4 °C:ssa. Selkeytettyyn homogenaattiin (Sup.3) lisättiin riittävä määrä ammoniumsul-10 faattikiteitä 25 %:isen liuoksen muodostamiseksi ammoniumsulfaatissa. Kiteitä lisättiin asteittain 15 minuutin ajan sekoittaen tasaisesti homogenaattia 4 °C:ssa. Sekoitettiin edelleen 30 minuutin ajan 4 °C:ssa, sitten seosta lingottiin 15 minuutin ajan 27.000 g:ssä JA-20-roottorissa (Beckman) 4 °C:ssa. Supematantti dekantoitiin ja supematant-tiin lisättiin lisää ammoniumsulfaattia liuoksen tekemiseksi 40%:iseksi ammoniumsul-15 faatissa. Sekoitettiin edelleen 30 minuutin ajan, sitten seosta lingottiin edelleen 15 minuutin ajan 27.000 g:ssä yllä esitetyllä tavalla. Tämän linkouksen supematantti heitettiin pois ja pelletti, joka sisälsi vähintään 50 % homogenaatin koko entsyymiaktiivisuudesta, suspendoitiin uudelleen 50 mM Tris HCltään, pH 7,0, näytteen muodostamiseksi. Aktiivisuus oli 8,2 mU/mg proteiinia.EXAMPLE 1 Purification Method for the Alpha-Amidomalt Enzyme Prepared from MTC Tumors Frozen rat MTC tumors were ground to very small fragments and homogenized in 150 mM Tris pH 7.5 containing 250 mM sucrose, 0.25% N-acetyl-glucopyranoside, 0.1 mM PMSF, 20 pg / ml pepstatin and 100 pg / ml soybean trypsin inhibitor. Conventionally, 25 g of tumor tissue was homogenized in 200 ml of the above 16,104,333 buffered buffers on ice. Homogenization was accomplished by four 20-second crushes, each using a Polytron homogenizer (Brinkman) at setting 7. The homogenate was centrifuged for 15 minutes in a 9.000 g JA-20 rotor (Beckman) and the supernatant (Sup. 1) decanted. The pellet was re-homogenized in 60 ml of homo-5 genotyping buffer for three 20 seconds crushing each time at 7. This second homogenate was also centrifuged for 15 minutes at 9,000 g. The supernatant (Sup.2) of this centrifuge was combined with Sup.l. The combined Sup.l and Sup.2 were then centrifuged for 30 minutes in a 100,000g SW28 rotor (Beckman) at 4 ° C. To the clarified homogenate (Sup.3) sufficient ammonium sulphate phase crystals were added to form a 25% solution in ammonium sulphate. The crystals were added gradually over 15 minutes with homogeneous stirring at 4 ° C. After further stirring for 30 minutes at 4 ° C, the mixture was centrifuged for 15 minutes in a 27,000 g JA-20 rotor (Beckman) at 4 ° C. The supernatant was decanted and additional ammonium sulfate was added to the supernatant to make the solution in 40% ammonium sulfate. After further stirring for 30 minutes, the mixture was further centrifuged for 15 minutes at 27.000 g as described above. The supernatant of this spinning was discarded and the pellet containing at least 50% of the total enzyme activity of the homogenate was resuspended in 50 mM Tris HCl, pH 7.0 to form a sample. The activity was 8.2 mU / mg protein.

20 ’". ’ Seohacrvl S-300-geelisuodatusekskluusiokromatografia « « · · • _ ; , ·. Sephacryl S-300 (Pharmacia) tasapainotettiin 50 mM Tris HCliään pH 7,0 ja kaadettiin < i · f * · t : *. ·. K 50/100-pylvääseen (Pharmacia) valmistajan ohjeiden mukaisesti. Pylvään kerrostila- » · . * ]'; 25 vuus oli n. 1,3 litraa. Näyte kuormattiin pylväälle määränä, joka oli n. 3 % pylvään ker- rostilavuudesta. Proteiinit eluoitiin pylväästä 50 mM Tris HCl:ssä pH 7,0 virtausnopeu-: * *.: den ollessa n. 2 ml/min. Kerättiin 10 ml:n fraktioita ja ne analysoitiin alfa- ‘ : amidointientsyymiaktiivisuuden suhteen käyttämällä dansyyli-D-Tyr-Val-Gly- . y. substraattia. Entsyymi eluoitui pylväästä aktiivisuuden yhtenä ainoana huippuna, kuten .'": 30 on esitetty kuviossa I molekyylimassan ollessa 60.000 - 65.000 daltonia. Aktiivisuus oli ; · ‘ · t vähintään 50 mU/mg proteiinia.20 '".' Seohacrl S-300 Gel Filtration Exclusion Chromatography Sephacryl S-300 (Pharmacia) was equilibrated in 50 mM Tris HCl pH 7.0 and poured into. K 50/100 column (Pharmacia) according to the manufacturer's instructions The column volume was about 1.3 liters The sample was loaded onto the column in an amount of about 3% of the column volume. Proteins were eluted from the column in 50 mM Tris HCl at pH 7.0 at a flow rate of about 2 ml / min, 10 ml fractions were collected and analyzed for alpha-1: amidation enzyme activity using dansyl-D-Tyr The enzyme eluted from the column as a single peak of activity, as shown in Fig. I at a molecular weight of 60,000 to 65,000 daltons. Activity was; · At least 50 mU / mg protein.

» * I»* I

i k Ii k I

• · 17 110433• · 17 110433

Mono O-kromatografia pH-arvossa 6.0 - vahva anioninvaihtokromatografiaMono O Chromatography at pH 6.0 - Strong anion exchange chromatography

Sephacryl S-300-pylvään fraktiot Jotka sisälsivät maksimaalisen entsyymiaktiivisuuden, yhdistettiin ja dialysoitiin 20 mM bis-Tris-puskuria, pH 6,0,4 litraa vastaan. Neste 5 lastattiin sitten Mono Q HR 5/5-pylväälle (Pharmacia), joka oli esikäsitelty valmistajan ohjeiden mukaisesti ja tasapainotettu 20 mM bis-Tris:ssä pH 6,0. Proteiinit, jotka eivät sitoutuneet pylvääseen, kerättiin pylväseluenttiin (läpivirtaus), ja sitten sitoutuneet proteiinit eluoitiin lineaarisella suolagradientilla 0 - 300 mM NaClrä 20 mM bisTris.ssä, pH 6,0. Pylväs ajettiin virtausnopeudella 0,5 ml/ min. ja kulloinkin 2 ml:n fraktiot kerätyt? tiin. Proteiinien liuos, joka eluoitiin Mono Q-pylväästä pH-arvossa 6,0, neutraloitiin välittömästi keräämällä putkiin, jotka sisälsivät kukin 200 μΐ 1,0 M Tris:iä, pH 7,0. Fraktiot analysoitiin alfa-amidointientsyymiaktiivisuuden suhteen kuten edellä ja havaittiin aktiivisuuden huippu, joka eluoitiin pylväästä n. 160 mM NaCkssä (kuv. II). Aktiivisuus oli 161 mU/mg proteiinia.Fractions of the Sephacryl S-300 column containing maximal enzyme activity were pooled and dialyzed against 20 mM bis-Tris buffer, pH 6.0.4 liters. Liquid 5 was then loaded onto a Mono Q HR 5/5 column (Pharmacia) pretreated according to the manufacturer's instructions and equilibrated in 20 mM bis-Tris pH 6.0. The non-column bound proteins were collected in the column eluent (flow-through) and then the bound proteins were eluted with a linear salt gradient of 0-300 mM NaCl in 20 mM bisTris, pH 6.0. The column was run at a flow rate of 0.5 ml / min. and in each case 2 ml fractions collected? added. The protein solution eluted from the Mono Q column at pH 6.0 was immediately neutralized by collecting in tubes containing 200 μΐ of 1.0 M Tris pH 7.0 each. Fractions were analyzed for alpha amidation enzyme activity as above and a peak of activity eluted from the column in about 160 mM NaCl was observed (Fig. II). The activity was 161 mU / mg protein.

1515

Mono O-kromatografia pH-arvossa 8.0Mono O chromatography at pH 8.0

Fraktiot, jotka sisälsivät alfa-amidointientsyymiaktiivisuuden huipun Mono Q- kromatografiasta pH-arvossa 6,0, dialysoitiin kahta 4 litran vaihtoa vastaan, joista kum- . 20 pikin sisälsi 50 mM Tris HCl:ä pH 8,0. Entsyymi laitettiin sitten Mono Q HR 5/5- • · " ’. * pylväälle (Pharmacia), joka oli tasapainotettu 50 mM Tris HCkllä pH 8,0. Proteiinit . 1 /. t eluoitiin suolagradientilla 0 - 300 mM HCl:ä 50 mM Tris HCkssä pH 8,0. Virtausno- • · : . ·, peutena käytettiin 0,5 ml/min. ja kerättiin 2 ml:n fraktioita. Jokainen fraktio neutraloi- « · • · · · : v, tiin lisäämällä 200 μΐ 1,0 M Tris:iä pH 7,0 jokaiseen koontiputkeen. Nähtiin kaksi eril- • ·Fractions containing the peak of alpha-amidating enzyme activity from Mono Q chromatography at pH 6.0 were dialyzed against two 4 L shifts, of which The 20 peaks contained 50 mM Tris HCl pH 8.0. The enzyme was then loaded onto a Mono Q HR 5/5 · 5 'column (Pharmacia) equilibrated with 50 mM Tris HCl pH 8.0. Proteins 1 µl were eluted with a salt gradient of 0-300 mM HCl in 50 mM In Tris HC, pH 8.0, flow rate was 0.5 ml / min and 2 ml fractions were collected, each fraction was neutralized by the addition of 200 μΐ 1 , 0 M Tris pH 7.0 for each manifold.

. ·: ·; 25 listä entsyymiaktiivisuuden huippua eluoimalla 190 mM NaCkssä ja vast. 220 mM. ·: ·; 25 lists the peak of enzyme activity by elution in 190 mM NaCl and 220 mM

NaCkssä (kuv. III). Aktiivisuudet olivat vähintään 80 mU/mg proteiinia ja vast. 400 : ‘ ·.: mU/mg proteiinia.In NaCl (Fig. III). The activities were at least 80 mU / mg protein and resp. 400: ': mU / mg protein.

• · t t » • · ·• · t t »• · ·

Mono O-kromatografian. pH 8.0. entsyymin huippufraktion geelielektroforeesi .‘· 30 % · « kMono O-chromatography. pH 8.0. gel fraction electrophoresis of peak fraction of enzyme. '· 30% · «k

Entsyymin huippufraktion määräosa, joka eluoitiin 220 mM NaCkssä ja jonka aktiivi- I · suus oli 408 mU/mg proteiinia, laitettiin 10%:iselle SDS-polyakryyliamidigeelille sen • · · • · jälkeen, kun se oli lämpödenaturoitu puskurissa, joka sisälsi SDS:ä ja B- 18 110433 merkaptoetanolia (kuv. IV). Yksi ainoa kaista havaittiin fraktiosta, joka eluoitiin 220 mM NaClrssä. Tämän kaistan ilmeinen molekyylimassa on n. 73.000 - 75.000 daltonia.An aliquot of the peak enzyme fraction eluted in 220 mM NaCl and 408 mU / mg protein was applied to a 10% SDS-polyacrylamide gel after being heat denatured in buffer containing SDS. and B-18 110433 mercaptoethanol (Fig. IV). A single band was observed from the fraction eluted in 220 mM NaCl. The apparent molecular weight of this band is about 73,000 to 75,000 daltons.

73.000 - 75.000 daltonin kaistan identiteetin vahvistaminen alfa-amidointientsvvminä 5Reinforcement of the band identity of 73,000-75,000 Daltons as alpha amidation enzymes 5

Ylimääräisestä alfa-amidointientsyymivalmisteesta, joka oli puhdistettu käyttämällä yllä esitettyjä kriteerejä, käytetiin määräosia elektroforeesia varten ei-denaturoidulla 10%:isella akryyliamidigeelillä. 50 μ!:η määräosia laitettiin kummallekin kaistalle. Elektroforeesin jälkeen toisen kaistan proteiini visualisoitiin käyttämällä hopeavärjäys-10 menetelmää. Toisesta kaistasta leikattiin 3 mm:n suikaleita ja jokaista suikaletta inku-boitiin mikrotiitterilevyn yhdessä syvennyksessä. Jokaiseen syvennykseen lisättiin 100 μΐ seosta, joka sisälsi dansyylisubstraattia, katalaasia, askorbiinihappoa ja 150 mM Trisiä pH 7,0. Inkuboitiin 16 tunnin ajan 37 °C:ssa ravistellen jatkuvasti. Määräosat jokaisesta syvennyksestä analysoitiin sitten substraatin amidoiduksi tuotteeksi tapahtu-15 neen muunnon suhteen. Entsymaattista aktiivisuutta todettiin kahdessa geeliviipaleessa. Aktiivisuus vaelsi voimakkaasti värjäytyvän proteiinikaistan mukana vastaavassa värjätyssä geelikaistassa (kuv. V).Aliquots of the excess alpha-amidation enzyme preparation purified using the above criteria were used for electrophoresis on a non-denatured 10% acrylamide gel. 50 μ!: Η sections were placed in each lane. After electrophoresis, the second band protein was visualized using the silver staining method. 3 mm strips were cut from the second strip and each strip was incubated in one well of a microtiter plate. 100 μΐ of a mixture of dansyl substrate, catalase, ascorbic acid and 150 mM Tris pH 7.0 was added to each well. Incubate for 16 hours at 37 ° C with continuous shaking. Quantitative portions of each well were then analyzed for conversion to substrate amidated product. Enzymatic activity was observed in two gel slices. The activity migrated along the heavily stained protein band in the corresponding stained gel band (Fig. V).

Esimerkki 2 20 "V Menetelmät ihmisperäisen rekombinoidun kalsitoniinin valmistamiseksi • · · • ♦ · ; t · t Ihmisen kalsitoniini on 32-aminohappopeptidihormoni, jossa on amidoitu prolyylitähde • · · • · · · : ·. ·. sen karboksyylipäätteessä. Mikroorganismi manipuloitiin geneettisesti rekombinantti- • · « · ,··.·. 25 fuusioproteiinin muodostamiseksi, joka sisälsi aminohapposekvenssin, joka vastasi ih misen kalsitoniiniä. Fuusioproteiinigeeni suunniteltiin siten, että ihmisen kalsitoniinise- : 1 ·,: kvenssi tuettiin arginyylitähteellä sen aminopäätteessä ja sen karboksyylipäätteessä gly- • 1 ’' ’: syylitähteellä, joka myös päätti rekombinanttifuusioproteiinin (ks. kuv. VII). Ihmisen t«» . ·, ·, kalsitoniinigeenin yhdistämisen jälkeen plasmidiin sopivan fuusioplasmidin muodosta- . 1 1. 30 miseksi mikro-organismi transformoitiin tämän plasmidin kanssa ja saatiin fuusion il- .. 1. maisu (ks. kuv. VI). Tämä ihmisen kalsitoniinia sisältävä proteiini eristettiin rekombi-Example 2 20 "V Methods for Preparing Recombinant Calcitonin of Human Origin Human Calcitonin is a 32-amino acid peptide hormone having an amidated prolyl residue at its carboxyl terminus. The microorganism was genetically manipulated by a recombinant. - • · · · · · · · to form 25 fusion proteins containing the amino acid sequence corresponding to human calcitonin. The fusion protein gene was designed with the human calcitonin: 1 ·, quentum backed by an arginyl residue at its amino terminus and its carboxyl terminus. '': with a wart residue that also terminated the recombinant fusion protein (see Fig. VII). After incorporation of the human t «», ·, · calcitonin gene into a plasmid to form a suitable fusion plasmid, the microorganism was transformed with this plasmid and obtained. fusion il .. May 1st (see Fig. VI) This is human calcitone ini protein was isolated by recombinant

» I»I

‘. t 1; nanttimikro-organismien lysaateista saostamalla. Kysteinyylitähteet muunnettiin S- • · sulfonaateiksi ja lysyylitähteet lukittiin palautuvasti reaktiolla sitrakonihappoanhydridin 19 110433 kanssa. Koska ihmisen kalsitoniini ei sisällä arginiinia, rekombinanttifuusioproteiinin tryptinen hajottaminen tuotti peptidin, joka sisälsi ihmisen kalsitoniinisekvenssin, jossa oli karboksyyliterminaalinen glysiinipidennys. Tämä peptidi eristettiin joko käänteis-faasi-HPLC:llä (ks. kuv. VIII) tai ioninvaihtokromatografialla ja sen rakenne vahvistet-5 tiin aminohappo- ja mikrosekvenssianalyy sillä.'. t 1; from lysates of nant microorganisms by precipitation. The cysteine residues were converted to S- · sulfonates and the lysyl residues were reversibly blocked by reaction with citric acid anhydride 19 110433. Since human calcitonin does not contain arginine, tryptic digestion of the recombinant fusion protein yielded a peptide containing the human calcitonin sequence with a carboxyl terminal glycine extension. This peptide was isolated by either reverse phase HPLC (see Figure VIII) or ion exchange chromatography, and its structure was confirmed by amino acid and micro sequence analysis.

Peptidin glysyylitähde poistettiin ja viimeistä edellinen prolyyli muunnettiin prolii-niamidiksi tämän keksinnön mukaisella alfa-amidointientsyymillä. Tämän peptidin puo-lipreparatiivisen alfa-amidoinnin olosuhteiden esimerkki on seuraava: Lyofilisoitu pep-10 tidi (200 - 300 nanomoolia) (substraatti) liuotettiin 200 pl:aan 150 mM Tris-HCl- puskuria, pH 7, joka sisälsi n. 750 uU alfa-amidointientsyymivalmistetta. Entsyymi johdettiin joko rotan MTC-kudoksesta tai rotan MTC CA-77-solulinjasta peräisin olevasta käytetystä kudosviljelyväliaineesta. Entsyymi puhdistettiin siinä määrin, että koko pro-teolyyttinen aktiivisuus oli poistettu. Tämä suoritettiin ioninvaihto-ja ekskluusiokroma-15 tografian yhdistelmällä (ks. edellä esitettyä menetelmää). Puhdas, homogeeninen entsyymi ei ollut vaatimuksena. Sitten tähän seokseen lisättiin askorbiinihappoa ja kupari-sulfaattia riittävinä määrinä, niin että lopullisiksi konsentraatioiksi saatiin n. 3 mM ja vast. 2 uM. Saatua liuosta sekoitettiin ja inkuboitiin 37 °C:ssa 5-6 tunnin ajan. Tavanomaisesti substraatin tuotteeksi tapahtuvan muunnon prosenttimäärä on 70 - 90 %. S- . 20 sulfonaattiryhmien poistamisen jälkeen ihmisperäinen rekombinoitu kalsitoniini (rhCT) « · " V puhdistettiin käänteisfaasiHPLC:llä (ks. kuv. IX). Lopullinen tuote luonnehdittiin sen . I 1. retentiolla käänteisfaasi-HPLC:llä (ks. kuv. X), kvantitatiivisellä tryptisellä kartoituk- ; , ·, sella (ks. kuv. XI), aminohappoanalyysillä (ks. taulukko I) ja sen biologisella aktiivi- • 1 » • i · 1 : ·. ·. suudella (ks. kuv. XII). Kaikissa tapauksissa ihmisperäistä rekombinoitua kalsitoniiniä • · . 1: ·; 25 ei voitu erottaa ihmisen synteettisestä kalsitoniinistä.The glycyl residue of the peptide was removed and the last-last prolyl was converted to prolinamide with the alpha-amidating enzyme of the present invention. An example of the semi-preparative alpha-amidation conditions of this peptide is as follows: Lyophilized pep-10 (200-300 nanomolar) (substrate) was dissolved in 200 µl of 150 mM Tris-HCl buffer, pH 7 containing about 750 µL of alpha -amidointientsyymivalmistetta. The enzyme was derived from either a rat MTC tissue or a spent tissue culture medium from a rat MTC CA-77 cell line. The enzyme was purified to the extent that all proteolytic activity was removed. This was accomplished by a combination of ion exchange and exclusion chromatography (see method above). Pure, homogeneous enzyme was not a requirement. To this mixture was then added ascorbic acid and copper sulphate in sufficient amounts to give final concentrations of about 3 mM and respectively. 2 µM. The resulting solution was mixed and incubated at 37 ° C for 5-6 hours. Conventionally, the percentage of conversion to a substrate product is 70 to 90%. S-. After removal of the sulfonate groups, the recombinant human recombinant calcitonin (rhCT) «·" V was purified by reverse phase HPLC (see Fig. IX). The final product was characterized by its retention by reversed phase HPLC (see Fig. X), quantitative tryptic mapping, ·, (see Fig. XI), amino acid analysis (see Table I) and its biological activity (see Fig. XII). recombinant human calcitonin • ·. 1: ·; 25 could not be separated from human synthetic calcitonin.

: 1 ·, I Edellä esitetty osoittaa, että tämän keksinnön mukaisesti saadut valmisteet pystyvät • · • ’ “: amidoimaan fysiologisesti relevantin substraatin, esim. ihmisen kalsitoniinin, joka on • · · , ·. ·, valmistettu yhdistelmä-DNA-tekniikalla, s.o. sisältää ainoastaan L-aminohappoja.: 1 ·, I The above shows that the preparations obtained according to the present invention are capable of amidating a physiologically relevant substrate, e.g., human calcitonin, which is · · ·, ·. ·, Produced by recombinant DNA technology, m.p. contains only L-amino acids.

• · .’'1. 30 > · • » a I > ·• ·. '' 1. 30> · • »a I> ·.

> » I> »I

• · · t > I • »I • 4 20 110433• · · t> I • »I • 4 20 110433

VertailuesimerkitReference Examples

Esitetyn valmisteen aktiivisuuden vertailu tunnettuun alan tasoon Analvvsiiäriestelmien vertailu esitettyjen valmisteiden spesifisen aktiivisuuden määrit-5 tämiseksiComparison of Activity of the Prescribed Preparation with Prior Art Comparison of Analytical Systems to Determine Specific Activity of the Prepared Preparations

Tunnetulla alan tasolla on käytetty useita aktiivisuuden analysointijärjestelmiä. Useimmat tunnettuna alan tasona esitetyt työt ovat käyttäneet analyysiä, joka perustuu DTyr-Val-Gly:n muuntoon D-Tyr-Val-amidiksi. Tässä analyysissä käytetään radioaktiivisesti ίο leimattua merkkiainetta ( I-DTyr-Val-Gly), joka sekoitetaan ei-leimatun materiaalin (DTyr-Val-Gly) ylimäärän kanssa. Leimatun merkkiaineen muunnon mittaus mahdollistaa ekstrapoloinnin leimaamattomaan materiaaliin ja tämä puolestaan mahdollistaa aktiivisuuden laskemisen.Several activity analysis systems have been used in the prior art. Most of the works known in the art have used analysis based on the conversion of DTyr-Val-Gly to D-Tyr-Val amide. This assay uses a radiolabeled tracer (I-DTyr-Val-Gly) mixed with an excess of unlabeled material (DTyr-Val-Gly). Measuring the conversion of a labeled tracer allows extrapolation to unlabeled material, and this in turn allows for the calculation of activity.

15 Vaikka hakijat ovat käyttäneet tätä analyysiä, esitettyjen valmisteiden aktiivisuuden määritykset perustuvat siihen, että mitataan suoraan dansyyli-Tyr-Val-Gly:n muunto dansyyli-T yr-Vai-amidiksi.Although Applicants have used this assay, assays for the activity of the disclosed preparations are based on direct measurement of the conversion of dansyl-Tyr-Val-Gly to dansyl-Tγ-Val-amide.

Tunnettujen valmisteiden spesifisen aktiivisuuden mielekkään vertailun mahdollistami- . 20 seksi tämän keksinnön mukaisiin valmisteisiin on suoritettu kokeita analyysijäqestelmi- • · • · ” V en vertaamiseksi.To allow meaningful comparison of the specific activity of known preparations. Experiments have been conducted to compare analytical systems to the formulations of this invention.

• · · • · * I · • · ♦ · ; Koekäytännöt olivat seuraavat: » · · »«« · • · · t · · • · .*.·. 25 I. Monodanswli-L-Tvr-Val-Glv • · · - -• ;| Näissä kokeissa käytettiin entsyymilähteenä alfa-amidointientsyymivalmistetta, joka oli • ” ’: eristetty rotan medullaarisista kilpirauhaskarsinoomatuumoreista j a kudosvilj elyväliai- . v, neista, jotka oli kerätty CA-77-soluista. Käytetyn entsyymin konsentraatio oli kaikissa . · · ·. 30 kokeissa vakio, mikäli toisin ei ole mainittu.• · · • · * I · • · ♦ ·; The trial protocols were as follows: ». 25 I. Monodanswli-L-Tvr-Val-Glv • · · - - •; | In these experiments, an alpha-amidating enzyme preparation was used as the enzyme source, isolated from rat medullary thyroid carcinoma tumors and tissue culture medium. v, those harvested from CA-77 cells. The concentration of enzyme used was in all. · · ·. 30 experiments unless otherwise noted.

» · » *» » » » t • * » * · 21 110433»·» * »» »» T • * »* · 21 110433

Reaktioseos monodansyylisubstituutin muuntamiseksi sisälsi: 5 μΐ entsyymiä 5 μΐ 30 mM askorbaattia 5 5 μΐ 20 μΜ CuS04:ä 5 μΐ 100 pg/ml naudan haimakatalaasia 5 μΐ sisältäen 2 nmoolia substraattia 25 μΐ 150 mM TEStiä pH 7,0 10 Näytteet valmistettiin kahtena kappaleena ja niitä inkuboitiin 37 °C:ssa 10,20 ja 30 minuutin ajan. Entsymaattinen reaktio pysäytettiin lisäämällä 10 μΐ 500 mM EDTAtta. Substraatti ja tuote erotettiin käänteisfaasi-HPLCrllä käyttämällä Hewlett Packard-1090-nestekromatografiajäqestelmää ja määritys saatiin aikaan käyttämällä HP-3392-integraattoria. Monodansyyli-L-Tyr-Val-Gly:n muunnon alfa-amidoiduksi tuotteeksi is osoitettiin olevan lineaarinen ajan suhteen.The reaction mixture for the conversion of the monodansyl substituent contained: 5 μΐ enzyme 5 μΐ 30 mM ascorbate 5 5 μΐ 20 μΜ CuSO4 5 μΐ 100 pg / ml bovine pancreatic catalase 5 μΐ containing 2 nmole substrate 25 μΐ 150 mM TES pH 7.0 10 Samples were prepared in duplicate they were incubated at 37 ° C for 10.20 and 30 minutes. The enzymatic reaction was stopped by the addition of 10 μΐ 500 mM EDTA. The substrate and product were separated by reverse phase HPLC using a Hewlett Packard-1090 liquid chromatography system and assayed using an HP-3392 integrator. The conversion of monodansyl-L-Tyr-Val-Gly to the alpha-amidated product is shown to be linear over time.

II. 125I-D-Tvr-Val-Glv D-Tyr-Val-Gly ja D-Tyr-Val-NH2 jodattiin Pierce Chemical Companyn jodipalloilla.II. 125I-D-Tvr-Val-Glv D-Tyr-Val-Gly and D-Tyr-Val-NH 2 were iodinated with iodine balls of Pierce Chemical Company.

. 20 Radioaktiivisesti leimattua substraattia ja tuotetta käytettiin sulfyyli-propyyli- *!V kationinvaihtopylväänkalibroimiseksi. 125I-D-Tyr-Val-Gly:tä lisättiin 650 pMD-Tyr- .! _ i t Val-Gly:hyn ja käytettiin substraattina. Reaktioseos monodansyylisubstraatin muunta- k · ; miseksi sisälsi: • · · 14· · » * · I · • · ,' j1. 25 5 μΐ entsyymiä 5 μΐ askorbaattia (30 mM) : ’ ·,: 5 μΐ 100 pg/ml katalaasia 5 μΐ20 pMCuSO^ä , ·, *, 5 μΐ substraattia, 650 μΜ lopullinen kons.. The radiolabeled substrate and product were used to calibrate the sulfylpropyl * cation exchange column. 125I-D-Tyr-Val-Gly was added to 650 pMD-Tyr. Val-Gly and used as a substrate. Reaction Mixture Monodansyl Substrate Mod. for msex contained: • · · 14 · · »* · I · • ·, 'j1. 5 μΐ enzyme 5 μΐ ascorbate (30 mM): '·,: 5 μΐ 100 pg / ml catalase 5 μΐ20 pMCuSO ^, ·, *, 5 μΐ substrate, 650 μΜ final conc.

."1. 30 25 μΐ 150 mM TES:iä pH 7,0 »*k i » · » k Näytteitä inkuboitiin 10,20 ja 30 minuutin ajan 37 °C:ssa. Reaktio pysäytettiin lisää- • k » • k mällä 500 mM EDTA:ta. Koko näyte laimennettiin 10 mM natriumfosfaattipuskurilla, 22 110433 pH 5,2, ja laitettiin sulfyyli-propyyli-kationinvaihtopylvääseen. Substraatti ei sitoudu pylvääseen. Amidoitu tuote eluoitiin 500 mM NaCl:llä. Radioaktiivisesti leimatun substraatin muunto tuotteeksi oli lineaarinen ajan suhteen.. "1. 30 25 μΐ 150 mM TES pH 7.0 ki ki» »Näyt Samples were incubated for 10.20 and 30 minutes at 37 ° C. The reaction was stopped by the addition of 500 mM KES. EDTA: The whole sample was diluted with 10 mM sodium phosphate buffer, 22 110433 pH 5.2, and applied to a sulfyl-propyl-cation exchange column The substrate does not bind to the column The amidated product was eluted with 500 mM NaCl.

5 III. D-Tvr-Val-Glv D-Tyr-Val-Gly:n amidointiin käytetyt reaktio-olosuhteet olivat samat kuin dansyylin ja jodattujen substraattien kohdalla. Reaktioseoksen substraattikonsentraatio oli 650 uM. Substaatin ja tuotteen erotus saadaan aikaan gradienttieluoinnilla käänteisfaasi-HPLC:llä käyttämällä HP-1090-nestekromatografiajärjestelmää. Pylvään effluentteja io valvottiin 280 nm.ssä. Tämän analyysin herkkyystaso on paljon alhaisempi kuin dansyylin tai jodattujen substraattien. Tämän alhaisemman herkkyystason sovittamiseksi alfa-amidointireaktiot suoritettiin pitempinä aikajaksoina ja/tai alfa-amidointientsyymin suuremmilla määrillä.5 III. The reaction conditions used for the amidation of D-Tvr-Val-Glv D-Tyr-Val-Gly were the same as for dansyl and iodinated substrates. The reaction mixture had a substrate concentration of 650 µM. The separation of the substrate and the product is accomplished by gradient elution by reverse phase HPLC using an HP-1090 liquid chromatography system. The column effluents were monitored at 280 nm. The sensitivity of this assay is much lower than that of dansyl or iodinated substrates. To accommodate this lower level of sensitivity, alpha-amidation reactions were conducted over longer periods of time and / or with higher amounts of alpha-amidation enzyme.

is 125I-D-Tyr-Val-Gly:n 125I-D-Tyr-Val-amidiksi ja dansyyliTyr-Val-Gly:n dansyyli-Tyr-Val-amidiksi tapahtuvan jakomuunnon arvojen analyysi osoittaa, että jokaisena ajankohtana muunnetaan n. 1,55 kertaa enemmän jodattua substraattia kuin dansyylisubst-raattia. Siten verrattaessa tunnetun alan tason analyysijäqestelmää hakijoiden käyttämään analyysijärjestelmään on käytettävä muuntotekijää, joka on 1,5 kertaa dansyy-, 20 lisubstraattimenetelmällä (hakijoiden) määritetty aktiivisuus.analysis of the split values of 125I-D-Tyr-Val-Gly to 125I-D-Tyr-Val-amide and dansylTyr-Val-Gly to dansyl-Tyr-Val-amide shows that about 1 is converted at each time point, 55 times more iodinated substrate than dansyl substrate. Thus, a conversion factor of 1.5 times the activity determined by the Danesian substrate method (s) must be used when comparing the prior art analytical system to the analytical system used by applicants.

• i • i I » · · • · ι i · ,! * Edelleen jonkin verran ankarampaa kineettistä analyysiä on myös käytetty (hakijoiden) » » . dansyyli-Tyr-Val-Gly-analyysin vertaamiseksi (tunnetun alan tason) D-Tyr-Val-Gly- • » · ; ·. ·, analyysiin. Tämä analyysi osoittaa: » · • · • ·» jc * · · I I I i• i • i I »· · • ι i ·,! * Some more stringent kinetic analysis has also been used (by applicants) »». for comparison of dansyl Tyr-Val-Gly analysis (known in the art) to D-Tyr-Val-Gly- • · ·; ·. ·, For analysis. This analysis shows: »jc * · · I I I i

Substraatti Km Vmax D-Tyr-Val-Gly 37 31 • * (tekniikan taso) i · » dansyyli-Tyr-Val-Gly 1,7 21 • 1 I • · ,·**, 30 (hakijoiden) • · II» I > » * * *Substrate Km Vmax D-Tyr-Val-Gly 37 31 • * (Prior Art) i · »Dansyl-Tyr-Val-Gly 1.7 21 • 1 I • ·, · **, 30 (Applicants) • · II» I> »* * *

I II I

\ \ Kuten voidaan nähdä vertaamalla näiden kahden substraatin maksimaalista nopeutta • i * (Vmax = pmol tuotetta/min/μΐ) D-TyrVal-Gly (tekniikan taso) tuottaa n. 1,48 niin pal- 23 110433 jon aktiivisuutta kuin dansyyli-Tyr-Val-Gly (hakijat). Tämä on yhtäpitävä yllä esitettyjen havaintojen kanssa ja vahvistaa ne.As can be seen by comparing the maximum velocity of these two substrates • i * (Vmax = pmol product / min / μΐ) D-TyrVal-Gly (state of the art) produces about 1.48 as much activity as dansyl Tyr -Val-Gly (applicants). This is consistent with and confirms the above findings.

Aktiivisuuden vertailu 5Comparison of activity

Eipper et ai. (PNAS) esittävät sivulla 5147, kuv. 4, että Vmax on 39 pikomoo-lia/mikrogramma/tunti. Tämä vastaa spesifistä aktiivisuutta, joka on 0,65 mU/mg prote-iinia/min. Tämä on korkein aktiivisuus, mitä on tähän asti alalla esitetty. Jakamalla tämä edellä mainitulla muuntotekijällä 1,5 johdetaan spesifinen aktiivisuus, joka on 0,4 10 mU/mg proteiinia/ min. Tätä arvoa voidaan nyt verrata suoraan hakijoiden saavuttamiin edellä mainittuihin spesifisiin aktiivisuuksiin. Hakijat, kuten edellä esitettiin, ovat saavuttaneet aktiivisuuksia, jotka ovat vähintään 25 mU/mg proteiinia ja suurempia kuin 1500 mU/mg proteiinia. Hakijat ovat siten saavuttaneet aktiivisuuden, joka on 60 - yli 3.750 kertaa Eipperin (PNAS) esittämä aktiivisuus.Eipper et al. (PNAS) on page 5147, fig. 4 that Vmax is 39 picomoles / microgram / hour. This corresponds to a specific activity of 0.65 mU / mg protein / min. This is the highest activity so far reported in the art. By dividing this by the above conversion factor 1.5, a specific activity of 0.4 to 10 mU / mg protein / min is derived. This value can now be directly compared to the specific activities mentioned above achieved by the applicants. Applicants, as discussed above, have achieved activities of at least 25 mU / mg protein and greater than 1500 mU / mg protein. Applicants have thus achieved an activity of 60 - more than 3,750 times that of Eipper (PNAS).

1515

Esimerkki 3Example 3

Rotan MTC-tuumorista peräisin olevien alfa-amidointientsvvmien puhdistus ia karakterisointi 20 . ’ * *: Jäädytetty rotan MTC-kudos jauhettiin hyvin pieniksi fragmenteiksi ja homogenoitiin . ' · vesipitoisessa puskurissa käyttämällä Polytron-homogenisaattoria. Alhaisella nopeudel- •. · ; la suoritetun linkoamisen jälkeen supematantti säästettiin ja pelletti uutettiin uudelleen : *. · tuoreella puskurilla. Tämä toinen homogenaatti alistettiin jälleen alhaisella nopeudella :.: * 25 tapahtuvaan linkoukseen ja tämä supematantti yhdistettiin ensimmäisen kanssa. Nämä kaksi yhdistettyä supematanttia selkeytettiin sitten linkoamalla suurella nopeudella ja • # · tämän linkouksen supematanttia käytettiin lähtöaineena entsyymin puhdistamiseksi.Purification and Characterization of Rat MTC Tumor Alpha Amidation Enzymes 20. '* *: Frozen rat MTC tissue was ground to very small fragments and homogenized. · In aqueous buffer using a Polytron homogenizer. At low speed •. ·; After centrifugation on the supernatant, the supernatant was saved and the pellet re-extracted: *. · Fresh buffer. This second homogenate was again subjected to low speed centrifugation: * 25 and this supernatant was combined with the first. The two combined supernatants were then clarified by high speed centrifugation and the supernatant of this centrifuge was used as a starting material to purify the enzyme.

• » • · · :;: Suoritettiin korkealla nopeudella lingotun supematantin ammoniumsulfaattijakotislaus.The high-speed centrifuged supernatant was subjected to ammonium sulfate fractionation.

' ·. · * 30 Suurimman osan entsyymiaktiivisuudesta todettiin saostuvan 26 - 40 %:n ammonium- | sulfaattifraktiossa ja tämän fraktion pelletti puhdistettiin edelleen alla esitetyllä tavalla.'·. · * 30 Most of the enzyme activity was found to be precipitated with 26-40% ammonium | sulfate fraction and the pellet of this fraction was further purified as shown below.

• · · » · 24 110433• · · »· 24 110433

Ekskluusiokromatografia suoritetiin Sephacryl S-300-pylväällä. Esimerkissä 1 koko entsyymi eluoitiin pois tästä pylväästä aktiivisuuden yhdessä ainoassa huipussa. Tässä esimerkissä pylvään pituutta lisättiin ja pylvään virtausnopeutta vähennettiin. Näissä uusissa eluointiolosuhteissa nähtiin aktiivisuuden suurehko huippu (kuten esimerkissä 5 1), jota seurasi pienempi jäljessä tuleva huippu, joka voi vastata entsyymin alhaisem man molekyylipainon omaavaa muotoa. Tässä kohdassa on epäselvää, esiintyykö entsyymin alhaisen molekyylipainon omaava muoto in vivo vai tuotetaanko se osittaisella proteolyyttisellä sulatuksella uuttamisen ja puhdistuksen aikana.Exclusion chromatography was performed on a Sephacryl S-300 column. In Example 1, the entire enzyme was eluted from this column at a single peak of activity. In this example, the column length was increased and the column flow rate decreased. Under these new elution conditions, a larger peak of activity was seen (as in Example 5 1), followed by a smaller downstream peak, which may correspond to a lower molecular weight form of the enzyme. At this point, it is unclear whether the low molecular weight form of the enzyme occurs in vivo or is produced by partial proteolytic digestion during extraction and purification.

ίο S-300-pylvään aktiivisuuden suurempi huippu yhdistettiin ja kromatografoitiin Mono Q-pylväällä pH-arvossa 6,0. Tässä esimerkissä käytettiin suurempaa, preparatiivista pylvästä kuin esimerkissä 1 (Mono Q HR 10/10), joka eluoitiin käyttämällä vähemmän jyrkkää lineaarista suolagradienttia. Näiden muutosten tuloksena tässä vaiheessa havaittiin neljä alfa-amidointientsyymiaktiivisuuden huippua, jotka eluoitiin 160 mM, 200 15 mM, 220 mM ja 240 mM NaClrssä (kuvion XIII huiput I, H, III ja vast. IV). Tämä osoittaa, että on olemassa entsyymin monenlaisia muotoja ja että näillä muodoilla on varausheterogeenisyys. Edelleen proteiinien polyakryyliamidigeelianalyysi entsyymiak-tiivisuushuipuissa osoittaa, että huiput II, III ja IV sisältävät suunnilleen saman molekyylipainon omaavan alfa-amidointientsyymin (s.o. 73.000 75.000), kun taas huippu I : *: 20 sisältää erilaisen, mahdollisesti pienemmän molekyylipainon omaavan entsyymin. Hui- IM · . * · ·: pun III aktiivisuus puhdistettiin homogeeniseksi seuraavasti: • · »· · • · t · • · __ • t · · Huipun III entsyymi yhdistettiin j a kromatografoitiin Mono Q HR 10/10-pylväällä pH- • *. ’ arvossa 8,0 (kuv. XIV). Entsyymi eluoitiin tästä pylväästä yhtenä ainoana huippuna 250 • · · •.· * 25 mM NaCl:ssä ja geelianalyysi vahvisti, että entsyymi oli puhdistettu homogeeniseksi (kuv. XVa, kaista 6). Seuraavat karakterisointikokeet suoritettiin huipun III puhdistetul- « ·The larger peak of the S-300 column activity was pooled and chromatographed on a Mono Q column at pH 6.0. In this example, a larger, preparative column was used than in Example 1 (Mono Q HR 10/10) eluted using a less steep linear salt gradient. As a result of these changes, four peaks of alpha amidating enzyme activity were detected at this stage, eluted in 160 mM, 200 15 mM, 220 mM and 240 mM NaCl (peaks I, H, III and IV of Figure XIII). This indicates that there are various forms of the enzyme and that these forms have charge heterogeneity. Further, the polyacrylamide gel analysis of the proteins at the enzyme activity peaks shows that peaks II, III and IV contain an alpha amidating enzyme of approximately the same molecular weight (i.e., 73,000 to 75,000), whereas peak I: *: 20 contains a different, possibly lower molecular weight. Hui- IM ·. The purine activity was purified to homogeneity as follows: Peak III enzyme was pooled and chromatographed on a Mono Q HR 10/10 column pH- *. 'At 8.0 (Fig. XIV). The enzyme was eluted from this column as a single peak in 250 mM NaCl and gel analysis confirmed that the enzyme had been purified to homogeneity (Fig. XVa, lane 6). The following characterization tests were performed on Peak III purification results.

• I I• I I

' · * · la entsyymillä: • · · • · · • · :: 1. Huipun III entsyymin molekyylipaino määritettiin 7 %:n polyakryyliamidigeeli- •...: 30 analyysillä n. 75.000 daltoniksi (kuv. XVb).The molecular weight of the peak III enzyme was determined to be about 75,000 daltons by 7% polyacrylamide gel analysis (Fig. XVb).

: *. 2. Entsyymin aktiivisuuden pH-optimi määritettiin arvoksi 5,0-5,5 käyttämällä sub straattina N-dansyyli-Tyr-ValGly:tä (kuv. XVI). Kuitenkin entsyymin lisääntyneen sta- 25 110433 biiliuden johdosta neutraalissa pH-arvossa voi olla edullista suorittaa amidointireaktio tällaisessa pH-arvossa.: *. 2. The pH optimum for enzyme activity was determined to be 5.0-5.5 using N-dansyl-Tyr-ValGly as a substrate (Fig. XVI). However, due to the increased stability of the enzyme at 110433 neutral pH, it may be advantageous to carry out an amidation reaction at such pH.

3. Määritettiin, että entsyymiaktiivisuuden kofaktoriksi vaaditun kuparin määrä oli 5 kääntäen verrannollinen entsyymin puhtauden suhteen. Homogeeniseksi puhdistettu entsyymi vaati 0,1 μΜ tai vähemmän Cu^-ioneja maksimaalista aktiivisuutta varten, kun taas entsyymin raa'at valmisteet tarvitsivat 2 μΜ Cu^-ioneja.3. It was determined that the amount of copper required as the cofactor for enzyme activity was inversely proportional to the purity of the enzyme. The homogenized purified enzyme required 0.1 μΜ or less Cuu ions for maximal activity, while the crude enzyme preparations required 2 μΜ Cu ^ ions.

4. Entsyymin isoelektrinen piste (pl) oli 4,8.4. The isoelectric point (pI) of the enzyme was 4.8.

10 5. Huipun III homogeenisen entsyymin spesifinen aktiivisuus oli 2.100 mU/mg proteiinia.5. The specific activity of the peak III homogeneous enzyme was 2,100 mU / mg protein.

Huipun II entsyymi puhdistettiin myös homogeeniseksi. Kuitenkin tämän entsyymin is kanssa todettiin, että Mono Q-kromatografia pH-arvossa 8,0 oli riittämätön homogeenisen valmisteen valmistamiseksi. Tästä syystä Mono Q-pylvään, pH 6,0, huipun II koko entsyymi (kuv. XIII) dialysoitiin 1 M Trisiä, pH 7,0, vastaan ja täytettiin fenyylisefa-roosipylvääseen, joka oli tasapainotettu samalla puskurilla. Suvuin osa saastuttavista proteiinilajeista otettiin talteen pylvään läpivirtauksessa ja amidointientsyymi, joka elu-: : 20 oitiin myöhemmässä vaiheessa, oli olennaisesti puhdistettu. Fenyylisefaroosipylvään •, ’" yhdistetyn entsyymin edelleenpuhdistus Mono Q HR 10/10-pylväällä, pH 8,0, tuotti * « ♦Peak II enzyme was also purified to homogeneity. However, with this enzyme, it was found that Mono Q chromatography at pH 8.0 was insufficient to prepare a homogeneous preparation. Therefore, the entire enzyme (Fig. XIII) of the Mono Q column, pH 6.0, peak II was dialyzed against 1M Tris, pH 7.0, and loaded onto a phenyl sepharose column equilibrated with the same buffer. The innermost portion of the contaminating protein species was recovered by column flow and the amidating enzyme eluted at a later stage was substantially purified. Further purification of the combined enzyme on the Phenyl Sepharose column, '' on a Mono Q HR 10/10 column, pH 8.0, gave * «♦

• *.: huipun II entsyymin homogeenisen valmisteen, joka eluoitiin pylväästä 220 mM*: A homogeneous preparation of peak II enzyme eluted from the column at 220 mM

• · :.: : NaClissä tai sen yli.• ·:.:: In or above NaCl.

• » · • · • · · "·’ ’ 25 Huipun II entsyymin karakterisointi vahvisti, että *; * · 1. Huipun II entsyymin molekyylipaino 7 %:n polyakryyliamidigeelielektroforeesilla oli n. 73.000 - 75.000 daltonia. Siten huipun Ilja huipun III entsyymejä ei voitu erottaa • » v. * vertaamalla niiden molekyylimassaa.Characterization of the peak II enzyme confirmed that *; * · 1. The molecular weight of the peak II enzyme at 7% polyacrylamide gel electrophoresis was about 73,000-75,000 daltons. Thus, peak I and A peak III enzymes were not present. could be distinguished • »v. * by comparing their molecular weights.

’···* 30'··· * 30

| ’ m‘· 2. Huipun II entsyymin aktiivisuuden pH-optimi oli 5,0-5,5. Jälleen tämä huipun II| 'M' · 2. The pH optimum for peak II enzyme activity was 5.0-5.5. Again this peak II

:: entsyymin ominaisuus on sama kuin huipun III entsyymin.:: The enzyme has the same property as peak III enzyme.

26 110433 f ! 3. Huipun II entsyymin isoelektrinen piste (pi) oli n. 5,8.26 110433 f! 3. The isoelectric point (pi) of the peak II enzyme was about 5.8.

Esimerkki 4 5 CA-77-solukudosvilielwäliaineista johdetun alfa-amidointientswmin puhdistus ia karakterisointiExample 4 Purification and Characterization of 5α-Amidation Enzyme Derived from CA-77 Cell Tissue Culture Media

Rotan medullaarista kilpirauhaskarsinoomasolulinjaa, CA-77, kasvatettiin yksikerroksisena viljelynä 150 cm3:n T-pulloissa (Corning) 8 %:ssa C02.’a. Viljely pidettiin määrä-10 tyssä väliaineessa, joka sisälsi Dulbecco's Modified Eagle Mediumia: F-10 (1:1), 3,7 g!\ NaHCC^.a, 5 pg/ml transferriiniä, 10 pg/ml insuliinia, 30 nM seleeniä ja 4 pg/ml gen-tamysiinisulfaattia. Tällä tavalla kasvatettuja viljelyjä voitiin säilyttää loputtomiin, jos väliaine vaihdettiin joka 48. tunti. Solujen kannan lisäämiseksi niitä aliviljeltiin ja kasvatettiin kolmen päivän ajan väliaineessa, joka sisälsi seerumia (5 % hevosen ja 2,5 % 15 fetaalisen vasikan seerumia). Solut pestiin sitten kaksi kertaa fosfaattipuskuroidulla suolaliuoksella ja täydennettiin määrätyllä väliaineella.The rat medullary thyroid carcinoma cell line, CA-77, was grown as a monolayer in 150 cm 3 T flasks (Corning) at 8% CO 2. The culture was maintained in the specified medium containing Dulbecco's Modified Eagle Medium: F-10 (1: 1), 3.7 g NaHCO3, 5 pg / ml transferrin, 10 pg / ml insulin, 30 nM selenium and 4 pg / ml gen tamycin sulfate. Cultures grown in this manner could be stored indefinitely if the medium was changed every 48 hours. To increase the cell strain, they were subcultured and grown for three days in medium containing serum (5% horse and 2.5% 15 fetal calf serum). The cells were then washed twice with phosphate buffered saline and supplemented with a prescribed medium.

Kudosviljelyväliaineet kerättiin aseptisesti 48 tunnin aikataululla ja varastoitiin -20 °C:ssa siihen asti, kun ne puhdistettiin. Kudosviljelyväliaineet (tavanomaisesti 6 :*: 20 litraa) laimennettiin 2 litralla deionoitua vettä (3:1) ja laitettiin 50 ml/min.:n virtausno- • ‘" peudessa heikkoon DEAE-anioninvaihtopatruunaan (Cuno =f=250), joka oli edellä tasa- • painotettu 1,0 litralla 20 mM bis Tris:HCl:ä, pH 6,0,4 °C. Alfa-amidointientsyymi ("al-Tissue culture media were harvested aseptically over a 48-hour schedule and stored at -20 until purification. Tissue culture media (conventional 6: *: 20 liters) was diluted with 2 liters deionized water (3: 1) and placed at 50 ml / min in a weak DEAE anion exchange cartridge (Cuno = f = 250) above. equilibrated with 1.0 L of 20 mM bis Tris: HCl, pH 6.0.4 ° C.

:.· : fa-AE") eluoitiin patruunasta asteittain virtausnopeuden ollessa n. 50 ml/min. 50 mM:. ·: Fa-AE ") was gradually eluted from the cartridge at a flow rate of about 50 ml / min. 50 mM

: . ‘ Tris HCkllä, pH 7,0, joka sisälsi 500 mM NaCl:ä. Kahden anioninvaihtovalmisteen * · · *·' 25 fraktiot, jotka sisälsivät alfa-AE-aktiivisuuden (spesifinen aktiivisuus 10-15 mU/mg), yhdistettiin ja konsentroitiin 4-...5-kertaiseksi alennetussa paineessa käyttämällä Savant t · * RH-100 prep. roottoria.:. Tris HCl pH 7.0 containing 500 mM NaCl. Fractions of two anion exchange preparations * · · * · 'containing alpha-AE activity (specific activity 10-15 mU / mg) were pooled and concentrated 4 to 5-fold under reduced pressure using Savant t · * RH-100 prep. rotor.

« · *. v Tämä materiaali laitettiin suoraan 5 x 50 cm:n pylvääseen, joka sisälsi Sephacryl 300- » · ‘ · · · * 30 SF.ä (Pharmacia). Liikkuva faasi oli 100 mM Tris:HCl, pH 7,0,1,0 ml/min. :n virtaus- j ‘nopeudessa. Koko geelisuodatuskromatografia suoritettiin myös 4 °C:ssa (kuv. XVII).«· *. v This material was applied directly to a 5 x 50 cm column containing Sephacryl 300-> · · · 30 SF (Pharmacia). The mobile phase was 100 mM Tris: HCl, pH 7.0.1.0 ml / min. at a flow rate. All gel filtration chromatography was also performed at 4 ° C (Fig. XVII).

• · 27 110433• · 27 110433

Amidointientsyymivalmiste on tässä puhdistusvaiheessa vapaa ei-spesifisestä proteo-lyyttisestä aktiivisuudesta ja sen aktiivisuus on vähintään 50 mU/mg proteiinia. Tämän vaiheen amidointientsyymivalmistetta on käytetty onnistuneesti rekombinoidun gly-laajennetun ihmisen kalsitoniinin ja kasvuhormonia vapauttavan tekijän amidoimiseksi.The amidation enzyme preparation at this purification step is free from non-specific proteolytic activity and has an activity of at least 50 mU / mg protein. The amidation enzyme preparation of this step has been used successfully to amidate recombinant Gly-expanded human calcitonin and growth hormone releasing factor.

5 Lähtemällä solutiheydestä 1 -1,5 x 106 solua/ml (T-pulloista) olemme tavanomaisesti saaneet saantona 200 - 350 mU amidointientsyymiaktiivisuutta/1 käytettyä väliainetta näiden kahden puhdistusvaiheen jälkeen. Entsyymi on stabiili ja sopiva käytettäväksi liuoksena tai kiinteään kantoaineeseen suoritetun immobilisoinnin jälkeen.Starting at a cell density of 1 -1.5 x 10 6 cells / ml (from T-flasks), we have conventionally obtained a yield of 200-350 mU of amidating enzyme activity / liter of medium after these two purification steps. The enzyme is stable and suitable for use as a solution or after immobilization on a solid support.

io Pylväsfraktiot, jotka sisältävät alfa-AE-aktiivisuuden, yhdistettiin ja dialysoitiin sitten 20 mM bis Tris:HCl:n, pH 6,0,6 litraa vastaan. Entsyymi laitettiin Mono Q HR 10/10 vahvaan anioninvaihtopylvääseen (Pharmacia), joka oli edellä tasapainotettu 20 mM bis Tris:HCl:llä, pH 6,0. Entsyymi eluoitiin pylväästä käyttämällä lineaarista 0 - 300 mM NaCl:n gradienttia kolmen tunnin kuluessa virtausnopeuden ollessa 2,5 ml/min. Neljä 15 alfa-amidointientsyymiaktiivisuuden kromatografisesti erilaista muotoa erotettiin tässä puhdistusvaiheessa. Huiput numeroitiin pylvään eluointijäqestyksessä (kuv. XVIII). Huiput III ja IV merkitsevät entsyymin korkeamman molekyylipainon omaavia muotoja ja vastaavat MTC-tuumorista johdettuja huippuja Ilja III. Huiput I ja II merkitsevät entsyymin alhaisemman molekyylipainon omaavia muotoja, jotka voivat olla huipun III : ’: 20 j a IV proteolyyttisiä fragmenttej a.The column fractions containing alpha-AE activity were pooled and then dialyzed against 20 mM bis Tris: HCl, pH 6.0.6 L. The enzyme was loaded on a Mono Q HR 10/10 strong anion exchange column (Pharmacia) previously equilibrated with 20 mM bis Tris: HCl, pH 6.0. The enzyme was eluted from the column using a linear gradient of 0-300 mM NaCl over three hours at a flow rate of 2.5 mL / min. Four chromatographically different forms of alpha amidating enzyme activity were separated in this purification step. The peaks were numbered in the column elution estimate (Fig. XVIII). Peaks III and IV represent the higher molecular weight forms of the enzyme and correspond to peaks derived from MTC tumor Ila and III. Peaks I and II denote lower molecular weight forms of the enzyme, which may be proteolytic fragments of peak III: IV and IV.

• '.: Laboratoriossamme tunnistetut neljä erilaista alfa-amidointientsyymin muotoa poikkea- • · :. · : vat toisistaan kokonaispintavarauksensa suhteen, kuten osoitetaan erilaisilla retentio- i '.: ajoilla vahvan anioninvaihtokromatografian aikana (kuv. XVIII). Näiden entsyymin • · t• '.: The four different forms of alpha-amidating enzyme identified by our laboratory • •:. · Differ in their total surface charge, as indicated by various retention times during strong anion-exchange chromatography (Fig. XVIII). These · · t

V * 25 nelj än kromatografisesti erilaisen muodon pH-optimi on myös erilainen. Kuvion XIXThe pH optimum of four chromatographically different forms of V * 25 is also different. XIX

tulokset osoittavat, että huipuilla lilja IV on samanlainen pH-optimi 5,0 - 5,5. Nämä • · · ‘ · tulokset ovat yhtäpitäviä pH-optimin kanssa, joka määritettiin MTC-tuumorista puhdis- • · tetuille huipuille II ja III. Huipuilla I ja II on paljon laajempi pH-aktiivisuusalue, joka :.:. * on 5 - 8,5 (kuv. XIX). Nämä tulokset ovat tarkoin yhtäpitäviä pH-optimien kanssa, joita ‘ · · · * 30 ovat esittäneet Eipper et ai., Peptides, Voi. 4, s. 921 -28 (1983) ja Murthy et ai., J. Biol.the results show that at the peaks the lily IV has a similar pH optimum of 5.0 to 5.5. These results are consistent with the pH optimum determined for peaks II and III purified from the MTC tumor. Peak I and II have a much wider pH activity range which:.:. * is 5 to 8.5 (Fig. XIX). These results are in close agreement with the pH optima reported by Eipper et al., Peptides, Vol. 4, pp. 921-28 (1983) and Murthy et al., J. Biol.

Chem., Voi. 261, s. 1815-22 (1986).Chem., Vol. 261, pp. 1815-22 (1986).

• » , » · • · · • · 28 110433 ΙΛί• »,» · • · · · · 28 110433 ΙΛί

Huipuista II ja IV peräisin olevan entsyymin radioaktiivinen merkintä Na I:llä ja SDS-PAGE:lla vahvistivat, että huipun IV entsyymiaktiivisuuden likimääräinen mole-kyylimassa oli 73 - 75 kDal, kun taas huipun II entsyymiaktiivisuus oli alle 55 kD. Tarkka molekyylipaino on tuntematon huipun II entsyymille, koska sitä ei puhdistettu 5 homogeeniseksi (useat proteiinikaistat ovat ilmeisiä 45 - 55 kDal:n alueella).The radioactive labeling of the enzyme from peaks II and IV by Na I and SDS-PAGE confirmed that the peak Mole molecular weight of the enzyme IV was 73-75 kDal, whereas the peak II had less than 55 kD. The exact molecular weight is unknown for Peak II because it was not purified to homogeneous (several protein bands are apparent in the 45-55 kDal range).

Huipun III ja IV entsyymi voidaan puhdistaa homogeeniseksi käyttämällä hydrofobisen vuorovaikutuskromatografian ja vahvan anioninvaihtokromatografian yhdistelmää pH-arvossa 8,0. Huipun IV entsyymin (kuv. XVIII) aktiivisuus yhdistettiin, konsentroitiin 10 n. 2 ml:aan tyhjiössä ja laitettiin suoraan 1,3 x 8 cm:n pylvääseen, jossa oli fenyylisefa-roosia (Pharmacia), joka oli tasapainotettu 500 mM Tris:HCl:llä, pH 7,0. Alfa-AE-aktiivisuuden sisältävät fraktiot eluoitiin tasapainotuspuskurilla virtausnopeudella 0,5 ml/min. (kuv. XX). Alfa-amidointiaktiivisuuden sisältävät huippufraktiot yhdistettiin, dialysoitiin 50 mM Tris:HCl:ä, pH 8,0, vastaan, minkä jälkeen ne laitettiin Mono Q HR is 10/10-pylvääseen, joka oli tasapainotettu 50 mM Tris:HCl:llä, pH 8,0. Entsyymi eluoitiin pylväästä käyttämällä lineaarista 0 - 300 mM NaCl:n gradienttia kolmen tunnin kuluessa virtausnopeuden ollessa 2,0 ml/min. (kuv. XXI). Alfa-AE-aktiivisuuden sisältävät fraktiot, jotka oli eluoitu 240 mM:ssä tai yli n. 240 mM:ssä, yhdistettiin, säädettiin 0,001 %:iin (v/v) Triton X-100:ssa ja varastoiotiin 4 °C:ssa. Puhdistetun entsyymin : ’: 20 spesifiseksi aktiivisuudeksi määritettiin n. 1500 mU/mg proteiinia pH-arvossa 7,0. Hui- .' · ·: pun III alfa-AE-aktiivisuus puhdistettiin homogeeniseksi käyttämällä huipun IV yhtey- . "/· dessä esitettyjä menetelmiä.Peak III and IV enzyme can be purified to homogeneity using a combination of hydrophobic interaction chromatography and strong anion exchange chromatography at pH 8.0. The activity of Peak IV enzyme (Fig. XVIII) was pooled, concentrated to about 10 ml in vacuo and directly applied to a 1.3 x 8 cm column containing phenyl sepharose (Pharmacia) equilibrated with 500 mM Tris: HCl. at pH 7.0. Fractions containing alpha-AE activity were eluted with equilibration buffer at a flow rate of 0.5 ml / min. (Fig. XX). Peak fractions containing alpha amidating activity were pooled, dialyzed against 50 mM Tris: HCl, pH 8.0, then loaded onto a Mono Q HR is 10/10 column equilibrated with 50 mM Tris: HCl, pH 8 , 0. The enzyme was eluted from the column using a linear gradient of 0-300 mM NaCl over three hours at a flow rate of 2.0 mL / min. (Fig. XXI). Fractions containing alpha-AE activity eluted at 240 mM or greater than about 240 mM were pooled, adjusted to 0.001% (v / v) in Triton X-100 and stored at 4 ° C. The specific activity of the purified enzyme: ': 20 was determined to be about 1500 mU / mg protein at pH 7.0. Hui-. ' · ·: Pur III alpha-AE activity was purified to homogeneity using peak IV coupling. "/ · D.

• I• I

• · · • · · * • · · : *. · Tuumorin huipun (esim. 3) ja kudosviljelyn huipun (esim. 4) fysikaalis-kemialliset omi- • t · :* 25 naisuudet mukaanlukien molekyylimassa (73.000 - 75.000 daltonia), pH-optimi (5,0 - 5,5), aminoterminaalisekvenssi ja eluointiasema (suurempi kuin n. 240 mM natrium- • ·• · · • · · * • · ·: *. · Physico-chemical properties of tumor peak (eg 3) and tissue culture peak (eg 4): • 25 characteristics including molecular weight (73,000-75,000 Daltons), pH optimum (5.0-5.5), amino terminal sequence and elution position (greater than about 240 mM sodium • ·

t t It t I

’ · ' · kloridi vahvasta anioninvaihtokromatografiasta, joka suoritettiin pH-arvossa 8,0) osoit- • · ;* tavat, että nämä kaksi huippua voivat merkitä samaa entsyymiä.'·' · Chloride from strong anion exchange chromatography, carried out at pH 8.0), indicates that the two peaks can denote the same enzyme.

• ·• ·

• « I• «I

• · · • · * • t * I * I » ·• · · • · * • t * I * I »·

Esimerkki 5 29 110433Example 5 29 110433

Biologisesti relevanttien peptidihormonien alfa-amidointi käyttämällä alfa-amidointientsvvmiä 5Alpha-amidation of biologically relevant peptide hormones using alpha-amidation enzyme 5

Useita rekombinoituja peptidihormonisubstraatteja, mukaanlukien lohen ja ihmisen kalsitoniinin, ihmisen kasvuhormonia vapauttavan tekijän ja ihmisen kalsitoniini-geenin sukuisen peptidin substraatit, on valmistettuja alfa-amidoitu onnistuneesti tämän keksinnön mukaisella alfa-amidointientsyymivalmisteella. Alla on esitetty esimerkkinä ίο menetelmät, joita käytettiin rekombinoidun lohen kalsitoniinin, ihmisen kalsitoniini-geenin sukuisen peptidin ja ihmisen kasvuhormonia vapauttavan tekijän valmistamiseksi. Samantyyppisiä menetelmiä voidaan käyttää muiden rekombinoitujen peptidien kohdalla.Several recombinant peptide hormone substrates, including salmon and human calcitonin, human growth hormone releasing factor and human calcitonin gene related peptide substrates, have been successfully prepared by the alpha-amidating enzyme preparation of this invention. The methods used to prepare recombinant salmon calcitonin, a human calcitonin gene related peptide, and human growth hormone releasing factor are shown below as an example. Similar methods can be used for other recombined peptides.

15 Lohen kalsitoniini on 32-jäseninen peptidihormoni, jolla on alfa-amidoitu prolyylitähde sen karboksyylipäätteessä. Mikro-organismia manipuloitiin geneettisesti rekombinoidun fuusioproteiinin valmistamiseksi, joka sisälsi lohen kalsitoniinia vastaavan aminohapposekvenssin. Fuusioproteiinigeeni muodostettiin siten, että lohen kalsitoniinisekvenssi yhdistettiin metionyylitähteellä sen aminopäätteessä ja sen karboksyylipäätteessä gly- : : 20 syylitähteellä, joka myös päätti rekombinoidun fuusioproteiinin. Kun lohen kalsitoniini- • · /' ·* geeni oli liitetty plasmidiin, mikro-organismi transformoitiin tällä plasmidilla ja saatiin • *.: aikaan fuusioproteiinin ilmaisu. Tämä kalsitoniiniä sisältävä proteiini eristettiin rekom- *.: i binoidun mikro-organismin lysaateista saostamalla ja sen kysteinyylitähteet muunnettiin i .: S-sulfonaateiksi. Koska lohen kalsitoniini ei sisällä metioniiniä, rekombinoidun fuusio- • · · » ♦ · ‘ ‘ 25 proteiinin syaanibromidi-lohkaisu tuotti peptidin, joka sisälsi lohen kalsitoniini- sekvenssin, joka oli laajennettu karboksyyli-terminaalisella glysiinillä. Tämä peptidi • » · '·.,*· eristettiin joko käänteisfaasi-HPLC:llä tai ioninvaihtokromatografialla ja sen rakenne • · '; ’ vahvistettiin aminohappokoostumuksella ja mikrosekvenssianalyysillä.Salmon calcitonin is a 32-membered peptide hormone having an alpha-amidated prolyl residue at its carboxyl terminus. The microorganism was manipulated to produce a genetically recombined fusion protein containing the salmon calcitonin corresponding amino acid sequence. The fusion protein gene was constructed by combining the salmon calcitonin sequence with a methionyl residue at its amino terminus and at its carboxyl terminus with a gly-: 20-yl residue, which also terminated the recombinant fusion protein. After the salmon calcitonin • · / · · * gene was inserted into the plasmid, the microorganism was transformed with this plasmid and expression of the fusion protein was achieved. This calcitonin-containing protein was isolated from the lysates of recombinant microorganism by precipitation and its cysteinyl residues were converted to i.s .: S-sulfonates. Since salmon calcitonin does not contain methionine, the cyanobromide cleavage of the recombinant fusion protein yielded a peptide containing the salmon calcitonin sequence extended by carboxyl-terminal glycine. This peptide was isolated by either reverse phase HPLC or ion exchange chromatography and its structure; 'Was confirmed by amino acid composition and micro-sequence analysis.

• · ‘ · * ·' 30 Viimeistä edellinen prolyylitähde muunnettiin proliiniamidiksi alfa-amidointientsyymin • ’.: vaikutuksella. Tämän peptidin alfa-amidoinnissa käytettyjen olosuhteiden esimerkki on \ ‘ · i seuraava: Lyofilisoitu peptidisubstraatti (glysiinillä laajennettu lohen kalsitoniinin esi aste, 200 - 300 nanomoolia) liuotettiin 200 pl:aan 150 mM Tris-HCl-puskuria, pH 7,0, 30 110433 joka sisälsi n. 750 uU alfa-amidointientsyymiä. Entsyymi voidaan johtaa joko MTC-tuumorista tai rotan MTC CA-77-solulinjasta peräisin olevista kudosviljelyväliaineista. Entsyymi on puhdistettava sellaisessa määrin, että koko vieras proteolyyttinen entsyymiaktiivisuus on poistettu. Tämä suoritetaan tavallisesti ioninvaihto- ja 5 ekskluusiokromatografian yhdistelmällä (ks. esimerkki 4). Puhdas, homogeeninen entsyymi ei ole vaatimuksena. Sitten tähän seokseen lisättiin askorbiinihappoa ja kuparisulfaattia riittävinä määrinä, niin että lopullisiksi konsentraatioiksi tuli n. 3 mM ja vast. 2 μΜ. Katalaasia (7,5 pg/ml), etanolia (1 %, v/v) ja kaliumjodidia (50 mM) voidaan myös lisätä reaktioseokseen alfa-amidoidun lohen kalsitoniinin saannon ίο parantamiseksi. Saatua liuosta sekoitettiin ja inkuboitiin 37 °C:ssa 5-6 tunnin ajan.The last of the last prolyl residue was converted to proline amide by the action of the alpha amidation enzyme. An example of the conditions used for alpha-amidation of this peptide is as follows: Lyophilized peptide substrate (glycine-extended salmon calcitonin precursor, 200-300 nanomolar) was dissolved in 200 µl of 150 mM Tris-HCl buffer, pH 7.0, 110433 containing about 750 µU alpha-amidating enzyme. The enzyme can be derived from tissue culture media derived either from MTC tumor or rat MTC CA-77 cell line. The enzyme must be purified to such an extent that all foreign proteolytic enzyme activity is removed. This is usually accomplished by a combination of ion exchange and exclusion chromatography (see Example 4). A pure, homogeneous enzyme is not a requirement. To this mixture was then added ascorbic acid and copper sulfate in sufficient quantities to give final concentrations of about 3 mM and respectively. 2 μΜ. Catalase (7.5 pg / ml), ethanol (1%, v / v) and potassium iodide (50 mM) can also be added to the reaction mixture to improve the yield of alpha-amidated salmon calcitonin. The resulting solution was mixed and incubated at 37 ° C for 5-6 hours.

Sitten poistettiin S-sulfonaatti-ryhmät beta-merkaptoetanoli-käsittelyllä, minkä jälkeen rekombinoitu lohen kalsitoniini puhdistettiin käänteisfaasi-HPLC:llä. Lopullinen tuote luonnehdittiin sen retentiolla käänteisfaasi-HPLC:llä, kvantitatiivisellä tryptisellä kar-15 toituksella ja aminohappoanalyysillä. Kaikissa tapauksissa rekombinoitua lohen kalsito-niiniä ei voitu erottaa synteettisestä lohen kalsitoniinistä.The S-sulfonate groups were then removed by treatment with beta-mercaptoethanol, after which the recombinant salmon calcitonin was purified by reverse phase HPLC. The final product was characterized by its retention by reverse phase HPLC, quantitative tryptic analysis, and amino acid analysis. In all cases, recombinant salmon calcitonin could not be distinguished from synthetic salmon calcitonin.

Ihmisen kalsitoniini-geenin sukuinen peptidi on 37-jäseninen peptidihormoni, jonka karboksyylipäätteessä on alfa-amidoitu fenyylialanyyli-tähde. Fuusioproteiinigeeni :': 20 muodostettiin samalla tavalla kuin lohen kalsitoniini (ks. yllä) siten, että ihmisen kalsi- . toniini-geenin sukuinen peptidisekvenssi yhdistettiin metionyylitähteellä sen amino- > · · • "/· päätteessä ja sen karboksyylipäätteessä glysyyli-tähteellä, joka myös päätti rekom- • · •. · · binoidun fuusioproteiinin. Rekombinoidun ihmisen kalsitoniini-geenin sukuisen pepti- • t · i *.: diesiasteen vapautus, puhdistus, alfa-amidointi ja karakterisointi suoritettiin myös edellä t · · :* 25 rekombinoidun lohen kalsitoniinin yhteydessä esitetyllä tavalla.The human calcitonin gene-related peptide is a 37-membered peptide hormone with an alpha-amidated phenylalanyl residue at its carboxyl terminus. The fusion protein gene: ': 20 was constructed in the same way as salmon calcitonin (see above) such that human calc. the tonin gene related peptide sequence was joined by a methionyl residue at its amino-> · · • "/ · terminus and its carboxyl terminus by a glycyl residue which also terminated a recombinant human calcitonin gene-related peptide. i *: Diesel release, purification, alpha amidation and characterization were also performed as described above for t · ·: * 25 recombinant salmon calcitonin.

• ·• ·

I i II i I

* · '’ Ihmisen kasvuhormonia vapauttava tekijä (hGHRF) on 44-jäseninen peptidihormoni, · *; * * jonka karboksyylipäätteessä on alfa-amidoitu leusyylitähde. hGHRF:n fuusioprote- :: iinigeeni muodostettiin siten, että peptidihormonin aminohapposekvenssi yhdistettiin ’ · · · ‘ 30 tryptofanyyli-tähteellä sen amino-päättessä ja sen karboksyyli-päätteessä glysyyli- » \> tähteellä, joka myös päätti rekombinoidun fuusioproteiinin. hGHRF:n sisältävä fuusio- » » :. ‘ · j proteiini eristettiin rekombinoidun mikro-organismin lysaateista saostamalla. Fuusio- proteiinin ei-hGHRF-osa denaturoitiin muuntamalla kysteinyyli-tähteet S-sulfonaatti- 31 110433 johdannaisiksi. Koska hGHRF ei sisällä tryptofaania, rekombinoidun fuusioproteiinin kemiallinen sulatus BNPS-skatolireagenssilla lohkaisi oksidatiivisesti fuusioproteiinin, jolloin muodostui amidoimaton hGHRF, joka oli laajennettu karboksyyli-terminaalisella glysiinillä. Samanaikaisesti hGHRF-molekyylin aseman 27 metionyyli-tähde hapetettiin 5 metioniinisulfoksidiksi. Tämä glysiinillä laajennettu peptidi eristettiin käyttämällä gee-lisuodatusta ja käänteisfaasiHPLC:tä. Sen rakenne vahvistettiin trypsiini-sulatuksella tuotettujen fragmenttipeptidien aminohappoanalyysillä.* · '' Human Growth Hormone Releasing Factor (hGHRF) is a 44-membered peptide hormone, · *; * * having an alpha-amidated leucyl residue at its carboxyl terminus. The hGHRF fusion protein gene was constructed by combining the amino acid sequence of the peptide hormone with a · · · · 30 tryptophan residue at its amino terminus and its carboxyl terminus with a glycyl residue which also terminated the recombinant fusion protein. fusion containing hGHRF »»:. The protein was isolated from the lysates of the recombinant microorganism by precipitation. The non-hGHRF portion of the fusion protein was denatured by converting cysteinyl residues to S-sulfonate derivatives. Since hGHRF does not contain tryptophan, chemical digestion of the recombinant fusion protein with BNPS-skatole reagent would oxidatively cleave the fusion protein to form unamidated hGHRF expanded with carboxyl-terminal glycine. Simultaneously, the methionyl residue at position 27 of the hGHRF molecule was oxidized to 5 methionine sulfoxide. This glycine-expanded peptide was isolated using gel filtration and reverse phase HPLC. Its structure was confirmed by amino acid analysis of trypsin digested fragment peptides.

Viimeistä edellinen leusyylitähde muunnettiin leusiiniamidiksi tämän keksinnön mukai-10 sella alfa-amidointientsyymillä. Esimerkki alfa-amidoidun hGHRF:n valmistusolosuh-teista on seuraava: Lyofilisoitu peptidisubstraatti (20 - 40 nanomoolia) liuotettiin 150 pliaan deionoitua vettä ja siihen sekoitettiin 90 pl (500 pU) (pH 7,0) alfa-amidointientsyymivalmistetta, joka oli johdettu joko rotan MTC-tuumorista tai rotan CA-77-solulinjasta peräisin olevista kudosviljelyväliaineista. Entsyymi oli puhdistettava 15 koko vieraan proteolyyttisen entsyymiaktiivisuuden poistamiseksi kokoekskluusio- ja ioninvaihtokromatografian yhdistelmällä. Sitten entsyymin ja substraatin seokseen lisättiin askorbiinihappoa ja kuparisulfaattia riittävinä määrinä, niin että konsentraatioiksi tuli 3 mM ja vast. 2 pM. Saatua liuosta sekoitettiin ja inkuboitiin 37 °C:ssa 4-6 tunnin ajan. Substraatin tavallinen muuntoprosentti tuotteeksi on 95 % perustuen trypsiini-: 20 sulatuksella vapautuneiden fragmenttien aminohappoanalyysiin. Lopuksi metioniini- • / ” sulfoksidi-tähde pelkistettiin metioniiniksi 4 M beta-merkaptoetanolilla, joka oli pusku- • '.: roitu pH-arvossa 4 10 mM natriumasetaatilla, 80 °C:ssa tunnin kuluessa. Lopullinen • · i.: : tuote puhdistettiin käänteisfaasiHPLC:llä ja luonnehdittiin sen retentioajalla, tryptisellä • · * : . * sulatusanalyysillä ja aminohappoanalyysillä. Rekombinoitua alfa-amidoitua tuotetta • » · ' · ‘ ' 25 testattiin myös biologisen aktiivisuuden suhteen. Kaikissa tapauksissa rekombinoitua hGHRF :ä ei voitu erottaa synteettisestä hGHRF :stä.The last previous leucyl residue was converted to leucine amide by the alpha amidating enzyme of this invention. An example of the preparation conditions for alpha-amidated hGHRF is as follows: Lyophilized peptide substrate (20-40 nanomolar) was dissolved in 150 µl deionized water and mixed with 90 µl (500 pU) (pH 7.0) alpha-amidating enzyme preparation derived from either rat Tissue culture media from MTC tumor or rat CA-77 cell line. The enzyme had to be purified to remove all foreign proteolytic enzyme activity by a combination of size exclusion and ion exchange chromatography. Then, ascorbic acid and copper sulfate were added to the enzyme / substrate mixture in sufficient quantities to give concentrations of 3 mM and respectively. 2 pM. The resulting solution was mixed and incubated at 37 ° C for 4-6 hours. The usual percentage conversion of substrate to product is 95% based on amino acid analysis of trypsin: thawed fragments. Finally, the methionine sulfoxide residue was reduced to methionine with 4 M beta-mercaptoethanol buffered at pH 4 with 10 mM sodium acetate at 80 ° C for one hour. Final • · i .:: The product was purified by reverse phase HPLC and characterized by its retention time, tryptic ·. * by digestion analysis and amino acid analysis. The recombinant alpha-amidated product was also tested for biological activity. In all cases, the recombinant hGHRF could not be separated from the synthetic hGHRF.

» * · I · · • · • I k»* · I · · • · • I k

Yllä olevien tutkimusten lisäksi kahta kaupallisesti saatavaa glysiinillä laajennettua ' · * · * peptidihormonia arvioitiin niiden kyvyn suhteen toimia substraatteina alfa- ’ *; · * 30 amidointientsyymille. Nämä ovat alfa-melanosyyttiä stimuloivan hormonin esiasteet ja ’.: substanssi P. Molemmissa tapauksissa tulokset osoittavat, että molemmat peptidit ovat » · *. ’ ‘: sopivia substraattej a alfa-amidointientsyymille.In addition to the above studies, two commercially available glycine-expanded '· * · * peptide hormones were evaluated for their ability to serve as substrates for alpha-' *; · * 30 for the amidation enzyme. These are precursors of the alpha-melanocyte-stimulating hormone and ': Substance P. In both cases, the results indicate that both peptides are »· *. '': Suitable substrates for the alpha amidating enzyme.

32 1 1043332 1 10433

Esimerkki 6Example 6

Rotan puhdistetun alfa-amidointientsvvmin sekvenssianalyysi 5 Puhdistettua alfa-amidointientsyymiä sisältävät fraktiot yhdistettiin joko rotan MTC- tuumorikudoksesta tai CA-77-soluviljelyn supematanteista ja entsyymin sulfhydryyli- ryhmät alistettiin pelkistykseen ja tämän jälkeen karboksimetylointiin. Saadut reak- tioseokset laitettiin sitten Vydac C4-käänteisfaasi-HPLC-pylvääseen (5 μΜ hiukkasko- ko, 33 nm huokoskoko), joka oli tasapainotettu 0,l%:sella vesipitoisella trifluorietikka- 10 hapolla. Pylväs pestiin tällä liuoksella ylimääräisten puskurisuolojen poistamiseksi.Sequence analysis of purified rat alpha amidation enzyme 5 Fractions containing purified alpha amidation enzyme were pooled from either rat MTC tumor tissue or CA-77 cell culture supernatants, and the sulfhydryl groups of the enzyme were subjected to reduction followed by carboxymethyl. The resulting reaction mixtures were then loaded onto a Vydac C4 reverse phase HPLC column (5 μΜ particle size, 33 nm pore size) equilibrated with 0.1% aqueous trifluoroacetic acid. The column was washed with this solution to remove excess buffer salts.

Suolasta vapautettu entsyymi poistettiin HPLC-pylväästä eluoimalla 80%:sella asetonit- riilillä, joka sisälsi 0,08 % trifluorietikkahappoa. Pylväseffluenttia valvottiin UV:llä 220 nm:ssä. Saadut proteiinifraktiot koottiin, yhdistettiin ja lyofilisoitiin. Tämä materiaali liuotettiin sitten uudelleen 100 phään 0,l%:ista SDS:ä ja laitettiin sitten Applied Bio- 15 systems'in mallin 470 A proteiinisekvenssointilaitteeseen. Mikrosekvenssianalyysissä käytetyt menetelmät olivat Applied Biosystems'in antamien ohjeiden mukaiset. Saadut fenyylitiohydantoiiniaminohapot analysoitiin HPLCrllä Hypersil C18-pylväällä (hiuk- kaskoko 5 M, huokoskoko 10 nm) absorbanssilla, jota valvottiin 269 ja 313 nm:ssäThe desalted enzyme was removed from the HPLC column by elution with 80% acetonitrile containing 0.08% trifluoroacetic acid. The column effluent was monitored by UV at 220 nm. The resulting protein fractions were collected, pooled and lyophilized. This material was then redissolved in 100 µl of 0.1% SDS and then placed in a Applied Biosystems Model 470 A Protein Sequencer. The methods used in the micro-sequence analysis followed the instructions given by Applied Biosystems. The resulting phenylthiohydantoin amino acids were analyzed by HPLC on a Hypersil C18 column (particle size 5 M, pore size 10 nm) with absorbance monitored at 269 and 313 nm.

Hewlett-Packard 1090-nestekromatografiajäijestelmällä. Tuumorikudoksesta peräisin : 20 olevan pääentsyymikomponentin huipun (huippu III) amino-terminaalinen sekvenssi oli • · ·/" seuraava: »· · • · 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 ·,· · NI^-Ser-Phe-Ser-Asn-Glu-Cys-Leu-Gly-Thr-Ile-Gly-Pro- \\i 13 14 IS 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25Hewlett-Packard 1090 liquid chromatography system. From the tumor tissue: the amino-terminal sequence of the peak (peak III) of the 20 major enzyme component was the following: · · · · 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 · · · · · · · · · · · · · · -Ser-Asn-Glu-Cys-Leu-Gly-Thr-Ile-Gly-Pro- \\ i 13 14 IS 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

Val-Thr-Pro-Leu-Asp-Ala-Ser-Asp-Phe-Ala-Leu-Asp-Ile- 25 26 27 28Val-Thr-Pro-Leu-Asp-Ala-Ser-Asp-Phe-Ala-Leu-Asp-Ile-25 26 27 28

Arg-Met-Pro • · • · · • · · • · •»· • · CA-77-solukudosviljelyn supematanteista peräisin olevan entsyymin (huippu IV) pää-:.:. * komponentin amino-terminaalisen sekvenssin tiedot osoittavat, että se on identtinen * · * *' 30 tuumorikudosentsyymin (huippu III) kanssa. Kuitenkin pienempi komponentti havaittiin »· * • ‘ / myös tämän entsyymin mikrosekvenssianalyysissä, joka näyttää sisältävän amino- • · :. * · · terminaalisen laaj ennuksen verrattuna alfa-amidointientsyymin päämuotoon. Tämän komponentin läsnäolo johtuu luultavasti entsyymin erilaisesta post-translationaalisesta 33 110433 käsittelystä. Tämän komponentin amino-terminaalinen aminohapposekvenssi oli seu-raava: 123 4 56789 10 11 12 NH^-Phe-Lys-Glu-Thr-Thr-Arg-Ser-Phe-Ser-Asn-Glu-Cys 5 13 14Arg-Met-Pro Head of enzyme (peak IV) from CA-77 cell tissue culture supernatants -:.:. Information on the amino-terminal sequence of the * component indicates that it is identical to * · * * '30 tumor tissue enzyme (peak III). However, a smaller component was also detected in the micro-sequence analysis of this enzyme, which appears to contain amino-. * · · Terminal extension compared to the major form of the alpha-amidating enzyme. The presence of this component is probably due to the different post-translational processing of the enzyme. The amino-terminal amino acid sequence of this component was as follows: 123 4 56789 10 11 12 NH 1 -Phe-Lys-Glu-Thr-Thr-Arg-Ser-Phe-Ser-Asn-Glu-Cys 5 13 14

Leu-Gly-Leu-Gly

Ylimääräisen aminohapposekvenssin arvot saatiin rotan MTC-tuumorikudoksesta peräisin olevalle α-amidointientsyymille seuraavalla menetelmällä: N. 400 pg puhdistettua entsyymiä pelkistettiin ja karboksimetyloitiin. Tämän jälkeen entsyymiliuos siirrettiin ίο dialyysiputkistoon ja sitä dialysoitiin 18 tunnin ajan 25 mM Tris-HCl:ä pH 8,0/0,5 M ureaa vasten. Retentaatti siirrettiin sitten 1,5 ml:n linkoputkeen ja konsentroitiin 600 pl:n tilavuuteen alennetussa paineessa. Entsyymiliuokseen lisättiin 2 μΐ (2 pg) trypsiiniä ja seosta inkuboitiin tunnin ajan 37 °C:ssa. Tässä kohdassa lisättiin toinen määräosa trypsiiniä (2 pg) ja inkubointia jatkettiin 2 tunnin ajan 37 °C:ssa. Digerointi is päätettiin lisäämällä 200 pl 4 M ureaa/10 % etikkahappoa. Uute laitettiin Vydac C18käänteisfaasi-HPLC-pylvääseen (hiukkaskoko 5 pm, huokoskoko 33 nm), joka oli tasapainotettu 0,l%:sella vesipitoisella trifluorietikkahapolla. Pylväs eluoitiin sitten lineaarisella asetonitriilin gradientilla 50 %:n konsentraatioon 4 tunnin kuluessa ja fraktioita kerättiin kahden minuutin jaksoissa. Entsyymin tryptisen uutteen saadut luonteen- : : 20 omaiset käänteisfaasi-HPLC-eluointihuiput on esitetty kuviossa XXIII. Kolme saatua • · • * ” tryptistä peptidiä alistettiin automatisoituun sekvenssianalyysiin, kuten yllä on esitetty, • ‘: ja tulokset on esitetty seuraavassa. (Peptidit on merkitty niiden fraktionumerolla.) • > · t « t : .* Trvptinen peptidi n:o 65 * « · '·* * 25 -Ser-Met-Gln-Pro-Gly-Ser-Asp-Gln-Asn-His-Phe-Ser-Gln-Pro-Additional amino acid sequence values were obtained for α-amidating enzyme from rat MTC tumor tissue by the following procedure: Approximately 400 µg of purified enzyme was reduced and carboxymethylated. The enzyme solution was then transferred to a dialysis tubing and dialyzed against 25 mM Tris-HCl pH 8.0 / 0.5 M urea for 18 hours. The retentate was then transferred to a 1.5 mL centrifuge tube and concentrated to a volume of 600 µL under reduced pressure. To the enzyme solution was added 2 μΐ (2 pg) trypsin and the mixture was incubated for one hour at 37 ° C. At this point, a second aliquot of trypsin (2 µg) was added and incubation was continued for 2 hours at 37 ° C. Digitization was terminated by adding 200 µl of 4 M urea / 10% acetic acid. The extract was applied to a Vydac C18 reverse phase HPLC column (particle size 5 µm, pore size 33 nm) equilibrated with 0.1% aqueous trifluoroacetic acid. The column was then eluted with a linear gradient of acetonitrile to a concentration of 50% over 4 hours and fractions were collected over two minute periods. Reverse phase HPLC elution peaks for the tryptic extract of the enzyme are shown in Figure XXIII. The three tryptic peptides obtained were subjected to automated sequence analysis as above, and the results are shown below. (Peptides are labeled with their fraction number.) • * - * - Serp-peptide # 65 * - · - * - 25 -Ser-Met-Gln-Pro-Gly-Ser-Asp-Gln-Asn- His-Phe-Ser-Gln-Pro

Thr- I « «Thr- I ««

* I I* I I

• · · t · '!* Trvptinen peptidi n:o 58 » * :‘ - Asn-Gly-Gln-Trp-Thr-Leu-Ile-Gly-Arg- * · ’···' 30 t • Trvptinen peptidi n:o 86 :: -Phe-Val-Thr-Gln-Trp-Gly-Glu-• · · · · · · · · · · · · · · · · · · · Asn-Gly-Gln-Trp-Thr-Leu-Ile-Gly-Arg- · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · : o 86 :: -Phe-Val-Thr-Gln-Trp-Gly-Glu-

Esimerkki 7 34 110433Example 7 34 110433

Geenin tai DNA-sekvenssien molekvvlikloonaus. jotka koodaavat rotan MTC.n tai CA-77-solulinian alfa-amidointientsvvmin 5Molecular cloning of a gene or DNA sequence. encoding rat MTC or CA-77 cell line alpha amidation enzyme 5

Kyky kloonata alfa-amidointientsyymin koodaava geeni tai DNA-sekvenssi johtuu useista kriittisistä informaatio-osista ja reagensseistä. On löydettävä entsyymiproteiinin luotettava lähde, joka puolestaan toimii entsyymin lähetti-RNA:n (mRNA) lähteenä ja lopuksi sen komplementaarisena DNA.na (cDNA). Entsyymin geenin tai cDNArn eris-10 tys vaatii myös kyseessä olevan entsyymin molekyylikoetinta. Yleensä tämä molekyyli-koetin omaa toisen kahdesta muodosta. Se on joko oligonukleotidi, jonka sekvenssi on komplementaarinen entsyymigeenin osan suhteen, tai se on vasta-ainemolekyyli (tai vasta-ainemolekyylien kokoelma), joka tunnistaa spesifisesti entsyymiproteiinin. Näiden molekyylikoetinten johtaminen tarvitsee menetelmää entsyymin puhdistamiseksi 15 siten, että voidaan valmistaa joko entsyymille spesifisiä vasta-aineita tai voidaan määrittää entsyymin aminohapposekvenssit oligonukleotidikoetinten muodostamiseksi. Nämä edellytykset on tyydytetty tämän hakemuksen mukaiselle alfa-amidointientsyymille.The ability to clone a gene or DNA sequence encoding an alpha amidation enzyme is due to a number of critical pieces of information and reagents. A reliable source of the enzyme protein must be found, which in turn acts as the source of the enzyme messenger RNA (mRNA) and finally its complementary DNA (cDNA). Isolation of the enzyme gene or cDNA also requires a molecular probe of the enzyme in question. Generally, this molecular probe has one of two forms. It is either an oligonucleotide whose sequence is complementary to a portion of an enzyme gene, or is an antibody molecule (or collection of antibody molecules) that specifically recognizes an enzyme protein. The derivation of these molecular probes requires a method for purifying the enzyme such that either antibody specific to the enzyme can be prepared or the amino acid sequences of the enzyme can be determined to generate oligonucleotide probes. These conditions are satisfied for the alpha amidating enzyme of this application.

Alfa-amidointientsyymi puhdistettiin rotan MTC-kudoksesta ja rotan CA-77-soluilla 20 käsitellyistä väliaineista. Tämä vahvisti, että nämä solulähteet sisältäisivät entsyymipro- ’ · *: teiinin koodaavan mRNA:n. Menetelmät, joita olemme käyttäneet alfa- »· * • amidointientsyymin cDNA:n valmistamiseksi, ovat molekyylibiologian alalla hyvin i,: i tunnettuja.The alpha amidation enzyme was purified from rat MTC tissue and from media treated with rat CA-77 cells. This confirmed that these cell sources would contain the mRNA encoding the enzyme pro- * *: protein. The methods we have used to prepare the cDNA for the alpha-? · * Amidation enzyme are well known in the molecular biology field.

• * » t * • » f I < • t f ’. ' 25 Näiden menetelmien erityisiä selityksiä voidaan löytää laboratoriokäsikiq öistä, kuten• * »t * •» f I <• t f '. Specific explanations of these methods can be found in laboratory manuals, such as

Molecular Cloning (1982), DNA Cloning, (osa 1) a Practical Approach (1985) tai pri- ’; * · maarisesta viitekiqallisuudesta, kuten Gubler, V. & Hoffman, B. J., Gene, Voi. 25, s.Molecular Cloning (1982), DNA Cloning, (Part 1) a Practical Approach (1985) or pri- '; * · For reference reference functionality such as Gubler, V. & Hoffman, B. J., Gene, Vol. 25, p.

» » 262-69 (1983), tai Young, R. A. ja Davis, R. W., PNAS, Voi. 80, s. 1194-98 (1983).262-69 (1983), or Young, R.A. and Davis, R.W., PNAS, Vol. 80, pp. 1194-98 (1983).

•. *. * Nämä menetelmät ovat yleisesti sovellettavissa, jolloin kriittinen muuttuja on ainoas- « «· ’* 30 taan käytetty mRNAtn lähde. cDNA:lle spesifisen alfa-amidointientsyymin valmistami- : ‘ (· seksi olemme käyttäneet sekä rotan MTC-kudoksen mRNA:ta että CA-77-solun :, ’ · · mRNA:ta. Kaksisäikeisiä cDNA-näytteitä, jotka syntetisoitiin, käytettiin puolestaan erillisten geenikirjastojen valmistamiseksi hyvin tunnetuilla menetelmillä.•. *. * These methods are generally applicable, with the critical variable being the only source of mRNA used. To prepare the alpha-amidating enzyme specific for cDNA, we used both rat MTC tissue mRNA and CA-77 cell :, · · mRNA. The double-stranded cDNA samples, which were synthesized, were gene libraries by well known methods.

35 11043335 110433

Kuten yllä esitettiin, alfa-amidointientsyymin mRNA:n erityisten cDNA:n tunnistaminen vaatii molekyylikoettimia, jotka voivat erottaa nämä yhdistelmät muista yhdistelmistä erityisessä kirjastossa. Esimerkit 3 ja 4 esittävät yksityiskohtaisesti puhdistusme-5 netelmiä, joita käytettiin molekyylikoetinten johtamiseksi tarvittavan entsyymin valmistamiseksi. Esimerkki 6 selittää tämän proteiinin käyttöä aminohapposekvenssien määrittämiseksi, kun taas esimerkki 8 selittää puhdistetun proteiinin käyttöä entsyymille spesifisten vasta-aineiden valmistamiseksi.As discussed above, recognition of specific cDNAs for alpha amidating enzyme mRNA requires molecular probes that can distinguish these combinations from other combinations in a specific library. Examples 3 and 4 show in detail the purification methods used to prepare the enzyme required to conduct the molecular probes. Example 6 explains the use of this protein for the determination of amino acid sequences, while Example 8 explains the use of the purified protein for the preparation of enzyme-specific antibodies.

ίο Esimerkin 6 aminohapposekvenssit ovat riittäviä spesifisten selektiivisten oligonukle-otidikoetinten valmistamiseksi. Oligonukleotidikoetinten valmistuksessa useat tekijät ovat tärkeitä koettimien tekemiseksi selektiiviseksi. Näiden täydellinen esitys voidaan löytää julkaisusta Lathe, R. J., J. Mol. Biol., Voi. 183, s. 1 - 12 (1985). Koska yleensä useampi kuin yksi nukleotidisekvenssi voi koodata saman aminohapposekvenssin (tämä is periaate tunnetaan geneettisen koodin degeneraatioasteena), yksittäinen nukleotidisekvenssi merkitsee ainoastaan yhtä useista mahdollisista geenisekvensseistä. Sen takaamiseksi, että oligonukleotidikoetin tunnistaa kyseessä olevan geenin, voidaan valmistaa ekvimolaarinen seos kaikista mahdollisista nukleotidisekvensseistä, jotka voisivat koodata amidointientsyymille spesifisen aminohapposekvenssin. Tällaisten seosten moni-: ’: 20 mutkaisuus tekee niistä usein vähemmän kuin absoluuttisesti selektiivisiä ja siten on käytettävä yleensä useampaa kuin yhtä proteiinin aminohapposekvenssin aluetta vastaa- i · · • ', · via oligonukleotidiseoksia, jotta saadaan aikaan absoluuttisesti spesifinen selektiivisyys • » ·.* · määrätyn entsyymin suhteen.The amino acid sequences of Example 6 are sufficient for the preparation of specific selective oligonucleotide probes. In the preparation of oligonucleotide probes, several factors are important for making the probes selective. A complete disclosure of these can be found in Lathe, R. J., J. Mol. Biol., Vol. 183, pp. 1-12 (1985). Because generally more than one nucleotide sequence can encode the same amino acid sequence (this principle is known as the degree of degeneracy of the genetic code), a single nucleotide sequence represents only one of several possible gene sequences. To ensure that the gene in question is recognized by the oligonucleotide probe, an equimolar mixture of all possible nucleotide sequences that could encode an amino acid sequence specific for the amidation enzyme can be prepared. The complexity of such mixtures often renders them less than absolutely selective and thus generally requires more than one region of the amino acid sequence of the protein to be used in order to achieve absolute specific selectivity. · For a specific enzyme.

I I · * * * • · • » I I # V * 25 Vaihtoehtoisesti kyseessä olevan geenin suhteen selektiivinen oligonukleotidi voidaan valmistaa valmistamalla riittävän pituinen ainutlaatuinen nukleotidisekvenssi, niin että « · • » i * · ' · jopa hieman epätäydellinen komplementaarisuus haluttuun geeniin tuottaa stabiilin hyb- i · •; · ’ ridin. Tällä ainutlaatuisella sekvenssillä voi olla hyvin pieni mahdollisuus (pituudesta • · *. *. * riippuvainen) muodostaa stabiili hybridi muiden geenisekvenssien kanssa. Ainutlaatui- m *... * 30 nen sekvenssi muodostuu useimmiten proteiinisekvenssin j okaiselle aminohapolle käy- » : * ί tetystä kodonista. Kodonin käytön toistuvuus määrättyjen lajien kohdalla voidaan mää- » t •. ’ · j rittää tunnettujen geenisekvenssien ja tämän lajin proteiinien vastaavien aminohappose- 36 110433 kvenssien ryhmityksestä. Nämä menetelmät ovat hyvin tunnettuja molekyylibiologian asiantuntijoille.Alternatively, an oligonucleotide that is selective for the gene in question can be prepared by preparing a unique nucleotide sequence of sufficient length so that even a slightly imperfect complementarity to the desired gene produces a stable hyb- i · •; · 'Ridin. This unique sequence may have very little potential (length dependent · · *. *. *) To form a stable hybrid with other gene sequences. The unique * ... * 30 sequence is most often made up of a codon for each amino acid in the protein sequence. The frequency of use of a codon for particular species can be determined. Derives from the grouping of the corresponding amino acid sequences of known gene sequences and proteins of this species. These methods are well known to those skilled in the art of molecular biology.

Eräs toinen tapa, jota voidaan käyttää spesifisten oligonukleotidikoetinten valmistami-5 seksi, on liittää deoksi-inosiinitähteitä oligonukleotideihin maksimaalisen degeneraa-tioasteen omaaviin asemiin. Tämä nukleotidisubstituutio toimii koetinnäytteen degene-raatioasteen vähentämiseksi ja siten sillä voi olla edullisia vaikutuksia valintaprosessiin. (Deoksi-inosiinin käyttöä oligonukleotidikoettimessa on selitetty julkaisussa Ohtsuka et M., J. Biol. Chem., Voi. 260, s. 2605-08 (1985)).Another way that can be used to prepare specific oligonucleotide probes is by attaching deoxyinosine residues to oligonucleotides at positions with maximum degeneration. This nucleotide substitution serves to reduce the degree of degeneration of the probe sample and thus may have beneficial effects on the selection process. (The use of deoxy inosine in an oligonucleotide probe is described in Ohtsuka et al., J. Biol. Chem., Vol. 260, p. 2605-08 (1985)).

1010

Olemme käyttäneet alfa-amidointientsyymin proteiinisekvenssejä useiden oligonukleotidikoetinten suunnittelemiseksi, joita voidaan käyttää amidointientsyymin cDNA:n eristämiseksi. Käytetyt sekvenssit ja koettimet, joita olemme valmistaneet, on esitetty taulukossa II. On huomattava, että jos molekyylibiologistilla olisi käytössään amino-15 happosekvenssit, hän voisi kehittää vaihtoehtoisia menetelmiä geenin eristämiseksi koe-tinhybridisaatiolla.We have used alpha-amidation enzyme protein sequences to design a number of oligonucleotide probes that can be used to isolate amidation enzyme cDNA. The sequences used and the probes we have prepared are shown in Table II. It should be noted that, if the molecular biologist had amino acid sequences, he could develop alternative methods to isolate the gene by probe hybridization.

Näin tuotettuja oligonukleotidikoettimia on käytetty hyvin vakiintuneilla menetelmillä (ks. Molecular Cloning 1982) sekä plasmidi- että bakteriofagi-cDNA-kiijastojen seulo-20 miseksi ja alfa-amidointientsyymin cDNA:n eristämiseksi.The oligonucleotide probes thus produced have been used by well-established methods (see Molecular Cloning 1982) for screening both plasmid and bacteriophage cDNA libraries and for isolating the alpha amidating enzyme cDNA.

Taulukko IITable II

• · ' • · • · ♦ • · • · • :1: Tässä taulukossa on esitetty kaikki mahdolliset geenisekvenssit, jotka vastaavat alfa- • · · · : 1 · 1: 25 amidointientsyymiproteiinin valittuja alueita. Esitettyjen sekvenssien alapuolella on • · · : : : esitettyä muutamia geenin suhteen komplementaarisia oligonukleotidikoettimia, joita voidaan käyttään cDNA:n tunnistamiseksi ja eristämiseksi.1 Tässä on 1 ekv vastaavat 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1: 1: This table shows all possible gene sequences corresponding to selected regions of the alpha-amidating enzyme protein. Below the sequences shown are: · · ·:: some gene-complementary oligonucleotide probes that can be used to identify and isolate cDNA.

• · * · · • · · • · I I I « · • I 1 • · I · · • · • · · • · * · » • · · • « « · • 0 · • » · 110433 37 *6.1 > o >0 w V} > M 2?> Hm 0H 0> fl> oi ®> mm® £· cd £ m h- o 2 i; ^ _ 3ΦΗ· 2#| 5 lQ ω 3 ft < =** ΙΟ 3 rt < „ ! o o 01ΜΦ ©·' tnH-fD 2i a tj t^ffl rt 3 m ω rt 2 . a e rt ® *< rt (1)¾ ω { 6 £ ** rt w X rt » S p. 1 H- I o O 471 l rt rt on “μ* & P* O n ® >-*• · * · · • • I «• I 1 • • I · • • • • • • • • • • • • • • • · · · · · · · · · · 110433 37 * 6.1> o > 0 w V}> M 2?> Hm 0H 0> fl> oi ®> mm® £ · cd £ m h- o 2 i; ^ _ 3ΦΗ · 2 # | 5 lQ ω 3 ft <= ** ΙΟ 3 rt <„! o o 01ΜΦ © · 'tnH-fD 2i a tj t ^ ffl rt 3 m ω rt 2. a e rt ® * <rt (1) ¾ ω {6 £ ** rt w X rt »S p.1 H- I o O 471 l rt rt on“ μ * & P * O n ®> - *

OoQ £ S? ° ^ g ui to ^ S S '1 3.0 * s -s o { *1 a ·* ° ^ * i 3 3 s a oi n n _ S- I *1 > > S cl K·» 1 ^ > tn tP* O M TO , >* Λ 5 3 O > *3 O » M i 0"3 , _ ,_ i Q n ci •"3 G m κι I rl > M tn •-3 ® ^ I O ä»C1C»w O > H3 O C u> | g? ^ i > ^ n p.OoQ £ S? ° ^ g ui to ^ SS '1 3.0 * s -so {* 1 a · * ° ^ * i 3 3 sa oi nn _ S- I * 1>> S cl K · »1 ^> tn tP * OM TO ,> * Λ 5 3 O> * 3 O »M i 0" 3, _, _ i Q n ci • "3 G m κι I rl> M tn • -3 ® ^ IO ä» C1C »w O> H3 OC u> | g? ^ i> ^ n p.

G jr ... i Q O »< σ* 3G jr ... i Q O »<σ * 3

*8 £ ! w Ω w P* £ 8! w Ω w P

> -M! > ' g * 3 £<. % >^n £«! MO ° o > hj o c «-M! > 'g * 3 £ <. %> ^ n £ «! MO ° o> hj o c «

>Π>* ί n Π O M 03 M> Π> * ί n Π O M 03 M

^ o > o fS m J ~ Ώ ° *Gi> n ·< Φ^ o> o fS m J ~ Ώ ° * Gi> n · <Φ

3 KM ! g g S· 3vo -S3 KM! g g S · 3vo -S

g coto, O O 0>^0 »n 3 ·.:· cin>3 3 S 1 "> ? »-η h ®o *. ·* 1 Q Q nog Coto, O O 0> ^ 0 »n 3 ·.: · cin> 3 3 S 1">? »-η h ®o *. · * 1 Q Q no.

... I Q 0 O M M... I Q 0 O M M

. * : i t-. o n h o > o ‘c·-· : .·. 1 S £ o ό ... 1 o „ o n m ·—*. *: i t-. o n h o> o 'c · - ·:. ·. 1 S £ o ό ... 1 o „o n m · - *

*··/ I '-'> *-3 > O O > *-3 O W* ·· / I '-'> * -3> O O> * -3 O W

: Y* ' G G o < ;;; 1 *-* o on > ^ n o m u> I H 2! >* <-3 I Ω O n 3Ή 1 en O o > n 3 »p· ; '.: 1 2 n *o • · I O O a m .··*. 1 ° o > *-3 n o en 1 S e n r . . 1 > H ro h : : : 1 n n > *-3 o e en 1 Q O >: Y * 'G G o <;;; 1 * - * o on> ^ n o m u> I H 2! > * <-3 I Ω O n 3Ή 1 en O o> n 3 »p ·; '.: 1 2 n * o • · I O O a m. ·· *. 1 ° o> * -3 n o en 1 S e n r. . 1> H ro h::: 1 n n> * -3 o e en 1 Q O>

. I e > W M. I e> W M

··/ 1 >* n ►a ό -o :*·*: ' n o > . . 1 o n mm . . 1 171 o > *-3 n tu 03 38 110433·· / 1> * n ►a ό -o: * · *: 'n o>. . 1 o n mm. . 1 171 o> * -3 n tu 03 38 110433

Ο ί° Λ » SSΟ ί ° Λ »SS

£ 85 I- o o h- ro g£ 85 I- o o h- ro g

2 w. a tn rt S2 w. a tn rt S

> g. >g ro ^ “ «f g1 5“ rt » o m ro> g. > g ro ^ «« f g1 5 «rt» o m ro

It o 3 & rt “ £ £ "It o 3 & rt "£ £"

s ί Ss ί S

f f 3 3 m j to tn Ό - - - _ rt □ h| > w i—1 3 ci> o > n -3 3 ro Ο π Λ Λ n n Ci (-1 tt> tr >o >-3 o ^o>n 1< c λ o n ci o 2 to όf f 3 3 m j to tn Ό - - - _ rt □ h | > w i — 1 3 ci> o> n -3 3 ro Ο π Λ Λ n n Ci (-1 tt> tr> o> -3 o ^ o> n 1 <c λ o n ci o 2 to ό

1-3Π 1-3 0 !>0 3 C1-3Π 1-3 0!> 0 3 C

>b, >» >-3 1"3 n n g £ o π Ώ 73 2 : : α ώ n ^ tn ® ·;1.· noi tn Ci>HO 2 \".: ‘ " 1-3 0 tr1 H ra σι *·': q 1-3 n en c . ! > 1-· : : : _3 i— ··· · > O >-3 ro : 1 : n ci • · Ci H- 03 .’.·. -3 o >n 1< ‘ > n >> b,> »> -3 1" 3 nng £ o π Ώ 73 2:: α ώ n ^ tn ® ·; 1. · noi tn Ci> HO 2 \ ".: '' 1-3 0 tr1 H ra. σι * · ': q 1-3 n en c.!> 1- ·::: _3 i— ··· ·> O> -3 ro: 1: n ci • · Ci H- 03.'. ·. -3 o> n 1 <'> n>

Ci n to -3 o > Ci ta . . to # 2 • · 39 110433 _ S' β *· o r o ω> ft O Q cl (D en <D > li ¢1 si »s g·- 5-¾ 51 S-g Sg ETU S" h £ S g « ξ 5* ^ 2 t—>c\ i—12. ό i—i σ»ι-ι < H- °H- ro ro ro g o* o o o O H- rt rt m rt l μ. ui. tn a. o. & £ k V T « i 11 > H w ci > h n »i e >-3 >3: j> *-3 n> toCi n to -3 o> Ci ta. . to # 2 • · 39 110433 _ S 'β * · Air ω> ft OQ cl {D en <D> li ¢ 1 si »sg · - 5-¾ 51 Sg Sg ETU S« h £ S g «ξ 5 * ^ 2 t—> c \ i — 12. ό i — i σ »ι-ι <H- ° H- ro ro ro go * ooo O H- rt rt m rt l μ. Ui. Tn ao & £ k VT. «I 11> H w ci> hn» ie> -3> 3: j> * -3 n> to

On Cl erOn Cl er

Cl Cl O Cl >-3 1-9 > f-· to j HO 1-30 > Cl 3Cl Cl O Cl> -3 1-9> f- · to j HO 1-30> Cl 3

Cl Cl Q Ό mCl Cl Q Ό m

Cl Cl O *-s ^ Ή.Cl Cl O * -s ^ Ή.

i-ii-«C10>*-äO[Xi-II «C10> * - AO [X

on ci ci 3 n O Cl t— UI ™ »-· *-t H Cl > O *< ** «-3 > > H oi g* O ci ci n ro σ> £.on ci ci 3 n O Cl t— UI ™ »- · * -t H Cl> O * <**« -3>> H oi g * O ci ci n ro σ> £.

ω ω ci > Cl >* O H »n o o o n ci > 2ω ω ci> Cl> * O H »n o o o n ci> 2

G 14 h3 H > w -O CG 14 h3 H> w -O C

>3 > Cl >ci >C1 HO *Ö> 3> Cl> ci> C1 HO * Ö

Cl Cl Cl Cl O Cl n OHOHO >C13 ^ ··· '· ^ -3 H H > > tnCl Cl Cl Cl O O n n OHOHO> C13 ^ ··· '· ^ -3 H H>> tn

·· 3 H Η,-Η,η > »VO·· 3 H Η, −Η, η> »VO

• ,· >C1 > Cl _ u HO 3 *'·’· Cl Cl G ® u_.•, ·> C1> Cl _ u HO 3 * '·' · Cl Cl G ® u_.

• · “4 H >1—1-'• · "4 H> 1-1- '

> O > O HOMO> O> O HOMO

> ^ H 5 M> ^ H 5 M

... ·** en tn o Π) i-1 • · ... > *-9 01 : : : ci o ro m ci > h o <-* ro o ci... · ** en tn o Π) i-1 • · ...> * -9 01::: ci o ro m ci> h o <- * ro o ci

> 1—' M> 1— 'M

. . '· > Cl 3 ω .... . '·> Cl 3 ω ....

O >ϋ ’ : n n h* ci > h o O if*O> ϋ 'n h * ci> h o O if *

.·.·. > H. ·. ·. > H

·.·.’ Cl 3* I—1·. ·. 'Cl 3 * I-1

Cl n > H w n en I 40 110433 i fCl n> H w n en I 40 110433 i f

? 2 |g SJ? 2 | g SJ

si s ? si 15 :si s? si 15:

“tr ? S"Tr? S

η φ 9 3 ΓΤ 03 ►*· 01η φ 9 3 ΓΤ 03 ► * · 01

& p. HS& p. HS

h* ,+ <1 Ό ^ ui £h *, + <1 Ό ^ ui £

£ 3 ’ I£ 3 'I

Λ> «3 gr- * > o < 5.Λ> «3 gr- *> o <5.

M n >^no » M -oM n> ^ no »M -o

pi TSpi TS

ο η ^ β ^ n o i> y-3 n % °° Ο λ ^ Go >Ώ :': S g * 5ο η ^ β ^ n o i> y-3 n% °° Ο λ ^ Go> Ώ: ': S g * 5

*:·.· Λ . § £ <·" S*: ·. · Λ. § £ <· «S

• *: n n O S Ω :*·': -° nn^5? £*<» . ; n a '• *: n n O S Ω: * · ': - ° nn ^ 5? £ * <». ; n a '

' - · >-3 gO'- ·> -3 gO

··.*·* οι > o tr ^ :·.’: ~ OJ c • · · » · · * * ·» • · ···. * · * Οι> o tr ^: ·. ': ~ OJ c • · · »· · * * ·» • · ·

I II I

• · # » · » · * 41 1 10433• · # »·» · * 41 1 10433

Esimerkki 8 A. Alfa-amidointientswmille spesifisten monoklonaaiisten vasta-aineiden tuottaminen hiirissä 5 11 Balb/cJ-hiirtä immunisoitiin ja immunisaatiota tehostettiin amidointientsyymin puhdistetuilla valmisteilla. Näiltä hiiriltä otettiin verta ja seerumi käsiteltiin ja titrattiin puskuroitua entsyymiä vastaan ELIS A-analyysillä. Analyysi (käytetyt tekniikat ovat hyvin vakiintuneita) suoritettiin absorboimalla puhdistettu entsyymi polystyreenilevyyn, joka 10 pestiin sitten ja salvattiin (vasta-aineiden epäolennaisen sitoutumisen estämiseksi levyyn) naudan seerumialbumiinilla (BSA). Laimennettuja hiiren seerumeja (jotka sisälsivät oletettuja vasta-aineita amidointientsyymin suhteen) inkuboitiin sitten amidoin-tientsyymillä päällystetyllä levyllä ja pestiin. Toista vasta-ainetta (merkitty merkintäai-neella, alkalisella fosfataasilla, joka helpottaa ensimmäisen vastaaineen levyyn sidotti tuun entsyymiin tapahtuvan sitoutumisen vahvistusta) inkuboitiin sitten syvennyksissä. Pesemisen ja substraattiliuoksen lisäyksen jälkeen signaalia valvottiin kolorimetrisesti spektrofotomerisellä rekisteröintilaitteella. "Positiivisten" seerumeiden signaali-kohinasuhde oli vähintään 2:1.Example 8 A. Generation of Monoclonal Antibodies to Alpha-Amidation Enzyme in Mice 511 Balb / cJ mice were immunized and boosted with purified amidation enzyme preparations. These mice were bled and serum treated and titrated against the buffered enzyme by ELIS A assay. The assay (techniques well established) was performed by absorbing the purified enzyme into a polystyrene plate which was then washed and blocked (to prevent non-essential binding of antibodies to the plate) with bovine serum albumin (BSA). Diluted mouse sera (containing putative antibodies to the amidating enzyme) were then incubated in an amidating enzyme-coated plate and washed. The second antibody (labeled with the tracer, alkaline phosphatase, which facilitates confirmation of binding of the first antibody to the plate bound to the enzyme) was then incubated in the wells. After washing and adding the substrate solution, the signal was monitored colorimetrically with a spectrophotomeric recorder. The signal to noise ratio of "positive" sera was at least 2: 1.

20 7 hiirtä, joilla oli korkeampi tiitteri ELISAssa, tapettiin neljän päivän kuluttua lopulli- . ·. sen immunisaation vahvistuksen jälkeen. Perna poistettiin aseptisesti ja möyhennettiin • · • · · · 6 •.:, (murskattiin mekaanisesti), jolloin saatiin kaikkiaan 132,6 x 10 splenosyyttiä, jotka • · [·.1. yhdistettiin 122,8 x 106 NS-1 myeloomasoluun käyttämällä 1,28 ml PEG:tä (polyety- | leeniglykoli) 4000. Solut jaettiin määräosina viiteen 24 syvennyksen levyyn, jotka oli «»» · 1 · 1: 25 edellä päällystetty Balb/cJ-tymosyyteillä ja splenosyyteillä, jotka toimivat syöttösolui- • · ::: na. Solut säilytettiin selektiivisissä HAT-väliaineissa, jotka mahdollistavat ainoastaan hybridisolujen eloonjäännin.Twenty-seven mice with a higher titer in ELISA were sacrificed four days later. ·. after confirmation of its immunization. The spleen was removed aseptically and obliterated (mechanically crushed) to give a total of 132.6 x 10 splenocytes, which • · [· .1. was combined with 122.8 x 10 6 NS-1 myeloma cells using 1.28 mL of PEG (polyethylene glycol) 4000. The cells were aliquoted into five 24-well plates which were «» »· 1 · 1: 25 coated Balb / cJ thymocytes and splenocytes which function as mast cells. The cells were stored in selective HAT media, which allow only hybrid cell survival.

» · » · · • ·» "...: Supematantit 116 syvennyksestä, joissa esiintyi klonaalista kasvua, analysoitiin radi- : V: 30 oimmuno-analyysi- j a ELISA-menetelmillä vasta-ainetuotannon suhteen. Radioimmu- • · : ’ ’ ’: no-analyysi oli samanlainen kuin edellä esitetty ELISA sillä erotuksella, että toinen vas- : 1. ·. ta-aine oli merkitty I:llä ja radioaktiiviset laskut suoritettiin gammalaskimella.The supernatants from 116 wells showing clonal growth were analyzed by radi: V: 30 oimmunoassay and ELISA for antibody production. : no analysis was similar to the ELISA above, except that the second antibody was labeled I and radioactive calculations were performed on a gamma counter.

• · · • · 110433 42 116 syvennyksestä 56 oli positiivisia vasta-ainetuotannon suhteen ja ne analysoitiin tämän jälkeen reaktiivisuuden suhteen alfa-amidointientsyymien suhteen. 25 kloonia, jotka näyttivät olevan positiivisia alfa-amidointientsyymien suhteen, kloonattiin sarja-laimennusprosessilla. Primaariset kloonit analysoitiin sekä alfa-amidointientsyymien 5 että BSA:n suhteen (koska polystyreenilevyt oli salvattu BSA:lla, vasta-aineet, jotka oli sidottu levyyn, olivat voineet sitoutua pelkästään BSA:han tai ne oli absorboitu tällä epäspesifisesti) sen määrittämiseksi, olivatko ne todella spesifisiä amidointientsyymin suhteen. Kloonit, jotka omasivat signaalin alfa-amidointientsyymin suhteen, joka oli vähintään kaksi kertaa niin suuri kuin BSA:lle osoitettu signaali, kloonattiin jakosuh-lo teessä 1 solu/2 syvennystä.Of the 42,116 wells, 56 were positive for antibody production and subsequently analyzed for reactivity for alpha amidating enzymes. 25 clones which appeared to be positive for alpha amidation enzymes were cloned by serial dilution. Primary clones were analyzed for both alpha amidation enzymes and BSA (since the polystyrene plates were blocked with BSA, the antibodies bound to the plate could only bind to BSA or were absorbed non-specifically) to determine whether they were really specific for the amidating enzyme. Clones possessing a signal for an alpha amidating enzyme at least twice as large as the signal directed to BSA were cloned at a ratio of 1 cell / 2.

Tertiaarisessa kloonausvaiheessa tehtiin 21 positiivista hybridomaa (ks. taulukko III) ja 20 niistä luonnehdittiin vasta-aineluokan suhteen sekä Ouchterlonyn että ELISAmene-telmällä. Seitsemällätoista klooneista oli IgG2a:n ras- kaita ketjuja ja kolmella oli 15 IgGl :n raskaita ketjuja. Kaikkien kahdenkymmen kloonin määritettiin erittävän vasta-aineita, joissa on kappa-kevytketjuja.In the tertiary cloning step, 21 positive hybridomas (see Table III) were made and 20 of them were characterized by the antibody class by both Ouchterlony and ELISA. Seventeen of the clones had IgG2a heavy chains and three had 15 IgG1 heavy chains. All twenty clones were determined to secrete antibodies with kappa light chains.

Jokaista linjaa kasvatetaan yksilöllisesti irto viljelyssä ja solujen määräosat jäädytetään nestemäisessä typessä. Pristaani-esikäsitellyt Balb/cJ-hiiret injektoitiin intraperitoneaa- 20 lisesti 5 x 106 hybridooma-solulla. Viikkoa myöhemmin hiirille, joissa ei esiintynyt .·. askiitistuumoria, annettiin solujen tehosteinjektio. Askiitisneste ja veri poistettiin 1 - 2 • » viikon kuluttua. Käsittelyn jälkeen askiitis ja seerumit analysoitiin ja tiirattiin alfa-amidointientsyymin suhteen samoin kuin negatiivisten antigeenien suhteen (esimerkiksi • :': naudan seerumialbumiini, valkuainen, hiilianhydraasi j a kasvuhormonia vapauttava a · · · i' · 1: 25 tekijä) vasta-ainespesifisyyden varmistamiseksi.Each line is individually grown in bulk culture and cell sections frozen in liquid nitrogen. Pristan pretreated Balb / cJ mice were injected intraperitoneally with 5 x 10 6 hybridoma cells. One week later in mice that did not occur. ascites tumor, boosted by cellular injection. Ascites fluid and blood were removed after 1-2 weeks. After treatment, ascites and sera were analyzed and titrated for alpha-amidating enzyme as well as for negative antigens (e.g.,:: bovine serum albumin, protein, carbonic anhydrase and growth hormone releasing α · 1 · 25) for antibody specificity.

0 00 0

• M• M

• · · • · · 0 0 0 01 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 01 0 0 0 0 0 0 t 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ♦ 0 0 0 0 0• · · • · · 0 0 0 01 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 01 0 0 0 0 0 0 t 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ♦ 0 0 0 0 0

Taulukko IIITable III

43 11043343 110433

Balb/c-alfa-amidointientsyymin monoklonaaliset solulinjat 5Balb / c alpha-amidating enzyme monoclonal cell lines 5

SoluIinja Raskasketju Tiitteri1 4-1-4-20-3 IgG2a -1:5,000 4-1-4-18-1 1gG2a 1° 4-5-7-3 19G2a -1:5,000 4-2-3-17-7 igG2a 3- 7-1-20-24 19G2a -1:10,000 4- 8-15-2-6 IgG2a 4-7-21-14-9 ig^a 4-10-45-1-16 igG2a 15 54-2-1-39-2 IgG2a -1:10,000 4-6-12-3-17 19G2a 52-1-31-24-2 IgG2a 4-3-11-46-1 IgG2a 3- 7-9-9-3 IgG2a 86-1-38-15 IgG, 1:1.000 20 ^ 4- 5-6-1 IgG^^ 1:1,000 4-4-24-3-5 IgG2a -1:5,000 ;v 4-H-3-1-8 IgG1 '8-9-94-4-2 IgG2a :2 4-10-30-3-1 IgG2a : 75-10-17-14-4 IgG- 25 y 2a ’ · 92-10-26-32-39 Ei luokiteltu * 2 · • · · * · · * 2 » 2 • » » · · 30 t » » · · , ·. : 1 Askiitisnesteet tiirattiin 100 ng:llä puhdasta entsyymiä kiinteäfaasisessa ELISAssa.Cell Line Heavy Chain Titer1 4-1-4-20-3 IgG2a -1: 5,000 4-1-4-18-1 1gG2a 1 ° 4-5-7-3 19G2a -1: 5,000 4-2-3-17-7 igG2a 3- 7-1-20-24 19G2a -1: 10,000 4- 8-15-2-6 IgG2a 4-7-21-14-9 ig ^ a 4-10-45-1-16 igG2a 15 54- 2-1-39-2 IgG2a -1: 10,000 4-6-12-3-17 19G2a 52-1-31-24-2 IgG2a 4-3-11-46-1 IgG2a 3- 7-9-9- 3 IgG2a 86-1-38-15 IgG, 1: 1,000 20 ^ 4- 5-6-1 IgG ^^ 1: 1,000 4-4-24-3-5 IgG2a -1: 5,000; v 4-H-3 -1-8 IgG1 '8-9-94-4-2 IgG2a: 2 4-10-30-3-1 IgG2a: 75-10-17-14-4 IgG- 25 y 2a' · 92-10-26 -32-39 Not classified * 2 · • · · * · · * 2 »2 •» »· · 30 t» »· ·, ·. : 1 Ascites fluids were titrated with 100 ng of pure enzyme in solid phase ELISA.

44 110433 B. Hiirissä valmistettujen monoklonaalisten vasta-aineiden puhdistusmenetelmä44 110433 B. Method for Purifying Monoclonal Antibodies in Mice

Yllä olevilla menetelmillä valmistetut α-amidointientsyymille spesifiset monoklonaali-5 set vasta-aineet puhdistetaan seuraavasti. Useista samalla kloonilla inokuloiduista hiiristä kerättyjä askiitis-nesteitä käytettiin vasta-ainelähteenä. Askiitisneste laimennettiin (5-kertaiseksi) 10 mM MES:illä, pH 5,6. Laimennettu askiitis-neste laitettiin 1,5 x 20 cm:n pylvääseen, joka sisälsi 40 pm ABX sekasilikahartsia (J. T. Baker), joka oli edellä tasapainotettu 10 mM MES-puskurilla, pH 5,6. Monoklonaaliset vasta-aineet eluoitiin pyl-io väästä käyttämällä 0 - 500 mM natriumasetaattigradienttia, pH 7,0. Puhdistettuja vasta-aineita sisältävät fraktiot yhdistettiin, testattiin spesifisen aktiivisuuden suhteen ja varastoitiin 4 °C:ssa myöhempää käyttöä varten.The α-amidation enzyme-specific monoclonal antibodies prepared by the above methods are purified as follows. Ascites fluids collected from several mice inoculated with the same clone were used as the antibody source. The ascites fluid was diluted (5-fold) with 10 mM MES, pH 5.6. The diluted ascites fluid was applied to a 1.5 x 20 cm column containing 40 µm ABX mixed silica resin (J. T. Baker) previously equilibrated with 10 mM MES buffer, pH 5.6. Monoclonal antibodies were eluted from the column using a gradient of 0 to 500 mM sodium acetate, pH 7.0. Fractions containing purified antibodies were pooled, tested for specific activity and stored at 4 ° C for later use.

C. a-amidointientswmille spesifisten polvklonaalisten vasta-aineiden tuottaminen ka-15 noissaC. Production of Polyclonal Antibodies Specific to α-amidation Enzymes in Channels

Intravenoosisia, intramuskulaarisia ja subkutaanisia injektioita annettiin kahdelle munivalle kanalle käyttämällä kaikkiaan n. 50 pg puhdistettua α-amidointientsyymiä Ri-biadjuvantissa kummankin kanan kohdalla. Ribi-adjuvantti on täysin metabolisoituva 20 lipidiemulsiojäijestelmä, joka koostuu kanan lymfosyyttien mitogeenistä ja adjuvantista vastaainereaktion parantamiseksi antigeenien suhteen siipikarjassa (Ribi Immunochem t « · · ’ ·:: Research, Montana). Alkuimmunisoinnin jälkeen annettiin kaksi tehosteinjektiota kah- • · . ‘ : den viikon välein käyttämällä n. 30 pg entsyymiä kanaa kohden. Eläimistä otettiin verta : : i 21. päivänä ja 35. päivänä ja seerumit käsiteltiin ja analysoitiin spesifisten vasta- • ',· 25 aineiden läsnäolon suhteen seuraavalla menetelmällä: molempien kanojen seerumit, 0.Intravenous, intramuscular and subcutaneous injections were given to two laying hens using a total of about 50 µg of purified α-amidating enzyme in Ri-biadjuvant for each chicken. The Ribi adjuvant is a fully metabolizable lipid emulsion system consisting of mitogen and adjuvant chicken lymphocytes to improve antibody response to poultry (Ribi Immunochem t :: Research, Montana). After booster immunization, two booster injections were given. Weekly using about 30 pg enzyme per chicken. The animals were bled: on day 21 and day 35 and sera were processed and analyzed for the presence of specific antibodies, • both chickens sera, 0.

• i » \ ’· · päivä (esi-immuuni), 21. päivä ja 35. päivä, analysoitiin kiinteäfaasisella ELISAlla puh distetun a-amidointientsyymin 100 ng.tä vastaan. Naudan seerumialbumiinia käytettiin ’ * * ‘ negatiivisena kontrollinoa epäspesifiselle vastaainesitoutumiselle. Entsyymille spesifi- • * • · ·' set vasta-aineet osoitettiin kanin kanan IgG:n vastaisilla alkalisella fosfataasilla merki- • · '·.:. · 30 tyillä seerumeilla.Day 1 (preimmune), day 21 and day 35 were analyzed by solid-phase ELISA against 100 ng of purified α-amidation enzyme. Bovine serum albumin was used as a * * * negative control for nonspecific antibody binding. Antibody specific antibodies were detected with alkaline phosphatase labeled with rabbit chicken IgG. · 30 sera.

t » 1 ’ ·': Yllä esitettyjen menetelmien tulokset osoittivat, että spesifisiä vasta-aineita voitiin t t osoittaa kanan 257 seerumeissa 35. päivänä. Suhteessa 1:10.000 laimennettu seerumi 110433 45 tuotti signaalikohinasuhteeksi n. 4:1. Kanassa 258 esiintyi entsyymille spesifisiä vasta-aineita 21. ja 35. päivänä. Molemmista verenotoista suhteessa 1:10.000 laimennetut seerumit tuottivat signaalikohinasuhteeksi n. 4:1. Munien kerääminen molemmista ka-| noista käynnistettiin 5 6. päivänä. Esi-immuunien munien j a immunisoinnin j älkeisten 5 munien polyetyleeniglykoli- (PEG) saostuksella eristetyt IgY:t analysoitiin Ouchter-lonyn menetelmillä ja entsyymille spesifiset vastaaineet analysoitiin ELISAlla.t »1 '·': The results of the above methods indicated that specific antibodies could be detected in t 25 serum of chicken 25 days. At a ratio of 1: 10,000 diluted serum 110433 45 produced a signal to noise ratio of about 4: 1. Chicken 258 showed enzyme-specific antibodies on days 21 and 35. Serum diluted 1: 10,000 from both blood draws produced a signal to noise ratio of about 4: 1. Collecting eggs from both of them 5 of them were launched on the 6th. IgYs isolated by polyethylene glycol (PEG) precipitation of preimmune eggs and eggs after immunization were analyzed by Ouchterley methods and enzyme specific antibodies were analyzed by ELISA.

D. Kanan IgY-vasta-aineiden puhdistus io α-amidointientsyymille spesifisiä linnun polyklonaalisia vasta-aineita valmistettiin kanoissa yllä esitetyllä tavalla. Immunisoitujen kanojen munat kerättiin ja joko upotettiin parafiiniin tai jäädytettiin, kunnes ne käytettiin IgY:n puhdistamiseksi. Munanvalkuaiset erotettiin keltuaisista, jotka sisälsivät a-AE:lle spesifisiä vasta-aineita. Munankeltu-aiset laimennettiin 3-kertaisiksi käyttämällä 10 mM natriumfosfaattia, pH 7,5, joka si-15 sälsi 0,1 M NaChä ja 0,01 % natriumatsidia. PEG-saostuksen alkuvaihe suoritettiin käyttämällä PEG 8000:n 3,5:n loppukonsentraatiota. Sakan annettiin muodostua 30 minuutin ajan huoneen lämpötilassa, sitten se lingottiin ja supematantti (sisälsi IgY:tä) säästettiin. Lisää PEG:tä lisättiin supematanttiin lopullisen konsentraation saattamiseksi 12,5 %:iin PEG:tä. IgY-vastaaineet saostettiin tässä PEG:n konsentraatiossa japelletoi-20 tiin linkoamalla. Tämän puhdistuvaiheen IgY-vasta-aineet puhdistettiin edelleen kahdel-la menetelmällä: »t » » • · * · * !'·*: 1) Saostetut IgY-vasta-aineet suspendoitiinuudelleen 10 mM MES:issä, pH 5,6, sitten • · t ί { dialysoitiin yön yli 4 °C:ssa tätä samaa puskuria vastaan. Näyte laitettiin sitten 1,5 x 20 < » · • V 25 cm:n pylvääseen, joka sisälsi 40 pm seka-ABX-silikahartsia (J. T. Baker). Seuraava •« · V · puhdistusjäijestys oli sama kuin se, joka esitettiin askiitis-nesteen yhteydessä.D. Purification of Chicken IgY Antibodies Bacterial polyclonal antibodies specific for the? Α-amidation enzyme were prepared in chickens as described above. Immunized chicken eggs were harvested and either immersed in paraffin or frozen until used to purify IgY. Egg whites were separated from yolks containing antibodies specific for α-AE. Egg yolks were diluted 3-fold using 10 mM sodium phosphate, pH 7.5, containing 0.1 M NaCl and 0.01% sodium azide. The initial PEG precipitation step was performed using a final concentration of 3.5 of PEG 8000. The precipitate was allowed to form for 30 minutes at room temperature, then centrifuged and the supernatant (containing IgY) was saved. More PEG was added to the supernatant to bring the final concentration to 12.5% PEG. IgY antibodies at this concentration of PEG were precipitated by centrifugation and centrifuged. The IgY antibodies of this purification step were further purified by two methods: 1) The precipitated IgY antibodies were resuspended in 10 mM MES, pH 5.6, then • · T ί {dialyzed overnight at 4 ° C against this same buffer. The sample was then loaded on a 1.5 x 20 µM 25 cm column containing 40 µm mixed ABX silica resin (J. T. Baker). The following purification step was the same as that shown for the ascites fluid.

• · • · * ’ * * ‘ 2) Vaihtoehtoisesti IgY:tä sisältävä pelletti suspendoitiin uudelleen alkupuskuriin ja2) Alternatively, the IgY containing pellet was resuspended in the initial buffer and

Ml • IMl • I

• * · ’ sitten saostettiin uudelleen käyttämällä kyllästettyä ammoniumsulfaattia (3:1 v/v).• * · 'was then reprecipitated using saturated ammonium sulfate (3: 1 v / v).

• · V,: 30 IgY:tä sisältävä pelletti suspendoitiin uudelleen pieneen määrään tislattua H20:ta jaPellet containing 30 IgY was resuspended in a small amount of distilled H 2 O and

Ml :... · varastoitiin 4 °C:ssa myöhempää käyttöä varten. Kanan IgY:n immobilisaatiomenetel- i I * * *: mä on esitetty esimerkissä 12.Ml: ... · was stored at 4 ° C for later use. The chicken IgY immobilization procedure I * * * is shown in Example 12.

» * t i i • I I • · « 110433»* T i i • I I • ·« 110433

Esimerkki 9Example 9

Alfa-amidointientswmiaktiivisuuden kineettiset tutkimuksetKinetic studies of alpha amidation enzyme activity

Alfa-amidointientsyymi, joka oli puhdistettu homogeeniseksi (sekä medullaarisista kil-5 pirauhaskarsinooman CA-77-soluviljelystä että vastaavasta tuumorikudoksesta, joka oli poistettu laboratoriorotista), toimii inaktiivisten glysiinillä laajennettujen peptidipro-hormonien muunnossa bioaktiivisiksi C-terminaaliksi amideiksi. Tutkimuksiimme perustuen prohormonin C-terminaalisen aminohapon on oltava glysiinitähde, jotta entsyymi tunnistaa senja amidoi sen seuraavasti: io amidointientsyymi R-X-Gly-COOH + 02 -> R-X-CONH2 + HCO-COOH + H20 pelkistin hapetettu pelkistin is Tämän aktiivisuuden in vitro-uudelleenmuodostus vaatii ehdottomasti peptidisubstraatin lisäksi molekyylihappea ja pelkistysainetta (L-askorbiinihappoa). Olemme kuitenkin todenneet, että entsymaattista aktiivisuutta voidaan olennaisesti lisätä lisäämällä Cu+2-ioneja (kuparisulfaattia) ja katalaasia. Tämä eksogeeninen kupari sidotaan entsyymillä ja käytetään molekyylihapen sitomis-ja aktivoimispaikkana. Toisaalta katalaasi on ent-20 syymi, joka toimii vetyperoksidin huuhtelemiseksi, jota voisi muuten kerääntyä sivure- « « · · . * ·:: aktioiden johdosta, joissa tarvitaan happea, askorbaattia, kuparia, ja joka voisi hävittää « · !*·*: amidointientsyymin.The alpha amidating enzyme, purified to homogeneous (both from CA-77 medullary cultures of KIL-5 carcinoma carcinoma and the corresponding tumor tissue removed from the laboratory rat), acts to convert inactive glycine-expanded peptide pro-hormones to bioactive C-terminal amides. Based on our studies, the C-terminal amino acid of the prohormone must be a glycine residue to be recognized by the enzyme and amidated as follows: io amidating enzyme RX-Gly-COOH + O 2 -> RX-CONH 2 + HCO-COOH + H 2 O strictly in addition to the peptide substrate, molecular acid and a reducing agent (L-ascorbic acid). However, we have found that the enzymatic activity can be substantially increased by the addition of Cu + 2 ions (copper sulfate) and catalase. This exogenous copper is bound by an enzyme and used as a site for binding and activation of molecular oxygen. On the other hand, catalase is an ent-20 enzyme that acts to flush hydrogen peroxide that could otherwise accumulate on the sidewall. * · :: due to actions requiring oxygen, ascorbate, copper, which could destroy «·! * · *: Amidating enzyme.

♦ · • · · • · · · \ Olemme onnistuneesti kehittäneet herkkiä ei-radiometrisiä analyysimenetelmiä alfa- • · · : 25 amidointientsyymiaktiivisuuden osoittamiseksi. Näissä analyyseissä käytetään synteetti siä tripeptidisubstraatteja. Näiden substraattien amidointia valvotaan edullisesti erotta- • · *. *: maila ja määrittämällä laadullisesti tuote (amidoitu dipeptidi ja substraattitripeptidi) • · · * käyttämällä HPLC:tä. Herkimmässä kehitetyistä analyyseistä käytetään substraattina • · v.: monodansyyli-L-Tyr-Val-Gly:tä. Tämä yhdiste voidaan osoittaa erittäin alhaisilla ta- •... · 30 soilla, koska dansyyliryhmä on fluoresoiva. Siten tämän analyysin herkkyyttä voidaan verrata muissa laboratorioissa kehitettyihin samankaltaisiin radiometrisiin analyyseihin.We have successfully developed sensitive non-radiometric assays to detect alpha- • · ·: 25 amidating enzyme activity. Synthetic tripeptide substrates are used in these assays. The amidation of these substrates is preferably controlled by separators. *: bat and qualitatively determine the product (amidated dipeptide and substrate tripeptide) • · · * using HPLC. The most sensitive of the assays developed is • · v .: monodansyl-L-Tyr-Val-Gly. This compound can be detected at very low levels because the dansyl group is fluorescent. Thus, the sensitivity of this assay can be compared to similar radiometric assays developed in other laboratories.

• · « · · * · · 110433 47• · «· · * · · 110433 47

Olemme käyttäneet tätä analyysiä alfa-amidointientsyymin kineettisten ominaisuuksien tutkimiseksi. Etenkin kineettiset parametrit Km ja Vmax on määritetty tutkimalla sub-straattikonsentraation vaihtelun vaikutusta entsyymiaktiivisuuteen. Km on affiniteetin mitta, joka entsyymillä on erityisen substraatin suhteen. Mitä pienempi Km on, sitä pie-5 nempi on affiniteetti. Vmax on maksimaalinen nopeus, jossa entsyymi muuntaa sub- i j straatin tuotteeksi ja joka havaitaan substraatin kyllästyskonsentraatioissa (s.o. sub- ! straattia on läsnä suurena ylimääränä entsyymin suhteen).We have used this assay to study the kinetic properties of the alpha amidating enzyme. In particular, the kinetic parameters Km and Vmax have been determined by studying the effect of varying the substrate concentration on enzyme activity. Km is a measure of the affinity that an enzyme has for a particular substrate. The lower the Km, the lower the affinity of the pie-5. Vmax is the maximum rate at which the enzyme converts sub-substrate to product and is detected at substrate saturation concentrations (i.e., sub-substrate is present in a high excess relative to the enzyme).

| j i| j i

Tyypillisessä amidointientsyymianalyysissä reaktiojärjestelmä (50 ui) käsittäisi entsyy-io miä (n. 7 pg), dansyyli-L-TyrVal-Gly:tä (korkeintaan 40 μΜ), L-askorbiinihappoa (3 mM), katalaasia (0 -100 pg ml'1) ja kuparisulfaattia (0-2 uM) 60 mM TES-puskurissa, pH 7,0. Reaktio käynnistetään 37 °C:ssa lisäämällä entsyymiä ja päätetään määrätyn ajan kuluttua lisäämällä 0,1 M EDTA:ta (loppukonsentraatio), joka sitoo kuparin tekemällä se sellaiseksi, että se ei ole entsyymin käytettävissä.In a typical amidation enzyme assay, the reaction system (50 µl) would comprise enzymes (about 7 µg), dansyl-L-TyrVal-Gly (up to 40 µΜ), L-ascorbic acid (3 mM), catalase (0-100 µg ml). 1) and copper sulfate (0-2 µM) in 60 mM TES buffer, pH 7.0. The reaction is initiated at 37 ° C by addition of enzyme and terminated after a specified time by addition of 0.1 M EDTA (final concentration) which binds copper by rendering it unavailable for enzyme.

1515

Alfa-amidointientsyymi omaa korkean affiniteetin dansyyli-LTyr-Val-Gly:n entsymaat- tisen amidoinnin suhteen, jolloin Km on 1 - 2 pM. Tämä arvo näyttää olevan vakio entsyymin puhtausasteesta huolimatta. Siten entsyymivarastolla, joka on johdettuThe alpha amidating enzyme has a high affinity for the enzymatic amidation of dansyl-LTyr-Val-Gly with a Km of 1-2 pM. This value seems to be constant despite the degree of purity of the enzyme. Thus, the enzyme stock that is derived

Sephacryl S-300 kromatografiasta, on sama Km kuin entsyymin elektroforeettisesti ; ; 20 puhtailla valmisteilla, joka on johdettu Mono Q-kromatografiasta (pH 8,0) tai alemman • · · · /··; molekyylipainon omaavista muodoista, jotka on analysoitu Mono Q-kromatografialla, pH 6,0. Toisaalta, kuten odotettiin, Vmax-arvot (ilmaistuna proteiinin mg:a kohden) : : *: vaihtelevat olennaisesti puhdistusasteen mukaisesti. Siten kun Sephacryl S-300:sta joh- \ ‘ · detun varaston Vmax on n. 50- 100 nmoolia tuotetta/min./mg proteiinia, puhtaan tuu- ·’ 25 morientsyymin Vmax on n. 5000 nmoolia tuotetta/mg proteiinia.Sephacryl S-300 from chromatography, has the same Km as the enzyme electrophoretically; ; 20 pure preparations derived from Mono Q chromatography (pH 8.0) or lower; · · · · / ··; of molecular weight analyzed by Mono Q chromatography, pH 6.0. On the other hand, as expected, Vmax values (expressed as mg of protein):: *: vary substantially with the degree of purification. Thus, when the Vmax of the depot derived from Sephacryl S-300 is about 50-100 nmoles of product / min / mg protein, the Vmax of pure morphine enzyme is about 5000 nmoles of product / mg protein.

• · • tl •. ·: Olemme todenneet, että askorbaatti ja substraatti voivat kilpailla keskenään entsyymistä • · · • · •. · ‘ joissakin olosuhteissa. Esimerkiksi jos substraatin konsentraatiota lisätään olennaisesti • · ί, V kyllästystason yli, entsyymiaktiivisuus laimenee entsyymin j a askorbiinihapon välisen • » · :· 30 heikentyneen vuorovaikutuksen johdosta. Siten jokaiselle erityiselle substraatille näyt- • ’ · *: tää olevan hieno tasapaino optimaalisten substraatti/askorbaattitasojen välillä riippuen • · : ’ \: entsyymin affiniteetista erityisen substraatin suhteen.• · • tl •. ·: We have found that ascorbate and substrate can compete with each other for enzyme. · 'In some circumstances. For example, if the substrate concentration is substantially increased above the saturation level, the enzyme activity is diluted due to a weakened interaction between the enzyme and ascorbic acid. Thus, for each specific substrate, there appears to be a fine balance between optimal substrate / ascorbate levels, depending on the affinity of the enzyme for the particular substrate.

f 48 110433f 48 110433

Amidointientswmin affiniteetti glvsiinillä laajennettujen peptidien suhteenAffinity of amidation enzyme to glycine-extended peptides

Olemme käyttäneet monodansyyli-L-Tyr-Val-Gly-amidoinnin analyysiä herkkyyskoet-timena amidointientsyymin ja useiden gly-laajennettujen peptidiprohormonien väliselle 5 reaktiolle. Tämän tutkimuksen tarkoituksena oli tutkia entsyymin suhteellista affiniteettia määrättyjen erityyppisten peptidisubstraattien sitoutumisen suhteen. Vaikka olemme osoittaneet aikaisemmin, että entsyymi amidoi onnistuneesti ihmisperäisen kalsitoniinin ja ihmisperäisen kasvuhormonia vapauttavan tekijän glysiinillä laajennettuja prekurso-risubstraatteja, tämä ei kerro mitään entsyymin kyvystä sitoa ensisijaisesti näitä tai mui-10 ta peptidejä toistensa suhteen.We have used monodansyl-L-Tyr-Val-Gly amidation assay as a sensitivity probe for the reaction between the amidation enzyme and several Gly-extended peptide prodrugs. The purpose of this study was to investigate the relative affinity of an enzyme for binding to certain types of peptide substrates. Although we have previously shown that the enzyme successfully amidates precursor substrates expanded with human calcitonin and human growth hormone releasing factor glycine, this does not indicate any ability of the enzyme to bind these or other peptides to one another.

Olemme osoittaneet, että glysiinillä laajennettu alfa-melanosyyttiä stimuloiva hormoni, substranssi P, vasopressiinianalogit ja kasvuhormonia vapauttava tekijä ovat keskinäisessä vuorovaikutuksessa suurella affiniteetilla amidointientsyymin kanssa estäen sitä is metabolisoimasta dansyyli-LTyr-Val-Gly:tä. Edelleen ihmisperäisen glysiinillä laajennetun kalsitoniinin, neuropeptidi Y:n, kolekystokiniinin, kortikotrofiinia vapauttavan tekijän ja kalsitoniini-geenin sukuisen peptidin viittä C-terminaalista aminohappotähdettä vastaavat pentapeptidimallit osoittavat kilpailua tässä analyysissä. Toisin sanoen entsyymi pystyy sitomaan ja oletettavasti amidoimaan kaikki nämä 20 glysiinillä laajennetut peptidisubstraatit.We have shown that glycine-expanded alpha-melanocyte stimulating hormone, substrate P, vasopressin analogues, and growth hormone releasing factor interact with high affinity for the amidating enzyme to prevent it from metabolizing dansyl-LTyr-Val-Gly. Further, the pentapeptide models corresponding to the five C-terminal amino acid residues of human glycine-expanded calcitonin, neuropeptide Y, cholecystokinin, corticotrophin-releasing factor, and calcitonin gene-related peptide show competition in this assay. In other words, all of these glycine-expanded peptide substrates are capable of binding and presumably amidating the enzyme.

t I · * • · • · · f ·t I · * • · • · · f ·

Sitä vastoin tutkittaessa näitä substraatteja vastaavia amidoituja peptidejä niiden todet-i : *: tiin olevan paljon vähemmän kykeneviä olemaan vuorovaikutuksessa entsyymin kanssa, i * : Tämän entsyymin katalyyttisen paikan kapasiteetti tunnistaa suuri määrä glysiinillä laa- v : 25 jennettuja substraatteja tekee siitä erittäin käyttökelpoisen yleisen reagenssin yhdistel- mä-DNAtekniikalla tuotetun peptidiprohormonin kaupalliselle amidoinnille.In contrast, when investigated amidated peptides corresponding to these substrates, they are found to be much less capable of interacting with the enzyme, i *: The capacity of the catalytic site of this enzyme to recognize a large number of glycine-la: 25 substrates renders it very useful. commercial amidation of recombinant peptide prodrug.

« ·«·

Esimerkki 10 • · • s/· DNA-sekvenssin koodaavan huipun III α-amidointientswimn eristys 30 : * · ’: Koko RNA valmistettiin rotan MTC-kudoksesta käyttämällä guanidiinitiosyanaatti- : * \ i menetelmää. Poly-A-RNA valittiin oligodT-selluloosalla.EXAMPLE 10 Isolation of α-amidation enzyme peak III coding for DNA sequence coding for DNA sequence 30: * · ': Total RNA was prepared from rat MTC tissue using the guanidine thiocyanate method. Poly-A RNA was selected on oligodT cellulose.

49 110433 cDNA-svnteesi49 110433 cDNAs

Kaksisäikeinen cDNA valmistettiin hyvin tunnetuilla menetelmillä. Käyttämällä rotan MTC-kudoksesta peräisin olevaa poly-A-RNA:ta mallina ja oligo-dTi2-i8:ta pohjana 5 ensimmäinen säiesynteesi suoritettiin entsymaattisessa reaktiossa käänteistransskriptaa-silla. cDNA ja RNA erotettiin ja RNA pilkottiin alkalilla. cDNArn toinen säiesynteesi itsekäynnistettiin käyttämällä E. colin DNA-polymeraasia I. Sl-nukleaasisulatusta käytettiin cDNA.n hiusneulasilmukoiden poistamiseksi ja cDNA:n yksisäikeisten alueiden hajottamiseksi. DNApolymeraasi I:n kanssa suoritetun reaktion jälkeen tasaisten päiden 10 tuottamiseksi kaksoissäikeinen cDNA käsiteltiin EcoRlmetylaasilla ja s-adenosyyli- metioniinillä EcoRl-paikkojen metyloimiseksi ja niiden suojaamiseksi myöhemmältä entsymaattiselta lohkaisulta. EcoRl-sitojat yhdistettiin cDNA:han. EcoRl-sulatuksen jälkeen ylimääräiset sitojat erotettiin cDNA:sta ja cDNA jakofraktioitiin Sepharose 4B-pylväällä. Yhtä tällaista synteesiä varten molekyylit, jotka olivat suurempia kuin 500 15 emäsparia, kerättiin, kun taas toisessa molekyylit, jotka olivat suurempia kuin 1000 emäsparia, yhdistettiin kloonausta varten.The double-stranded cDNA was prepared by well known methods. Using rat MTC-derived poly-A-RNA as a template and oligo-dTi2-i8 as a template, the first fiber synthesis was performed in an enzymatic reaction by reverse transcription. cDNA and RNA were separated and RNA was digested with alkali. The second strand synthesis of cDNA was self-initiated using E. coli DNA polymerase I. S1 nuclease digestion was used to remove hairpin loops from the cDNA and to cleave the single stranded regions of the cDNA. Following reaction with DNA polymerase I, to generate flat ends, the double-stranded cDNA was treated with EcoRl methylase and s-adenosylmethionine to methylate the EcoR1 sites and protect them from subsequent enzymatic cleavage. EcoR1 binders were fused to the cDNA. After EcoR1 digestion, the excess binders were separated from the cDNA and the cDNA was fractionated on a Sepharose 4B column. For one such synthesis, molecules larger than 500 base pairs were collected, while in another, molecules larger than 1000 base pairs were pooled for cloning.

λ gtl 1 cDNA-kiriaston muodostaminen . ·. 20 Sitojilla sovitetun kaksisäikeisen cDNA:n synteesin jälkeen molekyylejä käytettiinλ gtl 1 Construction of a cDNA library. ·. Following synthesis of the double-stranded cDNA bound by the linkers, the molecules were used

'.:; cDNA-kiqastojen tuottamiseksi vektorissa Xgt 11. Tämä suoritettiin liittämällä cDNA':.; To produce cDNA kiqastases in vector Xgt 11. This was done by inserting the cDNA

;*·; Xgt 11 DNA:han,joka oli lohkaistu EcoRl:llä ja käsitelty fosfataasilla vektori-DNA:n : : *: itseyhdistymisen estämiseksi. DNA:n liittämisen jälkeen rekombinoidut DNA:t pakat- : · : tiin in vitro infektioosisten bakteriofagihiukkasten tuottamiseksi. (Pakkaamisuutteet : : : 25 ovat kaupallisesti saatavia yhtiöltä Promega Biotech tai Clontech Laboratories tai ne voidaan valmistaa vakiomenetelmillä).; * ·; Xgt11 DNA cleaved with Eco RI and treated with phosphatase to prevent vector DNA: *: self-assembly. After DNA insertion, the recombined DNA was packaged in vitro to produce infectious bacteriophage particles. (Packaging extracts::: 25 are commercially available from Promega Biotech or Clontech Laboratories or may be prepared by standard procedures).

• · * • · ... * DN A:n pakkaamisen j älkeen määräosia pakkausseoksesta testattiin kirj astoj en rekom- : Y: binanttien määrän määrittämiseksi. Yhden kirjaston todettiin sisältävän n. 2,57x106 :,,,: 30 infektioosista hiukkasta, joista n. 78 % oli ilmeisiä rekombinantteja (muodostaen selvät \' · ’; plakit X-Gal-levyillä kasvatettaessa IPTG:n läsnäollessa). Toisen kirjaston todettiin : * ·. I sisältävän n. 2,75 x 106 kaikkiaan plakin muodostavia yksiköitä ja n. 81 % ilmeisiä re kombinantteja.• · * • · ... * After compression of DN A, portions of the compression mixture were tested to determine the amount of recombinant Y: banners. One library was found to contain about 2.57x106:,: 30 infectious particles, of which about 78% were obvious recombinants (forming clear '' '; plaques on X-Gal plates grown in the presence of IPTG). Another library found: * ·. I containing about 2.75 x 106 total plaque forming units and about 81% apparent recombinants.

110433 50110433 50

Kirjaston analysointiLibrary analysis

Sen tunnistamiseksi, mikä rekombinoitu bakteriofagi sisälsi alfa-amidointientsyymin 5 proteiinin cDNA:n, fagit analysoitiin radioaktiivisesti merkityillä oligonukleotidi-koettimilla, jotka oli muodostettu alfa-amidointientsyymin spesifisistä aminohapposekvensseistä. (Ks. esimerkki 7, taulukko II). Analysointi suoritettiin päällystämällä bak-teriofaginäytteet ja nostamalla fagit selluloosanitraattisuodatuskiekoille. Menetelmät fagien immobilisoimiseksi selluloosanitraattisuodattimilla ovat laajalti tunnettuja. Jo-10 kaisesta levystä saadut kaksoissuodattimet hybridisoitiin 32P-merkityllä oligonukleoti-dillä AE 9. Hybridisaatio suoritettiin 37 °C:ssa 20 - 24 tunnin kuluessa, 6 x NET, 0,5 % NP40, 5 x Denhardt'in liuosta, 100 pg/ml lohen siemenneste-DNA:ta, oligonukleotidi-koettimella 0,3 - 0,4 pmoolissa/mg. Hybridisaation jälkeen suodattimet pestiin 6 x SCC:ssä 44 45 °C:ssa useiden tuntien ajan ja röntgenfilmattiin. Positiivisesti hybridisoi-15 tuvat fagit tunnistettiin yhdenmukaisina täplinä kaksoissuodattimilla. Nämä puhdistettiin rikastamalla järjestyksessä useilla päällystys-ja hybridisointikier- roksilla. N. 4 - 5 x 104 analysoidusta fagista 18 tunnistettiin AE 9:llä.To identify which recombinant bacteriophage contained the cDNA of the alpha amidating enzyme 5 protein, the phages were analyzed with radiolabeled oligonucleotide probes formed from the specific amino acid sequences of the alpha amidating enzyme. (See Example 7, Table II). Analysis was performed by coating bacteriophage samples and lifting the phages onto cellulose nitrate filtration discs. Methods for immobilizing phages on cellulose nitrate filters are widely known. Dual filters from a 10-well plate were hybridized with 32P-labeled oligonucleotide AE 9. Hybridization was performed at 37 ° C for 20-24 hours, 6 x NET, 0.5% NP40, 5 x Denhardt's solution, 100 pg / ml salmon sperm DNA with an oligonucleotide probe at 0.3 to 0.4 pmol / mg. After hybridization, the filters were washed at 6 x SCC 44 at 45 ° C for several hours and X-ray film. Positively hybridizing phages were identified as uniform spots on the double filters. These were purified by enrichment in successive rounds of coating and hybridization. Of the 4-5 x 10 4 phages analyzed, 18 were identified by AE 9.

Spesifisyyden vertaamiseksi valinnassa suoritettiin hybridisaatio toisella alfa-20 amidointientsyyminukleotidillä, AE 8:11a. Tämä koetus osoitti, että vähintään neljä kah- • » 11 · •.:. deksasta fagista sisälsivät alfa-amidointientsyymiproteiinisekvenssien cDNArn. Tämä • * • ♦ • V. vahvistettiin ylimääräisellä oligonukleotidihybridisaatiolla (AE 4:llä ja AE 5:llä) sa- : moin kuin DNAsekvenssianalyysillä.To compare specificity in the selection, hybridization was performed with another alpha-20 amidation enzyme nucleotide, AE 8. This test showed that at least four • »11 · •.:. of the dexed phage contained the cDNA of the alpha-amidating enzyme protein sequences. This was confirmed by additional oligonucleotide hybridization (AE 4 and AE 5) as well as by DNA sequence analysis.

t M · • · · • · · • · 25 α-amidointientswmin ilmaisu •, ‘ · · Huipun III a AE:lla, jolle olemme määrittäneet proteiinisekvenssit, on molekyylipaino- '... · na n. 75.000 daltonia. Jos aminohapon keskimääräiseksi molekyylipainoksi otetaan 120 : V: daltonia, silloin amidointientsyymissä on korkeintaan 625 aminohappoa. 625 aminoha- : _ 30 pon geenin täytyy sisältää vähintään 1875 emäsparia. Kaikki neljä cDNArta, jotka : v. olemme eristäneet amidointientsyymille spesifisinä, ovat riittävän suuria koodaamaan :" ·. · täysin α-amidointientsyymiproteiinin. Yksi cDNAklooneista, λ AE 1, on pituudeltaan n.The expression of the 25 α-amidation enzymes, the peak IIIa AE for which we have determined the protein sequences, has a molecular weight of about 75,000 daltons. If the average molecular weight of the amino acid is 120: V: Dalton, then the amidation enzyme will have a maximum of 625 amino acids. The 625 amino acid: 30p gene must contain at least 1875 base pairs. All four cDNAs: v. Which we have isolated as specific for the amidation enzyme, are large enough to encode: "·. · Completely α - amidation enzyme protein. One of the cDNA clones, λ AE 1, is n.

2.200 nukleotidiä. Ensimmäisillä 50 nukleotidillä toisesta päästä laskien se aloittaa 110433 51 koodaamisen aminohapposekvensseille, joka on tunnistettu huipun III entsyymin ami-nopäätteenä. Tästä syystä voidaan päätellä, että cDNA sisältää koko koodauskapasitee-tin, joka tarvitaan huipun III entsyymille. Kim tunnetaan tämä informaatio ja nukleoti-disekvenssit 2.200 emäsparin cDNA:n päissä, on suhteellisen yksinkertaista sovittaa 5 cDNA perimäkloonausta varten prokaryoottiseen isäntään, kuten E. coliin.2,200 nucleotides. At the first 50 nucleotides at its other end, it begins encoding 110433 51 for the amino acid sequences identified as the amino terminus of the peak III enzyme. Therefore, it can be concluded that the cDNA contains all the coding capacity required for the peak III enzyme. Known for this information and nucleotide sequences at the ends of the 2,200 bp cDNA, it is relatively simple to insert 5 cDNA for genetic cloning into a prokaryotic host such as E. coli.

Eräs mahdollinen menetelmä, jota voidaan soveltaa λ ΑΕΙ cDNA:han, on esitetty kuviossa XXXII. Esimerkiksi λ ΑΕΙ :n 2.200 emäsparin cDNA-sovite eristetään rekom-binoidun bakteriofagi-DNA:n EcoRl-sulatuksen ja agaroosigeelielektroforeesin jälkeen.One possible method that can be applied to λ ΑΕΙ cDNA is shown in Figure XXXII. For example, a 2,200 base pair cDNA adapter of λ ΑΕΙ is isolated after Eco RI digestion and agarose gel electrophoresis of recombinant bacteriophage DNA.

10 Se kloonataan pBR322:n EcoRl-paikkaan plasmidipAE8-l:n tuottamiseksi. pAE8-l sisältää ainutlaatuisen Kpnllohkaisupaikan cDNA-sekvensseissä ja ainutlaatuisen Hind ΙΙΙ-paikan pBR322-sekvensseissä. pAE8-l:n sulatus Kpnlrllä ja Hind III:lla tuottaa n.It is cloned into the EcoRl site of pBR322 to produce plasmidAE8-1. pAE8-1 contains a unique KpIll cleavage site in cDNA sequences and a unique HindIII site in pBR322 sequences. Digestion of pAE8-1 with KpnI and Hind III produces n.

2,15 ke:n fragmentin, joka on menettänyt n. 62 cDNA.n emäsparia (cDNA:n aminopäät-teen koodaavan pään). Aminohappojen muodostamiseksi takaisin, jotka löydettiin hui-15 pun III amidointientsyymin amino-päätteessä ja cDNA:n sovittamiseksi kloonausta varten ilmaisuplasmidiin, Kpnl-Hind III-päätteinen fragmentti liitetään oligonukleotidi-sitomissovittajiin. Esitetyssä esimerkissä käytetään E. colin ilmaisuplasmidia pHH233-2, jota toimittaa Pharmacia. 2,15 ke:n cDNA-fragmentti liitetään kaksisäikeiseen sito-jasovittajaan, joka koostuu .·; 20 ..: : 5, 3' .··*·: AE17 (+) 3 0 CATGTCATTTTCCAATGAATGCCTTGGTAC : s ta :’v ja ’ ·'· E ' 3 ' ::: AE18(-}2 2 CAAGGCATTCATTGGAAAATGA : at a.A 2.15 kb fragment which has lost about 62 bp of the cDNA (coding end of the amino terminus of the cDNA). To recover the amino acids found at the amino terminus of the hui-15 red III amidation enzyme and to adapt the cDNA for cloning into the expression plasmid, the Kpn1-Hind III-terminated fragment is ligated to oligonucleotide binding adapters. The example shown uses the E. coli detection plasmid pHH233-2 provided by Pharmacia. The 2.15 kb cDNA fragment is ligated into a double-stranded binding adapter consisting of. 20 ..:: 5, 3 '. ·· * ·: AE17 (+) 3 0 CATGTCATTTTCCAATGAATGCCTTGGTAC: ta:' v and '·' · E '3' ::: AE18 (-} 2 2 CAAGGCATTCATTGGAAAATGA: at a .

• · · • · • · V : 25• · · • · • · V: 25

Sovitettu fragmentti liitetään sitten plasmidiin pKK233-2 DNA, joka on edellä lohkaistu • · :. ’ ·: NcoLllä ja Hind 111:11a, 4,6 ke:n lineaarisen vektorin tuottamiseksi. Liitetty tuote, • · · • · • · · * pAE12, sisältää cDNA:n alfa-amidointientsyymin, jota edeltää ATG-käynnistyskodoni • · :,:: ja ribosomin sitomispaikka ja hybridin valvonnassa IPTG-indusoitava edistin, trc. Gee- :30 niä seuraa 5S-geeni ja transskription terminaatiopaikka. pAE12:n IPTGindusoitava il- •' * *: maisu saadaan aikaan plasmidi-DNA:n transformaation jälkeen E. coli-kantaan laciq- • · genotyypillä.The inserted fragment is then inserted into the plasmid pKK233-2 with the DNA cleaved above. '·: With NcoL and Hind III to produce a 4.6 kb linear vector. The coupled product, pAE12, contains the alpha-amidation enzyme cDNA preceded by the ATG start codon • ·, :: and the ribosome binding site and, under hybrid control, the IPTG-inducible promoter, trc. Gene- 30 are followed by the 5S gene and the transcription termination site. The IPTG-inducible il-'* *: taste of pAE12 is obtained after transformation of plasmid DNA into E. coli strain by the laciq genotype.

52 110433 λΑΕ1:η 2.2 ke:n cDNA-sovitteen osittainen DNA-sekvenssi 2,2 ke:n sovite poistetaan λ AEl:n EcoRl-sulatuksella ja sovite merkitään 32p:llä. Sekundaarisen Hinc 11:11a suoritetun sulatuksen jälkeen saatavat 1,6 ke:n ja 0,6 ke:n frag-5 mentit sekvenssoidaan Maxamin ja Gilbertin kemiallisella hajotusmenetelmällä.52 110433 λΑΕ1: η Partial DNA Sequence of the 2.2 kb cDNA Adapter The 2.2 kb insert is removed by EcoR1 thawing of λ AE1 and the insert is designated 32p. The 1.6 kb and 0.6 kb fragments obtained after secondary digestion with Hinc 11 are sequenced by the Maxam and Gilbert chemical degradation method.

DNA-sekvenssi, joka saadaan EcoRl -pään λ AE-1 :n 600 ke:n fragmentin Maxam-Gilbert-sekvenssoinnilla: 10 v v v v 50v aattccggtctttaagaggtttaaagaaactaccagatcattttccaatg v v v v lOOvDNA sequence obtained by Maxam-Gilbert sequencing of the 600 kb fragment of the λ AE-1 EcoRl end: 10 v v v v 50v aattccggtctttaagaggtttaaagaaactaccagatcattttccaatg v v v vOOv

AATGCCTTGGTACCATTGGACCAGTCACCCCTCTTGATGCATCAGATTTTAATGCCTTGGTACCATTGGACCAGTCACCCCTCTTGATGCATCAGATTTT

v v v v 150vv v v v 150v

GCGCTGGATATTCGCATGCGTGGGGTTACACCTAAAGAGTCTGACACATAGCGCTGGATATTCGCATGCGTGGGGTTACACCTAAAGAGTCTGACACATA

v v v v 200vv v v v 200v

CTTTCTGCACGTCCATGCGTCTACCTCTTTCTGCACGTCCATGCGTCTACCT

20 DNA-sekvenssi, joka saadaan EcoRl -pään λ AE-1 :n 1600 ke:n fragmentista Maxam- .’·*·: Gilbert-sekvenssoinnilla: • · • » • · * I i » • · · t • · · i « » v v v v 50v20 DNA sequence obtained from the 1600 kb fragment of EcoR1-end λ AE-1 by Maxam. '· * ·: Gilbert Sequencing: i «» vvvv 50v

25 AATTCCGTCTCAGTTTCTGTTTCTCTTGCATCTTCTGCAATTCTGAGGAG25 AATTCCGTCTCAGTTTCTGTTTCTCTTGCATCTTCTGCAATTCTGAGGAG

v v v v lOOvv v v v lOOv

:' ·. · GTGGGTTTGTTCTCCACTTTGGGTTCGACAACTGCCTCGGCTTCTTTG AT: '·. · GTGGGTTTGTTCTCCACTTTGGGTTCGACAACTGCCTCGGCTTCTTTG AT

’...· v v v v 150v'... · v v v v 150v

TTCGTGGACTTCGATGCCAGCCTTTTTAACTGACGCATGCTCCATTTTTTTTCGTGGACTTCGATGCCAGCCTTTTTAACTGACGCATGCTCCATTTTTT

• # · ,···. v v v v 200v• # ·, ···. v v v v 200v

30 CGGTCAGGGTGAACTTCCACACGGTGTTGTGTGTGCGCTCGAAGACCG30 CGGTCAGGGTGAACTTCCACACGGTGTTGTGTGTGCGCTCGAAGACCG

110433 53 i j110433 53 i j

Sekvenssihomologian tutkiminen olieonukleotidikoettimen AE8(-)22 suhteenInvestigation of sequence homology with oleaonucleotide probe AE8 (-) 22

Tietokonetutkimus suoritettiin homologian tutkimiseksi aminohappojen, joita käytettiin koettimen AE8 (Leu-Gly-Thr-IleGly-Pro-Val-Thr) tuottamiseksi, ja λΑΕ1:η 600 ke:n 5 fragmentin DNA-osasekvenssin translaation välillä.A computer-based study was performed to examine the homology between the translation of the amino acids used to produce the AE8 (Leu-Gly-Thr-IleGly-Pro-Val-Thr) probe and the λΑΕ1: η 600 kb fragment of DNA.

Saatiin täydellisen homologian alue ja tätä aluetta on tähdennetty tähdillä DNA-sekvenssissä ja isoilla kirjaimilla aminohappojen kohdalla. Aminohapot, jotka on identifioitu puhdistetun amidointientsyymin NH2-terminaalisella sekvenssoinnilla, on io esitetty sulkumerkeissä. Aminohappoesitykset, joiden havaitaan poikkeavan niistä, jotka ennustettiin DNAsekvenssillä, on merkitty merkilläA region of complete homology was obtained and this region is indicated by asterisks in the DNA sequence and capital letters for amino acids. The amino acids identified by NH2-terminal sequencing of the purified amidation enzyme are shown in brackets. Amino acid presentations found to differ from those predicted by the DNA sequence are indicated by

AATTCCGGTCTTTAAGAGGTTTAAAGAAACTACCAGATCATTTTCCAATGAATTCCGGTCTTTAAGAGGTTTAAAGAAACTACCAGATCATTTTCCAATG

----·----+----·----+----·----+----·----+----1----+ so ipvfkrfkettr(sfsne 15 + **********************---- · ---- + ---- + ---- · ---- · ---- · ---- + ---- + ---- 1 ---- + so ipvfkrfkettr (sfsne 15 + **********************

AATGCCTTGGTACCATTGGACCAGTCACCCCTCTTGATGCATCAGATTTTAATGCCTTGGTACCATTGGACCAGTCACCCCTCTTGATGCATCAGATTTT

----·----+—-—·----+----1----+----1----+----·----+ JOO---- · ---- + ——— · ---- + ---- 1 ---- + ---- 1 ---- + ---- · ---- + JOO

C LGT IGPVTpl dasdf + +C LGT IGPVTpl dasdf ++

GCGCTGGATATTCGCATGCCTGGGGTTACACCTAAAGAGTCTGACACATAGCGCTGGATATTCGCATGCCTGGGGTTACACCTAAAGAGTCTGACACATA

—---1----+----1----+----1----+----1——+----1----+ 150 20 aldirm.p)gvtpke sdty *'· · +—--- 1 ---- + ---- 1 ---- + ---- 1 ---- + ---- 1 —— + ---- 1 ---- + 150 20 aldirm.p) gvtpke sdty * '· · +

CTTTCTGCACGTCCATGCGTCTACCTCTTTCTGCACGTCCATGCGTCTACCT

----·----+----1----+----·- 176 .1 flhvhast.---- · ---- + ---- 1 ---- + ---- · - 176 .1 flhvhast.

• · 1 t t 1 • · · · • · · * 1 · • · • · : : ·1 25 Esimerkki 11 • " -• · 1 t t 1 • · · · · · * 1 · • · •:: · 1 25 Example 11 • "-

Entsyymin immobilisointi • 1 1 • < · • · t · »Immobilization of the Enzyme • 1 1 • <· • · t · »

• I• I

.. · ’ a-AE:n puhdistus: 1 » • · · • · :.,. 1 30 Ennen immobilisointia α-amidointientsyymi puhdistettiin heikon anioninvaihto- ja gee- V ’': lisuodatuskromatografian (esimerkki 4) avulla. Joissakin tapauksissa entsyymivalmiste t # ’ · · voidaan puhdistaa edelleen käyttämällä joko immunoaffiniteettikromatografiaa tai fe- nyylisefaroosikromatografiaa. Tämän jälkeen suoritettava immobilisointimenetelmä on 110433 54 riippumaton puhdistusmenetelmästä, mutta tavallisesti spesifisen aktiivisuuden tulisi olla vähintään 25 mU ja etenkin 50 mU tai korkeampi... · 'a-AE purification: 1 »• · · • ·:.,. Prior to immobilization, the α-amidation enzyme was purified by weak anion exchange and gel V '': additional filtration chromatography (Example 4). In some cases, the enzyme preparation t # '· · can be further purified using either immunoaffinity chromatography or phenylsepharose chromatography. The subsequent immobilization method is 110433 54 independent of the purification method, but usually the specific activity should be at least 25 mU, and in particular 50 mU or higher.

a-AE:n immobilisointi: 5 α-amidointientsyymin immobilisointitekniikka perustuu kolmen komponentin, entsyymin, akryyliamidin (PAN) vesiliukoisen kopolymeerin ja alhaisen molekyylipainon omaavan silloitusreagenssin (TET) samanaikaiseen reaktioon. Esivalmistettu polymeeri (PAN) koostuu akryyliamidista ja N-akrylosukkinimidistä, joka on polymeroitu THF-io liuoksessa käyttämällä termistä aloitusta atsobisillä (isobutyronitriili). Silloitusreagenssi voi olla α, ω -diamiini, trietyleenitetramiini, (TET) kystamiini. Diamiinin reaktio PAN:in aktiiviesteriryhmien kanssa silloittaa polymeeriketjut amidisidosten kautta ja muodostaa liukenemattoman geelin. Entsyymin aminofunktiot (mieluummin lysiinin ε-aminoryhmä) reagoivat samanaikaisesti jäljellä olevien aktiiviestereiden kanssa geelissä 15 ja muodostavat stabiileja kovalenttisia amidisidoksia. Immobilisointi suoritetaan substraatin ja kofaktoreiden läsnäollessa. Korkean affiniteetin omaavan substraatin ja ko-faktoreiden läsnäolo konsentraatioissa, jotka ovat suurempia kuin Km, inhiboivat PAN-aktiiviestereiden ja nukleofiilisten ryhmien väliset reaktiot entsyymin katalyyttisessä paikassa tai sen lähellä suojaten näin entsyymiä kemialliselta inaktivoitumiselta.Immobilization of α-AE: The 5-α-amidation enzyme immobilization technique is based on the simultaneous reaction of three components, an enzyme, a water-soluble copolymer of acrylamide (PAN) and a low molecular weight crosslinking reagent (TET). The prefabricated polymer (PAN) consists of acrylamide and N-acrylosuccinimide polymerized in THF-10 solution using a thermal start with azobic (isobutyronitrile). The crosslinking reagent may be α, ω-diamine, triethylenetetramine, (TET) cystamine. Reaction of the diamine with PAN active ester groups crosslinks the polymer chains through amide bonds and forms an insoluble gel. The amino functions of the enzyme (preferably the ε-amino group of lysine) react simultaneously with the remaining active esters in gel 15 to form stable covalent amide bonds. Immobilization is carried out in the presence of substrate and cofactors. The presence of a high affinity substrate and co-factors at concentrations higher than Km inhibits reactions between PAN active esters and nucleophilic groups at or near the catalytic site of the enzyme, thus protecting the enzyme from chemical inactivation.

20 t · · ·20 hrs · · ·

Immobilisaatio-olosuhteet • · · · t | Osittain puhdistettu a-AE tehdään liukenevaksi 30 mM HEPESpuskurissa, pH 7,0.Immobilization conditions • · · · t | The partially purified α-AE is made soluble in 30 mM HEPES buffer, pH 7.0.

• · I• · I

• PANin ja TETin suhde muodostetaan siten, että 15 % aktiiviestereistä jäävät reagoimat- ·.* : 25 ta ja toimivat siten α-amidointientsyymin sitomispaikkoina. Vakio PAN-liuos on 20%:nen (w/w). α-amidointientsyymin reaktioseos koostuu 0,2 μΜ CuS04:stä, 40 μΜ dansyyli-His-Phe-GIy:stä ja 10 mM askorbaatistaja 0,5 - 2,0 mg:sta α-ΑΕ/g PANia.• The ratio of PAN to TET is formed such that 15% of the active esters remain unreacted and thus act as α-amidation enzyme binding sites. The standard PAN solution is 20% (w / w). The α-amidation enzyme reaction mixture consists of 0.2 μΜ CuSO 4, 40 μΜ dansyl-His-Phe-GIy and 10 mM ascorbate 0.5-2.0 mg α-ΑΕ / g PAN.

• · « ’", ’ TET-konsentraatio lasketaan siten, että se on yhtä suuri kuin 0,85 ekvivalenttia primaa- * * · ‘ ’ rista amiinia/ekvivalentti aktiiviesteriä. Tavallisesti optimiolosuhteiden määrittämiseksi ‘ · · ·' 30 reaktio ilman entsyymiä suoritetaan geeliytymisajan vahvistamiseksi, s.o. aika, joka t I · * ‘· vaaditaan TET.n lisäyksen jälkeen geelin muodostuksen aikaansaamiseksi, <x- * · "· amidointientsyymin immobilisoinnin optimisaannot saadaan silloin, kun entsyymin li säys siirretään lähemmäksi geeliytymispistettä. Yleisenä sääntönä on, että mitä lyhy- 110433 55 emmän aikaa entsyymi on alttiina PANin vaikutukselle ennen geelinmuodostumista, sitä korkeampi on aktiivisen immobilisoidun entsyymin saanto. Useimpien reaktioiden kohdalla a-AE (n. 2,0 mg/g PANia) lisätään 45 60 sekuntia TET:n jälkeen. Entsyymiä sisältävän geelin annetaan seistä huoneen lämpötilassa n. tunnin ajan kytkentäreaktion s päättymisen mahdollistamiseksi. 60 minuutin kuluttua geeli jauhetaan huhmarella ja petkeleellä, jolloin saadaan fragmentteja, joiden koko on keskimäärin 100 μ. Nämä hiukkaset pestään ammoniumsulfaatilla sitoutumattomien lähtöaineiden poistamiseksi ja jäljellä olevien aktiivisesteriryhmien muuntamiseksi amideiksi peittämällä näin reaktiiviset ryhmät. Aktiivisen α-amidointientsyymin saannon oletetaan olevan immobilisaa-10 tion jälkeen vähemmän kuin 60 %. Immobilisaation jälkeiset pesuvedet voivat sisältää 30-40 % alkuaktiivisuudesta. α-amidointientsyymi voidaan ottaa talteen pesuvesistä lisäämällä ammoniumsulfaattikonsentraatiota 45 %:iin, mikä saa aikaan sen, että aktiivinen α-amidointientsyymi saostuu.The concentration of TET is calculated to be equal to 0.85 equivalents of primary * * · '' primary amine / equivalent active ester. Usually, to determine the optimum conditions, the reaction without enzyme is carried out for a gel time. optimization, i.e., the time required after addition of TET to obtain gel formation, optimization yields of amidation enzyme immobilization are obtained when the addition of the enzyme is moved closer to the gelation point. As a general rule, the shorter the duration of enzyme exposure to PAN prior to gel formation, the higher the yield of active immobilized enzyme. For most reactions, α-AE (about 2.0 mg / g PAN) is added 45 to 60 seconds after TET. The enzyme-containing gel is allowed to stand at room temperature for about 1 hour to allow completion of the coupling reaction. After 60 minutes, the gel is ground with a mortar and pestle to give fragments of average size 100 μ. These particles are washed with ammonium sulfate to remove unbound starting materials and to convert the remaining active ester groups to amides, thereby covering the reactive groups. The yield of the active α-amidation enzyme after immobilization is expected to be less than 60%. Post-immobilization washings may contain 30-40% of initial activity. The α-amidating enzyme can be recovered from the wash waters by increasing the concentration of ammonium sulfate to 45%, which causes the active α-amidating enzyme to precipitate.

15 Immobilisoidut geelihiukkaset ovat sopivia jaksottaiseen amidointireaktioon, jossa hiukkaset pidetään suspensiossa mekaanisella sekoittimella. Kun entsymaattinen reaktio on päättynyt, hiukkasten annetaan laskeutua ja amidoidun peptidituotteen sisältävä su-pematantti dekantoidaan. Tämä menetelmä ei ole optimaalinen suurimittaisiin reaktioihin. Entsyymiä sisältävät geelihiukkaset eivät ole tarpeeksi jäykkiä niiden pakkaamisek- || 20 si pylvääseen ja järkevien virtausnopeuksien aikaansaamiseksi. Tämän ongelman eli- « · minoimiseksi on mahdollista käyttää kahta vaihtoehtoista tapaa: • · · • · * · :: 1. Geelin annetaanpolymeroitua lasihelmien läsnäollessa. Tavallisesti minuuttia ennen • · · * * · . ‘ geeliytymispistettä lasihelmet lisätään reaktioseokseen j a sekoitetaan mekaanisella se- I M # · * ‘ ’ 25 koittimella, kunnes helmet on peitetty PAN-liuoksen kerroksella. Tämän sekamateriaa lin virtausominaisuudet ovat paljon paremmat kuin pelkkien geelihiukkasten vir- » · » • I · I,. * tausominaisuudet.Immobilized gel particles are suitable for a periodic amidation reaction in which the particles are suspended in a mechanical stirrer. When the enzymatic reaction is complete, the particles are allowed to settle and the supernatant containing the amidated peptide product is decanted. This method is not optimal for large scale reactions. Enzyme-containing gel particles are not rigid enough to be packaged 20 sieve and provide reasonable flow rates. There are two alternative ways to eliminate this problem: 1. The gel is allowed to polymerize in the presence of glass beads. Usually minutes before • · · * * ·. The 'gelation point' glass beads are added to the reaction mixture and mixed with a mechanical stirrer until the beads are covered with a layer of PAN solution. The flow properties of this mixed material are much better than those of the gel particles alone. * Background Features.

• · I I · 1 · * ·' 2. Vaihtoehtoisesti PAN-hiukkaset sekoitetaan suodatusapuaineen, Celite 545:n kanssa.Alternatively, the PAN particles are mixed with a filter aid, Celite 545.

> · · # * ’ ·; · ‘ 30 Tavallisesti PAN:in ja Celiten seos valmistetaan PAN:in kanssa, joka muodostaa alle 8 »· » • ‘· % w/w (kuivapaino) seoksesta. Tämän tyyppisen pylvään muodostamiseksi geelihiuk- I · ’. ’ *: kaset suspendoidaan 50 mM Tris:HCl:ään, pH 7,0, ja Celite 545 lisätään sekoittaen jat kuvasti ja sekoitetaan vielä 2 tunnin ajan. Pylväs pakataan tällä lietteellä (3 x 40 cm) ja 110433 56 pylvään lämpötila pidetään 37 °C:ssa amidointireaktion helpottamiseksi. Käyttämällä tätä menetelmää pidetään virtausnopeutena 8-101/päivä.> · · # * '·; Usually, a mixture of PAN and Celite is prepared with a PAN of less than 8% w / w (dry weight). To form a column of this type, a gel particle. '*: The cartridges are suspended in 50 mM Tris: HCl, pH 7.0, and Celite 545 is added with continuous stirring and stirred for an additional 2 hours. The column is packed with this slurry (3 x 40 cm) and the temperature of the 110433 56 column is maintained at 37 ° C to facilitate the amidation reaction. Using this method, the flow rate is maintained at 8-101 / day.

Eräs mielenkiintoinen vaihtoehto pylväskromatografialle on käyttää tangentiaalista vir-5 tausjärjestelmää. PAN-polymeeri kaadetaan ennen geeliytymispistettä 0,45 pm.n poly-sulfonihuokostukilevylle. Geeliytymisen jälkeen levyt voidaan leikata sellaisiksi, että ne sopivat tangentiaalisen virtauksen Millipore- tai New Brunswick-ultrasuodatusyksikköihin. Tässä mallissa polysulfoni-PAN-immobilisoitu entsyymi-geeli-sekalevyt pinotaan kerroksiksi, jolloin saadaan valtava pintaalan lisäys. Tämä me-io netelmä voidaan korottaa suoraan virtausnopeuksiin, jotka ovat litroja minuutissa. Tämän tyyppinen järjestelmä saa aikaan myös mukavan menetelmän reaktioseoksen kierrättämiseksi peptidisubstraatin amidoinnin maksimoimiseksi.An interesting alternative to column chromatography is to use a tangential flow system. The PAN polymer is poured onto a 0.45 µm poly-sulfone pore support plate before the gelation point. After gelling, the plates can be cut to fit Millipore or New Brunswick ultrafiltration units of tangential flow. In this model, polysulfone PAN immobilized enzyme gel mixed sheets are stacked in layers to provide a huge increase in surface area. This method can be directly increased to flow rates of liters per minute. This type of system also provides a convenient method of circulating the reaction mixture to maximize amidation of the peptide substrate.

Etuihin, jotka saavutetaan immobilisoimalla α-amidointientsyymi, kuuluvat entsyymin is talteenotto ja uudelleenkäyttö. Toiseksi immobilisoitu matriisi lisää entsyymin stabiiliutta ja saa aikaan entsyymin käsittelymuodon, jota voidaan käyttää suurimittaisissa amidointireaktioissa (substraatin määrien ollessa grammoista kiloihin) pidennettyjen aikajaksojen kuluessa.Advantages achieved by immobilizing the α-amidation enzyme include the recovery and reuse of the enzyme. Second, the immobilized matrix increases the stability of the enzyme and provides an enzyme treatment form that can be used in large-scale amidation reactions (ranging from grams to kilograms of substrate) over extended time periods.

20 Esimerkki 12 ft· « ' * : Immunoaffiniteettipvlvään valmistus epäpuhtaiden alfa- Γ**: amidointientsvvmikoostumusten puhdistamiseksi • * • i « • · · • ta i « · · ’ ’ ί A. Immobilisaatio: • · " ' " i t « * » · 25 Käytetty immobilisaatiomatriisi oli syaanibromidi-aktivoitu Sepharose 4B (Pharmacia).Example 12 Preparation of Immunoaffinity Peptide for Purification of Impure Alpha-Γ **: Amidation Enzyme Compositions Compositions A. Immobilization: • · "'" it "*" · The immobilization matrix used was cyanobromide-activated Sepharose 4B (Pharmacia).

• « ’ 1 Kuiva geeli pestiin ensin 1 mM HCl:llä (200 mg/g hartsia) kiinteän tuen paisuttamiseksi • · ' t » «· * ja pesemiseksi. N. 40 mg puhdistettua polyklonaalista vasta-ainetta, joka oli puhdistettuThe dry gel was first washed with 1 mM HCl (200 mg / g resin) to expand the solid support and wash. About 40 mg purified polyclonal antibody purified

• I• I

V, · kanan munankeltuaisista, dialysoitiin 100 mM HaHCC^a vastaan, pH 8,3, joka sisälsiV, · chicken egg yolks were dialyzed against 100 mM HaHCO 3, pH 8.3 containing

Ml 1,,.: 30 0,5 M NaCkä. Kytkentä suoritettiin käyttämällä 8 ml edellä paisutettua ja pestyä kiinte-Ml 1: 30 0.5 M NaCl. Coupling was performed using 8 ml of the above expanded and washed solid.

;' *': ää tukea. Reaktio suoritettiin kolmen tunnin kuluessa huoneen lämpötilassa 100 mM; ' * 'support. The reaction was carried out at room temperature for 100 hours at 100 mM

:* *. i natriumbikarbonaattipuskurissa, pH 8,3, joka sisälsi 500 mM NaCkä, jota käytettiin proteiinin epäspesifisen sitoutumisen estämiseksi kiinteään tukeen. Geelin jäljellä olevat 110433 57 aktiiviset ryhmät salvattiin käyttämällä 0,2 M glysiiniä. Salpausvaiheen jälkeen geeli pestiin 4-5 kertaa käyttämällä korkean ja alhaisen pH-arvon omaavien puskureiden sykliä (korkean pH-arvon omaava puskuri 100 mM NaHCCb pH 8,3 + 500 mM NaCl, alhaisen pH-arvon omaava puskuri 100 mM asetaatti pH 4,0 + 500 mM NaCl). Nämä 5 pesuvaiheet poistivat sitoutumattoman proteiinin ja salpausreagenssin (glysiini) hartsista. Immunoaffiniteettihartsi varastoitiin 4 °C:ssa emäksisen pH:n omaavassa puskurissa, joka sisälsi mertiolaattia bakteriostaattisena aineena. Koko seuraava immunoaffiniteet-tikromatografia suoritetaan 4 °C:ssa. Samanlaista menetelmää voidaan käyttää puhdistettujen monoklonaalisten vasta-aineiden immobilisoimiseksi.: * *. in sodium bicarbonate buffer, pH 8.3, containing 500 mM NaCl, which was used to prevent non-specific binding of the protein to the solid support. The remaining 110433 57 active groups of the gel were blocked using 0.2 M glycine. After the blocking step, the gel was washed 4 to 5 times using a cycle of high and low pH buffers (high pH buffer 100 mM NaHCCb pH 8.3 + 500 mM NaCl, low pH buffer 100 mM acetate pH 4.0 + 500 mM NaCl). These 5 washing steps removed the unbound protein and blocking reagent (glycine) from the resin. The immunoaffinity resin was stored at 4 ° C in a basic pH buffer containing mertiolate as a bacteriostatic agent. All subsequent immunoaffinity chromatography is performed at 4 ° C. A similar method can be used to immobilize purified monoclonal antibodies.

10 B. Immunoaffiniteettikromatografia10 B. Immunoaffinity chromatography

Immunoaffiniteettipylvästä käytettiin vaihtoehtoisena erittäin tehokkaana vaiheena a- AE:n puhdistuksessa. CA-77-soluista peräisin oleva kudosviljelyväliaine (ks. esimerkki 15 4) laimennetaan tislatulla vedellä j a pumpataan DEAE-anioninvaihtopatruunan läpi, joka on edellä tasapainotettu 20 mM Bis Tris-HCl:llä pH 6,0. α-amidointientsyymi elu- oidaan patruunasta 50 mM Tris:HCl:llä pH 7,0, joka sisältää 500 mM NaCl.ä. a-AE- aktiivisuuden sisältävät fraktiot joko dialysoidaan Tris-HCl-puskuria, pH 7,0, vastaan, tai puhdistetaan edelleen käyttämällä geelisuodatuskromatografiaa (esimerkki 4) ennen . ·. 20 immunoaffiniteettikromatografiaa. a-AE:tä sisältävät näytteet ohjataan immunoadsorp- •.:. tiopylvään läpi neutraalissa pH-arvossa. Vasta-aineet sitovat spesifisesti a-amidointi- entsyymin, kun taas epäpuhtaat proteiinit eivät sitoudu ja ne poistetaan eluentissa. a- : : 1: AE-aktiivisuus voidaan eluoida pylväästä käyttämällä 100 mM glysiini :HCl-puskuria • · · pH 3,0 (voidaan käyttää muita desorptioaineita, mukaanlukien ureaa, dioksaania, ety- • · » :: 1 25 leeniglykolia ja Nalrtä). Fraktiot kerätään 1,0 M Tris:HCl:ään pH 7,0 puskurijäqestel- män puhdistamiseksi säilyttäen samalla a-AE-aktiivisuus.The immunoaffinity column was used as an alternative highly efficient step in purifying α-AE. Tissue culture medium from CA-77 cells (see Example 15 4) is diluted with distilled water and pumped through a DEAE anion exchange cartridge previously equilibrated with 20 mM Bis Tris-HCl pH 6.0. The α-amidation enzyme is eluted from the cartridge with 50 mM Tris: HCl pH 7.0 containing 500 mM NaCl. Fractions containing α-AE activity are either dialyzed against Tris-HCl buffer, pH 7.0, or further purified using gel filtration chromatography (Example 4) before. ·. 20 immunoaffinity chromatography. Samples containing a-AE are controlled by immunoadsorp- •.:. through a thi-column at neutral pH. Antibodies specifically bind the α-amidation enzyme, while impure proteins do not bind and are removed in eluent. a-:: 1: AE activity can be eluted from the column using 100 mM glycine: HCl buffer • · · pH 3.0 (other desorbents may be used, including urea, dioxane, ethylene glycol and Nalt). ). Fractions are collected in 1.0 M Tris: HCl pH 7.0 to purify the buffer system while maintaining α-AE activity.

• · · • · • · 1 • 1 • 1 • · · • t # · • · · 58 110433• · · • • • 1 • 1 • 1 • · · • t # · • · 58 110433

Yhteenveto keksinnön hyödyntämismahdollisuuksista 1. Entsymaattinen koostumus, joka sisältää vähintään yhtä alfa-amidointientsyymiä, joka pystyy katalysoimaan hapen ja pelkistysaineen läsnäollessa ainakin peptidiketjunsa C-5 päätteessä glysiinitähteen sisältävän peptidyyliyhdisteen muuntoa vastaavaksi peptidyy-liamidiyhdisteeksi, jossa on aminoiyhmä mainitun C-terminaalisen glysiinin paikalla, ja joka entsymaattinen koostumus on riittävän puhdas alfa-amidointientsyymeissä, niin että entsymaattisen koostumuksen spesifinen aktiivisuus on vähintään n. 25 mU/mg proteiinia, ja että entsymaattinen koostumus on riittävän vapaa proteolyyttisestä aktiivisuudesta, joka 10 pystyy haj ottamaan vähintään yhden kokonaisuuden, joita ovat peptidyyliyhdiste, vastaava peptidyyliamidi ja alfa-amidointientsyymit, niin että mainittu koostumus voi katalysoida muuntoa, kun peptidyy liyhdiste sisältää L-aminohappoja.Summary of Possibilities of Utilizing the Invention 1. An enzymatic composition comprising at least one alpha-amidating enzyme capable of catalyzing the conversion of a peptidyl compound having a glycine residue to a C the enzymatic composition is sufficiently pure in alpha-amidating enzymes to have a specific activity of at least about 25 mU / mg protein, and the enzymatic composition is sufficiently free from proteolytic activity capable of cleaving at least one entity, the peptidyl compound, and alpha-amidating enzymes such that said composition can catalyze the conversion when the peptidyl compound contains L-amino acids.

Entsymaattinen koostumus sisältää edullisesti vähintään yhtä alfa-amidointientsyymiä, 15 joka voidaan saada medullaarisista kilpirauhaskarsinoomatuumoreista, esimerkiksi rotan medullaarisista kilpirauhaskarsinoomatuumoreista.Preferably, the enzymatic composition contains at least one alpha-amidating enzyme that may be obtained from medullary thyroid carcinoma tumors, for example, rat medullary thyroid carcinoma tumors.

Entsymaattinen koostumus sisältää edullisesti vähintään yhtä alfa-amidointientsyymiä, joka voidaan saada IVI-10029:stä (sittemmin ATCC CRL 10919) peräisin olevasta soluvil-20 jelyväliaineesta.Preferably, the enzymatic composition contains at least one alpha-amidating enzyme which can be obtained from cell culture medium derived from IVI-10029 (later ATCC CRL 10919).

» · » ♦ . ’ · ·: 2. Entsymaattinen koostumus, joka sisältää vähintään yhtä alfa-amidointientsyymiä, joka . ' : pystyy katalysoimaan hapen ja pelkistysaineen läsnäollessa ainakin C-päätteessään glysii- • · •. · · nitähteen sisältävän peptidyylisubstraatin muuntoa vastaavaksi peptidyyliamidiksi, jossa on • ‘: 25 aminoryhmä mainitun C-terminaalisen glysiinin paikalla, jossa alfa-amidointientsyymin»·» ♦. · ·: 2. An enzymatic composition comprising at least one alpha amidating enzyme which. ': is able to catalyze the glycyl • · • in the presence of oxygen and a reducing agent at least at its C-terminus. · · Conversion of a peptidyl substrate containing a residue to the corresponding peptidyl amide having • ': 25 amino groups at the site of said C-terminal glycine with an alpha amidating enzyme

• M• M

:: ilmeinen molekyylipaino on n. 60.000 - n. 65.000 daltonia mitattuna geelisuodatuskroma- tografialla ja n. 73.000 - n. 75.000 daltonia mitattuna elektroforeesilla natriumdodekyyli- • · sulfaatti/polyakryyliamidigeelillä, ettäalfa-amidointientsyymi eluoidaanpH-arvon6 omaa- ♦ · · ·;·' valla natriumkloridiliuoksella anioninvaihtopylväästä (tasapainotettu pH-arvossa 6, hiuk- • · , v. · 30 kaskoko 10 pm, ontelotilavuus 40 % ja geeli, jonka varattu ryhmä on -CHh-hT-(0¾¾ ja :... · jonka ionikapasiteetti on 0,28 - 0,36 mmoolia/ml), jolloin pH 6-eluointi tapahtuu ensin • * ·’: natriumkloridikonsentraatiossa, joka on n. 220 mM tai sen yli, että alfa-amidointientsyymi • · : eluoidaan pH-arvon 8 omaavalla natriumkloridiliuoksella anioninvaihtopylväästä (tasapai notettu pH-arvossa 8), jolloin pH 8-eluointi tapahtuu ensin natriumkloridikonsentraatiossa, 110433 59 joka on n. 250 mM tai sen yli, ja että alfa-amidointientsyymin optimaalinen aktiivisuus on pH-arvossa 4,5 - 5,5 (mitattuna dansyyli-L-Try-Val-Gly:n fraktiolla, joka on muunnettu dansyyli-L-Try-Val-CONH2:ksi 16 minuutissa), että alfa-amidointientsyymi on riittävän puhdas alfa-amidointientsyymeissä, niin että entsymaattisen koostumuksen spesifinen ak-5 tiivisuus on vähintään n. 25 mU/mg proteiinia.:: an apparent molecular weight of about 60,000 to about 65,000 daltons as measured by gel filtration chromatography and about 73,000 to about 75,000 daltons as measured by electrophoresis on sodium dodecyl sulfate / polyacrylamide gel that the alpha-amidating enzyme · omega · elute; sodium chloride solution from an anion exchange column (equilibrated at pH 6, particle size, · · 30 cascade size 10 µm, cavity volume 40%, and gel with charge group -CHh-hT- (0¾¾ and: ... ·) with ionic capacity of 0.28-0.36 mmol / ml) with pH 6 eluting first at a concentration of sodium chloride of about 220 mM or greater than that of alpha amidating enzyme · ·: eluting with a pH 8 sodium chloride solution anion exchange column (equilibrated at pH 8), wherein the pH 8 elution is first performed at a sodium chloride concentration of 11043359 at or above 250 mM, and that the optimal activity of the alpha amidating enzyme is at pH 4.5-5.5 (as measured by the fraction of dansyl-L-Try-Val-Gly converted to dansyl-L-Try-Val-CONH2 in 16 minutes) that the alpha amidating enzyme is sufficiently pure in the alpha amidating enzymes , so that the specific activity of the enzymatic composition is at least about 25 mU / mg protein.

Edellä mainitun entsymaattisen koostumuksen alfa-amidointientsyymin isoelektrinen piste on n. pH 4,8 määritettynä ei-denaturoidulla isoelektrisellä tarkennusakryyliamidigeelillä, ja alfa-amidointientsyymin N-terminaalinen aminohapposekvenssi on 10 12 3 4 NH2-Ser-Phe-Ser-Asn tai sen homologi.The alpha-amidating enzyme of the above-mentioned enzymatic composition has an isoelectric point of about pH 4.8 as determined by a non-denatured isoelectric focusing acrylamide gel, and the N-terminal amino acid sequence of the alpha-amidating enzyme is 10 12 3 4 NH 2 -Ser-Phe-Ser-Asn.

15 3. Entsymaattinen koostumus, joka sisältää vähintään yhtä alfa-amidointientsyymiä tai sen aktiivista fragmenttia tai homologia, joka sisältää peptidiketjun, joka on olennaisesti homologinen vähintään yhden seuraavan aminohapposekvenssin suhteen: ! i 20 ! .·. (a) *;V -Ser-Phe-Ser-Asn-Glu-Cys-Leu-Gly-Thr-Ile-Gly-Pro-3. An enzymatic composition comprising at least one alpha-amidating enzyme or an active fragment or homologue thereof comprising a peptide chain substantially homologous to at least one of the following amino acid sequences:! 20! . ·. (a) *; V -Ser-Phe-Ser-Asn-Glu-Cys-Leu-Gly-Thr-Ile-Gly-Pro-

Val-Thr-Pro-Leu-Asp-Ala-Ser-Asp-Phe-Ala-Leu-Asp-Ile- ' ·1 Arg-Met-Pro • 1 • · · ::v (b) : 1 ! 25 -Ser-Met-Gln-Pro-Gly-Ser-Asp-Gln-Asn-His-Phe-Ser-’ Gln-Pro-Thr- V-i (c) • · · -Asn-Gly-Gln-Trp-Thr-Leu-Ile-Gly-Arg- 30 '!1 -Phe-Val-Thr-Gln-Trp-Gly-Glu-, t 1 »Val-Thr-Pro-Leu-Asp-Ala-Ser-Asp-Phe-Ala-Leu-Asp-Ile- '· 1 Arg-Met-Pro • 1 • · · :: v (b): 1! 25 -Ser-Met-Gln-Pro-Gly-Ser-Asp-Gln-Asn-His-Phe-Ser-'Gln-Pro-Thr-Vi (c) • · · -Asn-Gly-Gln-Trp-Thr -Leu-Ile-Gly-Arg- 30 '! 1 -Phe-Val-Thr-Gln-Trp-Gly-Glu-, t 1 »

• I• I

• · · · • · · • · 110433 60 ja joka koostumus on riittävän puhdas alfa-amidointientsyymissä, niin että koostumuksen spesifinen aktiivisuus on vähintään n. 25 mU/mg proteiinia ja että koostumus on riittävän vapaa proteolyyttisestä aktiivisuudesta, joka pystyy hajottamaan vähintään yhden kokonai-i suuden, joita ovat substraattipeptidyyliyhdiste, vastaava peptidyyliamidituote ja al- 5 fa-amidointientsyymit, niin että koostumus voi katalysoida alfa-amidointireaktiota, kun peptidyyliyhdiste sisältää L-aminohappoja.110433 60 and the composition is sufficiently pure in the alpha amidation enzyme so that the composition has a specific activity of at least about 25 mU / mg protein and is sufficiently free from proteolytic activity capable of breaking down at least one whole such as the substrate peptidyl compound, the corresponding peptidyl amide product and the alpha amidation enzymes so that the composition can catalyze the alpha amidation reaction when the peptidyl compound contains L-amino acids.

4. Entsymaattinen koostumus, joka sisältää vähintään yhtä alfa-amidointientsyymiä, joka pystyy katalysoimaan hapen ja pelkistysaineen läsnäollessa ainakin C-päätteessään glysii-10 nitähteen sisältävän peptidyylisubstraatin muuntoa vastaavaksi peptidyyliamidiksi, jossa on aminoryhmä mainitun C-terminaalisen glysiinin paikalla, ja jossa alfa-amidointientsyymin ilmeinen molekyylipaino on n. 60.000 - n. 65.000 daltonia mitattuna geelisuodatuskroma-tografialla ja vähemmän kuin n. 55.000 daltonia mitattuna elektroforeesilla natriumdode-kyylisulfaatti/polyakryyliamidigeelillä, että alfa-amidointientsyymi eluoidaan pH-arvon 6 15 omaavalla natriumkloridiliuoksella anioninvaihtopylväästä (tasapainotettu pH-arvossa 6, hiukkaskoko 10 pm, ontelotilavuus 40 % ja geeli, jonka varattu ryhmä on -CH2-N*-(CH3)3 ja jonka ionikapasiteetti on 0,28 - 0,36 mmoolia/ml), jolloin eluointi tapahtuu ensin natri-umkloridikonsentraatiossa, joka on n. 160 mM tai sen yli, ja että alfa-amidointientsyymin optimaalinen aktiivisuus on pH-arvossa 7,0 - 8,5 (mitattuna dansyyli-L-Tiy-Val-Gly:n 20 fraktiolla, joka on muunnettu dansyyli-L-Try-Val-CONH2:ksi 16 minuutissa), että entsy-: *: maattinen koostumus on riittävän puhdas alfa-amidointientsyymeissä, niin että entsymaat-An enzymatic composition comprising at least one alpha-amidating enzyme capable of catalyzing the conversion of a peptidyl substrate containing a glycine-10-containing peptide to a corresponding peptidyl amide having an amino group at the C-terminal glycine amine at least at its C-terminus. having a molecular weight of about 60,000 to about 65,000 daltons as measured by gel filtration chromatography and less than about 55,000 daltons as measured by electrophoresis on sodium dodecylsulfate / polyacrylamide gel, eluting the alpha-amidating enzyme with pH 6 10 µm, 40% cavity volume and gel with a charged group of -CH 2 -N * - (CH 3) 3 with an ionic capacity of 0.28 to 0.36 mmol / ml), eluting first with a concentration of sodium chloride of n 160 mM or more, and that alpha-amido the optimal activity of the enzyme is at pH 7.0-8.5 (as measured by the 20 fractions of dansyl-L-Tiy-Val-Gly converted to dansyl-L-Try-Val-CONH2 in 16 minutes) that the enzyme -: *: the matrix composition is sufficiently pure in alpha-amidating enzymes so that the enzymes-

f · · If · · I

. ’ · ’: tisen koostumuksen spesifinen aktiivisuus on vähintään n. 25 mU/mg proteiinia.. The specific activity of the '·' composition is at least about 25 mU / mg protein.

t » · • · • · •. j i 5. Entsymaattinen koostumus, joka sisältää vähintään yhtä alfa-amidointientsyymiä, joka : *. · 25 pystyy katalysoimaan hapen ja pelkistysaineen läsnäollessa ainakin C-päätteessään glysii- * · · :. * * nitähteen sisältävän peptidyylisubstraatin muuntoa vastaavaksi peptidyyliamidiksi, jossa on aminoryhmä mainitun C-terminaalisen glysiinin paikalla, ja jossa alfa-amidointientsyymin '. *: ilmeinen molekyylipaino on n. 60.000 - n. 65.000 daltonia mitattuna geelisuodatuskroma- • · ♦ • · • · · * tografialla ja alle n. 55.000 daltonia mitattuna elektroforeesilla natriumdodekyyli- . ·.: 30 sulfaatti/polyakryyliamidigeelillä, että alfa-amidointientsyymi eluoidaan pH-arvon 6 :... · omaavalla natriumkloridiliuoksella anioninvaihtopylväästä (tasapainotettu pH-arvossa 6, • ‘ · ’: hiukkaskoko 10 pm, ontelotilavuus 40 % ja geeli, jonka varattu ryhmä on -CH2-N+-(CH3)3 :' ·.: ja jonka ionikapasiteetti on 0,28 - 0,36 mmoolia/ml), jolloin pH 6-eluointi tapahtuu ensin » * natriumkloridikonsentraatiossa, joka on n. 160 mM tai sen yli, ja että alfa-amidointientsyy- 61 110433 ( mi eluoidaan pH-arvon 8 omaavalla natriumkloridiliuoksella anioninvaihtopylväästä (tasa- painotettu pH-arvossa 8), jolloin pH 8-eluointi tapahtuu ensin natriumkloridikonsentraa-tiossa, joka on n. 185 mM tai sen yli, ja että alfa-amidointientsyymin optimaalinen aktiivi-j suus on pH-arvossa 5,0 - 8,5 (mitattuna dansyyli-L-Try-Val-Gly:n fraktiolla, joka on j 5 muunnettu dansyyli-L-Try-Val-CONHf.ksi 16 minuutissa), että alfa-amidointientsyymi on riittävän puhdas alfa-amidointientsyymeissä, niin että entsymaattisen koostumuksen spesifinen aktiivisuus on vähintään n. 25 mU/mg proteiinia.t »· • · • • •. 5. An enzymatic composition comprising at least one alpha amidating enzyme which: *. · 25 is able to catalyze the presence of oxygen and a reducing agent at least at its C-terminus glycyl * · ·:. * * conversion of a peptidyl substrate containing a residue to the corresponding peptidyl amide having an amino group at the site of said C-terminal glycine and having an alpha amidating enzyme. *: apparent molecular weight of about 60,000 to about 65,000 daltons as measured by gel filtration chromatography and less than about 55,000 daltons as measured by sodium dodecyl electrophoresis. ·: 30 on a sulfate / polyacrylamide gel eluting the alpha amidation enzyme with a pH 6: ... · sodium chloride solution from the anion exchange column (equilibrated at pH 6, • '·': particle size 10 µm, 40% cavity volume and gel charged group is -CH2-N + - (CH3) 3: with an ionic capacity of 0.28-0.36 mmol / ml), with pH 6 elution first at a concentration of ca. 160 mM sodium chloride or its and that the alpha amidation enzyme is 61 110433 (eluted with a pH 8 sodium chloride solution from an anion exchange column (equilibrated at pH 8), with pH 8 elution first at a sodium chloride concentration of about 185 mM or more). , and that the optimum activity activity of the alpha-amidating enzyme is at pH 5.0-8.5 (as measured by the fraction of dansyl-L-Try-Val-Gly which is a modified dansyl-L-Try-Val- CONHf in 16 minutes) that the alpha amidating enzyme is pure enough such that the specific activity of the enzymatic composition is at least about 25 mU / mg protein.

6. Entsymaattinen koostumus, joka sisältää vähintään yhtä alfa-amidointientsyymiä, joka 10 pystyy katalysoimaan hapen ja pelkistysaineen läsnäollessa ainakin C-päätteessään glysii- nitähteen sisältävän peptidyylisubstraatin muuntoa vastaavaksi peptidyyliamidiksi, jossa on aminoryhmä mainitun C-terminaalisen glysiinin paikalla, ja jossa alfa-amidointientsyymin ilmeinen molekyylipaino on n. 60.000 - n. 65.000 daltonia mitattuna geelisuodatuskroma-tografialla ja n. 73.000 - n. 75.000 daltonia mitattuna elektroforeesilla natriumdodekyyli-15 sulfaatti/polyakryyliamidigeelillä, että alfa-amidointientsyymi eluoidaan pH-arvon 6 omaavalla natriumkloridiliuoksella anioninvaihtopylväästä (tasapainotettu pH-arvossa 6, hiukkaskoko 10 pm, ontelotilavuus 40 % ja geeli, jonka varattu ryhmä on -CHi-bT-(CH3)3 ja jonka ionikapasiteetti on 0,28 - 0,36 mmoolia/ml), jolloin pH 6-eluointi tapahtuu ensin [ natriumkloridikonsentraatiossa, joka on n. 200 mM tai sen yli, ja että alfa-amidointientsyy- 20 mi eluoidaan pH-arvon 8 omaavalla natriumkloridiliuoksella anioninvaihtopylväästä (tasa-j : painotettu pH-arvossa 8), jolloin pH 8-eluointi tapahtuu ensin natriumkloridikonsentraa- ,' ” tiossa, joka on n. 220 mM tai sen yli, ja että alfa-amidointientsyymin optimaalinen aktiivi- • ‘: suus on pH-arvossa 4,5 - 5,5 (mitattuna dansyyli-L-Try-Val-Gly:n fraktiolla, joka on • · : muunnettu dansyyli-L-Try-Val-CONH2:ksi 16 minuutissa), että entsymaattinen koostumus : 25 on riittävän puhdas alfa-amidointientsyymeissä, niin että entsymaattisen koostumuksen • · · '. ’ 1 spesifinen aktiivisuus on vähintään n. 25 mU/mg proteiinia.An enzymatic composition comprising at least one alpha-amidating enzyme capable of catalyzing the conversion of a peptidyl substrate containing a glycine residue to a corresponding peptidyl amide having an amino group at the position of said C-terminal glycine and at least at its C-terminus. having a molecular weight of about 60,000 to about 65,000 daltons as measured by gel filtration chromatography and about 73,000 to about 75,000 daltons as measured by electrophoresis on sodium dodecyl-15 sulfate / polyacrylamide gel, the alpha-amidating enzyme is eluted at pH 6 with 6 , 10 µm particle size, 40% cavity volume and gel with a charged group of -CH 1 -BT- (CH 3) 3 with an ionic capacity of 0.28-0.36 mmol / ml), with pH 6 elution first [at sodium chloride concentration, 200 mM or more, and that alpha-am elution enzyme is eluted with a pH 8 sodium chloride solution from an anion exchange column (equilibrium: weighted at pH 8) with pH 8 elution first at a sodium chloride concentration of about 220 mM and that the optimal activity of the alpha amidation enzyme is at pH 4.5-5.5 (as measured by the fraction of dansyl-L-Try-Val-Gly which is · ·: modified dansyl-L-Try-Val- CONH2 in 16 minutes) that the enzymatic composition: 25 is sufficiently pure in the alpha-amidating enzymes so that the enzymatic composition • · · '. The specific activity of '1 is at least about 25 mU / mg protein.

• »» t • 1 1 ‘ : Edellä mainitussa entsymaattisessa koostumuksessa mainitun vähintään yhden al- *; · 1 fa-amidointientsyymin isoelektrinen piste on n. pH 5,8, ja alfa-amidointientsyymin N- :.:. · 30 terminaalinen aminohapposekvenssi on • » • · 110433 62 NH2-Phe-Lys-Glu-Thr-Thr-Arg tai sen homologi.• »1 • 1 ': In the above-mentioned enzymatic composition, at least one of al- *; · 1 fa-amidating enzyme has an isoelectric point of about pH 5.8 and alpha-amidating enzyme N-:. The 30 terminal amino acid sequence is 110433 62 NH2-Phe-Lys-Glu-Thr-Thr-Arg or a homologue thereof.

5 7. Entsymaattinen koostumus, joka sisältää vähintään yhtä alfa-amidointientsyymiä, joka pystyy katalysoimaan hapen ja pelkistysaineen läsnäollessa ainakin C-päätteessään glysii-nitähteen sisältävän peptidyylisubstraatin muuntoa vastaavaksi peptidyyliamidiksi, jossa on aminoryhmä mainitun C-terminaalisen glysiinin paikalla, ja jossa alfa-amidointientsyymin 10 ilmeinen molekyylipaino on n. 60.000 - n. 65.000 daltonia mitattuna geelisuodatuskroma-tografialla ja n. 73.000 - n. 75.000 daltonia mitattuna elektroforeesilla natriumdodekyyli-sulfaatti/polyakryyliamidigeelillä, että alfa-amidointientsyymi eluoidaan pH-arvon 6 omaavalla natriumkloridiliuoksella anioninvaihtopylväästä (tasapainotettu pH-arvossa 6, hiukkaskoko 10 pm, ontelotilavuus 40 % ja geeli, jonka varattu ryhmä on -CH2-N*-(CH3)3 15 ja jonka ionikapasiteetti on 0,28 - 0,36 mmoolia/ml), jolloin pH 6-eluointi tapahtuu ensin natriumkloridikonsentraatiossa, joka on n. 240 mM tai sen yli, että alfa-amidointientsyymi eluoidaan pH-arvon 8 omaavalla natriumkloridiliuoksella anioninvaihtopylväästä (tasapainotettu pH-arvossa 8), jolloin pH 8-eluointi tapahtuu ainoastaan natriumkloridikonsentraatiossa, joka on n. 250 mM tai sen yli, että entsymaattinen koostumus on riittävän 20 puhdas alfa-amidointientsyymeissä, niin että entsymaattisen koostumuksen spesifinen ak-; *: tiivisuus on vähintään n. 25 mU/mg proteiinia.7. An enzymatic composition comprising at least one alpha-amidating enzyme capable of catalyzing the conversion of a peptidyl substrate containing a glycine residue to at least one C-terminal glycine having an amino group at the C-terminus of said C-terminal glycine and apparent molecular weight is from about 60,000 to about 65,000 daltons as measured by gel filtration chromatography and from about 73,000 to about 75,000 daltons when electrophoresed with sodium dodecyl sulfate / polyacrylamide gel, the pH of the alpha , 10 µm particle size, 40% cavity volume and gel with a charged group of -CH 2 -N * - (CH 3) 3 15 and an ionic capacity of 0.28-0.36 mmol / mL) with pH 6 elution first at sodium chloride concentration 240 mM or more that alpha-amidates the enzyme is eluted with a pH 8 sodium chloride solution from the anion exchange column (equilibrated at pH 8), with pH 8 elution only at a concentration of about 250 mM sodium chloride or sufficient enzyme composition to be sufficiently pure in the alpha amidating enzymes. a specific ac-; *: density is at least about 25 mU / mg protein.

• ·• ·

Edellä mainitut entsymaattiset koostumukset ovat riittävän puhtaita alfa-amidointient- • · ;.: syymeissä, niin että niiden spesifinen aktiivisuus on edullisesti vähintään n. 50 mU/mg * * · • *,: 25 proteiinia, tai vähintään n. 150 mU/mg proteiinia, tai joissakin tapauksissa vähintään n.The above enzymatic compositions are sufficiently pure in alpha-amidating enzymes to preferably have a specific activity of at least about 50 mU / mg * * · • *,: 25 proteins, or at least about 150 mU / mg protein, or in some cases at least n.

M» · 1500 mU/mg proteiinia.M »· 1500 mU / mg protein.

• · « *. *: Edellä mainitut entsymaattiset koostumukset ovat riittävän vapaita proteolyyttisestä aktii- a · · s · »·. * visuudesta, j oka pystyy haj ottamaan vähintään yhden kokonaisuuden, j oita ovat peptidyy- ::: 30 liyhdiste, vastaava peptidyyliamidi ja alfa-amidointientsyymit, niin että koostumus voi •,,,: katalysoida alfa-amidointireaktiota, kun peptidyyliyhdiste sisältää L-aminohappoja.• · «*. *: The above enzymatic compositions are sufficiently free from proteolytic activity · · s · »·. * a ability to degrade at least one entity consisting of a peptidyl compound, a corresponding peptidyl amide, and an alpha amidation enzyme so that the composition can catalyze the alpha amidation reaction when the peptidyl compound contains L-amino acids .

| I| I

• · : * ·, | 8. Homogeeninen puhdistettu entsyymivalmiste, joka sisältää peptidyyli-glysiini-alfa- amidointimono-oksygenaasia ja pystyy katalysoimaan ainakin peptidiketjun C-päätteessä 110433 63 glysiinitähteen sisältävän peptidyyliyhdisteen muuntoa vastaavaksi peptidyyliamidiksi, jossa on aminoryhmä mainitun C-terminaalisen glysiinin paikalla, joka peptidyyliyhdiste on puhdistettu luonnollisista lähteistä tai valmistettu yhdistelmä-DNA-tekniikalla, ja valmisteen spesifinen entsyymiaktiivisuus on vähintään 25 mU/mg proteiinia, ja puhdistettu 5 entsyymituote on riittävän vapaa proteolyyttisestä aktiivisuudesta, joka pystyy hajottamaan vähintään yhden kokonaisuuden, joita ovat peptidyyliyhdiste, vastaava peptidyyliamidi ja alfa-amidointientsyymit, niin että mainittu koostumus voi katalysoida muuntoa, kun peptidyyliyhdiste sisältää L-aminohappoja.• ·: * ·, | A homogeneous purified enzyme preparation containing peptidyl glycine alpha amidating monooxygenase and capable of catalyzing at least the C-terminus 110433 of the peptide chain to convert the peptidyl compound containing 63 glycine residues to the corresponding peptidyl amide having the amino terminus of said C terminus. or prepared by recombinant DNA technology and having a specific enzyme activity of at least 25 mU / mg protein, and the purified enzyme product is sufficiently free from proteolytic activity capable of cleaving at least one entity, the peptidyl compound, the corresponding peptidyl amide and the alpha amidating enzymes, said composition can catalyze the conversion when the peptidyl compound contains L-amino acids.

10 Homogeenisen puhdistetun entsyymivalmisteen spesifinen entsyymiaktiivisuus voi olla yli 1500 mU/mg proteiinia.The homogeneous purified enzyme preparation may have a specific enzyme activity of more than 1500 mU / mg protein.

9. Puhdistettu entsyymivalmiste, joka on johdettu medullaarisista kilpirauhasarsinooma-kudoksista, niiden solulinjoista tai tällaisista solulinjoista peräisin olevista kudosviljely-15 väliaineista, ja joka valmiste sisältää peptidyyli-glysiini-alfa-amidointimono-oksygenaasia ja pystyy katalysoimaan ainakin peptidiketjun C-päätteessä glysiinitähteen sisältävän peptidyyliyhdisteen muuntoa vastaavaksi peptidyyliamidiksi, jossa on aminoryhmä mainitun C-terminaalisen glysiinin paikalla, jolloin peptidyyliyhdiste tai polypeptidi on puhdistettu luonnollisista lähteistä tai valmistettu yhdistelmä-DNA-tekniikalla, että valmisteen spe-20 sifinen entsyymaattinen aktiivisuus on vähintään 1500 mU/mg proteiinia ja se on riittävän : *: vapaa proteolyyttisestä aktiivisuudesta, joka pystyy hajottamaan peptidyyliyhdisteen, vas- .' ·:: taavan peptidyyliamidin tai alfa-amidointientsyymit, niin että koostumus voi katalysoida I’·': muuntoa, kun peptidyyliyhdiste sisältää L-aminohappoja.A purified enzyme preparation derived from medullary thyroid carcinoma tissues, their cell lines or tissue culture media derived from such cell lines, which contains peptidyl-glycine-alpha-amidating monooxygenase and is capable of catalyzing at least the peptide-terminated to the corresponding peptidyl amide having an amino group at the site of said C-terminal glycine, wherein the peptidyl compound or polypeptide is purified from natural sources or prepared by recombinant DNA technology to have a specific enzymatic activity of at least 1500 mU / mg protein and is sufficient: * : free from proteolytic activity capable of degrading the peptidyl compound, · :: peptidyl amide or alpha amidating enzymes so that the composition can catalyze the I '·' conversion when the peptidyl compound contains L-amino acids.

* · · · : 25 Medullaariset kilpirauhaskarsinoomakudokset on mieluiten johdettu rotan kudoksista ja -.· ’ spesifinen entsymaattinen aktiivisuus on vähintään n. 150 mU/mg proteiinia.* · · ·: 25 Medullary thyroid carcinoma tissues are preferably derived from rat tissues and have a specific enzymatic activity of at least about 150 mU / mg protein.

·.*·’: Medullaarisena kilpirauhaskarsinoomana voi olla esimerkiksi IVI 10028 (sittemmin ATCC·. * · ': Medullary thyroid carcinoma can be, for example, IVI 10028 (later ATCC

• * · *75168) ja solulinjana IVI 10029 (sittemmin ATCC CRL 10919).* * * 75168) and as cell line IVI 10029 (later ATCC CRL 10919).

:Y: 30 • · · : 10. Menetelmä vähintään yhden alfa-amidointientsyymin puhdistamiseksi, joka pystyy : *.'. katalysoimaan hapen ja pelkistysaineen läsnäollessa ainakin C-päätteessään glysiinitähteen ,·',· sisältävän peptidyyliyhdisteen muuntoa vastaavaksi peptidyyliamidiksi, jossa on amino ryhmä mainitun C-terminaalisen glysiinin paikalla, jossa menetelmässä alfa-ami- 64 110433 dointientsyymin sisältävä koostumus alistetaan sekä kokoekskluusiokromatografiaan, joka pystyy erottamaan proteiinityypit, joiden ilmeinen molekyylipaino on n. 58.000 - n. 67.000 daltonia, että vahvaan anioninvaihtokromatografiaan käyttämällä anioninvaihtohartsia, joka pystyy sitomaan alfa-amidointientsyymin, ja eluoidaan alfa-amidointientsyymi suola-5 liuoksella.: Y: 30 • · ·: 10. Method for purifying at least one alpha amidation enzyme capable of: *. '. to catalyze the conversion of a peptidyl compound containing a glycine residue, · ', ·, at least at its C-terminus, to a corresponding peptidylamide having an amino group in place of said C-terminal glycine, wherein the method comprises protein types having an apparent molecular weight of about 58,000 to about 67,000 daltons, for use in strong anion exchange chromatography using an anion exchange resin capable of binding the alpha-amidating enzyme, and eluting with the alpha-amidating enzyme salt solution.

Vahva anioninvaihtokromatografia suoritetaan edullisesti kokoekskluusiokromatografian jälkeen ja se suoritetaan kokoekskluusiokromatografian eluentin osalla, joka omaa alfa-amidointientsyymin tunnusomaisen aktiivisuuden.Strong anion exchange chromatography is preferably carried out after size exclusion chromatography and is carried out on an eluent portion of size exclusion chromatography having the characteristic activity of an alpha amidating enzyme.

! 10 I Menetelmä voi käsittää edelleen ylimääräisen anioninvaihtokromatografiavaiheen ennen kokoekskluusiokromatografiavaihetta, sekä toisen anioninvaihtokromatografiavaiheen vah-I van anioninvaihtokromatografiavaiheen jälkeen.! The method may further comprise an additional anion exchange chromatography step before the size exclusion chromatography step and a second anion exchange chromatography step after the strong anion exchange chromatography step.

15 Joko vahva anioninvaihtokromatografiavaihe tai toinen anioninvaihtokromatografiavaihe voidaan suorittaa emäksisessä pH-arvossa ja toinen happamassa pH-arvossa.Either the strong anion exchange chromatography step or the second anion exchange chromatography step can be performed at basic pH and the other at acidic pH.

Menetelmässä alfa-amidointientsyymi voidaan johtaa anioninvaihtokromatografialla vilje- lyväliaineesta, jota on käytetty medullaarisen kilpirauhaskarsinoomasolulinjan kasvattami- 20 seksi. Menetelmässä medullaarinen kilpirauhaskarsinoomakudos homogenoidaan vesipi- : ’: toisessa väliaineessa, homogenaatti lingotaan ja linkouksen supematantti alistetaan ammo- *«* * .***: niumsulfaattisaostukseen.In the method, the alpha amidating enzyme can be derived by anion exchange chromatography from the culture medium used to grow the medullary thyroid carcinoma cell line. In the method, the medullary thyroid carcinoma tissue is homogenized in aqueous medium, the homogenate is centrifuged, and the supernatant of the spinning is subjected to ammonium sulfate precipitation.

• · * 11. Menetelmä alfa-amidointientsyymikoostumuksen tehokasta valmistusta varten, jossa : * · · : '.: 25 menetelmässä kerätään vähintään yksi epäpuhdas alfa-amidointientsyymi luonnollisesta tai ! v · rekombinoidusta lähteestä, alistetaan epäpuhdas entsyymi sekä kokoekskluusio kromatografiaan, joka pystyy erottamaan proteiinityypit, joiden ilmeinen molekyylipaino » * » *. on n. 58.000 - n. 67.000 daltonia, että anioninvaihtokromatografiaan käyttämällä anionin- • · • · · * vaihtohartsia, joka pystyy sitomaan entsyymin, että alfa-amidointientsyymi eluoidaan •, ·* #: 30 anioninvaihtohartsista suolaliuoksella, jonka konsentraatio on yli 250 mM, että eluoitu I I t :: entsyymi on riittävän puhdas, niin että koostumuksen spesifinen aktiivisuus on vähintään • ’ * ‘: n. 25 mU/mg proteiinia.A process for the efficient preparation of an alpha-amidating enzyme composition, wherein: · 25 methods collect at least one crude alpha-amidating enzyme from natural or! v · from the recombined source, subjected to crude enzyme as well as size exclusion chromatography, which is able to distinguish protein types of apparent molecular weight »*» *. from about 58,000 to about 67,000 daltons, to anion exchange chromatography using an anion exchange resin capable of binding an enzyme to elute the alpha amidation enzyme from an anion exchange resin at a concentration of more than 250 mM, provided that the eluted II t :: enzyme is sufficiently pure so that the specific activity of the composition is at least about 25 mU / mg protein.

I I II I I

110433 65110433 65

Mainittu vähintään yksi alfa-amidointientsyymi kerätään mieluummin valitsemalla solulin-ja, joka pystyy ilmaisemaan vähintään yhden alfa-amidointientsyymin, keräämällä solulin-jan kasvuun käytettyä soluviljelyväliainetta.Preferably said at least one alpha amidating enzyme is selected by selecting a cell line capable of expressing at least one alpha amidating enzyme by collecting the cell culture medium used for cell line growth.

5 12. Menetelmä alfa-amidoidun peptidyylituotteen valmistamiseksi, jossa menetelmässä saadaan aikaan jokin edellä kuvattu entsymaattinen koostumus ja peptidyyliyhdiste, jossa on ainakin peptidiketjun C-päätteessä glysiinitähde, saatetaan reagoimaan koostumuksen entsymaattisesti tehokkaan määrän läsnäollessa riittäväksi aikaa peptidyyliyhdisteen muuntamiseksi vastaavaksi peptidyyliamidiksi, jossa on aminoryhmä C-terminaalisen glysiinin 10 paikalla. Entsyymi johdetaan mieluiten eläimen kudosuutteesta, jona käytetään medullaa-rista kilpirauhaskarsinoomakudosta, medullaarisia kilpirauhaskarsinoomasolulinjoja, näistä solulinjoista peräisin olevaa kudosviljelyväliainetta tai näiden yhdistelmää. Reaktio tapahtuu edullisesti kupari-ionien läsnäollessa, tai hapen ja pelkistysaineen läsnäollessa.A process for preparing an alpha-amidated peptidyl product comprising reacting an enzymatically effective amount of the peptidyl compound with an enzymatically effective amount of a peptide terminal glycine 10 site. Preferably, the enzyme is derived from an animal tissue extract using medullary thyroid carcinoma tissue, medullary thyroid carcinoma cell lines, tissue culture medium derived from these cell lines, or a combination thereof. The reaction is preferably carried out in the presence of copper ions, or in the presence of oxygen and a reducing agent.

15 Pelkistysaineena voidaan käyttää askorbiinihappoa, askorbiinihapposuoloja, dihydroksifu-j maraattia, metallisia syanidiyhdisteitä ja tetrahydropteriiniä, edullisesti askorbaattia.As reducing agent can be used ascorbic acid, ascorbic acid salts, dihydroxy furoate, metallic cyanide compounds and tetrahydropterin, preferably ascorbate.

Reaktio tapahtuu edullisesti vähintään yhden yhdisteen läsnäollessa, jona on katalaasi, etanoli, kaliumjodidi tai niiden seos, vielä edullisemmin askorbaatin, katalaasin ja kupa-20 ri-ionien läsnäollessa.The reaction is preferably carried out in the presence of at least one compound which is catalase, ethanol, potassium iodide or a mixture thereof, more preferably in the presence of ascorbate, catalase and cupric ions.

• · • · · * · ’ · · · Peptidyyliyhdiste voi olla esimerkiksi peptidi, joka sisältää kalsitoniinisekvenssin, joka • « i * · * · sisältää karboksyyli-terminaalisen glysiinitähteen.For example, the peptidyl compound may be a peptide containing a calcitonin sequence containing a carboxyl-terminal glycine residue.

• f * * * • · · • t · ♦ i * * : 25 13. Menetelmä kalsitoniinin valmistamiseksi, j ossa menetelmässä saadaan aikaan sub- • i * : t > » straatti, joka sisältää aminohapposekvenssin, joka vastaa vähintään yhden kalsito- niinityypin aminohapposekvenssiä, että substraattisekvenssissä on glysiinitähde sen kar- • · *. ’ · i boksyylipäätteessä, ja sitten substraatti saatetaan reagoimaan alfa-amidointientsyymikoos- ’... · tumuksen läsnäollessa, joka sisältää vähintään yhtä alfa-amidointientsyymiä, joka pystyy : *: ’: 30 katalysoimaan hapen ja pelkistysaineen läsnäollessa ainakin C-päätteessään glysiinitähteen : : sisältävän peptidyyliyhdisteen muuntoa vastaavaksi peptidyyliamidiksi, jossa on amino- l1. *. ryhmä mainitun C-terminaalisen glysiinin paikalla, että alfa-amidointientsyymi on riittävän » · .‘• j puhdas alfa-amidointientsyymeissä, niin että entsymaattisen koostumuksen spesifinen ak- • · tiivisuus on vähintään n. 25 mU/mg proteiinia, edullisesti vähintään n. 50 mU/mg proteii- 66 110433 nia ja se on riittävän vapaa proteolyyttisestä aktiivisuudesta, joka pystyy hajottamaan vähintään yhden kokonaisuuden, joita ovat peptidyyliyhdiste, vastaava peptidyyliamidi ja alfa-amidointientsyymit, niin että koostumus voi katalysoida muuntoa, kun peptidyyliyhdiste sisältää L-aminohappoja. Vielä edullisemmin entsymaattisen koostumuksen aktiivi-5 suus on vähintään n. 150 mU/mg proteiinia.13. A process for the preparation of calcitonin, which process comprises providing a substrate comprising an amino acid sequence corresponding to at least one type of calcitonin. amino acid sequence, that the substrate sequence has a glycine residue in its? • · *. '· I at the boxyl terminus, and then reacting the substrate in the presence of an alpha amidating enzyme complex ... ... · containing at least one alpha amidating enzyme capable of: *:': 30 in the presence of oxygen and a reducing agent at least at its C terminus: conversion of the peptidyl compound containing the compound to the corresponding peptidyl amide having amino II. *. a group at the site of said C-terminal glycine that the alpha amidating enzyme is sufficiently pure in the alpha amidating enzymes so that the specific activity of the enzymatic composition is at least about 25 mU / mg protein, preferably at least about 50 mU / mg protein. mU / mg protein 66 110433 and is sufficiently free from proteolytic activity capable of cleaving at least one entity, which is a peptidyl compound, a corresponding peptidyl amide, and alpha amidating enzymes, so that the composition can catalyze the conversion when the peptidyl compound contains L-amino acids. More preferably, the enzymatic composition has an activity-5 activity of at least about 150 mU / mg protein.

Substraatti voidaan saada aikaan yhdistelmätekniikalla, jossa eristetään tai valmistetaan DNA-sekvenssi, joka pystyy ilmaisemaan kalsitoniiniaminohapposekvenssin, liitetään DNA-sekvenssi plasmidiin ja indusoidaan plasmidin transformaatio isäntäsoluun, 10 joka pystyy ilmaisemaan tämän DNA-sekvenssin.The substrate can be obtained by a recombinant technique which isolates or prepares a DNA sequence capable of expressing the calcitonin amino acid sequence, attaches the DNA sequence to a plasmid, and induces transformation of the plasmid into a host cell capable of expressing this DNA sequence.

Ennen substraatin saattamista reagoimaan entsymaattisen koostumuksen läsnäollessa substraatti voidaan muuntaa siten, että sen rakenteella C-terminaalisen glysiinin N-terminaalisella sivulla on molekyylirakenne, joka on identtinen vähintään yhden luon-15 nossa esiintyvän kalsitoniinisekvenssin vastaavan osan kanssa.Prior to reacting the substrate in the presence of the enzymatic composition, the substrate may be modified so that its structure at the N-terminal side of C-terminal glycine has a molecular structure identical to at least one corresponding portion of the calcitonin sequence present in nature.

Kalsitoniini on edullisesti ihmisperäistä tai lohen kalsitoniinia tai niiden analogeja. 1 » «Calcitonin is preferably human or salmon calcitonin or analogs thereof. 1 »«

Menetelmä kasvuhormonia vapauttavan tekijän valmistamiseksi, jossa menetelmässä 20 saadaan aikaan substraatti, joka sisältää aminohapposekvenssin, joka vastaa vähintään yhden kasvuhormonia vapauttavan tekijän aminohapposekvenssiä, jolloin substraattisekvens- t f j | sissä on ainakin sen karboksyylipäätteessä glysiinitähde, ja sitten substraatti saatetaan rea- • « goimaan alfa-amidointientsyymikoostumuksen läsnäollessa, joka sisältää vähintään yhtäA method of producing a growth hormone releasing factor, which method comprises providing a substrate comprising an amino acid sequence corresponding to the amino acid sequence of at least one growth hormone releasing factor, wherein the substrate sequence f j | it has at least a glycine residue at its carboxyl terminus, and then the substrate is reacted in the presence of an alpha-amidating enzyme composition containing at least one

• · I• · I

• *,: alfa-amidointientsyymiä, j oka pystyy katalysoimaan hapen ja pelkistysaineen läsnäollessa • 9 :. · : 25 ainakin C-päätteessään glysiinitähteen sisältävän peptidyyliyhdisteen muuntoa vastaavaksi • · » ! ’. · peptidyyliamidiksi, jossa on aminoryhmä mainitun C-terminaalisen glysiinin paikalla, että ’. * · entsymaattinen koostumus on riittävän puhdas alfa-amidointientsyymeissä, niin että ent symaattisen koostumuksen spesifinen aktiivisuus on vähintään n. 25 mU/mg proteiinia, ' · ': edullisesti vähintään n. 50 mU/mg proteiinia ja se on riittävän vapaa proteolyyttisestä ak- • * •; · ’ 30 tiivisuudesta, joka pystyy hajottamaan vähintään yhden kokonaisuuden, joita ovat pepti- v.: dyyliyhdiste, vastaava peptidyyliamidi ja alfa-amidointientsyymit, niin että koostumus voi ·’...· katalysoida muuntoa, kun peptidyyliyhdiste sisältää L-aminohappoja. Vielä edullisemmin ’ · *: entsymaattisen koostumuksen spesifinen aktiivisuus on vähintään n. 150 mU/mg proteii- nia.• *,: an alpha-amidating enzyme capable of catalyzing in the presence of oxygen and a reducing agent. ·: 25 at least at its C-terminus to the conversion of a peptidyl compound containing a glycine residue • · »! '. · A peptidyl amide having an amino group at the site of said C-terminal glycine, that '. * · The enzymatic composition is sufficiently pure in alpha amidating enzymes so that the specific activity of the enzymatic composition is at least about 25 mU / mg protein, · ·: preferably at least about 50 mU / mg protein and is sufficiently free from proteolytic acyl. * •; · '30 densities capable of degrading at least one entity consisting of a peptide: dyl compound, the corresponding peptidyl amide and alpha amidating enzymes so that the composition can catalyze the conversion when the peptidyl compound contains L-amino acids. Even more preferably, the specific activity of the enzymatic composition is at least about 150 mU / mg protein.

110433 67110433 67

Substraatti voidaan saada aikaan yhdistelmätekniikalla, jossa eristetään tai valmistetaan DNA-sekvenssi, joka pystyy ilmaisemaan kasvuhormonia vapauttavan tekijän aminohapposekvenssin, liitetään DNA-sekvenssi sopivaan plasmidiin ja indusoidaan plasmidin 5 transformaatio sopivaan isäntäsoluun, joka pystyy ilmaisemaan tämän DNA-sekvenssin.The substrate may be obtained by a recombinant technique which isolates or prepares a DNA sequence capable of expressing the growth hormone releasing factor amino acid sequence, attaches the DNA sequence to a suitable plasmid, and induces transformation of the plasmid into a suitable host cell capable of expressing this DNA sequence.

Ennen substraatin saattamista reagoimaan entsymaattisen koostumuksen läsnäollessa substraatti voidaan muuntaa siten, että sen rakenteella C-terminaalisen glysiinin N-terminaalisella sivulla on molekyylirakenne, joka on identtinen vähintän yhden kasvu-10 hormonia vapauttavan tekijän vastaavan osan kanssa.Prior to reacting the substrate in the presence of the enzymatic composition, the substrate may be modified so that its structure at the N-terminal side of the C-terminal glycine has a molecular structure identical to that of at least one growth hormone releasing factor.

15. Menetelmä kalsitoniini-geenin sukuisen peptidin valmistamiseksi, jossa menetelmässä saadaan aikaan substraatti, joka sisältää aminonapposekvenssin, joka vastaa vähintään yhden kalsitoniini-geenin sukuisen peptidityypin aminohapposekvenssiä, jolloin substraat-15 tisekvenssissä on sen karboksyylipäätteessä glysiinitähde, ja sitten substraatti saatetaan reagoimaan alfa-amidointientsyymikoostumuksen läsnäollessa, joka sisältää vähintään yhtä alfa-amidointientsyymiä, joka pystyy katalysoimaan hapen ja pelkistysaineen läsnäollessa ainakin C-päätteessään glysiinitähteen sisältävän peptidyyliyhdisteen muuntoa vastaavaksi peptidyyliamidiksi, jossa on aminoryhmä mainitun C-terminaalisen glysiinin paikalla, että 20 entsymaattinen koostumus on riittävän puhdas alfa-amidointientsyymeissä, niin että entsymaattisen koostumuksen spesifinen aktiivisuus on vähintään n. 25 mU/mg proteiinia, : : edullisesti vähintään n. 50 mU/mg proteiinia ja se on riittävän vapaa proteolyyttisestä ak- ·/“ tiivisuudesta, joka pystyy hajottamaan vähintään yhden kokonaisuuden, joita ovat pepti- » 1 · • V dyyliyhdiste, vastaava peptidyyliamidi ja alfa-amidointientsyymit, niin että koostumus voi • » :.: : 25 katalysoida muuntoa, kun peptidyyliyhdiste sisältää L-aminohappoja. Vielä edullisemmin : V entsymaattisen koostumuksen spesifinen aktiivisuus on vähintään n. 150 mU/mg proteii- * nia.A method for preparing a calcitonin gene-related peptide, comprising providing a substrate comprising an amino acid sequence corresponding to at least one calcitonin gene-related peptide type, wherein the substrate 15 has a glycine residue at its carboxyl terminus and then reabsorbs the substituent. containing at least one alpha amidating enzyme capable of catalyzing the conversion of a peptidyl compound containing a glycine residue into an peptidyl amide having at least one C-terminal glycine in the presence of oxygen and a reducing agent at the C-terminus thereof, the specific activity of the enzymatic composition is at least about 25 mU / mg protein,: preferably at least about 50 mU / mg protein and is is free of proteolytic activity that can degrade at least one entity, which is a peptide »1 · V dyl compound, the corresponding peptidyl amide and alpha amidating enzymes so that the composition can catalyze the conversion when: the peptidyl compound contains L-amino acids. More preferably, the specific activity of the enzymatic composition is at least about 150 mU / mg protein.

• 1 *; ’: Substraatti voidaan saada aikaan yhdistelmätekniikalla, jossa eristetään tai valmistetaan •; · 1 30 DNA-sekvenssi, joka pystyy ilmaisemaan kalsitoniini-geenin sukuisen peptidin aminohap-::: posekvenssin, liitetään DNA-sekvenssi sopivaan plasmidiin ja indusoidaan plasmidin :: transformaatio sopivaan isäntäsoluun, joka pystyy ilmaisemaan tämän DNA-sekvenssin.• 1 *; ': The substrate may be obtained by a recombinant technique in which: •; · A DNA sequence capable of expressing the amino acid sequence ::: of a calcitonin gene-related peptide is inserted into a suitable plasmid and induced transformation of the plasmid :: to a suitable host cell capable of expressing this DNA sequence.

» · · * · · · 110433 68»· · * · · 110433 68

Ennen substraatin saattamista reagoimaan entsymaattisen koostumuksen läsnäollessa substraatti voidaan muuntaa siten, että sen rakenteella C-terminaalisen glysiinin N-terminaalisella sivulla on molekyylirakenne, joka on identtinen vähintään yhden kalsito-niini-geenin sukuisen peptidin vastaavan osan kanssa.Prior to reacting the substrate in the presence of the enzymatic composition, the substrate may be modified so that its structure at the N-terminal side of C-terminal glycine has a molecular structure identical to that of at least one calcitonin related peptide.

5 16. Menetelmä alfa-amidointientsyymikoostumusten valmistamiseksi, jossa menetelmässä saadaan aikaan DNA-sekvenssi, joka pystyy koodaamaan alfa-amidointientsyymin, liitetään DNA-sekvenssi ilmaisuvektoriin, indusoidaan ilmaisuvektorin transformaatio isän-täsoluun, joka pystyy ilmaisemaan DNA-sekvenssin ja valitaan edullisesti isäntäsolut, 10 joissa on tämä DNA-sekvenssi ja jotka ilmaisevat sen.16. A method for preparing alpha amidation enzyme compositions, comprising providing a DNA sequence capable of encoding an alpha amidation enzyme, inserting the DNA sequence into an expression vector, inducing transformation of the expression vector into a host cell capable of expressing the DNA sequence, and preferably selecting a DNA sequence. is this DNA sequence and express it.

Menetelmässä vähintään osa mainitusta DNA-sekvenssistä on cDNA, joka on johdettu polyadenyloiduista RNArsta solun koko RNA:sta, jonka tiedetään ilmaisevan alfa-amidointientsyymin, ja jossa cDNA on eristetty selektiivisesti sen jälkeen, kun se on 15 tunnistettu oligonukleotidikoettimilla, jotka ovat spesifisesti komplementaarisia emässe-kvenssien suhteen, jotka pystyvät koodaamaan aminohapposekvenssit, joita on läsnä al-fa-amidointientsyymissä. DNA-sekvenssissä on vähintään yksi seuraavista fragmenteista (a) v v v v 50vIn the method, at least a portion of said DNA sequence is a cDNA derived from polyadenylated RNA from total cellular RNA known to express an alpha-amidating enzyme and wherein the cDNA is selectively isolated after being identified by oligonucleotide probes specifically complementary to quenches capable of encoding the amino acid sequences present in the alpha-amidation enzyme. The DNA sequence has at least one of the following fragments (a) v v v v 50v

20 AATTCCGGTCTTTAAGAGGTTTAAAGAAACTACCAGATCATTTTCCAATG20 AATTCCGGTCTTTAAGAGGTTTAAAGAAACTACCAGATCATTTTCCAATG

V v v v lOOvV v v v lOOv

AATGCCTTGGTACCATTGGACCAGTCACCCCTCTTGATGCATCAGATTTTAATGCCTTGGTACCATTGGACCAGTCACCCCTCTTGATGCATCAGATTTT

• * » · · · v v v v 150v• * »· · · v v v v 150v

GCGCTGGATATTCGCATGCCTGGGGTTACACCTAAAGAGTCTGACACATAGCGCTGGATATTCGCATGCCTGGGGTTACACCTAAAGAGTCTGACACATA

• ,·, v v v v 200v : 25 ctttctgcacgtccatgcgtctacct • · · (b) v v v v 50v aattccgtctcagtttctgtttctcttgcatcttctgcaattctgaggag • * * v v v v lOOv 30 gtgggtttgttctccactttgggttcgacaactgcctcggcttctttgat v v v v 150v . · · ·. ttcgtggacttcgatgccagcctttttaactgaccgatgctccatttttt • » v v v v 200v • ·* cggtcagggtgaacttccacacggtgttgtgtgtgcgctcgaagacgg • · | · ( • · · • · 110433 69 17. Immobilisoitu alfa-amidointientsyymikoostumus, joka sisältää vähintään yhtä alfa-amidointientsyymiä, joka pystyy katalysoimaan hapen ja pelkistysaineen läsnäollessa ainakin peptidiketjun C-päätteessä glysiinitähteen sisältävän peptidyyliyhdisteen muuntoa vastaavaksi peptidyyliamidiksi, jossa on aminoryhmä mainitun C-terminaalisen glysiinin pai- 5 kalla, jolloin entsyymi on sidottu kovalenttisella sidoksella suoraan tai epäsuorasti tukeen, joka on riittävän jäykkä joko yksinään tai yhdessä muiden materiaalien kanssa kestämään glysiinillä laajennetun peptidyylisubstraatin yhtäjaksoista virtausta yli 24 tunnin ajan menettämättä olennaisesti alfa-amidointiaktiivisuutta, että koostumus on riittävän puhdas al-fa-amidointientsyymeissä, niin että koostumuksen spesifinen aktiivisuus on vähintään n. 25 10 mU/mg proteiinia ja että koostumus on riittävän vapaa proteolyyttisestä aktiivisuudesta, joka pystyy hajottamaan vähintään yhden kokonaisuuden, joita ovat substraattiyhdiste, vastaava peptidyyliamidituote ja alfa-amidointientsyymit, niin että koostumus voi katalysoida alfa-amidointireaktiota, kun peptidyyliyhdiste sisältää L-aminohappoja.•, ·, v v v v 200v: 25 ctttctgcacgtccatgcgtctacct • · · (b) v v v v 50v aattccgtctcagtttctgtttctcttgcatcttctgcaattctgaggag • * * v v v v lOOv 30 gtgggtttgttctccactttgg · · ·. ttcgtggacttcgatgccagcctttttaactgaccgatgctccatttttt • »v v v v 200v • · * cggtcagggtgaacttccacacggtgttgtgtgtgcgctcgaagacgg • · | An immobilized alpha-amidating enzyme composition comprising at least one alpha-amidating enzyme composition capable of catalyzing the conversion of a peptidyl compound containing a glycine residue to at least one C-terminus of the peptidyl compound containing at least one C-terminus of the peptide. glycine, wherein the enzyme is covalently bonded directly or indirectly to a support which is sufficiently rigid, alone or in combination with other materials, to withstand a continuous flow of glycine-extended peptidyl substrate for more than 24 hours without substantially losing alpha-amidation activity -fa amidation enzymes such that the composition has a specific activity of at least about 25 10 mU / mg protein and is sufficiently free from proteolytic activity n at least one entity comprising a substrate compound, a corresponding peptidyl amide product, and an alpha amidating enzyme such that the composition may catalyze the alpha amidation reaction when the peptidyl compound contains L-amino acids.

15 Edullisesti entsyymi on kovalenttisesti sidottu geeliin, joka on muodostettu α,ω -di-amiinisilloitusaineella silloitetun akryyliamidin vesiliukoisesta kopolymeeristä.Preferably, the enzyme is covalently bonded to a gel formed from a water-soluble copolymer of an α, ω-di-amine crosslinked acrylamide.

18. Immunoaffmiteettipylväs alfa-amidointientsyymin epäpuhtaiden näytteiden puhdistamiseksi, jossa pylväässä on immunoaffmiteettihartsia, joka sisältää immobilisoidun matrii- 20 sin, joka ei liukene vesiliuokseen eikä hajoa alfa-amidointientsyymin, glysiinillä laajennettujen peptidyyliyhdisteiden tai vastaavien peptidyyliamidien vaikutuksessa, jolloin matrii-: ’; sissa on funktionaalisia ryhmiä, jotka pystyvät sitomaan proteiineja, ja jossa ryhmät on / j: sidottu kovalenttisesti monoklonaalista tai polyklonaalista alkuperää oleviin vas- . 1 t: ta-aineisiin, jotka sitovat selektiivisesti alfa-amidointientsyymin. Edullisesti hartsin funk- •, · 1 25 tionaalinen ryhmä on aktivoitu syaanibromidilla.18. An immunoaffinity column for purifying impure samples of an alpha amidation enzyme, the column comprising an immunoaffinity resin containing an immobilized matrix which is insoluble in aqueous solution and does not degrade with an alpha amidation enzyme, glycine-extended peptidyl compounds or antibodies; it has functional groups capable of binding proteins and wherein the groups are / c: covalently bound to counterparts of monoclonal or polyclonal origin. 1 t for substances that selectively bind the alpha-amidating enzyme. Preferably, the functional group of the resin is activated with cyanogen bromide.

• · · • · • 1 1 • · • · • » · • · · » · * · » · · • · · · • » » > >• 1 · • • 1 1 • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • »

Claims (4)

70 11043370 110433 1. En isolerad DNA-sekvens, kännetecknad därav, att : A. DNA-sekvensen kodar för peptidyl-glycin-alfa-amiderande • · monooxygenas; och • V 25 :.· * B. DNA-sekvensen kan hybridiseras med ätminstone tvä av • följande oligonukleotidsonder: 3' 5 Oligo- TTA CTC ACG GAC CCG TGG TAA CCG GGA CAC CAC TGG GGG GAC CTA CG nukleotid- T G • · sond1. En isolerad DNA sequence, kanknetecknad därav, att: A. DNA sequence coder for peptidyl-glycine-alpha-amiderande • monooxygen; och • V 25: · * B. DNA sequence kan hybridiser med ätminstone oligonucleotide probe: 3 ′ 5 Oligo- TTA CTC ACG GAC CCG TGG TAA CCG GGA CAC CAC TGG GGG GAC CTA CG nucleotide-T G • · probe 30 AE1 Iti 3' 5' Oligo- TTA CCG GTC ACC TG :Y: nukleotid- G T T .*,! sond A*14 :v. 3' 5' : .· 35 Oligo- TTA CCG GTC ACC TG : nukleotid- G A T sond AE5 v2 110433 3' 5' Oligo- TAC GTC GGI CCI AG I CTG GTC TT nukleotid- T AT sond AE6 3' 5'30 AE1 Iti 3 '5' Oligo- TTA CCG GTC ACC TG: Y: Nucleotide- G T T. *,! probe A * 14: v. 3 '5': · 35 Oligo- TTA CCG GTC ACC TG: Nucleotide- G A T probe AE5 v2 110433 3 '5' Oligo- TAC GTC GGI CCI AG I CTG GTC TT Nucleotide- T AT probe AE6 3 '5' 5 Oligo- TAC GTC GGI CCI TCA CTG GTC TT nukleotid- T GAT sond AE7 Oligo- 3' 5' nukleotid- AC CCG TGG TAA CCG GGA CAC TG sond IIIIII II AE8 10 3' 5' Oligo- AAA CAC TGC GTC ACC CCC CT nukleotid- G I I T I sond AE9 3' 5' Oligo- CTG GTC TTG GTG AA nukleotid- A A A sond AE10 3' 5' Oligo- CTG GTT TTG GTG AA nukleotid- AAA sond AE115 Oligo- TAC GTC GGI CCI TCA CTG GTC TT Nucleotide- T GAT Probe AE7 Oligo- 3 '5' Nucleotide- AC CCG TGG TAA CCG GGA CAC TG Probe IIIIII II AE8 10 3 '5' Oligo- AAA CAC TGC GTC ACC CCC CT nucleotide- GIITI probe AE9 3 '5' Oligo- CTG GTC TTG GTG AA nucleotide- AAA probe AE10 3 '5' Oligo- CTG GTT TTG GTG AA nucleotide- AAA probe AE11 1. Eristetty DNA-sekvenssi, tunnettu siitä ettäAn isolated DNA sequence, characterized in that 5 A. DNA-sekvenssi koodaa peptidyyli-glysiini-alfa-amidointimono-oksygenaasin; ja B. DNA-sekvenssi on hybridisoitavissa ainakin kahden seuraavassa esitettävän oligonukleotidikoettimen kanssa: 10 3' 5 Oligo- TTA CTC ACG GAC CCG TGG TAA CCG GGA CAC CAC TGG GGG GAC CTA CG nukleoti- T G dikoetin ΆΕ1 3' 5' Oligo- TTA CCG GTC ACC TG nukleoti- G T T dikoetin AE4 3' 5' Oligo- TTA CCG GTC ACC TG nukleoti- G A T dikoetin AE5 3' 5' Oligo- TAC GTC GGI CCI AGI CTG GTC TT nukleoti- T AT dikoetin AE6 3' 5' : Oligo- TAC GTC GGI CCI TCA CTG GTC TT nukleoti- T G A T ·.’.*· dikoetin ··,·, AE7 : Oligo- 3' 5» : nukleoti- AC CCG TGG TAA CCG GGA CAC TG dikoetin IIIIIIII • ·’ AE8 • · · * * * 3' 5' Oligo- AAA CAC TGC GTC ACC CCC CT nukleoti- G I I T I ;'· I dikoetin *· " AE9 .··' 3' 5' Oligo- CTG GTC TTG GTG AA nukleoti- A AA ,···, dikoetin AE10 !’·*: 3' 5' \ Oligo- CTG GTT TTG GTG AA : nukleoti- A AA dikoetin AE11 1104335 A. The DNA sequence encodes a peptidyl glycine alpha amidating monoxygenase; and B. The DNA sequence is hybridizable to at least two of the following oligonucleotide probes: 10 3 '5' Oligo-TTA CTC ACG GAC CCG TGG TAA CCG GGA CAC CAC TGG GGG GAC CTA CG Nucleotide TG Dikoetin ΆΕ13 3 '5' Oligo-TTA CCG GTC ACC TG Nucleotide-GTT Dikoetin AE4 3 '5' Oligo-TTA CCG GTC ACC TG Nucleotide-GAT Dikoetin AE5 3 '5' Oligo- TAC GTC GGI CCI AGI CTG GTC TT Nucleotide-T AT Dikoetin AE6 3 '5': Oligo - TAC GTC GGI CCI TCA CTG GTC TT Nucleotide- TGAT ·. '. * · Dikoetin ··, ·, AE7: Oligo- 3' 5 »: nucleotide- AC CCG TGG TAA CCG GGA CAC TG Dikoetin IIIIIIII • · 'AE8 • · · * * * 3 '5' Oligo- AAA CAC TGC GTC ACC CCC CT Nucleotide- GIITI; '· I Dikoetin * · "AE9. ··' 3 '5' Oligo- CTG GTC TTG GTG AA Nucleotide- A AA, ···, dikoetin AE10! '· *: 3' 5 '\ Oligo- CTG GTT TTG GTG AA: nucleotide A AA dikoetin AE11 110433 2. Prokaryoottinen tai eukaryoottinen isäntäsolu, tunnettu siitä, että se on transformoitu tai transfektoitu ekspressiovektorilla, joka sisältää patenttivaatimuksen 1 mukaisen DNA-sekvenssin. 5A prokaryotic or eukaryotic host cell, characterized in that it has been transformed or transfected with an expression vector comprising the DNA sequence of claim 1. 5 3. Menetelmä peptidyyli-glysiini-alfa-amidointimono-oksygenaasi (PAM) rekombinanttiekspressioon, tunnettu siitä että viljellään patenttivaatimuksen 2 mukaisia isäntäsoluja riittävän kauan PAM:n ekspression aikaansaamiseksi ja sen 10 jälkeen otetaan talteen PAM.3. A method for recombinant expression of peptidyl-glycine-alpha-amidating monoxygenase (PAM), characterized in that the host cells of claim 2 are cultured for a sufficient period of time to obtain expression of PAM and then PAM is recovered. 4. Menetelmä amidoidun peptidin valmistamiseksi, tunnettu siitä että saatetaan C-terminaalisen glysiinin omaava peptidi kosketukseen hapen sekä pelkistimen kanssa 15 patenttivaatimuksen 3 mukaisella rekombinanttimenetelmällä valmistetun peptidyyli-glysiini-alfa-amidointimono-oksygenaasin läsnäollessa. 20A process for the preparation of an amidated peptide comprising contacting a peptide having a C-terminal glycine with oxygen and a reducing agent in the presence of a peptidyl-glycine-alpha-amidating monoxygenase produced by the recombinant method of claim 15. 20 2. En prokariotisk eller eukariotisk värdcell, kännetecknad därav, att den är transformerad eller transfekterad med en expressionsvektor, som innehäller DNA-sekvensen enligt :*: patentkravet 1. • · · · t · * 252. En prokaryotic eller eukaryotic disk, cellular transducer, att den and transformerad eller transfection med en expression vector, som innehäller DNA sequence: *: patentkravet 1. • · · · t · * 25 3. Förfarande för rekombinantexpression av peptidyl-glycin- j alfa-amiderande monooxygenas (PAM) , kännetecknat därav, att I t t · jV. man odlar värdceller enligt patentkravet 2 tillräckligt < · länge för att ästadkomma expression av PAM och därefter ätervinner PAM. 303. Förfarande för recombinant expression av peptidyl-glycin-j alpha-amiderande monooxygenase (PAM), kännetecknat därav, att I t t · jV. man odlar Värdceller enligt patentkravet 2 tillräckligt <· länge för att ästadkomma expression av PAM och därefter ätervinner PAM. 30 » * * • · ,···, 4. Förfarande för framställning av en amiderad peptid, * · · .·, kännetecknat därav, att man bringar en peptid, som • · » i * · innehäller C-terminal glycin, i kontakt med syre samt ett reduktionsmedel i närvaro av en peptidyl-glycin-alfa-i ",· 35 amiderande monooxygenas, som framställts enligt *,*·: rekombinantförfarandet enligt patentkravet 3.»* * • ·, ···, 4. Förfarande för framställning av en amiderad peptid, * · ·. ·, Kännetecknat därav, att man bringar en peptid, som • ·» i * · innehäller C-terminal glycin, i kontakt med syre samt ett reduktionsmedel in nerve av en peptidyl-glycine-alpha ", · 35 amiderande monooxygen, som framställts enligt *, * ·: recombinant förfarandet enligt patentkravet 3.
FI935385A 1984-09-27 1993-12-01 Alpha-amidating enzyme - obtd. from rat medullary thyroid carcinoma and used for prodn. of peptidyl amide cpds. having an amino gp. in place of a C-terminal glycine FI110433B (en)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/655,366 US4708934A (en) 1984-09-27 1984-09-27 α-amidation enzyme
US65536684 1984-09-27
US07/086,161 US6319685B1 (en) 1984-09-27 1987-08-14 Alpha-amidating enzyme compositions and processes for their production and use
US8616187 1987-08-14

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI935385A0 FI935385A0 (en) 1993-12-01
FI935385A FI935385A (en) 1993-12-01
FI110433B true FI110433B (en) 2003-01-31

Family

ID=34915250

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI935385A FI110433B (en) 1984-09-27 1993-12-01 Alpha-amidating enzyme - obtd. from rat medullary thyroid carcinoma and used for prodn. of peptidyl amide cpds. having an amino gp. in place of a C-terminal glycine

Country Status (1)

Country Link
FI (1) FI110433B (en)

Also Published As

Publication number Publication date
FI935385A0 (en) 1993-12-01
FI935385A (en) 1993-12-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0529742B1 (en) Alpha-amidating enzyme compositions and processes for their production and use
Horrigan et al. Characterization of an associated microfibril protein through recombinant DNA techniques.
RU2005136013A (en) PHOSPHODYESTERASE 8A
RU2000123559A (en) CHITIN-BINDING CHITINASE FRAGMENTS
JPH07303482A (en) New metalloprotease and dna coding the same
WO1990008195A1 (en) Monoclonal antibody to human type ix collagen
EP0580672B1 (en) SYNTHETIC CDw52(CAMPATH-1) PEPTIDE ANTIGEN
Gossard et al. Partial N-terminal amino acid sequence of pro-opio-melanocortin (ACTH/beta-LPH precursor) from rat pars intermedia
FI110433B (en) Alpha-amidating enzyme - obtd. from rat medullary thyroid carcinoma and used for prodn. of peptidyl amide cpds. having an amino gp. in place of a C-terminal glycine
EP0666318B1 (en) Enzyme participating in c-terminal amidation, and method of preparing same and use thereof
EP0382766B1 (en) cDNA ENCODING PEPTIDYL-GLYCINE ALPHA-AMIDATING MONOOXYGENASE (PAM)
JPH02238894A (en) Antibody against endoserine and use thereof
EP0134085A1 (en) DNA encoding a GRF precursor
JP2694604B2 (en) Novel metalloprotease and DNA encoding the same
Zinke et al. Blood-brain barrier: a molecular approach to its structural and functional characterization
US5196526A (en) CDNA clone for T-cell suppressor inducer factor
JPH03163095A (en) Partial peptide of human nerve growth factor, antibody and use thereof
EP0831714A1 (en) Monospecific antibodies and methods using them
Nishi et al. An anti-probasin monoclonal antibody recognizes a novel 40-kDa protein localized in rat liver and a specific region of kidney urinary tubule
FI81497C (en) ANTIKROPPAR MOT BIOLOGISKT AKTIVA POLYPEPTIDER OCH DERAS ANVAENDNING VID DIAGNOSTISKA FOERFARANDEN.
Jones et al. Characterization and cell-free translation of mouse pituitary tumor messenger RNA which directs the synthesis of a corticotropin precursor
WO2009056580A1 (en) Rabbit monoclonal antibody (mab cv152) anti-indoleamine 2 3-dioxygenase (ido)
WO1996040785A1 (en) Monospecific antibodies and methods using them
JP2004359555A (en) Method of detecting cartilage type fibronectin, method of detecting cartilage tumor by using the method, anti-cartilage type fn monoclonal antibody and hybridoma producing the antibody
JP2001181300A (en) Anti-pgt antibody

Legal Events

Date Code Title Description
MA Patent expired