一种重组枯草杆菌纤溶酶的分离纯化方法技术

技术编号:14054483 阅读:171 留言:0更新日期:2016-11-26 11:57
本发明专利技术提供了一种重组枯草杆菌纤溶酶的分离纯化方法,包括以下步骤:疏水层析:选用苯基琼脂糖系列疏水填料填充层析柱,使用A液冲洗平衡层析柱,紫外吸收波长为280纳米进行检测,重组枯草杆菌纤溶酶的发酵液去除菌体后直接上样到疏水层析柱中,继续流加A液,直至流穿峰流穿完全,更换B液进行洗脱,直至与填料相结合的重组枯草杆菌纤溶酶被全部洗脱,得到高纯度的重组枯草杆菌纤溶酶液;本专利在枯草杆菌纤溶酶重组酵母发酵的基础上,在发酵培养液中建立了中试水平的枯草杆菌纤溶酶分离纯化方法,通过该方法可以大量获得高度纯化的纤溶酶,纯度可以达到95%。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于蛋白质的分离纯化领域,尤其涉及一种重组枯草杆菌纤溶酶的分离纯化方法
技术介绍
我国人口众多,人口老龄化速度加快,心脑血管疾病的发病率和死亡率不断上升,而且心脑血管疾病发病的年轻化趋势越来越严重,每年因患心脑血管疾病死亡的人数高达700万人,心脑血管疾病患病人数已经超过3亿,已经成为人类健康的头号杀手。仅在我国整个心脑血管疾病相关市场已经超过1万亿元。而心脑血管疾病背后主要致病原因是血栓的形成。但是,目前血栓栓塞性疾病的治疗主要有外科手术、保守疗法和溶栓疗法3种方法都存在一定的缺陷。外科手疗法风险很大,而且手术部位血管变薄,容易导致血管破裂出血,此外人造血管部位更容易再次形成血栓;保守疗法主要指长期服用西药,西药疗法让患者长期服用抗血栓药物,包括抗凝剂、抗血小板聚集药物和降血压药物,降低凝血倾向。长期服用西药加速血管老化,使血管变脆变薄,导致血管破裂引起严重的出血性副作用,溶栓疗法是目前认为治疗血栓栓塞性疾病最为有效并且可靠的手段,但是,市场上溶栓药物因为存在半衰期过短、特异性低引起出血性副作用等瓶颈问题而难以得到普及,并且只能用于注射抢救用药。因此,市场上非常缺乏可以长期服用且安全有效的预防和治疗血栓栓塞性疾病的溶栓药物。枯草杆菌纤溶酶是由枯草芽孢杆菌分泌的一种纤维蛋白溶解酶,首先是从日本古老的发酵食品纳豆中分离得到。枯草杆菌纤溶酶对人体纤维蛋白/纤维蛋白原具有靶向的溶解功效,与目前市场上在售的心脑血管疾病治疗药物相比,枯草杆菌纤溶酶可以靶向溶解血栓中起到主体支撑作用的胶联纤维蛋白,从而发挥瓦解血栓再通血管的功效,并且安全无毒副作用。因此,枯草杆菌纤溶酶在心脑血管疾病的预防和治疗领域具有无限的发展前景。但是,目前应用于该蛋白的分离纯化关键技术还没有得到有效解决,而分离纯化大量得到高度纯化的枯草杆菌纤溶酶,是实现枯草杆菌纤溶酶药物的开发并实现产业化的必要前提。而枯草杆菌纤溶酶自上世纪80年代发现以来,一直依靠传统大豆固体发酵很难实现枯草杆菌纤溶酶的大量分离纯化。由于固体发酵含量极低,并且发酵产物及其复杂,势必造成纯化成本极其高昂。因此枯草杆菌纤溶酶一直用于保健食品领域的开发,并没有发挥其自身的重要药用价值。
技术实现思路
有鉴于此,为了克服现有技术的不足,本专利技术提供了一种重组枯草杆菌纤溶酶的分离纯化方法,能够获得高纯度的重组枯草杆菌纤溶酶,而且操作简单,易于产业化放大。为实现上述目的,本专利技术采用了如下技术方案:一种重组枯草杆菌纤溶酶的分离纯化方法,包括以下步骤:1)疏水层析:选用苯基琼脂糖系列疏水填料填充层析柱,使用A液冲洗平衡层析柱,紫外吸收波长为280纳米进行检测,重组枯草杆菌纤溶酶的发酵液去除菌体后直接上样到疏水层析柱中,继续流加A液,直至流穿峰流穿完全,更换B液进行洗脱,直至与填料相结合的重组枯草杆菌纤溶酶被全部洗脱,得到高纯度的重组枯草杆菌纤溶酶液;2)脱盐层析:流动相缓冲液为B液,调节纯化设备的紫外吸收波长为280纳米,选用G25脱盐填料填充层析柱;流加一个柱体积等量的B液,将疏水层析中所得的纯化液上样到G25脱盐填料填充的层析柱中进行脱盐处理,收集流出的重组枯草杆菌纤溶酶蛋白峰,得到脱盐纯化液。本专利技术还提供一种重组枯草杆菌纤溶酶的发酵液的制备方法,包括以下步骤:1)菌种活化:取菌种库保存的重组枯草杆菌纤溶酶的重组酵母菌,在YPD固体培养基中划线,28度培养48-72小时,挑取单菌落接种到200毫升的YPD液体培养基中,于摇床中28度培养18-24小时,待OD600达到6-10时,进行发酵罐接种发酵;2)接种:将活化好的200毫升种子液以10%接种量接种到7升发酵罐的发酵培养基中,初始发酵培养基的体积为2升;3)批量生长阶段:设定发酵温度为28度,28%的氢氧化铵自动调整pH维持在5.0,保证发酵过程中溶氧DO大于20%,直至甘油完全消耗,DO接近100%,重组酵母细胞的产量为90-150克/升的湿重;4)甘油的流加阶段:设定初始补加速率为每升初始发酵液中每小时流加甘油量为10-15毫升,保证发酵过程中过程中DO大于20%,甘油的补充要在4小时或者以上,末期重组酵母细胞的湿重达到180~220克/升;5)甲醇诱导阶段:停止流加甘油补充液后直至发酵液中的甘油消耗完全,DO升至100%保持40分钟左右,诱导温度降低到26度,设定甲醇补加速率为每升初始发酵液中每小时流加甘油量为3.6毫升,2-4小时后,DO读数稳定,补给速率加倍到7.3毫升/小时/升;2个小时后,甲醇的补给速率增加到10.9毫升/小时/升直至发酵结束;保证发酵过程中DO大于20%;整个甲醇的补给阶段持续70小时,每升初始发酵体积需要500-750毫升的甲醇补给;6)收罐:发酵液于4℃下,8000转/分钟离心10分钟,收集上清液,即得重组枯草杆菌纤溶酶的发酵液,所得的重组枯草杆菌纤溶酶的发酵液的蛋白含量可达到6.0-8.5克/升。进一步,所述A液为pH值为6.50的20毫摩尔磷酸缓冲液中加1摩尔氯化钠;所述B液为pH值为6.50的20毫摩尔磷酸缓冲液。进一步,所述疏水层析柱的大小为5厘米×20厘米。进一步,所述苯基琼脂糖系列疏水填料的体积为500毫升。进一步,所述G25脱盐填料的体积为3升。进一步,以质量体积百分比计,所述YPD固体培养基的配方为:酵母提取物1%、蛋白胨2%、葡萄糖2%、琼脂1.5%;所述YPD液体培养基的配方为:酵母提取物1%、蛋白胨2%、葡萄糖2%。进一步,以质量体积百分比计,所述发酵培养基的配方为KH2PO4 5克/升、CaSO4·2H2O 1克/升、MgSO4 10克/升、K2SO4 10克/升、NH4H2PO440克/升、KOH 1.5克/升、甘油40克/升。本专利技术还提供一种脱盐纯化液重组枯草杆菌纤溶酶纯度的检测方法,包括以下步骤:上样前5%E加95%D液平衡柱,将20微升的脱盐后的重组枯草杆菌纤溶酶纯化夜上样,0-15分钟,D液由95%线性下降到5%线性,E液由5%线性上升到95%线性进行线性洗脱,16-21分钟,5%E加95%D液平衡柱,DAD检测器,280纳米检测,流速1毫升/分钟,色谱柱为C18柱。进一步,所述D液为含0.1%TFA的纯水;所述E液为含0.1%TFA的乙腈。本专利技术的有益效果为:本专利在枯草杆菌纤溶酶重组酵母发酵的基础上,在发酵培养液中建立了中试水平的枯草杆菌纤溶酶分离纯化方法,通过该方法可以大量获得高度纯化的纤溶酶,纯度可以达到95%,并且操作简单,易于产业化放大。大量获得高纯度的枯草杆菌纤溶酶为药物开发提供了必要前提,具有巨大的发展潜力和市场应用价值。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白,下面结合实施例,对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术,并不用于限定本专利技术。实施例1如表1所示,根据重组枯草杆菌纤溶酶蛋白特点,依据纯化效率和最终蛋白纯化纯度进行,苯基琼脂糖系列疏水填料的种类可以选择以下几种:Phenyl Sepharose 6FF(HS)、Octyl Sepharose FF、CM-Sepharose FF、Benzamidine 4FF(HS),Phenyl 本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种重组枯草杆菌纤溶酶的分离纯化方法,其特征在于,包括以下步骤:1)疏水层析:选用苯基琼脂糖系列疏水填料填充层析柱,使用A液冲洗平衡层析柱,紫外吸收波长为280纳米进行检测,重组枯草杆菌纤溶酶的发酵液去除菌体后直接上样到疏水层析柱中,继续流加A液,直至流穿峰流穿完全,更换B液进行洗脱,直至与填料相结合的重组枯草杆菌纤溶酶被全部洗脱,得到高纯度的重组枯草杆菌纤溶酶液;2)脱盐层析:流动相缓冲液为B液,调节纯化设备的紫外吸收波长为280纳米,选用G25脱盐填料填充层析柱;流加一个柱体积等量的B液,将疏水层析中所得的纯化液上样到G25脱盐填料填充的层析柱中进行脱盐处理,收集流出的重组枯草杆菌纤溶酶蛋白峰,得到脱盐纯化液。

【技术特征摘要】
1.一种重组枯草杆菌纤溶酶的分离纯化方法,其特征在于,包括以下步骤:1)疏水层析:选用苯基琼脂糖系列疏水填料填充层析柱,使用A液冲洗平衡层析柱,紫外吸收波长为280纳米进行检测,重组枯草杆菌纤溶酶的发酵液去除菌体后直接上样到疏水层析柱中,继续流加A液,直至流穿峰流穿完全,更换B液进行洗脱,直至与填料相结合的重组枯草杆菌纤溶酶被全部洗脱,得到高纯度的重组枯草杆菌纤溶酶液;2)脱盐层析:流动相缓冲液为B液,调节纯化设备的紫外吸收波长为280纳米,选用G25脱盐填料填充层析柱;流加一个柱体积等量的B液,将疏水层析中所得的纯化液上样到G25脱盐填料填充的层析柱中进行脱盐处理,收集流出的重组枯草杆菌纤溶酶蛋白峰,得到脱盐纯化液。2.一种重组枯草杆菌纤溶酶的发酵液的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:1)菌种活化:取菌种库保存的重组枯草杆菌纤溶酶的重组酵母菌,在YPD固体培养基中划线,28度培养48-72小时,挑取单菌落接种到200毫升的YPD液体培养基中,于摇床中28度培养18-24小时,待OD600达到6-10时,进行发酵罐接种发酵;2)接种:将活化好的200毫升种子液以10%接种量接种到7升发酵罐的发酵培养基中,初始发酵培养基的体积为2升;3)批量生长阶段:设定发酵温度为28度,28%的氢氧化铵自动调整pH维持在5.0,保证发酵过程中溶氧DO大于20%,直至甘油完全消耗,DO接近100%,重组酵母细胞的产量为90-150克/升的湿重;4)甘油的流加阶段:设定初始补加速率为每升初始发酵液中每小时流加甘油量为10-15毫升,保证发酵过程中过程中DO大于20%,甘油的补充要在4小时或者以上,末期重组酵母细胞的湿重达到180~220克/升;5)甲醇诱导阶段:停止流加甘油补充液后直至发酵液中的甘油消耗完全,DO升至100%保持40分钟左右,诱导温度降低到26度,设定甲醇补加速率为每升初始发酵液中每小时流加甘油量为3.6毫升,2-4小时后,DO读数稳定,补给速率加倍到7.3毫升/小时/升;2个小时后,甲醇的补给速率增加到10.9毫升/小时/升直至发酵结束;保证发酵过程中DO大于20%;整个甲醇的补给阶段持续...

【专利技术属性】
技术研发人员:王业富董艳山高丽石毅向好
申请(专利权)人:武汉真福医药股份有限公司
类型:发明
国别省市:湖北;42

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