rhSCF包含体的稀释法复性与离子交换色谱纯化
王骊丽,刘江峰,王超展,耿信笃
(西北大学现代分离科学研究所,现代分离科学陕西省重点实验室,西安 710069)
目前,重组蛋白复性和分离纯化主要存在的问题仍然是复杂、失去活性、规模性、低回收率以及大量蛋白的丢失。这不仅制约了基因工程技术的进步,也是基因工程药物生产的主要成本之一。至今还没有一种复性程序适合所有蛋白质,以往在重组蛋白复性过程中,通常的策略是试图降低蛋白质的浓度,减少蛋白质的相互作用来抑制包含体的形成而促进蛋白质的复性。如添加低分子化合物,即通过破坏错误折叠中间体的稳定性,或增加折叠中间体和未折叠分子的可溶性来提高蛋白质的复性产率。因此,对某种蛋白质的复性必须反复实验,为了能有效地减少蛋白质之间的相互作用,提高活性蛋白的产量和蛋白质复性率,必须针对每一个蛋白建立一个独特的蛋白质折叠平台,来获得高浓度和高产率的蛋白药物。
在大肠杆菌表达的重组人干细胞因子(rhSCF)包涵体已报道。与大多数表达于E.coli的真核蛋白一样,原核表达的rhSCF也是存在于E.coli的包含体组分。在这个工作中,将所获得的包涵体经洗涤、回收,并溶解于8mol/L-1脲溶液中,并对复性缓冲液的成分进行了优化,探讨了多种添加物对rhSCF复性效率的影响。然后进一步用稀释法复性和弱阴离子交换色谱(WAX)纯化。
首先在优化分离纯化包涵体的基础上,对所用复性缓冲液进行了优化,结果当pH值为8.0(见图1)、脲浓度为0, 2 molL-1(见图2)、GSH/GSSG 为5:1(见图3)、精氨酸的浓度在0.5-0.6 molL-1(见图4)时,用稀释法复性可以获得高的质量回收率和活性回收率的hSCF蛋白。
将优化条件下复性缓冲液对rhSCF进行稀释法复性,所获得的溶液经WAX(DEAE-Sepharose Fast Flow玻璃层析柱,100×12mmI.D.)分离和富集,其色谱结果见图5。最终,在起始蛋白浓度为3.65 g L-1 rhSCF包涵体提取液,经稀释复性的纯度达到85%,质量回收率为38.1%,生物比活性4.27 ×105 IU mg-1。再用WAX一步纯化时,rhSCF蛋白的纯度为95%,色谱柱上的质量回收率为76%,生物比活性1.24×106 IU mg-1。从而获得了高活性、高回收率的rhSCF蛋白,这些结果对于大规模的制备生物活性的rhSCF具有非常重要的意义。
Fig.5 Chromatogram obtained from the rhSCF extract solution on the WAX column.
Conditions: solution A: 20mmol/L Tris, pH 8.0, 1.0 mmol/L EDTA; Solution B: the solution A containing 1.0 mol/L NaCl; 30min linear gradient from 0% B to 100% B, flow rate: 2.0 mLmin-1; detection: 280 nm (* rhSCF)
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