[其他]蛋白质相互分离

说明书

本专利涉及蛋白质相互分离的方法，即将不同蛋白质彼此分开。

众所周知，已存在有各种生理活性的蛋白质，诸如细胞激动素及肽激素。当前基因工程技术的进展为这类生理活性蛋白质的大量生产及临床应用开辟了道路。

上述技术已被用于提供门类繁多的生理活性蛋白质的生产，包括细胞激动素，诸如干扰素，内白细胞（杀菌）素，B细胞生长因子，B细胞变异因子，巨噬细胞活化因子，淋巴细胞毒素，肿瘤坏死因子等;肽激素，诸如促红细胞生成素，上皮细胞生长因子，胰岛素，人体生长激素，转化生长因子等;研制预防致病微生物疫苗用的抗原性蛋白质，诸如肝炎B病毒抗原，流感抗原，口蹄疫病毒抗原，疟疾寄生虫抗原等;酶类，诸如肽酶（例如，组织纤维蛋白溶酶原激活剂，尿激酶，沙雷氏菌肽酶等），溶菌酶等;血红素蛋白，诸如人血清蛋白等，以及具有实用性生理性能的其它蛋白质。

但是，凡是采用重组体方法制成的这类蛋白质，均碰到了从其它通常是混合物料中分离出所需的终产品问题。特别使人伤脑筋的问题是由以下情况引起的，即由有价值的蛋白质基因密码的“表现”而得到的“表现产物”通常为含有有价值的蛋白质和第二蛋白质的混合物，该第二蛋白质含有有价值蛋白质在其氨端基上连接上蛋氨酸（Met）基。该附加的蛋氨酸基是受ATG起始密码影响所致，这种密码是所希望的基因开始“表现”的信号，也是基质细胞的“表现系统”由于附加的蛋氨酸基脱离“表现产物”而产生故障的信号。在原核生物细胞基质和真核生物基质中均能出现这种问题，但通常更多地出现在原核生物细胞基因的“表现”中。特别是在利用大肠杆菌作为“表现基质”的“表现系统”中更为突出。

由于在真核生物和原核生物细胞中进行蛋白质合成是在信使核糖核酸（RNA）密码AUG作用下开始的，该密码将蛋氨酸传递给氨基酸，从而可以认为，蛋白质的“表现”产生了分子种混合物，即有价值的蛋白质及其N-端基上含有附加的蛋氨酸类似物（N-蛋氨基类似物），当“表现基质”是大肠杆菌时，更是如此。

事实上，众所周知，IF-3是大肠杆菌起始因子，它包括两类分子种，即一类分子种在氨端基上具有蛋氨酸基，而另一类分子种则无蛋氨酸作为端残基〔见：Hoppe    Seyler's    Z.Physiol.Chem.，354，1415（1973）〕，并且大肠杆菌蛋白质的氨端基通常为蛋氨酸〔见：Conn    &    Stumpf（1976），Outlines    of    Biochemistry，第4版，John    Wiley    &    Sons〕生成蛋氨酸类似物对重组体DNA（脱氧核糖核酸）工程生成所需的蛋白质，的比值较大的问题是相当普遍的〔见：Nature，293，408（1981）〕，其中谈到人体生长激素的产生，归因于蛋氨酸类似物对实际所需的蛋白质的比值较大。

凡是产生所需的蛋白质及其N-蛋氨酸类似物时，均很难将它们彼此分离，这是因为两类分子种就其物化性能而言不管在那方面相差极微。

蛋氨酸残基是分子量大约131，并且具有中等疏水性的氨基酸残基，同时，由于缺乏溶解性的官能基而呈现出电中性。此外，蛋白质是一种具有溶解性基因、疏水性基团及亲水性基团的高分子。例如，内白细胞（杀菌）素-2多肽的分子量如图1所示，其分子量大约15，420，由133个氨基酸残基（其中，X表示氢原子）所组成。因此可以认为，一个蛋氨酸残基加到蛋白质氨端基上，一般说对蛋白质本身物化性能并无较大影响。这样，就很难将带有蛋氨酸残基的氨端基与不带蛋氨酸残基的分子种彼此分离。

上述分离上的困难对许多蛋白质普遍存在，特别是对试图从N-蛋氨酸类似物中分离重组体内白细胞（杀菌）素-2及重组体干扰素颇为困难，而当重组体蛋白质利用大肠杆菌作为“表现基质”时尤为困难。

内白细胞（杀菌）素-2是一种淋巴细胞活素，后者由经有丝分裂原或抗原激活的T细胞所产生。内白细胞（杀菌）素-2实质上是引起细胞毒素T细胞和天然杀伤细胞的变异和生长因子，它在通过这类细胞引起的免疫反应系统中起着重要作用。