Способы очистки биофармацевтических белков от эндотоксинов клеточной стенки (краткий обзор)

D. A. Gusarov

Аннотация


Получение биофармацевтических белков с помощью таких продуцентов как Escherichia coli сопряжено с загрязнением токсичными и пирогенными липополисахаридами клеточной стенки. Очистка белков от этих примесей является одной из приоритетных задач down-stream процессов. Однако эндотоксины могут образовывать комплексы со многими белками, что затрудняет очистку.
В данном обзоре обсуждаются структура и свойства липополисахаридов, а также представлены наиболее удобные и эффективные из известных способов очистки белков от эндотоксинов, среди которых рассмотрены двухфазная экстракция, ультрафильтрация, ионообменная, обращено-фазовая, гель-проникающая, аффинная хроматография и хроматография гидрофобных взаимодействий.

Список ссылок
  1.   Anderson L., Unger F. / ACS Symposium Series, No.231, American Chemical Society, Washington, DC. 1983. P.1.
  2.   Hou K.C., Zaniewski R. / Biotechnol. Appl. Biochem. 1990. V.12. P.315-321.
  3.   Drugs and Pharmaceutical sciences, vol.167. Endotoxins: Pyrogens, LAL Testing and Depyrogenation, Third Edition, edited by Williams K.L., Marcel Dekker, Inc., IN, USA. 2007. 440 p.
  4.   Gerhold K., Bluemchen K., Franke A., Stock Ph., Hamelmann E. / J. Allergy Clin. Immunol. 2003. V.112 (2). P.389-396.
  5.   Drugs and Pharmaceutical sciences, vol.129. Pharmaceutical Process Validation, an international third edition, revised and expanded, edited by Nash R.A., Wachter A.H., Marcel Dekker, Inc., NY, USA. 2003. 536 p.
  6.   Rietschel E.T., Kirikae T., Schade F.U., Mamat U., Schmidt G., Loppnow H., Ulmer A.J., Zaehringer U., Seydel U., Di Padova F., Schreier M., Brade H. / FASEB J. 1994. V.8. P.217-225.
  7.   Schletter J., Heine H., Ulmer A.J., Rietschel E.T. / Arch. Microbiol. 1995. V.164. P.383-389.
  8.   Li L. / Protein and endotoxin interactions and endotoxin removal from protein solutions. Dissertation for the Degree of Doctor of Philosophy, Dep.Chem.Eng., New Jersey Institute of Technology. 1999.
  9.   Galanos C., Luederitz O., Rietschel E.T., Westphal O., Brade H., Brade L., Freudenberg M.A., Schade U.F., Imoto M., Yoshimura H., Kusumoto S., Shiba T. / Eur. J. BioChem. 1985. V.148. P.1-5.
  10.   Helander M.I., Lindner B., Brade H., Altmann H., Lindberg A.A., Rietschel E.T., Zaehringer U. / Eur. J. Biochem. 1988. V.177. P.483-492.
  11.   Zaehringer U., Lindner B., Rietschel E.T. / Adv. Carbohydr. Chem. Biochem. 1994. V.50. P.211-276.
  12.   Vogel S.N., Hogan M.M. / Role of cytokines in endotoxin-mediated host responses. In: Oppenheim J.J., Shevach E.M. (editors). Immunophysiology: the role of cells and cytokines in immunity and inflammation. Oxford University Press, Oxford. 1990. P.238-252.
  13.   Nogare D. / Am. J. Med. Sci. 1991. V.302. P.50-65.
  14.   Hou K.C., Zaniewski R. / J. Parenter. Sci. Technol. 1990. V.44. P.204-209.
  15.   Anspach F.B. / J. Biochem. Biophys. Methods. 2001. V.49. P.665-681.
  16.   Shands J.W., Graham J.A., Nath K. / J. Mol. Biol. 1967. V.25. P.15-16.
  17.   Hannekart-Pokorni E., Dekagel D., Depuydt F. / Eur. J. Biochem. 1973. V.38. P.6-13.
  18.   Seydel U., Labischinski H., Kastowsky M. / Immunobiology. 1993. V.187. P.191-197.
  19.   Kastowski M., Gutberlet T., Bradaczek H. / J. Bacteriol. 1992. V.174. P.4798-4806.
  20.   Petsch D., Anspach F.B. / J. Biotechnol. 2000. V.76. P.97-119.
  21.   Li L., Luo R.G. / Biotechnol. Lett. 1997. V.19 (2). P.135-138.
  22.   Li L., Luo R.G. / Separation Sciences and Technology. 1999. V.34(9). P.1729-1741.
  23.   Li L., Luo R.G. / Biotechnol. Tech. 1998. V.12(2). P.119-122.
  24.   Morrison D.C., Leive L. / J. Biol. Chem. 1975. V.250. P.2911-2919.
  25.   Karplus T.E., Ulevitch R.J., Wilson C.B. / J. Immunol. Methods. 1987. V.105. P.211-220.
  26.   Aida Y., Pabst M.J. / J. Immunol. Methods. 1990. V.132. P.191-195.
  27.   Wilson M.J., Haggart C.L., Gallagher S.P., Walsh D. / J. Biotechnol. 2001. V.88. P.67-75.
  28.   Bischoff R., Speck D., Lepage P., Delatre L., Leoux K., Brown S.W., Roitsch C. / Biochemistry. 1991. V.30. P.3464-3472.
  29.   Petsch D., Rantze E., Anspach F.B. / J.Mol.Recognit. 1998. V.11. P.222-231
  30.   Pyo S.-H., Park H.-B., Hong S.-S., Kim J.-H. / Biotechnol. Lett. 2001. V.23. P.737-740.
  31.   Reichelt P., Schwartz C., Donzeau M. / Prot. Exp. Purif. 2006. V.46. P.483-488.
  32.   Chen R.H., Huang C-J., Newton B.S., Ritter G., Old L.J., Batt C.A. / Prot. Exp. Purif. 2009. V.64. P.76-81.
  33.   Nolan J.P., McDevitt J.J., Goldmann G.S. / Proc. Soc. Exp. Biol. Med. 1975. V.149. P.766-771.
  34.   Nagaki M., Hughes R.D., Lau J.Y., Williams R. / Int. J. Artif. Organs. 1991. V.14. P.43-50.
  35.   Yasaka Y., Tanaka M. / J. Chromatogr. B. 1994. V.659. P.139-143.
  36.   Li Y., Lander R., Manger W., Lee A. / J. Chromatogr. B. 2004. V.804. P.353-358.
  37.   HPLC of Biological Macromolecules. Methods and Applications, edited by Gooding K.M., Regnier F.E., Marcel Dekker, Inc., NY, USA. 1990. P.796.
  38.   Kroeff E.P., Owens R.A., Campbell E.L., Johnson R.D., Marks H.I. / J. Chromatogr. 1989. V.461. P.45-61.
  39.   Гусаров Д.А., Востриков В.В., Ручко Е.А., Ласман В.А., Михалев А.В., Баирамашвили Д.И. / Биотехнология. 2006. №2. С.44-49.
  40.   Karlsson G., Gellerfors P., Persson A., Noren B., Edlund P.O., Sandberg C., BirnBaum S. / J. Chromatogr. A. 1999. V.855. P.147-155.
  41.   Sainathan S.K., Tu L., Bishnupuri K.S., Han M., Li A., Newberry R.D., McDonald K.G., Crimmins D.L., Houchen C., Anant S., Dieckgraefe B.K. / Prot. Exp. Purif. 2005. V.44. 94-103.
  42.   Hershenson S., Shaked Z. / Purification of recombinant beta-interferon incorporating RP-HPLC, United States Patent. 1990. No.4,894,330.
  43.   http:/www.proteinchemist.com/tutorial/endotoxin.html.
  44.   Shimp R.L., jr., Martin L.B., Zhang Y., Henderson B.S., Duggan P., MacDonald N.J., Lebowitz J., Saul A., Narum D.L. / Prot. Exp. Purif. 2006. V.50. P.58-67.
  45.   Merck-USA / Removal of pyrogens and yeast proteins from hepatitis B virus surface antigen, United States Patent. 1989. No.4,707,542.
  46.   Lopes J., Inniss W.E. / J. Bacteriol. 1969. V.100. P.1128-1130.
  47.   Horenstein A.L., Crivellin F., Funaro A., Said M., Malavasi F. / J. Immunol. Methods. 2003. V.275. P.99-112.
  48.   Hou K., Zaniewski R. / Biotechnol. Bioeng. 1990. V.12. P.315-324.
  49.   Anspach F.B., Kilbeck O. / J. Chromatogr. A. 1995. V.711. P.81-87.
  50.   Newton B.A. / Bac. Rev. 1956. V.20. P.14-27.
  51.   Damais C., Jupin C., Parant M., Chedid L. / J. Immunol. Methods. 1987. V.101. P.51-56.
  52.   Minobe S., Sato T., Tosa T., Chibata I. / J. Chromatogr. 1983. V.262. P.193-197.
  53.   Minobe S., Watanabe T., Sato T., Tosa T. / Biotechnol. Appl. Biochem. 1988. V.10. P.143-148.
  54.   Choi H.J., Yang R., Kunioka M. / J. Appl. Polym. Sci. 1995. V.58. P.807-811.
  55.   Sakata M., Todokoro M., Hirayama C. / Am. Biotechnol. Lab. 2002. V.20. P.36-41.


Ключевые слова


эндотоксины, липополисахариды, хроматография, активные фармацевтические субстанции

Полный текст: PDF (English) PDF

Ссылки

  • Ссылки не определены.


** ** ** ** ** **

ISSN: 2073-8099

** ** ** ** ** **

 

Подписаться на наши издания Вы можете через каталоги «Газеты. Журналы», сайт http://press.rosp.ru/ Агентства «Роспечать», а также в киосках «Роспечать» в Брянске, Владимире, Краснодаре, Рязани и Иркутске.