JPH10502339A - イオン化可能原子団を有する疎水性クロマトグラフィー用樹脂 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 開示されているのは、樹脂、樹脂−タンパク質／ペプチド複合体、および、タンパク質およびペプチドの前記樹脂を用いた精製方法である。ここに記載されている樹脂は、特に発酵培地などの水性培地からの、樹脂と選択されたタンパク質またはペプチドとの間の疎水性相互作用による選択されたタンパク質またはペプチドの結合に有用である。この樹脂は、標的タンパク質またはペプチドの、結合ｐＨでは静電気的に荷電しておらず、それにより疎水性相互作用を形成させ、放出ｐＨでは荷電し、それにより形成された樹脂と標的タンパク質またはペプチドとの間の疎水性相互作用を崩壊させるイオン化可能リガンドおよび／または官能基を有するという事実により特徴づけられる。さらに詳細には、本発明は上記の樹脂を、スブチリシンまたはキモシン等のプロテアーゼ等の組換え酵素産物の精製において使用するものである。

Description

【発明の詳細な説明】 イオン化可能原子団を有する疎水性クロマトグラフィー用樹脂 発明の背景発明の分野 本発明は、タンパク質およびペプチドとクロマトグラフィー用樹脂との複合体 、およびそのような樹脂を用いたタンパク質またはペプチドの精製方法に関する 。特に、ここに記述されているクロマトグラフィー用の樹脂は、選択されたタン パク質またはペプチドの、特に、発酵液体培地等の水性培地からの、標的とする タンパク質またはペプチドとの間の相互作用による結合に有用である。本樹脂は 、標的タンパク質またはペプチドの結合ｐＨでは静電気的に荷電しておらず、そ れにより疎水性相互作用を形成させ、放出ｐＨでは荷電し、それにより形成され た樹脂と標的タンパク質またはペプチドとの間の疎水性相互作用を崩壊させるイ オン化官能基を有するという事実により特徴づけられる。参考文献 以下の参考文献が明細書中で［］内の番号で参照されている。 上記の刊行物の各々の開示は、各々の、および全ての文献が独立してここに取 り込まれているのと同程度に、それら全体として参考文献としてここに取り込ま れている。技術の現状 近年、選択されたタンパク質またはペプチドを、水性混合物からの分離および 精製を可能とするための幾つかの技術が開発および／または最適化されてきた。 このような技術の開発は、部分的には、組換えにより開発された、所望のタンパ ク質またはペプチドを発酵液体培地中に発現するよう遺伝的に改変された微生物 の増殖に対応するものである。しかしながら、このような液体培地は、所望のタ ンパク質またはペプチドのみならず、微生物によって発現された多様なタンパク 質またはペプチド並びに、例えば標的タンパク質またはペプチドが細胞外に発現 された場合は細胞全体、および標的タンパク質またはペプチドが細胞内に発現さ れ標的のタンパク質またはペプチドを水性培地中に取り出すために細胞の溶解が 必要である場合は細胞のデブリ等を含む混在物を含むという特徴を有している。 これまでのタンパク質／ペプチドに対して用いられた分離および精製技術は、 例えば、イオン交換クロマトグラフィー、疎水性相互作用クロマトグラフィー、 アフィニティークロマトグラフィーおよびその様なものを含む。その様なクロマ トグラフィー技術の多様性は、選択されたタンパク質またはペプチドを変性させ ずに、その一方で分離／精製工程の複雑さを最小にしながら、分離および／また は精製を改善することの難しさを反映しており、上述の各々の技術は、それらの 産業的規模での幅広い使用を制限している１以上の欠点に苦しんでいる。 例えば、イオン交換クロマトグラフィーにおいては、タンパク質またはペプチ ドと樹脂との間の良好な結合のためには、タンパク質またはペプチド溶液は、最 初に、典型的には希釈、透析、ダイアフィルトレーション、ゲル濾過等により脱 塩されていることが要求される。さらには、結合させたタンパク質またはペプチ ドの樹脂からの除去を改善するには、典型的には、高塩濃度の水溶液を樹脂と接 触させる。 疎水性相互作用クロマトグラフィー（ＨＩＣ）においては、樹脂は理想的には 荷電しておらず、結合は疎水性相互作用のみによる。このような樹脂に対するタ ンパク質またはペプチドの結合を改善するには、タンパク質またはペプチド溶液 は、典型的には高イオン強度である［１］。例えば、硫酸アンモニウムまたは塩 化ナトリウムの、モル濃度で１Ｍ以上の大量の塩を、要求される高イオン強度を 達成するために、タンパク質またはペプチドの溶液に典型的には添加する。結合 後、結合したタンパク質またはペプチドは典型的には脱塩により回収される。 タンパク質またはペプチド溶液の加塩／脱塩に関与するクロマトグラフィー技 術は、産業的規模では収量を改善するために大量の試薬の使用を要求し、またか なりの工程を必要とする。従って、疎水性相互作用クロマトグラフィーおよびイ オン交換クロマトグラフィーは、産業的な量で、発酵液体培地またはその他の水 性培地からのタンパク質またはペプチドを回収または精製するための、最も効率 的でコストパフォーマンスに優れた方法ではない。 同様に、アフィニティークロマトグラフィーを選択されたタンパク質またはペ プチドの分離／精製の実行に利用することは、要求される厳密な工程の条件、低 い処理量およびこの技術の高コストにより、範囲が限られている。従って、この 工程は典型的には、産業的な量でのタンパク質またはペプチドの発酵液体培地ま たはその他の水性培地からの効率的な回収には馴染まない。 本発明は、発酵液体培地を含む水性培地からのタンパク質またはペプチドの、 驚くべきかつ効率的な大容量の回収および／または精製を可能とする特定のクロ マトグラフィー用樹脂の使用に関するものである。ここで用いられる樹脂は、固 体支持マトリックスおよびそれに共有結合で取り付けられたリガンドを含み、当 該樹脂は標的タンパク質またはペプチドが樹脂に結合しているｐＨにおいては静 電気的に荷電しておらず、タンパク質またはペプチドが樹脂から溶出されるｐＨ においては静電気的に荷電していることを特徴とする。ここに記述される樹脂は さらに、高または低何れのイオン強度で維持されている溶液からも標的のタンパ ク質またはペプチドを結合させることができることを特徴とする。 好ましい実施態様においては、タンパク質またはペプチドを放出するｐＨでの 樹脂上の誘導された静電気的電荷は、放出ｐＨでの標的タンパク質またはペプチ ドの正味電荷と同じ極性を有する。この実施態様においては、放出は、樹脂の疎 水結合性を打ち消す電荷−電荷反発によりなされる。別の実施態様においては、 誘導された静電気的電荷は標的タンパク質またはペプチドのそれとは反対の極性 を有する。いずれの実施例においても、放出は、高イオン強度の溶出剤の使用に より、またはプロピレングリコール等の極性減少剤の使用により実現される。 本発明の、樹脂−タンパク質／ペプチド複合体は、これまでに記述された樹脂 −タンパク質／ペプチド複合体とは、樹脂は、タンパク質結合ｐＨでは静電気的 に荷電しておらず、放出ｐＨでは荷電しているという特徴により対照を成す。特 に、ＨＩＣの場合は、荷電した原子団を、長鎖アルキル鎖（疎水性）セファロー ス樹脂への強力な結合を弱め、より好ましい放出条件とするために熟慮したうえ で導入した［２、３］。これらのマトリックスは正に荷電したイソ尿素結合およ び負に荷電したカルボキシル基を含み、すべてのｐＨにおいて荷電した官能基を 有する。 ポリスチレンカルボキシ樹脂（Ａｍｂｅｒｌｉｔｅ）を疎水性相互作用による タンパク質結合のために用いた［８、９］。ｐＨが４．５で荷電していない型に あるといわれていたが［８、９］、滴定実験により、このマトリックスはｐＨ３ 以下の時のみ荷電していないことが判明した。このシステムにおいては、タンパ ク質は約４．５で結合し、ｐＨの増加により溶出されたが、さらに荷電マトリッ クスカルボキシル基を脱プロトン化し、疎水性を弱めた。いくつかの場合におい ては、これにより、異なったタンパク質の等電点（ＩＥＰ）をすぎるときに静電 気的反発が起こった。この方法は狭いｐＨ範囲でのみ有効である［９］。 同様に開示されているのは、イソ尿素原子団を有する正に荷電した樹脂である ［４、５］。これらのマトリックスは弱く疎水性であり、典型的には、タンパク 質またはペプチドの樹脂への結合のための静電気的および疎水性相互作用を要求 する。さらに、これらの樹脂中の荷電した原子団は、樹脂表面ではなく固体支持 マトリックスに近接しており、ｐＨの変化はタンパク質またはペプチドの樹脂か らの放出には用いられていない。カラムからのタンパク質またはペプチドの放出 は、荷電した場合は、荷電していない樹脂が用いられた場合と比較してより容易 である［６］。荷電した原子団はフェニルブチルアミン樹脂からの放出を実行す るときに放出能力を制限するものではないことが示された［７］。吸着は疎水性 相互作用に帰せられる。しかしながら、荷電した官能基を、タンパク質またはペ プチドの結合および続いて樹脂からの放出に利用することは、典型的には、結合 に先立って、または放出を行うために、溶液のイオン強度を調整することを必要 とする。このような調整はタンパク質またはペプチドの回収および／または精製 を実行するための効率的な工程とは一致しない。 発明の概要 本発明は樹脂とタンパク質およびペプチドとの複合体およびそのような樹脂を 用いた標的タンパク質またはペプチドの精製方法に関する。ここに記述される樹 脂はイオン化可能な官能基および固体マトリックスを有し、そして前記樹脂は標 的タンパク質またはペプチドが樹脂と結合するｐＨにおいては静電気的に荷電し ておらず、放出のｐＨにおいては静電気的に荷電しているものである。結合ｐＨ での電荷の欠如により、例えば、イオン交換樹脂等に関連した困難さおよび／ま たは複雑さを回避することができる。 上記の観点より、その組成物の態様としては、本発明は、樹脂およびそれに結 合した標的タンパク質またはペプチドからなる樹脂−タンパク質／ペプチド複合 体であり、当該樹脂は、 ａ）固体支持マトリックス；および ｂ）マトリックスに共有結合で取り付けられた選択されたイオン化可能リガン ドを含み、そこにおいて当該イオン化可能リガンドは、前記樹脂が前記標的タン パク質またはペプチドが該樹脂と結合するｐＨにおいては静電気的に荷電してお らず、該標的タンパク質またはペプチドが該樹脂から放出されるｐＨにおいては 静電気的に荷電しているように選択され、さらに水性培地が高または低いずれの イオン強度を有している場合においても、水性培地中の標的タンパク質またはペ プチドの約４０％、好ましくは５０％以上が前記樹脂に吸着するものである。 その組成物としての別の態様においては、本発明は樹脂およびそれに結合した 標的タンパク質またはペプチドからなる樹脂−タンパク質／ペプチド複合体であ り、当該樹脂は、 ａ）自身の骨格に取り込まれた、選択されたイオン化可能官能基を有する固体 支持マトリックスであって、そこにおいて当該イオン化可能官能基が、前記樹脂 が前記標的タンパク質またはペプチドが該樹脂と結合するｐＨにおいては静電気 的に荷電しておらず、該タンパク質またはペプチドが該樹脂から放出されるｐＨ においては静電気的に荷電しているように選択され、；および ｂ）それ自身に取り付けられた非イオン化性リガンド、から成り、そこにおい て、水性培地が高または低いずれのイオン強度を有している場合においても、該 水性培地中の標的タンパク質またはペプチドの約４０％、好ましくは５０％以上 が前記樹脂に吸着するものである。 ひとつの実施態様においては、樹脂−タンパク質／ペプチド複合体中の樹脂上 に誘導された静電気的電荷が、標的タンパク質またはペプチドの放出時のｐＨに おける正味の静電気的荷電と同じ極性である。この実施例においては、放出は、 樹脂と標的タンパク質またはペプチドとの間の荷電−荷電の反発により実現され る。 別の実施態様においては、樹脂−タンパク質／ペプチド複合体中の樹脂上に誘 導された静電気的電荷が、標的タンパク質またはペプチドの放出時のｐＨにおけ る正味の静電気的荷電と反対の極性である。この実施例においては、放出は、高 イオン強度の溶出剤の使用により、またはプロピレングリコール等の極性減少剤 の使用により実現される。 本発明の方法の１つの態様においては、本発明は標的タンパク質またはペプチ ドを、標的タンパク質またはペプチドを含む水性溶液から分離する方法であって 、樹脂が静電気的に荷電していないｐＨ、および水性培地が高または低いずれの イオン強度である場合にも、水性培地中の標的タンパク質またはペプチドの約４ ０％、好ましくは５０％以上を樹脂に結合させるために十分な条件下で、培地を 上記の樹脂と接触させることから成る方法である。 本発明の方法の別の態様においては、本発明は標的タンパク質またはペプチド を標的タンパク質またはペプチドを含む水性培地から結合および回収する方法で あって、以下の工程： ａ）樹脂が静電気的に荷電していないｐＨで、および水性培地が高または低い ずれのイオン強度である場合にも、水性培地中の標的タンパク質またはペプチド の約４０％、好ましくは５０％以上を樹脂に結合させるために十分な条件下で、 培地を上記の樹脂と接触させ、 ｂ）結合した標的タンパク質またはペプチドを含む樹脂を他の培地成分から分 離し、樹脂−タンパク質／ペプチド複合体を形成させ、；および ｃ）結合した標的タンパク質またはペプチドを複合体から、樹脂上に電荷を誘 導するｐＨを有する放出溶液と接触させる（そこにおいて、誘導された電荷が溶 出ｐＨにおける標的タンパク質またはペプチドの正味電荷と同じ極性である）こ とにより放出する各工程から成る方法である。 本発明の方法のさらに別の態様においては、本発明は標的タンパク質またはペ プチドを標的タンパク質またはペプチドを含む水性培地から結合および回収する 方法であって、以下の工程： ａ）樹脂が静電気的に荷電していないｐＨで、および水性培地が高または低い ずれのイオン強度である場合にも、水性培地中の標的タンパク質またはペプチド の約４０％、好ましくは５０％以上を樹脂に結合させるために十分な条件下で、 培地を上記の樹脂と接触させ、 ｂ）結合した標的タンパク質またはペプチドを含む樹脂を他の培地成分から分 離し、樹脂−タンパク質／ペプチド複合体を形成させ、；および ｃ）結合した標的タンパク質またはペプチドを複合体から、樹脂上に電荷を誘 導するｐＨを有する放出溶液と接触させる（そこにおいて、誘導された電荷が溶 出ｐＨにおける標的タンパク質またはペプチドの正味電荷と同じ反対の極性であ る）ことにより放出する各工程から成る方法である。この実施態様においては、 放出は、例えば高イオン強度の放出溶液を用いること等によって実行されてもよ い。 いずれの実施態様においても、プロピレングリコール等の極性減少剤を用いて 放出を実行することができる。 図面の簡単な説明 図１はカルボニルジイミダゾール（ＣＤＩ）により活性化されたマトリックス へのリガンドの取り付けを示す。 図２はリガンドのマトリックスのカルボキシル基へのカルボジイミドカップリ ングを示す。 図３はＣＤＩカプロン酸支持体を示す。 図４はアミンとＣＤＩ−カプロン酸マトリックスとの濃縮（反応）により生じ うる生成物を示す。 図５はエポキシ活性化マトリックスとチオールとの反応を示す。 図６はエポキシ活性化マトリックスとアミンとの反応を示す。 図７は本発明において有用ないくつかの樹脂の構造を示す。 図８Ａ−８Ｋはここに記載されている樹脂のいくつかの構造を示す。 発明の詳細な説明 本発明は、部分的には、水性培地から標的タンパク質またはペプチド（以降、 しばしばまとめて「タンパク質」として言及される）を樹脂を用いて回収するた めの合理的な方法である。本発明の方法は、標的タンパク質またはペプチドのク ロマトグラフ的回収に用いるための樹脂を、該樹脂が標的タンパク質またはペプ チドが樹脂と結合するｐＨにおいては静電気的に荷電しておらず、標的タンパク 質またはペプチドが樹脂から放出されるｐＨにおいては静電気的に荷電している ものであり、さらに水性培地が高または低いずれのイオン強度を有している場合 においても、該水性培地中の標的タンパク質またはペプチドの約４０％、好まし くは５０％以上が前記樹脂に吸着するものであるように選択することに関する。 ひとつの実施態様においては、イオン化可能リガンドが樹脂のマトリックスに 共有結合で取り付けられており、そこにおいて、イオン化可能リガンドのイオン 化可能官能基は、標的タンパク質またはペプチドの樹脂への結合ｐＨでは静電気 的に荷電しておらず、標的タンパク質またはペプチドが樹脂から放出されるｐＨ では荷電しているように選択される。このことは、勿論、選択過程は、例えば、 ｐＩ、安定性等の標的タンパク質の性質に関連し、イオン化可能官能基が非荷電 ／荷電であるｐＨは標的タンパク質が十分に安定であるｐＨ範囲に対応する等の ようになされることを示唆する。当業者は容易に、この開示に基づいてこのよう なパラメーターを確認することができる。 この実施の好ましい面においては、選択過程は、イオン化可能リガンドととも に用いられる固体支持マトリックス、およびそのようなリガンドのマトリックス 上での密度の選択を含むように拡大され、そこにおいて、選択は、標的タンパク 質の結合および樹脂からの放出ｐＨで全ての樹脂に要求される疎水性に関連して なされる。この観点から、固体支持マトリックスはイオン化可能官能基を有して いなくても、標的タンパク質またはペプチドの結合ｐＨでは静電気的に荷電して おらず放出ｐＨでは荷電しているイオン化可能官能基を有していてもどちらでも よい。付加的には、イオン化可能基は必要に応じて、スペーサーアームを有して いてもよく、もし用いられた場合は、タンパク質結合および放出のｐＨでの疎水 性のさらなる調整を供与するよう選択される。 別の実施態様においては、固体支持マトリックスは、選択された１以上の、そ れ自体の骨格に取り込まれたイオン化可能官能基および、水性培地からの標的タ ンパク質の回収のために用いられるそれ自体に取り付けられた非イオン化性リガ ンドを有する。この実施においては、イオン化可能官能基は、標的タンパク質ま たはペプチドが、樹脂に結合するｐＨでは静電気的に荷電しておらず、標的タン パク質またはペプチドが樹脂から放出されるｐＨでは荷電しているように選択さ れる。このことは、勿論、選択過程は、例えば、ｐＩ、安定性等の標的タンパク 質の性質に関連し、イオン化可能官能基が非荷電／荷電であるｐＨは標的タンパ ク質が十分に安定であるｐＨ範囲に対応する等のようになされることを示唆する 。当業者は容易に、この開示に基づいてこのようなパラメーターを確認すること ができる。 この実施の好ましい面においては、選択過程は、結合および放出ｐＨで全ての 樹脂に要求される疎水性の程度に関連してなされる１以上の非イオン化性リガン ドの選択を含むように拡大される。例えば、より疎水性の非イオン化性リガンド が、結合が増加されることが必要であれば、結合を増加させるために頻繁に用い られてもよく、一方で、放出を増加させるため、または必要であれば非特異的結 合を減少させるために、より疎水性の少ない非イオン化性リガンドを頻繁に用い れられてもよい。付加的には、非イオン化性リガンドは必要に応じて、非イオン 化性リガンドをマトリックスに結合するためのスペーサーアームを有していても よく、もし用いられた場合は、タンパク質結合および放出のｐＨでの疎水性のさ らなる調整を供与するよう選択される。 何れの場合も、各々の樹脂の成分の適切な選択を成すことにより、標的タンパ ク質結合のｐＨでの、樹脂の疎水性の程度は、結合効率の促進および／または標 的タンパク質またはペプチドの樹脂への結合特異性の増加のために合理的に選択 される。同様に、標的タンパク質が樹脂から放出されるｐＨでの疎水性の程度は 、誘導された電荷によって生じるものも含めて、適切な標的タンパク質の樹脂か らの放出を確実にするために合理的に選択される。 本発明をより詳細に記述する前に、以下の用語を定義する。 定義 「固体支持マトリックス」または「固体マトリックス」とは、リガンドをそれ 自体に共有結合で取り付けることが可能な反応性官能基を有する樹脂の固体骨格 材料を指す。骨格材料は、無機（シリカ等）または有機であってもよい。骨格材 料が有機である場合には、固体ポリマーが好ましく、適切な有機ポリマーがこの 分野で知られている。ここで記述される樹脂中で利用するために適切な固体支持 マトリックスには、例えば、セルロース、再生セルロース、アガロース、シリカ 、 コートされたシリカ、デキストラン、ポリマー（例えばポリアクリル酸、ポリス チレン、ポリアクリルアミド、市販のＦｒａｃｔｇｅｌ、Ｅｎｚａｃｒｌおよび Ａｚｌａｃｔｏｎｅ等を含むポリメタクリルアミド、コポリマー（例えばスチレ ンおよびジビニルベンゼン等のコポリマー）、それらの混合物およびそれに類す るもの等が含まれる。同様に、ｃｏ−、ｔｅｒ−、および高度ポリマーを、少な くとも１以上のモノマーが含まれているかまたは、生成されるポリマー中に反応 性官能基を含むよう派生されている場合には用いてもよい。 リガンドの共有結合での取り付けを可能とする固体支持マトリックスの反応性 官能基は、この分野で良く知られている。そのような原子団には、ヒドロキシル （Ｓｉ−ＯＨ等）、カルボニル、チオール、アミノおよびそれらに類するものが 含まれる。従来の化学反応により、これらの官能基原子団を、リガンドをそれ自 身に結合させるために用いることが可能である。付加的には、従来の化学反応に より、そのような原子団を固体支持マトリックス中に含ませることが可能である 。例えば、アクリル酸もしくはそのエステルを重合反応において用いることによ り、カルボキシル基を直接取り込ませることが可能である。重合において、アク リル酸が用いられた場合はカルボキシル基が存在し、またはアクリル酸エステル が用いられた場合はポリマーがカルボキシル基を有するよう派生されうる。 「イオン化可能リガンド」という用語は、固体支持マトリックスに直接的また はスペーサーアームを通して共有結合で取り付けられた原子団であって、あるｐ Ｈでは静電気的に荷電しており別のｐＨでは静電気的に荷電していない１以上の 官能基を有する原子団を指す。好適なイオン化可能リガンドには、例えば、アミ ン基、フェノール基、イミダゾール基、およびその様なものが含まれる。置換基 が、これらのリガンドが静電気的に荷電または非荷電であるｐＨを変更するため に、置換可能リガンド上に含まれていてもよい。例えば、１以上のニトロ基、ハ ロ基、アルキル基等をフェノール基上で含有することにより、この基が静電気的 に荷電するｐＨが変化するであろう。このようなリガンドの変更は従来技術の範 囲内である。 「選択されたイオン化可能リガンド」とは、固体支持マトリックス上に共有結 合により取り付けるために選択されたリガンドまたはリガンドの混合物を指す。 イオン化可能リガンドの選択は、リガンドが誘導された静電気的電荷を担持する ｐＨに関連してなされる。順番に、結合および放出のために選択されたｐＨは、 標的タンパク質のｐＩや安定性等の要素に依存する。従って、適切なイオン化可 能リガンドの選択の根拠は、少なくとも部分的には、回収されるべき標的タンパ ク質と併存可能である条件下で静電気的に荷電／非荷電であるイオン化可能リガ ンドの利用に基づいている。 「非イオン化性リガンド」という用語は、固体支持マトリックスに、直接的あ るいはスペーサーアームを通して間接的に、共有結合により取り付けられた原子 団であって、容易にイオン化可能である官能基を有しないものである。好適な非 イオン化性リガンドには、例えば、アルキル基、芳香族基（例えばフェニル、ナ フチル）およびアルキル芳香族基（例えばベンジル基）等が含まれる。 上記のように、イオン化可能および非イオン化性リガンドはいずれも直接的に 共有結合により固体支持マトリックスに連結されるか、またはこれらのリガンド はイオン化可能官能基を固体支持マトリックス上に共有結合により連結するため のスペーサーを有している。従って、イオン化可能リガンドの固体支持マトリッ クスへの取り付けは以下のように説明される： 固体支持マトリックス−イオン化可能リガンド リガンドがスペーサーアームを含みうる限り、上記の化学式はさらに以下のよ うに表現できる： 固体支持マトリックスー［スペーサーアーム］ｎ−Ｒ ここにおいてｎは０または１；Ｒはイオン化可能官能基、および、スペーサーア ームはイオン化可能官能基を固体支持マトリックスに共有結合により連結できる 化学原子団である。スペーサーアームはイオン化可能官能基を欠いていても、ま た１以上のイオン化可能官能基、例えばヒスチジルまたはイミダゾリル等であっ てもよい。 非イオン化性リガンドは、Ｒがイオン化可能官能基を有していないＲ１で置換 されていることおよびスペーサーアームがイオン化可能官能基を欠いていること を除いて、上記のイオン化可能リガンドと同様であってもよい。 図８Ａから図８Ｋまではここに記載されている樹脂のいくつかの構成を示して いる。特に、図８Ａは、分野においてそれ自体が知られている化学反応による、 リガンドの固体支持マトリックスへの直接的共有結合取り付けを示している。例 えば、アクリル酸の重合は、マトリックスに直接的に共有結合により連結したイ オン化可能なカルボキシル基を有する固体支持マトリックスとなる。同様に、ア クリロニトリルの重合は、マトリックスに直接的に共有結合により連結した非イ オン化性基を有する固体支持マトリックスとなる。 図８Ｂは、この分野でよく知られた以下に詳細に記述されているリガンドの一 部を含み、リガンドに取り込まれている好適なスペーサーアームを介しての、リ ガンドの固体支持マトリックスへの取り付けを示している。好適な共有結合によ るリガンドの固体支持マトリックスへの取り付けには、チオエーテル基、エーテ ル基、アミド基、ウレタン基、ジスルフィド基、尿素基、およびその様なものを 通した共有結合での連結が含まれる。スペーサーアームには、例えば、βアラニ ン、γアミノブチル酸（ＧＡＢＡ）、６アミノカプロン酸、１，６−ジアミノヘ キサン、メルカプト酸、ヒスチジン、チロシン、およびニトロチロシン等が含ま れる。その他の好適なスペーサーアームはこの分野でよく立証されており、その ようなスペーサーアームの利用は重要ではない。 図８Ｃは、固体支持マトリックスの骨格に取り込まれたイオン化可能官能基も しくはイオン化可能官能基の混合物を有する樹脂を示している。 図８Ｄ−８Ｋはそれぞれ、ここに記載されている、この分野でそれ自体が知ら れている化学反応によってなされることが可能な樹脂の更なる構成を示している 。特に示されていない限り、固体支持マトリックスは非イオン化性である。 「その骨格中に取り込まれている選択されたイオン化可能官能基を有する固体 支持マトリックス」という表現は、ここでは、イオン化可能官能基をその骨格内 に有している固体支持マトリックスを指す。このようなイオン化可能官能基は、 イオン化可能リガンドは固体支持マトリックスの骨格にぶら下がっているが、他 方でイオン化可能官能基は骨格内に取り込まれているという点を除いて、イオン 化可能リガンドと同じである。例えば、そのようなイオン化可能官能基は、二級 または三級アミノ官能基を、例えば、この分野でよく知られたポリエチレンアミ ン等を含む骨格中に取り込むことにより生成され得る。 「標的タンパク質またはペプチドが樹脂に結合するｐＨにおいて静電気的に荷 電していない」という用語は、樹脂上のイオン化可能官能基の５％以下が標的タ ンパク質結合ｐＨにおいて荷電していることを意味するものである。好ましくは 、樹脂上のイオン化可能官能基の約１％以下がこのｐＨで荷電している。 当業者は、イオン化可能官能基によって発生される電荷の程度は官能基と接触 している水性培地のｐＨおよび官能基のｐＫａに依存することを認識するであろ う。樹脂のｐＫａにおいては、５０％のイオン化可能官能基が静電気的に荷電し ５０％のイオン化可能官能基が静電気的に荷電していない。静電気的に荷電して いない樹脂上の官能基の要求される程度を達成するためにｐＨを調整することは ここでの教示の意図の範囲内である。 「高イオン強度」という用語は、４．７ｍｉｌｌｉｍｈｏ（ｍｉｌｌｉＳｅｉ ｍｅｎｓ（ｍＳ／ｃｍ²））の伝導率を提供するために要求されるのと同じかま たはそれ以上のイオン強度を意味する。例えば、そのような伝導率は２５０ｍｉ ｌｌｉｍｏｌｏｒ（ｍＭ）塩化ナトリウムを用いることにより達成される。「低 イオン強度」とは、４．７ｍｉｌｌｉｍｈｏ以下のイオン強度を意味する。溶液 のイオン強度を決定する手順は当業者に良く知られている。 方法論 タンパク質の精製において樹脂を用いることはこの分野で一般に知られている 。これらの樹脂は通常は、リガンドが直接またはスペーサーを介して取り付けら れている粒状またはビーズ状の固体支持マトリックスを含んでいる。標的タンパ ク質を含む溶液を樹脂に接触させる。樹脂と標的タンパク質との間の、例えば化 学電荷、相対的疎水性、特異的吸着等の相互作用により、溶液中のタンパク質を 樹脂に結合させることができる。樹脂とタンパク質との相互作用に反するように 、特異的に放出バッファーの条件を変更することにより、標的タンパク質を選択 的に放出させることができる。 ここに開示された方法は、例えば発酵液体培地等の水性培地からの天然または 組換えタンパク質を産業的な量で回収するための高い効率の手段を提供すること に関する従来のタンパク質回収方法の改善を示すものである。１つの特に好まし い実施態様においては、ここに記述された方法は発酵液体培地からのタンパク質 の回収（例えばキモシンやスブチリシン）のために特に好適であるが、それは、 精製はしばしば粗液体培地調製物から直接実行されることがあり、さらに、標的 タンパク質以外の粗上清液体培地調製物の成分はこれらのマトリックスに結合し ないであろうからである。 ここに記述された方法は非常に高いタンパク質の純度が要求されていない、例 えば産業用酵素等の場合に特に有用であるが、それはこの純度のレベルを１段階 の精製により達成できるからである。付加的には、液体培地をｐＨ調整の後、も し必要であれば、希釈、濃縮、脱塩、加塩または微粒子の除去なしに充填しても よい。ここに記述されている樹脂は、イオン化不可能な樹脂と比較して、再生の 利点を有しているものと考えられる。 ここに記載されている樹脂は、いくつかの重要な特性の組合せを提供する。そ れらにより、粗液体培地および混合物からのタンパク質の直接的な回収が可能と なり、また、下流の工程の開始における顕著な精製が可能となる。脱塩効果は、 引き続いてのクロマトグラフィー工程、即ちイオン交換または吸着クロマトグラ フィーの前には好適である。これらは、過酷ではない条件下での迅速、安価な放 出（例えば溶出等）を可能とする。最小のステップまたはグラジエント技術が要 求されるが、追加の塩が少量要求されるか要求されず、溶媒が少量要求されるか または要求されない。 本発明の方法における結合の一般的な性質により、これらの方法は他の工程（ 例えばクロマトグラフィー的工程）と比較して低い特異性を示すかもしれない。 例えば、異なった宿主微生物は、異なった疎水性の異なった主要タンパク質混在 物を有しているかもしれない［１１］。それゆえ、かなりの量の非標的タンパク 質の結合も起こりうるかも知れない。ここに記述されている方法を用いた特異性 には、ほとんどの混在物とは異なった標的タンパク質の疎水性および／または等 電点（ｐＩ）が要求される。標的タンパク質ではない混在物と同程度の疎水性お よび等電点を有するタンパク質は、グラジエント溶出を行わない場合、混在物と 共溶出されることも有り得る。これには、ここに詳細に記述されているように、 試料の前処理、またはリガンド、スペーサーおよびマトリックスの変形により対 抗することができる。付加的には、ここに記述されている方法においては、タン パク質の回収は高または低イオン強度でも可能であるので、樹脂に接触している 溶液のイオン強度を変化させることにより、標的タンパク質を樹脂に結合させた まま、いくらかの不純物を除くことができるかも知れない。低イオン強度でのｐ Ｈの変化もまた、他のタンパク質の中から１つのタンパク質を選択的に放出させ ることにおいて有用である。他方、「全体」タンパク質の結合は、例えばホエー タンパク質回収等のいくつかの工程において優位である。ここに記述されている 方法は、非共有結合的酵素固定化のためにもまた有用であり［１２−１６］、そ れは結合が強力でタンパク質回収が容易であるからである。 以下に記述されている方法は、標的タンパク質の結合のために有用な特定の樹 脂を用いる。これらの樹脂への結合は、これらの樹脂が静電気的に荷電していな いｐＨでなされ、原理的に疎水性相互作用によって達成される。樹脂と標的タン パク質との間の結合ｐＨでの疎水性相互作用の程度は、タンパク質の樹脂への結 合強度が制御されるように合理的に選択される。そのような選択は、適当なマト リックスおよびリガンドの、スペーサーを含めた利用によりなされ、これらの材 料の組合せにより樹脂の制御された疎水性が提供される。 さらに疎水性を制御する１つの手段は、高疎水性（例えばフェニルまたはベン ジル基を含有等）またはより親水性（例えばアミドまたはウレタン基を含有等） の何れかである非イオン化性リガンドを固体支持マトリックス上に含ませること である。このような因子はここでの開示に基づいた従来の技術の範囲内である。 好ましくは、非イオン化性リガンドの集団が用いられた場合、固体支持マトリッ クス上の非イオン化性リガンドの集団は、リガンドの総数（即ち、イオン化可能 ＋非イオン化性リガンド）ベースで０から８０％の範囲に入るであろう。 付加的には、１つのリガンドが固体支持マトリックスにチオエーテル結合を介 して取り付けられた場合、樹脂の疎水性は、いくつかのまたは全ての、樹脂中の 硫黄原子をスルホキシドおよび／またはスルホン基へと酸化することにより制御 されてもよい。樹脂中に存在するスルホキシドおよび／またはスルホン基の数を 増加させることにより、樹脂の疎水性は減少する。チオエーテルをスルホキシド またはスルホン基に酸化するための適切な手順はこの分野でよく知られている。 固体支持マトリックスの骨格上にイオン化可能官能基が取り込まれている場合 、 樹脂上にイオン化可能リガンドを含ませることは必ずしも必要ではなく、このよ うなものが用いられなかった場合は、固体支持マトリックスに取り付けられた全 てのリガンド非イオン化性であろう。この実施態様においては、固体支持マトリ ックスに取り付けられた非イオン化性リガンドの型と量を調整することにより、 さらに樹脂の疎水性を制御することが可能である。 ここに記述されている方法は、組換え産物を含む幅広い範囲のタンパク質の回 収に有用である。この方法はまた、植物および動物給源等の天然給源からの抽出 物のタンパク質分離を行うためにも用いることができる。 ここに記述されている樹脂は、固体支持マトリックス上に取り付けられたイオ ン化可能および／または非イオン化性リガンドを用いる。リガンドの共有結合に よる取り付けのための如何なる方法も、取り付けにより、リガンド上の所望のイ オン化可能基以外のイオン化可能基の導入という結果とならない限り用いること ができる。そのようなリガンドの固体支持マトリックスへの取り付けの方法の例 としては、共有結合によるチオエーテル、エーテル、アミドおよびウレタン結合 がある。ほかのチオエーテルの方法、ジスルフィドによる取り付け、および尿素 の方法もまた用いられてもよい。付加的には、ヒドラジンリガンドもまた、エポ キシドまたはアルデヒド官能基と結合させてもよい。代表的なリガンド結合化学 反応を表１に示す。他のリガンド取り付け化学反応も、ここ以外で説明されてお り、または、この分野で知られている。 各々の化学反応はこの分野でよく知られており、連結におけるカップリングの 結果は上記の通りである。例えば、リガンドは、活性化されたセルロースマトリ ックス等の固体支持マトリックスに、カルボニルジイミダゾール（ＣＤＩ）試薬 を図１および３に示されたように用いて中性ウレタン結合を通して取り付けられ てもよい。他には、リガンドは、図４、実施例１および３に示されたように、ア ミノカプロン酸スペーサーアームで派生されたセルロースマトリックスヘアミド 結合を介して取り付けられてもよい。必要な場合は、スペーサーアームのカルボ キシル基の１００％の置換が成され得る。このような置換は、小イオン滴定等の 分野でよく知られた技術で確認することができる。 カルボニルジイミダゾール（ＣＤＩ）活性化マトリックスを経由したリガンド の取り付けが図１に示されている。リガンドのマトリックスのカルボキシル基へ のカルボジイミドカップリングは、図２に示されている。ＣＤＩ−カプロン酸支 持体は図３に示されている。起こりうるＣＤＩ−カプロン酸マトリックスの派生 は図４に示されている。 リガンド取り付けのためのＣＤＩ活性化マトリックスとは別の選択としては、 図５および６にそれらの調製方法とそれらへのリガンド取り付けが例示されてい るところのエポキシド基を含む樹脂が含まれる。特に、図５はチオール含有リガ ンドの、エポキシド活性化固体支持マトリックスへの取り付けを示している。こ の樹脂においては、リガンドは安定な、中性チオエーテル結合によって取り付け られている［１０］。この化学反応により用いられ得るリガンドには、例えば、 メルカプトベンズイミダゾール、４−メルカプトピリジン、２−メルカプトピリ ジン、メチマゾールおよび４−ヒドロキシチオフェノールを含みうる官能基が含 まれる。図６はエポキシド活性化固体支持マトリックスとアミンとの反応を示し ている。両方の場合に用いられた化学反応は典型的には水性でありそれによって ＣＤＩの方法よりは安価である。しかしながら、この化学反応はマトリックス中 に、充填容量を減少させることもあり得る架橋を導入しうる。さらに、この化学 反応を用いた場合の活性化レベルは典型的には低い。 マトリックスのチオールリガンドを用いた改変のための他の好ましい活性化剤 は、１つの高度に反応性である基および１つのあまり反応性ではない基を有して いる。高度に反応性である基はマトリックスのヒドロキシル基とアルカリ性のｐ Ｈにおいて反応し安定なエーテル結合を形成し、一方第２の基はこのような条件 下では反応しない。このことは架橋を防ぐ。第１の活性化段階の後、第２の基を 直接的に、ラジカル試薬または例えばチオール等の強力な求核物質と反応させる 。第２の基はより反応性である型に改変されてもよく、続いて求核物質と反応さ せる。アリルハロゲン化物（例えばアリル臭化物）およびアリルグリシジルエー テルは好ましい試薬である。例えば、アリルグリコシルエーテルで活性化された 固体支持マトリックスは、エピクロロヒドリンで活性化されたものよりも高い置 換レベルを可能とする。これらのリガンドの樹脂に対する共有結合による取り付 けにおいては、アリル基はイオン化可能官能基を取り込むよう置換されていても よい（例えば、臭化派生体を形成させるために臭素水と反応させ、続いて４−ヒ ドロキシ安息香酸ビスナトリウム塩と反応させる）。 しかしながら、イオン化可能リガンドを直接樹脂に取り付けてもよいことは理 解される。このような状況では、樹脂はイオン化可能リガンドの直接の取り付け を含むよう調製されるか、またはそのような直接の取り付けを含むよう派生され てもよい。例えば、メチルアクリル酸を含むモノマー組成物を重合させることに より、加溶媒分解によりポリマー中にアクリル酸単位を提供することが可能なメ チルアクリル酸単位から成るポリマーを供与する。 イオン化可能官能基が固体支持マトリックス中に取り込まれていてもよいこと もまた理解される。例えば、ポリアミンまたはアミン官能基を有するポリマーを 、アミン官能基が低ｐＨでイオン化可能であれば用いることができる。このよう な実施態様においては、ポリマーは他の官能基を含むように調製されてもよく、 そしてリガンド取り付けはアミン基を通したものでもそのような他の官能基を通 したものでもどちらでもよい。前者の実施においては、リガンド取り付け化学反 応は、マトリックス骨格上にイオン化可能官能基の少なくとも一部を保持するよ うに用いられる。イオン化可能官能基が骨格中に含まれている場合は、リガンド がイオン化可能官能基を含んでいる必要はなく、１つの実施例においては、マト リックスに取り付けられたリガンドは非イオン化性であり、別の態様では、リガ ンドの少なくとも一部がイオン化可能である。 ここに記載された樹脂上で有用なイオン化可能リガンドには、以下の実施例ま たは上記の表１に記載された化学反応を用いて固体支持マトリックス上に共有結 合により派生された３−（アミノメチル）ピリジン（３ＡＭＰ）、４−（アミノ メチル）ピリジン（４ＡＭＰ）、１−（３−アミノプロピル）イミダゾール（Ａ ＰＩ）、２−（アミノメチル）ベンズイミダゾール（ＡＭＢ）、４−（３−アミ ノプロピル）モルホリン（ＡＰＭ）、ヒスタミンおよびそのようなものが含まれ る。そのような取り付け化学物質は、上述のおよびここに添付した図面に記載さ れたＣＤＩ活性化およびＣＤＩ−カプロン酸活性化セルロースを含む。 疎水性アミンリガンドが用いられた場合は、それは好ましくは、２−フェニル エチルアミン、Ｌ−フェニルアラニンオール、（１Ｒ，２Ｓ）−（−）−フェニ ルプロパノールアミン、トリプタミン、４−（２−アミノエチル）−ベンゼンス ルホンアミド、（１Ｓ、２Ｓ）−（＋）−２−アミノフェニルプロパンジオール および１−ヘキシルアミンから成る群より選択される。 他の有用なリガンドには、置換されていないフェノールおよびｐＫａが６−９ の範囲で置換されたフェノールを含有するものが含まれる。これらは、負にイオ ン化可能なリガンドの型として有用であろう。フェニル基の好適な置換基として は、ニトロ、ハロ（例えばクロロ、ブロモ）、炭素原子が１−１０のアルキル、 炭素原子が１−１０のアルコキシ、カルボニルエステルでエステル基が炭素原子 １−１０、シアノ、カルボニルアルキル（−Ｃ（Ｏ）Ｒ）基で炭素原子が１−１ ０、およびこれらの混合物が含まれる。典型的には、置換されたフェニル基は１ から４のこのような置換基を有し、好ましくは１から２である。上記の置換基は 、他の、ピリジル基、ヒスチジル基、インドリル基、イミダゾリル基、モルホリ ニル基、ベンズイミダゾリル基およびその様なものを有するリガンドを含む、置 換可能なリガンドに取り付けられていてもよい。 ここに示されたイオン化可能リガンドのリストは、包括的に意図されたもので はなく、これらのリガンドの固体支持マトリックスへの共有結合による取り付け に用いられた化学物質でもない。好ましいリガンドは、これらのリガンドのマト リックスへの共有結合での取り付けに用いられる化学反応と同様にこの分野でよ く知られていることに注意すれば十分である。さらに、いずれの固体支持マトリ ックス上のイオン化可能官能基と同様に、イオン化可能リガンドに共通して、あ るｐＨでは静電気的に荷電しておりべつのｐＨでは静電気的に荷電していない１ 以上の官能基が存在することに注意すれば十分である。樹脂上に用いられた特定 の官能基が重要なのではない。 イオン化可能リガンドおよび／またはイオン化可能官能基は、好ましくは、樹 脂上に高および低イオン強度のどちらでも標的タンパク質の結合を可能とするた めに十分な濃度で存在する。好ましくは、イオン化可能官能基は、樹脂上で乾燥 樹脂ｇあたり０．４ｍｍｏｌから約３ｍｍｏｌ（または０．０５−０．５ｍｍｏ ｌ／ｍｌ）の濃度で存在する。とりわけ好ましい１つの実施態様においては、非 イオン化性リガンドがイオン化可能官能基と組み合わされて、樹脂との標的タン パク質の結合および樹脂からの放出のｐＨにおいて、さらに疎水性／親水性の程 度に関して制御することを提供するように用いられている。この実施態様におい ては、非イオン化性リガンドの全リガンド数に対するパーセンテージは約０から 約８０パーセントの範囲にあり、好ましくは０から４０パーセントである。 本発明の方法においては、回収されるべき標的タンパク質を含む水溶液または 水性培地を、樹脂と、樹脂が静電気的に荷電していないｐＨで接触させる。この ｐＨにおいては、結合は主に疎水性相互作用によるものであり、樹脂の疎水性は リガンドを樹脂に取り付けるために用いられた何れのスペーサーアームの改変に より、より疎水性または疎水性の低い固体支持マトリックスを用いることにより 、非イオン化性リガンドを用いることにより、より疎水性または疎水性のイオン 化可能リガンドを用いることにより、樹脂上のリガンドの密度を調整することに より、またはこれらを組み合わせて調整することができる。ここでの教示の観点 から、当業者は、所望の促進と関連した標的タンパク質の性質に基づいて、合理 的に変数を調整することができる。 キモシン等の回収されるべき標的タンパク質を含む培地は、微生物および動物 起源を含む何れの公知のタンパク質給源から派生されてもよい。例えば、キモシ ン溶液は、Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ、Ｅ．ｃｏｌｉ、酵母からの培養液体培地を 、牛の胃から得られた水性抽出物と同様に含んでもよい。 水性培地は樹脂への結合効率を増加するために、バッファーおよび／または塩 を含んでいてもよい。好適な塩はタンパク質クロマトグラフィーにおいて従来か ら用いられているもので、例えば、塩酸、硫酸、リン酸および酢酸のリチウム、 ナトリウム、カリウムおよびアンモニウム塩を含んでもよい。好ましくは、効果 的で、高価でなく、安全であるため塩化ナトリウムを用いる。上記のように、こ こに記述されている樹脂は、高および低塩濃度の両方で水性培地由来タンパク質 を結合する。特に、これらの樹脂は約５０％またはそれ以上の、高および低塩濃 度の水性培地中の標的タンパク質を結合する。勿論、用いられた樹脂が培地中の 全てのタンパク質を結合するために十分な容量を有していることは理解される。 水性培地は標的タンパク質が樹脂と結合するために十分な時間にわたり樹脂と 接触させる。この接触は、例えば、樹脂がカラムに充填されていたり、液体化ベ ッド中で用いられていたり、または樹脂が水性タンパク質培地と混合されている 撹拌バッチシステムに懸濁されて成されてもよい。このような条件下で、標的タ ンパク質は樹脂に結合し、それによって樹脂−タンパク質複合体を形成する。水 性培地を樹脂と接触させた後、樹脂を続いて水性培地と同じｐＨのバッファーで 洗浄し、水性培地を樹脂およびそれに結合したタンパク質と分離する。このバッ ファーは必要に応じて２Ｍまでの上にリストされた塩を含有していてもよい。 標的タンパク質を、続いて、単に樹脂を、樹脂上に静電気的電荷を誘導するｐ Ｈを有する水性培地と接触させることにより放出させる。樹脂上に誘導された電 荷は、標的タンパク質の電荷と同じでも異なっていても、即ち反対の極性でもよ い。本発明の好ましい実施態様においては、誘導される樹脂上の電荷は標的タン パク質の放出ｐＨにおける正味電荷と同じ極性であり、樹脂と標的タンパク質と の間に、樹脂との何れの疎水性相互作用を克服するためにも十分な電荷−電荷反 発がその結果生じ、それにより樹脂からの放出が成される。このことは、上記の 樹脂の相対的な疎水性を合理的に選択することおよび／または効果的に大きい静 電気的電荷を放出ｐＨで樹脂上に提供するために充分なイオン化可能リガンドを 取り込ませることにより実現できる。 本発明の別の好ましい実施例においては、樹脂上に誘導された電荷は、放出ｐ Ｈにおける標的タンパク質上の正味電荷と反対の極性である。この実施例におい ては、標的タンパク質の樹脂からの放出は、例えば、高イオン強度の放出溶液の 使用等によって実行される。何れの実施態様においても、プロピレングリコール 等の極性減少剤を使用することにより、標的タンパク質またはペプチドを樹脂か らの放出を実行することができる。 リガンド選択はタンパク質のｐＨ制限に基づいている。例えば、ある事情の下 では、タンパク質が安定なｐＨで正の誘導される電荷を有する樹脂を用いること が、タンパク質の結合および放出のための極端なｐＨを回避するために望ましい ことも有り得る。同様にタンパク質が安定であるｐＨで負の誘導される電荷を有 するリガンドが好ましいことも有り得る。このようなリガンドには、例えば、カ プロン酸（ｐＨが約３．３から滴定）等が含まれる。例えばチラミン等のフェノ ールリガンドもまた、この点に関し、フェノールはｐＨ６以上で滴定するので好 ましい。ニトロ化またはクロロ化フェノールまたはチラミンリガンドは、中性ｐ ＨにちかいｐＫａ値を有しているため特に有用である。 タンパク質が生理的ｐＨにおいてのみ安定である別の実施例においては、固体 支持マトリックスに取り付けられたイオン化可能リガンドは、ｐＨ５から９、よ り好ましくは５．５から８．５のｐＨ範囲において滴定（静電気的に荷電するこ と）が始まる樹脂を提供しなければならない。その様な範囲は、多くのタンパク 質の場合、より極端なｐＨ範囲と比較した場合、変性等の危険を減少するｐＨ範 囲での標的タンパク質の結合および放出を可能とする。 ここに記述されている方法においては、マトリックス上のリガンド密度は、標 的タンパク質の結合が高および低イオン強度で達成されるよう選択されている。 これにより、希釈、濃縮、脱塩、加塩または微粒子除去をすることなく、水性タ ンパク質培地を処理できる。ここに記述されている樹脂を用いることによって期 待される別の利点は、これらの樹脂が、培地からタンパク質を分離するために以 前に用いられていたマトリックスよりも少ない汚れで済むであろうことである。 上記の方法での樹脂からの標的タンパク質の分離において、回収された標的タ ンパク質溶液はさらに従来の方法で処理されてもよい。 この工程で用いられた樹脂は、従来の方法で再生できる。例えば、誘導可能な 正の電荷を有する樹脂は、エタノールやエチレングリコール等の極性減少剤とと もに、またはそれらなしに０．１Ｍ ＨＣｌを使用することにより再生され得る 。同様に、誘導可能な負の電荷を有する樹脂は、再びエタノールやエチレングリ コール等の極性減少剤とともに、またはそれらなしに０．１Ｍ ＮａＯＨを使用 することにより再生され得る。しかしながら、この後者の工程はＣＤＩマトリッ クスの加水分解という結果となり得、またマトリックスの膨張を引き起こす事も あり得る。セルロースマトリックスを活性化の前に架橋することにより、膨張を 減少させカラムの流率を改善することができる。架橋は正にイオン化可能なマト リックスにおいてもまた用いられてもよい。 汚れが問題となった場合、ＤＥＡＥ等の安価な樹脂を高イオン強度で通すフロ ーによる等のその他の粗培地または液体培地の前処理により、分離が改善される かも知れない。例えば、スブチリシン試料のＤＥＡＥカラムで前処理すると、９ ９％以上の酵素活性を保持しながら、顕著に混在物を減少させる。混在物の減少 は、再生、樹脂の寿命および容量を改善する。この余分な工程は、前処理カラム を通したフローが、バッファー調整を行うことなく直接に本発明の分離システム に充填されることが可能な場合に特に適している。 ここに記述されている方法の１つの例においては、カルボキシル基が実質的に 静電気的に荷電していないｐＨ２で、ＣＤＩ−カプロン酸セルロース（またはセ ファロース）にキモシンが結合した。溶出はカルボキシル基が実質的に荷電して いるｐＨ６で行い、放出は樹脂とキモシンとの間の電荷−電荷反発に関与してい た。 第２の例では、ピリジン／イミダゾール官能基を有する樹脂がいくつかのタン パク質の精製のために有用である。例えば、セルロース−ＣＤＩ−カプロン酸は ３−ジエチルアミノプロピルアミン（ＤＥＡＰＡ）（ｐＫａ＝約９．５）および １−（３−アミノプロピル）イミダゾール（ＡＰＩ）（ｐＫａ＝約６．２）によ って１００％置換された。これらの樹脂は、１Ｍ ＮａＣｌで、これらの樹脂が このｐＨで大幅に荷電しているｐＨであるｐＨ ５．５で、キモシン等のタンパ ク質を結合しない。如何なる理論にも限定するものではないが、これらの樹脂上 の正の電荷は疎水性結合を破壊しているようである。これとは逆に、キモシンは ０．５Ｍ ＮａＣｌで、ＣＤＩ活性化Ｐｅｒｌｏｚａを２−（アミノメチル）ピ リジン（ｐＫａ＝約４．１）で反応させて調製した樹脂と、樹脂が静電気的に大 幅に荷電していないｐＨ値であるｐＨ６で成功して結合する。ピリジル樹脂は、 樹脂ピリジン基を荷電型に滴定するｐＨ２のバッファーで溶出した。キモシンの 好ましい作用ｐＨ範囲は２および４．５−６．５であり、ピリジル樹脂はこの範 囲において十分機能したことに注意されたい。 上記の結果は対応する樹脂を標的タンパク質と組み合わせて回収を行うために 用いることを示している。従って、バッファー系、およびそれゆえタンパク質回 収に用いられるイオン化可能官能基は精製されるべきタンパク質に応じて変化す る。例えば、キモシンとは異なり、スブチリシンはｐＨ４．５以下では不安定な ので、このｐＨ以下のバッファーは使用できない。これに加えて、スブチリシン と作用させる場合は、Ｃａ²⁺が酵素を安定化させるので、Ｃａ²⁺キレート化を避 けるために、クエン酸バッファーは避けられなければならない。スブチリシンの 好適な作用範囲はｐＨ５−７である。ｐＨ７−１０の範囲での操作は限られた期 間のみ許容されるであろう。 スブチリシン回収方法については、１００−２００ｍＭのモル濃度を有するバ ッファーが、放出に要求される最初のｐＨ調整のために有用である。いったんｐ Ｈを調整したら、バッファーのモル濃度は希釈により減少させることができる。 酢酸バッファー（ｐＨ ５．２）は、最も疎水的で正に荷電したイオン化可能マ トリックスに効率的な回収を供与する。８％蟻酸、４０％プロピレングリコール を含むｐＨ５．５のグリコールバッファーは、試験された全てのマトリックスか らスブチリシンを放出した。疎水性で負にイオン化可能であるマトリックスにつ いては、ｐＨを増加することにより放出効率は増加したが、スブチリシンの安定 性は減少した。ｐＨ７−９のグリコールバッファーが好ましい。これにより迅速 なｐＨ調整、および極端なｐＨを用いない良好な放出プロフィールがもたらされ る。 別の実施例では、疎水性アミンリガンドを用いた。これらのリガンドはエポキ シセファロースに取り付けられ、大部分はｐＨ１０では静電気的に荷電されてい ない。１０以下のｐＨの値では、これらのマトリックスは第２級アミン結合にお いて荷電するようになる。低イオン強度でｐＨ１０．５で充填し、スブチリシン （その全体の開示がここに参考文献として取り込まれている１９９３年２月９日 に査定された米国特許第５１８５２５８号に記載されたように得られた）は以下 のリガンドを用いて結合させた：ＡＰＰ、ＡＥＢＳ、およびトリプタミン。トリ プタミンセファロースのみはｐＨ１０．５＋０．５Ｍ ＮａＣｌで結合した。ｐ Ｈ９で強力に結合したマトリックスはないが、スブチリシンのこれらのマトリッ クスの通過は遅れた。上記のことは、このような樹脂を用いたスブチリシン精製 には極端なｐＨと強力に疎水性であるリガンドが必要であることを示している。 スブチリシンの充填に高いｐＨが要求されることは安定性の問題のため満足す べきことではない。それ故に、ｐＨ７−９で静電気的に荷電しておらずこれらの ｐＨでスブチリシンを結合させるが、ｐＨ５−６では部分的または全体的にイオ ン化し、スブチリシンを放出する樹脂を開発した。このような樹脂の１つの例は 、ｐＨ８（高イオン強度）以上では静電気的に荷電しておらずｐＨ８．５でスブ チリシンを結合する１００％ＡＰＩ置換ＣＤＩ−カプロン酸セルロースである。 別の例には、スブチリシンをｐＨ８．０で結合するＡＰＰ（６７％）およびＡ ＰＩ（３３％）混合樹脂がある。 さらに他の例には、ｐＨ６．５以上では静電気的に荷電しておらずｐＨ７でス ブチリシンを結合する１００％３−および４−ピリジル置換リガンドを有する樹 脂である。 標的タンパク質はこれらの各々の樹脂から、樹脂を含むバッファーのｐＨを減 少させて溶出されてもよい。例えば、これらの物質の何れかから、ｐＨを５．２ に減少させることにより放出され、いくつかのイオン化可能リガンド基はプロト ン化型に滴定されている。故に、スブチリシンの結合は、水素結合と電荷移動の 貢献の可能性もあるが、疎水性相互作用によるものであり、放出は電荷の反発お よび／または疎水性相互作用の崩壊によるものであった。これらの樹脂は低また は高イオン強度で充填されてもよく、その様にして試料の前処理における透析ま たは希釈の要求を取り除く。 キモシンの場合は、このタンパク質の樹脂からの放出には、ｐＨ４以下、好ま しくはｐＨ２に調整されたｐＨを有するバッファー溶液を用いる。好適な溶出バ ッファー溶液は付加的に約２０ｍＭから約５０ｍＭの塩化カリウムを含有する。 ここに記述されている方法の更なる実施態様は、上記の樹脂を用いた酵素を含 むタンパク質の精製方法に関する。標的タンパク質は、そこからそれ自身が精製 される他のタンパク質を含む水性培地中にあってもよいことは理解される。この 培地は、タンパク質に加えて、アミノ酸、多糖、糖、有機酸および塩を含む多様 な生物的物質を含む粗発酵液体培地であってもよい。これらの方法は、キモシン とスブチリシンを例としてここに詳細に記述されているが、開示された樹脂と方 法を用いて他の標的タンパク質を精製することも可能であることを熟慮されたい 。 特定の実施例においては、本発明は、キモシンを含む水性培地からキモシンを 分離する方法であり、その方法はタンパク質の水性培地を、以前に記載された樹 脂の何れかと、キモシンと樹脂とを結合させるために十分な時間接触させ；樹脂 ／キモシン複合体を水性培地から分離し；続いてキモシンを樹脂から回収するこ とから成る。精製されるべきキモシンはＡｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ、Ｅ．ｃｏｌｉ 、酵母、牛の胃を含む何れの公知の酵素源から得られてもよい。同様のスブチリ シンの分離および精製のための工程が本発明の範囲に含まれている。 樹脂が、固体支持マトリックスに取り付けられた正に誘導可能なリガンドを含 有し標的タンパク質がキモシンを含む工程の実施態様においては、本発明の工程 は好ましくは、樹脂が静電気的に荷電していないように水性培地のｐＨを調整す ることを含む。この方法はさらに、樹脂と接触させる前に、タンパク質水性培地 へ、２Ｍまでの塩を添加することを含んでもよい。上にリストされたものが有用 な塩に含まれる。 タンパク質の水性培地は続いて樹脂と、キモシンと樹脂とを結合させるために 十分な時間接触させられる。この接触は、例えば、樹脂がカラムに充填されてい たり、液体化ベッド中で用いられていたり、または樹脂が水性タンパク質培地と 混合されている撹拌バッチシステムに懸濁されて成されても良く、その後水性培 地から濾過される。水性培地を樹脂と接触させた後、樹脂を続いて水性培地と同 じｐＨのバッファーで洗浄し、水性培地を樹脂およびそれに結合したタンパク質 と分離する。このバッファーは必要に応じて２Ｍまでの上にリストされた塩を含 有していてもよい。 キモシンは樹脂上に正の電荷を誘導可能であるよう十分に低くｐＨを調整され たバッファー溶液を用いて樹脂から回収することができる。好ましい放出バッフ ァー溶液は約２０ｍＭから約５０ｍＭの塩化ナトリウムまたはカリウムを含んで いる。 ここに記述されている樹脂は、単純な結合および放出工程を用いた大量タンパ ク質回収のための特定の用途を有しているが、ここに記述されている樹脂および 方法はＦＰＬＣおよびＨＰＬＣ分析または高価値調製の用途に用いられてもよい 。特に、塩減少グラジエントが、静電気的に荷電していないマトリックス、およ び（ａ）静電気的に荷電した型へのｐＨシフトとそれに続く塩増加グラジエント または（ｂ）中性の型のｐＨからさらにシフトしたｐＨグラジエント溶出ととも に用いられてもよい。 吸着リガンドとイオン化可能リガンドとの混合物を用いることにより、アフィ ニティー結合の利点が、静電気的な反発による容易な放出と組み合わせられる。 結合は滴定可能なリガンドが静電気的に荷電していないか不活性であるｐＨであ り、放出はｐＨ変化によって成される。 さらに、本発明の樹脂およびシステムは、例えば液体−液体抽出およびポリマ ー／ＵＦシステム等の非クロマトグラフィー樹脂システムに応用されてもよい。 例えばポリエチレングリコール等の、液体−液体抽出［１９，２０］のための改 変相−分離ポリマー、改変膜［２１］または可溶性ポリマーＵＦ法［２２，２３ ］もまた、本発明のシステムを用いることができる。このような実施態様におい ては、樹脂およびマトリックスは固体または水不溶性である必要はない。 実施例 以下の実施例は本発明の特定の実施態様をあらわすために示され、本発明の範 囲に限定として解釈されてはならない。 実施例ＩからＶＩまでは活性化樹脂の調製および／またはそれに続く代表的な リガンドの取り付けを示すものである。実施例ＶＩＩは代表的な樹脂の、酵素ス ブチリシンに対する結合容量を示している。実施例ＶＩＩＩおよびＩＸは、本発 明に有用な代表的な樹脂の、典型的な滴定のデータを示している。そして実施例 ＸおよびＸＩにおいては、スブチリシンの回収が示されている。 これらの実施例においては、用いられた略語は以下の意味を有している。定義 されていない場合は、用いられた如何なる略語も一般に許容された意味を有して いる。 ＡＥＢＳ ＝ｐ−（２アミノエチル）ベンゼンスルホンアミド； ＡＰＩ ＝ＡＰイミダゾール＝１−（３−アミノプロピル）イミダゾー ル； ＡＭＢ ＝ＡＭベンズイミダゾール＝２−（アミノメチル）ベンズイミ ダゾール； ＡＰＭ ＝ＡＭモルホリン＝１−（３−アミノプロピル）モルホリン； ２ＡＭＰ ＝２ＡＭピリジン＝２−（アミノメチル）ピリジン； ３ＡＭＰ ＝３ＡＭピリジン＝３−（アミノメチル）ピリジン； ４ＡＭＰ ＝４ＡＭピリジン＝４−（アミノメチル）ピリジン； ＡＰＰ ＝（１Ｓ、２Ｓ）−（＋）−２−アミノフェニルプロパンジオ ール； ＣＤＩ ＝カルボニルジイミダゾール ＣＭ ＝カルボキシメチル； ＣＭＣ ＝１−シクロヘキシル−３−（２−モルホリノエチル）カルボ ジイミド； ＣＶ ＝カラム容量； ＤＡＨ ＝ジアミノヘキサン； ＤＥＡＰＡ ＝３−ジエチルアミノプロピルアミン； ＤＭＦ ＝ジメチルホルムアミド； ＤＭＳＯ ＝ジメチルスルホキシド； ＥＣＨ ＝エピクロロヒドリン； ＥＤＣ ＝（１−エチル−３−（３−ジメチルアミノプロピル）カルボ ジイミド； ＥＥＤＱ ＝Ｎ−エトキシカルボニル−２−エトキシジヒドロキノリン； ｇ ＝グラム； ＨＥＸ ＝ヘキシルアミン＝１−ヘキシルアミン； ＬＩＳ ＝低イオン強度； Ｍ ＝モル濃度； ｍｇ ＝ミリグラム ＭＧ１ ＝１−（３−アミノプロピル）イミダゾール置換Ｐｅｒｌｏｚ ａ樹脂； ＭＧ２ ＝４−（アミノメチル）ピリジン置換Ｐｅｒｌｏｚａ樹脂； ｍＭ ＝ミリモル濃度； ｍｍｈｏ ＝ミリｍｈｏ（ミリＳｅｉｍｅｎｓ／ｃｍ²またはｍＳ／ｃ ｍ²）； ｍｍｏｌ ＝ミリモル； ＭＢ ＝メルカプトベンズイミダゾール； メチマゾール ＝２−メルカプト−１−メチルイミダゾール； ＭＰ ＝４ＭＰ＝４−メルカプトピリジン Ｐ ＝Ｐｅｒｌｏｚａ； ＰＣＣ ＝Ｐｅｒｌｏｚａ−ＣＤＩアミノカプロン酸樹脂； ＰＣＤＩ ＝ＣＤＩ活性化Ｐｅｒｌｏｚａ； ＰＰＡ ＝フェニルプロパノールアミン； Ｓ ＝セファロース； ＴＲＰＮ ＝トリプタミン； 上記の略語を用いて、以下の実施例において用いられた樹脂は、一般に以下の ように省略されている：［マトリックス］−［カップリング方法］−［存在する 場合はスペーサーアーム］／［イオン化可能官能基］。例えば、「Ｐ ＣＤＩ ４ＡＭピリジン」は、カルボニルジイミダゾール（ＣＤＩ）によって活性化され 、４−アミノメチルピリジン基とカップリングされたＰｅｒｌｏｚａ固体支持マ トリックス（Ｐ）を指し；「Ｓ ＥＣＨ ＭＢ」はエピクロロヒドリン（ＥＣＨ ）で活性化され、メルカプトベンズイミダゾール（ＭＢ）基とカップリングされ たセファロース固体支持マトリックス（Ｓ）を指し；そして「Ｐ ＣＤＩ ＤＡ Ｈ ヒドロキシフェニル酢酸」とは、カルボニルジイミダゾール（ＣＤＩ）で活 性化され、ジアミノヘキサン（ＤＡＨ）スペーサーを通してヒドロキシフェニル 酢酸とカップリングされたＰｅｒｌｏｚａ固体支持マトリックス（Ｐ）を指す。 もちろんのことであるが、スペーサーアーム（存在する場合）およびイオン化可 能官能基（群）はイオン化可能リガンドを含むことは理解される。 実施例Ｉ エポキシド活性化 前もって１０倍量の水で洗浄したセファロース６Ｂ（５０ｇ）を、４７ｍｌの １Ｍ ＮａＯＨおよび５ｍｌのエピクロロヒドリンと４℃で２４時間にわたり混 合した。エポキシド基置換がこの分野で公知の方法で、１．０６ｍｍｏｌ／ｇと 決定された。同様の活性化により、１．２８ｍｍｏｌおよび１．０２ｍｍｏｌ／ ｇのエポキシド基置換が供与された。 実施例ＩＩ エポキシド化セファロースへのアミンリガンドの取り付け エポキシド化されたセファロース（１０ｇ、１．０６ｍｍｏｌ／ｇ乾燥）を実 施例Ｉに記載されたように調製し、５モル濃度過剰（即ち、５モルのリガンド／ 樹脂の反応性基のモル数）の、ＡＥＢＳ、ＡＰＰまたはＴＲＰＮから選択され４ ｍｌのＤＭＳＯと２ｍｌの水に溶解されたリガンドとを、３７℃で２４時間混合 した。同様に５モル濃度過剰のＨＥＸを１０ｇのエポキシド化セファロース（１ ． ２８ｍｍｏｌ／ｇ乾燥）と混合した。その結果生じた樹脂を１０倍量の５０％Ｄ ＭＳＯ（ＤＭＳＯ：水＝１：１）（トリプタミン樹脂のみ）、１０倍量の水、２ 倍量の０．１Ｍ塩酸およびさらに１０倍量の水で洗浄した。リガンドの置換は、 ０．１Ｍ塩酸でのｐＨ４までの滴定により、ＡＰＰセファロースは０．８１ｍｍ ｏｌ／ｇ、そしてＨＥＸセファロースは０．９９ｍｍｏｌ／ｇと決定された。こ のことは、約８０％のリガンドのエポキシド基の置換効率を示している。 実施例ＩＩＩ アリルグリシジルエーテル活性化 Ｐｅｒｌｏｚａセルロース（Ｓｅｃｈｅｚａ、Ｃｚｅｃｈｏｓｌｏｖａｋｉａ より入手可能な、Ｐｅｒｌｏｚａ ＭＴ１００ファインビーズ化セルロース）を 、５倍量の水（ミリＱグレードの水）および３倍量の０．３Ｍ ＮａＯＨで洗浄 し、吸引乾燥した。４０ｇ量のマトリックスを１２ｍｌの９９＋％アリルグリシ ジルエーテルと激しく振とうさせながら混合した。混合物を時々振とうしながら 室温に４８時間にわたって放置した。活性化マトリックスを１０倍量の水で洗浄 し３倍量の水で懸濁した。臭素水（１％）をゆっくりと５分間にわたって、混合 物が臭素水をそれ以上脱色しなくなるまで加えた。臭素化樹脂を１０倍量の水で 洗浄した。樹脂上のアリル基の濃度は脱色された臭素水の量に基づいて決定され た。樹脂上の反応性臭素基の濃度（１ｇ試料を９ｍｌの水に懸濁）を、０．５ｇ の亜硫酸ナトリウムでの置換（６０℃、４時間）とその後のｐＨ８までの０．１ Ｍ ＮａＯＨ滴定により決定した。 実施例ＩＶ チオールリガンドの取り付け 実施例Ｉまたは上記のＩＩＩに記載されているように調製された樹脂（５ｇ） を、５ｍｌの１Ｍ リン酸バッファー（ｐＨ７）に懸濁し、窒素にあてた。ＭＢ 、４ＭＰまたはメチマゾールから選択し、５ｍｌのＤＭＳＯに溶解した５モル濃 度過剰のリガンドおよび０．１ｇのボロヒドリドナトリウムを加え、混合物を６ 時間反応させた。実施例Ｉの方法で生成された樹脂は室温で維持された。実施例 ＩＩＩの方法で生成された樹脂は６０℃で維持された。その結果生成したチオエ ーテル樹脂を、５倍量の０．１Ｍ 塩酸、１０倍量の水、５倍量の０．１Ｍ Ｎ ａ ＯＨおよび２０倍量の水で洗浄した。試料（１ｇ）を０．１Ｍ 塩酸でｐＨ３． ５−２．７（ＭＢリガンドの最低ｐＨ）まで滴定した。 実施例Ｖ ＣＤＩ活性化およびリガンド／スペーサーアームの取り付け セファロースＣＬ６ＢおよびＰｅｒｌｏｚａセルロースをＣＤＩにより活性化 し、公知の技術により滴定した。２０から８０ｍｇのＣＤＩをｇあたりのセファ ロース、３０から１２０ｍｇのＣＤＩをｇあたりのセルロースに用いることによ り、１．０および３．５ｍｍｏｌ／ｇの活性化レベルを得た。 ジオキサン可溶アミン試薬ＡＰＩ、ＡＰＭ、ヒスタミン、ＡＭＢ、４ＡＭＰ、 ２ＡＭＰ、ＤＡＨ、チラミン（塩化水素から、水に溶かし、ｐＨ１２に１Ｍ Ｎ ａＯＨにより調節し、凍結乾燥して調製）、およびジブロモチラミン（チラミン 塩酸から分野で公知の方法により調製）を直接、１０ｇのジオキサン溶解ＣＤＩ 活性化マトリックスと反応させた（１ｍｌの水がチラミンリガンドに含まれてい た）。１０モル濃度過剰を用いたＤＡＨ以外は５モル濃度過剰のアミン試薬を用 いた。ジオキサン（５ｍｌ）を加え、樹脂を２４時間室温で混合した。樹脂を３ 倍量の７５％ジオキサンで洗浄し、２倍量の３３％ジオキサン、１０倍量の水、 ２倍量の０．１Ｍ ＨＣｌおよびさらに１０倍量の水で洗浄した。 アミノカプロン酸およびニトロチロシン（ナトリウム塩の型）はジオキサンに は溶解しない。それゆえ、アミノカプロン酸ナトリウムの４０％溶液を、８０ｇ のアミノカプロン酸を６４ｍｌの１０Ｍ ＮａＯＨおよび最終容量２００ｍｌま での水に溶解させることにより調製した。ジオキサン溶解活性化セルロース（３ ００ｇ樹脂＋１５０ｍｌジオキサン）およびセファロース（１００ｇ樹脂＋５０ ｍｌジオキサン）を、それぞれ８０ｍｌおよび３０ｍｌのアミノカプロン酸ナト リウム溶液と室温で２４時間混合させた。アミノカプロン酸樹脂は２倍量の６６ ％ジオキサン、２倍量の３３％ジオキサンおよび２０倍量の水で洗浄した。同様 に、ニトロチロシンを３Ｍ ＮａＯＨと水に溶解してｐＨ１１．３の１５％溶液 を生成した。活性化セルロース（１０ｇ）、５０％ジオキサンに溶解、を１３ｍ ｌのニトロチロシン溶液と、室温で２４時間にわたって混合した。 実施例ＶＩ アミド結合によるリガンドの取り付け Ａ．アミノリガンドの樹脂カルボキシル基への取り付け ４ＡＭＰ、３ＡＭＰ、ＤＥＡＰＡまたはＡＰＩから選択されたリガンドを５モ ル濃度過剰を、６Ｍ ＨＣｌによりｐＨ４．７に調整し、実施例Ｖで記載されて いるように調製したアミノカプロン酸樹脂（１．５５ｍｍｏｌ／ｇ）と混合した 。適宜１Ｍ ＨＣｌまたはＮａＯＨによってｐＨを４．７に調整し、３モル濃度 過剰の水溶性カルボジイミド（ＥＤＣ、５０％水溶液）を添加した。ｐＨを４． ７に適宜１Ｍ ＨＣｌまたはＮａＯＨによって１時間にわたり維持し、さらに調 整すること無しに室温で１０時間混合した。さらに１モル濃度過剰のＥＤＣを加 え、ｐＨを１時間にわたり調整し、前のように撹拌を１０時間継続した。続いて 樹脂を１０倍量の水、２倍量の０．１Ｍ ＨＣｌおよび１０倍量の水で洗浄した 。エタノールアミンをニトロチロシンセルロースと同様の方法でカップリングさ せた。これらの樹脂上で、２０マイクロモル／ｇに感受性を有する滴定では、残 存カルボキシル基は検出されなかった。 Ｂ．ジアミノヘキサン樹脂へのカルボキシルリガンドのカップリング 用いられた方法は、上記実施例ＶＩ（ａ）と同様であるが、リガンド溶液（４ −ヒドロキシフェニル酢酸、３−クロロ−４ヒドロキシフェニル酢酸または３− ニトロ−４−ヒドロキシ安息香酸から選択されたリガンドを含む）のｐＨを１Ｍ ＮａＯＨを用いて調整し、ｐＨは５に維持され、ジアミノヘキサンセルロース を用い、０．１Ｍ ＮａＯＨによる洗浄はＨＣｌ洗浄に置き換えられた。 ジクロロサリチル酸のため、ナトリウム塩を、１Ｍ ＮａＯＨを酸（０．３ｇ ）の水懸濁液にｐＨが７で安定するまで加え、続いて溶液を凍結乾燥させて調製 した。その結果生成した塩を１０ｍｌのＤＭＳＯに溶解させ、ＥＥＤＱ（０．５ ｇを５ｍｌのエタノールに溶解）および５０％ＤＭＳＯに溶解させたジアミノヘ キサンセルロースと混合した。混合物は室温で６時間振とうした。さらに０．５ ｇのＥＥＤＱを加え、反応を１８時間継続した。樹脂を５倍量のＤＭＳＯ、２倍 量の５０％ＤＭＳＯ、１０倍量の０．１Ｍ ＮａＯＨおよび１０倍量の水で洗浄 した。樹脂アミン基のこれらの方法によるカップリングは、わずか完全の８０か ら９０％であった。残存アミノ基はこの分野で公知の方法により（例えばアセチ ル 化により）ブロックした。 実施例ＶＩＩ 粗スブチリシンに対する樹脂容量 その全体の開示がここに参考文献として取り込まれている１９９３年２月９日 に査定された米国特許第５１８５２５８号に記載されたように得られたスブチリ シン派生体を用いた、バッチ操作による容量試験を行った。用いられた充填バッ ファーは、 ｐＨ８：２５ｍＭＴＲＩＳ（登録商標）＋０．５Ｍ ＮａＣｌ ｐＨ７：１０ｍＭリン酸＋０．５Ｍ ＮａＣｌ 樹脂を充填バッファー（５倍量）で平衡化し、吸引乾燥した。樹脂の１つの試 料（２ｇから４ｇ）の質量を測定し、１０ｍｌ検量シリンダーに入れ、充填バッ ファー中に懸濁し、静置させるために４８時間放置した（樹脂の質量：容積比を 決定するため）。別の樹脂試料（０．１から０．１５ｇ）を質量測定し、２５ｍ ｌのバイアルに入れ、あらかじめ１Ｍ ＮａＯＨにより充填ｐＨに調節された８ ｍｌのスブチリシンと、１時間、４℃で回転ホイール上で混合した。バイアルの 中身を定量的に、Ｐｉｅｒｃｅディスポーザブル２ｍｌミニカラムに移し、１０ ｍｌの充填バッファーで洗浄した。樹脂を２５ｍＭ酢酸バッファー（ｐＨ５．２ ）で、１０ｍｌの容積測定フラスコ中に溶出させた。この溶出は、酵素活性（サ クシニルａｌａ−ａｌａ−ｐｒｏ−ｐｈｅ−ｐＮＡ基質アッセイ方法を用いた） およびタンパク質含量（２８０ｎｍでの吸収およびビシンコン酸（ｂｉｃｉｎｃ ｈｏｎｉｃ ａｃｉｄ）アッセイを用いた）をアッセイした。樹脂のｍｇタンパ ク質／ｍｌ樹脂で表した容量のデータを表２に示す。活性は、ｍｇ／ｍｌでの活 性タンパク質濃度を供与するために計算されたスブチリシン濃度に言及している 。 表２中のデータは上記の樹脂が良好なスブチリシンの結合活性を有しているこ とを示している。 実施例ＶＩＩＩ 疎水性陽性イオン化可能樹脂の滴定 滴定用の樹脂の試料（１ｇ、湿重量）を、０．１Ｍ ＮａＯＨで洗浄し、水で 濯いだ。続いて試料を９ｍｌの５００ｍＭ ＮａＣｌ溶液（または表３に表示） に懸濁し、０．１Ｎ ＨＣｌで滴定した。滴定の数値は、派生化されていない対 照Ｐｅｒｌｏｚａについて得られた差引き滴定数値により、希釈効果に関して補 正された。滴定データを表３に示す。 実施例ＩＸ 疎水性陰性イオン化可能樹脂の滴定 ０．５Ｍ ＮａＣｌ中の樹脂試料（１ｇ）をｐＨ１２に、１Ｍ ＮａＯＨを用 いて調整し、続いてｐＨ３まで０．１Ｍ ＨＣｌを用いて滴定した。滴定の数値 は、派生化されていない対照Ｐｅｒｌｏｚａについて得られた差引き滴定数値に より、希釈効果に関して補正された。滴定データを表４に示す。 表３および４中のデータは、誘導可能な電荷を有する代表的な樹脂が、静電気 的に荷電していない状態から静電気的に荷電している状態へ転換されるｐＨ範囲 を示している。このデータは、当業者は、異なったイオン化プロフィールを有す る多様な樹脂を選択、調整し、それにより回収されるべき標的タンパク質に対応 した樹脂を使用可能とすることができることを示している。 実施例Ｘ バッチ結合を用いたスブチリシンの回収 Ａ．ＡＰＩ置換Ｐｅｒｌｏｚａを用いた回収 １−（３−アミノプロピル）イミダゾール−置換Ｐｅｒｌｏｚａ（ＭＧ１）を 、オリジナルのマトリックスＰｅｒｌｏｚａＭＴ１００ファイン（Ｓｅｃｈｅｚ ａ、Ｐｒａｇｕｅ、Ｃｚｅｃｈｏｓｌｏｖａｋｉａより入手可能）を用いて調製 した。調製された樹脂の膨潤容量は、乾燥樹脂ｇあたり６．８ｍｌであった。用 いられた活性化化学反応はカルボニルジイミダゾールーアミノカプロン酸活性化 であった。活性化置換は１．５５ｍＭカプロン酸基／ｇであった。用いられたイ オン化可能官能基は、１−（３−アミノプロピル）イミダゾールで、カプロン酸 のカルボキシル基の９５−１００％を置換していた。樹脂の構造を図７に示す。 時間および塩のスブチリシン液体培地のＭＧ１樹脂への結合に対する影響を調 べた。高塩条件は０．５Ｍ ＮａＣｌを平衡／洗浄バッファーへ添加することを 含む。低塩条件では余分な塩を有してはいなかった。塩の溶出バッファーへの添 加の影響を調べた。実験条件は以下の通りである。 ４ｇの湿樹脂を、高塩および低塩平衡化バッファーで平衡化し、最終容量１０ ｍｌとした。静置された樹脂の容積は、実験の前に記録されていた。 その全体の開示がここに参考文献として取り込まれている１９９３年１０月１ ４日に出願された米国出願第１３７２４０号に記載されたように得られたスブチ リシン派生体を含む５０ｍｌの培養液体培地を、適当なｐＨに調製した。時間０ において、１０ｍｌのバッファーおよび樹脂を液体培地に添加した。付加的に１ ｍｌの水が試験管の洗浄のために加えられた。混合物は質量がわかっているビー カー中で、冷却下で５分間撹拌した。その時、上清の一部はワットマン４７濾紙 を有するブフナー漏斗を通して濾過した。０．１ｍｌの試料を集めた。続いて、 上清および樹脂をもう１度、さらに３０分間接触させた。 このとき、全ての上清を樹脂から濾過によって分離した。樹脂を平衡化／洗浄 バッファーで濯ぎ、続いてビーカー中に戻し、１００ｍｌの洗浄バッファーと接 触させ、あらゆる非選択的に結合している成分を除いた。この溶液は再び濾過さ れた。樹脂を続いて１００ｍｌの溶出バッファーと、少なくとも１時間接触させ た。 溶出後、樹脂をプロピレングリコールに少なくとも１０分間接触させた。これ に続いて簡単にエタノールで濯いだ。最後に、樹脂を０．１Ｍ ＨＣｌ再生バッ ファーに少なくとも１５分間接触させた。 上清および溶出画分の試料の活性を調べた。結合５分後のスブチリシンよりも 多量のスブチリシンが３５分後の樹脂に結合していた。３５分後の結果を表５に 示す。 表５のデータはＭＧ１樹脂は高または低イオン強度でほぼ同じ量のスブチリシ ンを、何れの条件下でも約２５ｍｇ／ｍｌの容量で結合したことを示している。 溶出効率は高塩溶出バッファーほうが良かった。 Ｂ．４ＡＭＰ置換Ｐｅｒｌｏｚａ（ＭＧ２）を用いた回収 ４−（アミノメチル）ピリジン−置換Ｐｅｒｌｏｚａ（ＭＧ２）を、Ｐｅｒｌ ｏｚａ ＭＴ１００ファインのオリジナルのマトリックスを用いて調製した。調 製された樹脂の膨潤容量は、乾燥樹脂ｇあたり６．８ｍｌであった。用いられた 活性化化学反応はカルボニルジイミダゾールーアミノカプロン酸活性化であった 。活性化置換は１．５５ｍＭカプロン酸基／ｇであった。用いられたイオン化可 能官能基は、４−（アミノメチル）ピリジンで、カプロン酸のカルボキシル基の ９５−１００％を置換していた。樹脂の構造を図７に示す。 時間および塩のスブチリシン液体培地のＭＧ２樹脂への結合に対する影響を調 べた。高塩条件は０．５Ｍ ＮａＣｌを平衡／洗浄バッファーへ添加することを 含む。低塩条件では余分な塩を有してはいなかった。両方に対して同じ溶出バッ ファーを用いた。実験条件は以下の通りである。 試料を第１の溶出バッファーに９０分間、第２の溶出バッファーに３０分間接 触させたことを除いて、上記実施例Ｘ−Ａの手順に従った。 上清および溶出画分の試料の、全タンパク質量および活性を調べた。３５分後 の結果を表６に示す。 表６のデータはＭＧ２が、低塩下で３３ｍｇ／ｍｌ、高塩下で４２ｍｇ／ｍｌ の活性酵素容量を有していることを示している。全体タンパク容量はそれぞれ７ ３ｍｇ／ｍｌおよび１２９ｍｇ／ｍｌで顕著に高いものであった。疎水性結合は 高塩濃度で改善されていたが、全体タンパク質の約３０％、および標的タンパク 質の約５０％が低塩濃度条件で結合していた。溶出はＭＧ１よりも効率的で、第 ２の溶出によって多くの追加のスブチリシンは除去されなかった。 実施例ＸＩ アミノメチルピリジン置換Ｐｅｒｌｏｚａ（ＭＧ２）を用いたスブチリシンの 回収 Ａ．５０ｍｌの放射状流体カラムを用いた回収 Ｐｅｒｌｏｚａ ＭＴ１００ファイン再生セルロースマトリックス（Ｓｅｃｈ ｅｚａ、Ｐｒａｇｕｅ、Ｃｚｅｃｈｏｓｌｏｖａｋｉａ）をＣＤＩにより実施例 ＶＩに従って活性化した。それを、イオン化可能官能基としての４−アミノメチ ルピリジンで、アミノカプロン酸スペーサーアームを用いて置換した。調製され た樹脂の膨潤体積は６．８ｍｌ／ｇ乾燥樹脂であった。イオン化可能官能基によ る置換は、利用可能なカプロン酸カルボキシル基の９５−１００％であった。樹 脂の構造を図７に示す。 ５０ｍｌの放射状流体クロマトグラフィーカラム（Ｓｅｐｒａｇｅｎ Ｃｏｒ ｐ．，Ｓａｎ Ｌｅａｎｄｒｏ，Ｃａｌｆｏｒｎｉａ）を上記の樹脂で充填し、 Ｇｅｎｅｎｃｏｒ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｎａｌ，Ｉｎｃ．，Ｓｏｕｔｈ Ｓａｎ Ｆｒａｎｃｉｓｃｏ，Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａより市販されているＰＵＲＡＦＥ ＣＴ（登録商標）スブチリシンを回収するために、以下のように用いた。 液体培地処理： 全体の液体培地を冷凍Ｓｏｒｖａｌｌ遠心で４５００ｒｐｍで４５分間遠心し た。ｃｅｎｔｒａｔｅの伝導率は調整せず、希釈もしなかった。１０ミクロン以 上の粒子を除いたのは濾過である。液体培地のｐＨを調整はしなかった（それは すでに７．６であった）。液体培地の伝導率は１６ｍｍｈｏであった。液体培地 は８．９ｍｇ／ｍｌの活性タンパク質をいくつかの混在タンパク質とともに有し ていた。 バッファー類： 平衡化バッファー：５０ｍＭＴＲＩＳ（登録商標）；ｐＨ７．８；＋ＮａＣｌを １７ｍｍｈｏまで 洗浄バッファー：５０ｍＭＴＲＩＳ（登録商標）；ｐＨ７．８；＋ＮａＣｌを１ ７ｍｍｈｏまで 溶出バッファー：２５ｍＭ酢酸、４０％プロピレングリコール、８％ギ酸ナトリ ウム、ｐＨ５．２、３０ｍｍｈｏ 再生バッファー：０．１Ｎ 塩酸、ｐＨ１．９、３０ｍｍｈｏ 遠心した培地（２５１ｍｌ）をｐＨ７．８、伝導率１６−１８ｍｍｈｏ（０． １５−０．１８ＭのＮａＣｌ濃度に相当）でカラムに充填した。流速は１０ｍｌ ／分であった。スブチリシンは荷電していない樹脂に結合し、樹脂／タンパク質 複合体を形成した。カラムを２５カラム容量分を１５ｍｌ／分で洗浄し、１５カ ラム容量分を５ｍｌ／分で溶出した。流体通過画分には最小の活性が検出され、 ９３％のスブチリシンが樹脂と複合体を形成した。４２％の結合酵素が洗浄中に 失われた。実行の間を通して圧力は１０ｐｓｉ以下であった。 上記の溶出バッファーを用いて、ｐＨを減少させ伝導率を増加させることによ り、複合体を破壊し酵素を溶出させた。９１％の結合酵素を回収した。最大画分 濃度は１２．８ｍｇ／ｍｌであり、９０％の回収酵素が４ＣＶまでに溶出された 。洗浄による損失のため、全体での回収率は４８．６％であった。活性酵素の全 体のタンパク質に対する比率は、最も濃縮された溶出画分は最初よりも１５−２ ５％純粋であることを示していた。 Ｂ．３．５ｍｌ軸流体カラム中の回収 ３．５ｍｌ軸流体クロマトグラフィーカラム（ファルマシア）を、同じ樹脂で 充填し、同様の液体培地からスブチリシンを回収するために、異なった液体培地 処理およいくらか異なったバッファーを用いて使用した。 液体培地処理： 全体の液体培地を冷凍Ｓｏｒｖａｌｌ遠心で４５００ｒｐｍで４５分間遠心し た。ｃｅｎｔｒａｔｅの伝導率は調整せず、希釈もしなかった。１０ミクロン以 上の粒子を除くために濾過した。液体培地のｐＨを調整はしなかった（それはす でに７．６であった）。液体培地の伝導率は１４ｍｍｈｏであった。液体培地は ９．８ｍｇ／ｍｌの活性タンパク質をいくつかの混在タンパク質とともに有して いた。 バッファー類： 平衡化バッファー：５０ｍＭＴＲＩＳ（登録商標）＋ＮａＣｌを１４ｍｍｈｏま で；ｐＨ７．６ 洗浄バッファー：５０ｍＭＴＲＩＳ（登録商標）＋ＮａＣｌを１４ｍｍｈｏまで ；ｐＨ７．６ 溶出バッファー：２５ｍＭ酢酸、４０％プロピレングリコール、０．８％ギ酸ナ トリウム、ｐＨ５．２、５ｍｍｈｏ 再生バッファー：０．１Ｎ 塩酸 液体培地ｃｅｎｔｒａｔｅ（１４．４ｍｌ）をｐＨ７．６、伝導率１４ｍｍｈ ｏ（０．１３ＭのＮａＣｌ濃度に相当）でカラムに充填した。流速は０．８５Ｃ Ｖ／分であった。スブチリシンは荷電していない樹脂に結合し、樹脂／タンパク 質複合体を形成した。カラムを１５５カラム容量分だけ洗浄し、９３カラム容量 分だけ溶出させた。流体通過画分には活性は検出されなかった。故に、全てのス ブチリシンが樹脂と複合体を形成した。３２％の結合酵素が非常に長い洗浄中に 失われた。実行の間を通して圧力は１５ｐｓｉ以下であった。 上記の溶出バッファー（０．０３ＭのＮａＣｌ濃度に相当）を用いて、ｐＨを 減少させることにより、複合体を破壊し酵素を溶出させた。８６％の結合酵素を 回収した。洗浄による損失を含めた全体での回収率は５８％であった。 当業者にとって、本発明の精神から離れることなく、明らかな性質の様々な変 化および改変を行い得ること、およびそのような改変が、以下に示されたクレー ム同様本発明の範囲に含まれることは明らかである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ Ｇ０１Ｎ 30/48 0275−2Ｊ Ｇ０１Ｎ 30/48 Ｔ 30/88 0275−2Ｊ 30/88 Ｊ (72)発明者 ベッカー，ナザニエル トッド アメリカ合衆国 カリフォルニア州 94080 サウス サン フランシスコ キ ンボル ウェイ 180 ジェネンコア イ ンターナショナル インコーポレーテッド 内 (72)発明者 ビルサイス，ベン エイ アメリカ合衆国 カリフォルニア州 94080 サウス サン フランシスコ キ ンボル ウェイ 180 ジェネンコア イ ンターナショナル インコーポレーテッド 内 (72)発明者 スティール，ランドン エム アメリカ合衆国 カリフォルニア州 94080 サウス サン フランシスコ キ ンボル ウェイ 180 ジェネンコア イ ンターナショナル インコーポレーテッド 内

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．樹脂とそれに結合した標的タンパク質またはペプチドとを含む樹脂−タンパ ク質／ペプチド複合体であり、前記樹脂が、 ａ）固体支持マトリックス；および ｂ）共有結合により前記樹脂に取り付けられた選択されたイオン化可能リガン ドからなり、前記イオン化可能リガンドが、前記樹脂が、前記標的タンパク質ま たはペプチドが前記樹脂と結合するｐＨにおいては静電気的に荷電しておらず、 前記標的タンパク質またはペプチドが前記樹脂から放出されるｐＨにおいては静 電気的に荷電しているよう選択されており、さらに水性培地が高または低いずれ のイオン強度を有している場合においても、前記水性培地中の前記標的タンパク 質またはペプチドの約５０％以上が前記樹脂に吸着することを特徴とする複合体 。 ２．前記イオン化可能リガンドが、前記樹脂が、前記標的タンパク質またはペプ チドが前記樹脂と結合するｐＨにおいては静電気的に荷電しておらず、前記標的 タンパク質またはペプチドが前記樹脂から放出されるｐＨにおいては正に荷電し ていることを特徴とする請求の範囲第１項記載の樹脂−タンパク質／ペプチド複 合体。 ３．前記イオン化可能リガンドが、前記樹脂が、前記標的タンパク質またはペプ チドが前記樹脂と結合するｐＨにおいては静電気的に荷電しておらず、前記標的 タンパク質またはペプチドが前記樹脂から放出されるｐＨにおいては負に荷電し ていることを特徴とする請求の範囲第１項記載の樹脂−タンパク質／ペプチド複 合体。 ４．前記イオン化可能リガンドが、前記固体支持マトリックスに直接取り付けら れたイオン化可能官能基を有することを特徴とする請求の範囲第１項記載の樹脂 −タンパク質／ペプチド複合体。 ５．前記イオン化可能リガンドが、１のスペーサーおよび少なくとも１のイオン 化可能官能基を有し、前記イオン化可能官能基が前記固体支持マトリックスに前 記スペーサーを介して取り付けられていることを特徴とする請求の範囲第１ 項記載の樹脂−タンパク質／ペプチド複合体。 ６．前記固体支持マトリックスが、前記標的タンパク質またはペプチドが前記樹 脂と結合するｐＨにおいてはプロトン化されており、前記標的タンパク質または ペプチドが前記樹脂から放出されるｐＨにおいては脱プロトン化されて負に荷電 しているカルボキシル基により官能基化されていることを特徴とする請求の範囲 第１項記載の樹脂−タンパク質／ペプチド複合体。 ７．前記樹脂がさらに非イオン化性リガンドを含んでいることを特徴とする請求 の範囲第１項記載の樹脂−タンパク質／ペプチド複合体。 ８．前記固体支持マトリックスに取り付けられた非イオン化性リガンドのパーセ ンテージが、イオン化可能または非イオン化性リガンドの全体の０％より大きく 約８０％迄の範囲にあることを特徴とする請求の範囲第７項記載の樹脂−タンパ ク質／ペプチド複合体。 ９．前記固体支持マトリックスに取り付けられた非イオン化性リガンドのパーセ ンテージが、イオン化可能または非イオン化性リガンドの全体の０％より大きく 約４０％迄の範囲にあることを特徴とする請求の範囲第８項記載の樹脂−タンパ ク質／ペプチド複合体。 10．前記固体支持マトリックスが架橋結合されていることを特徴とする請求の範 囲第１項記載の樹脂−タンパク質／ペプチド複合体。 11．前記樹脂が、いかなるイオン化可能リガンドをも取り付ける以前の前記固体 支持マトリックス１ｍｌあたり、約０．０５ｍｍｏｌから約０．５ｍｍｏｌのイ オン化可能リガンドを有することを特徴とする請求の範囲第１項記載の樹脂−タ ンパク質／ペプチド複合体。 12．前記固体支持マトリックスが非イオン化性であることを特徴とする請求の範 囲第１項記載の樹脂−タンパク質／ペプチド複合体。 13．前記固体支持マトリックスがイオン化可能官能基を有し、前記官能基が、前 記標的タンパク質またはペプチドが前記樹脂と結合するｐＨにおいては静電気的 に荷電しておらず、前記標的タンパク質またはペプチドが前記樹脂から放出され るｐＨにおいては静電気的に荷電していることを特徴とする請求の範囲第１項記 載の樹脂−タンパク質／ペプチド複合体。 14．前記樹脂−タンパク質／ペプチド複合体の前記樹脂上に誘導される前記静電 気的電荷が前記標的タンパク質またはペプチドの放出ｐＨにおける正味電荷と同 じ極性であることを特徴とする請求の範囲第１項記載の樹脂−タンパク質／ペプ チド複合体。 15．前記樹脂−タンパク質／ペプチド複合体の前記樹脂上に誘導される前記静電 気的電荷が前記標的タンパク質またはペプチドの放出ｐＨにおける正味電荷と反 対の極性であることを特徴とする請求の範囲第１項記載の樹脂−タンパク質／ペ プチド複合体。 16．樹脂とそれに結合した標的タンパク質またはペプチドとを含む樹脂−タンパ ク質／ペプチド複合体であり、前記樹脂が、 ａ）骨格中に取り込まれた選択されたイオン化可能官能基を有する固体支持マ トリックスで、そこにおいて前記イオン化可能官能基が、前記樹脂が、前記標的 タンパク質またはペプチドが前記樹脂と結合するｐＨにおいては静電気的に荷電 しておらず、前記標的タンパク質またはペプチドが前記樹脂から放出されるｐＨ においては静電気的に荷電しているよう選択されているもの；および ｂ）必要に応じて、共有結合によりそれに取り付けられた１つの非イオン化性 リガンドからなり、水性培地が高または低いずれのイオン強度を有している場合 においても、前記水性培地中の前記標的タンパク質またはペプチドの約５０％以 上が前記樹脂に吸着することを特徴とする複合体。 17．前記イオン化可能官能基が、前記標的タンパク質またはペプチドが前記樹脂 と結合するｐＨにおいては静電気的に荷電しておらず、前記標的タンパク質また はペプチドが前記樹脂から放出されるｐＨにおいては正に荷電していることを特 徴とする請求の範囲第１６項記載の樹脂−タンパク質／ペプチド複合体。 18．前記イオン化可能官能基が、前記標的タンパク質またはペプチドが前記樹脂 と結合するｐＨにおいては静電気的に荷電しておらず、前記標的タンパク質また はペプチドが前記樹脂から放出されるｐＨにおいては負に荷電していることを特 徴とする請求の範囲第１６項記載の樹脂−タンパク質／ペプチド複合体。 19．前記イオン化可能官能基が、前記固体支持マトリックスの骨格中に共有結合 により取り付けられたアミノ基を有することを特徴とする請求の範囲第１６項記 載の樹脂−タンパク質／ペプチド複合体。 20．前記固体支持マトリックスが架橋結合されていることを特徴とする請求の範 囲第１６項記載の樹脂−タンパク質／ペプチド複合体。 21．前記樹脂が、前記固体支持マトリックス１ｍｌあたり約０．０５ｍｍｏｌか ら約０．５ｍｍｏｌの非イオン化性リガンド含むことを特徴とする請求の範囲第 １６項記載の樹脂−タンパク質／ペプチド複合体。 22．前記樹脂−タンパク質／ペプチド複合体の前記樹脂上に誘導される前記静電 気的電荷が前記標的タンパク質またはペプチドの放出ｐＨにおける正味電荷と同 じ極性であることを特徴とする請求の範囲第１６項記載の樹脂−タンパク質／ペ プチド複合体。 23．前記樹脂−タンパク質／ペプチド複合体の前記樹脂上に誘導される前記静電 気的電荷が前記標的タンパク質またはペプチドの放出ｐＨにおける正味電荷と反 対の極性であることを特徴とする請求の範囲第１６項記載の樹脂−タンパク質／ ペプチド複合体。 24．標的タンパク質またはペプチドを前記標的タンパク質またはペプチドを含む 水性培地から結合および回収する方法であって、以下の工程： ａ）前記標的タンパク質またはペプチドが樹脂と結合するために十分な条件下 で、前記培地を前記樹脂と接触させるが、ここにおいて、前記樹脂は、固体支持 マトリックスおよび前記マトリックスに共有結合により取り付けられた選択され たイオン化可能リガンドを含み、前記イオン化可能リガンドは、前記樹脂が、前 記標的タンパク質またはペプチドが前記樹脂と結合するｐＨにおいては静電気的 に荷電しておらず、前記標的タンパク質またはペプチドが前記樹脂から放出され るｐＨにおいては静電気的に荷電するよう選択されており、さらに水性培地が高 または低いずれのイオン強度を有している場合においても、前記水性培地中の前 記標的タンパク質またはペプチドの約５０％以上が前記樹脂に吸着し、 ｂ）樹脂−タンパク質／ペプチド複合体を形成するために、結合した前記標的 タンパク質またはペプチドを前記培地の他の組成物から前記樹脂を分離し、 ；および ｃ）誘導された電荷がその溶液のｐＨでの前記標的タンパク質またはペプチド の正味電荷と同じ極性である、前記樹脂上に静電気的電荷を誘導可能なｐＨを有 する放出溶液と前記複合体とを接触させ、前記結合した標的タンパク質またはペ プチドを前記複合体から放出させる 各工程を含むことを特徴とする方法。 25．標的タンパク質またはペプチドを前記標的タンパク質またはペプチドを含む 水性培地から結合および回収する方法であって、以下の工程： ａ）前記標的タンパク質またはペプチドが樹脂と結合するために十分な条件下 で、前記培地を前記樹脂と接触させるが、ここにおいて、前記樹脂は、固体支持 マトリックスおよび前記マトリックスに共有結合により取り付けられた選択され たイオン化可能リガンドを含み、前記イオン化可能リガンドは、前記樹脂が、前 記標的タンパク質またはペプチドが前記樹脂と結合するｐＨにおいては静電気的 に荷電しておらず、前記標的タンパク質またはペプチドが前記樹脂から放出され るｐＨにおいては静電気的に荷電するよう選択されており、さらに水性培地が高 または低いずれのイオン強度を有している場合においても、前記水性培地中の前 記標的タンパク質またはペプチドの約５０％以上が前記樹脂に吸着し、 ｂ）樹脂−タンパク質／ペプチド複合体を形成するために、結合した前記標的 タンパク質またはペプチドを前記培地の他の組成物から前記樹脂を分離し、 ；および ｃ）誘導された電荷がその溶液のｐＨでの前記標的タンパク質またはペプチド の正味電荷と反対の極性である、前記樹脂上に静電気的電荷を誘導可能なｐＨを 有する放出溶液と前記複合体とを接触させ、前記結合した標的タンパク質または ペプチドを前記複合体から放出させる 各工程を含むことを特徴とする方法。 26．前記樹脂上に誘導された電荷が正電荷であることを特徴とする請求の範囲第 ２４または２５項記載の方法。 27．前記樹脂上に誘導された電荷が負電荷であることを特徴とする請求の範囲第 ２４または２５項記載の方法。 28．前記水性培地を撹拌バッチ工程において前記樹脂と接触させることを特徴と する請求の範囲第２４または２５項記載の方法。 29．前記水性培地をクロマトグラフィーカラムにおいて前記樹脂と接触させるこ とを特徴とする請求の範囲第２４または２５項記載の方法。 30．前記水性培地を液体化拡張ベッドにおいて前記樹脂と接触させることを特徴 とする請求の範囲第２９項記載の方法。 31．前記カラムが放射状流体カラムであることを特徴とする請求の範囲第２９項 記載の方法。 32．前記水性培地が粗発酵液体培地であることを特徴とする請求の範囲第２４ま たは２５項記載の方法。 33．前記粗発酵液体培地がキモシンおよびスブチリシンからなる群より選択され たタンパク質を含むことを特徴とする請求の範囲第３２項記載の方法。 34．前記標的タンパク質またはペプチドの結合を、２から１２のｐＨで行うこと を特徴とする請求の範囲第２４または２５項記載の方法。 35．前記標的タンパク質またはペプチドの結合を、５から９のｐＨで行うことを 特徴とする請求の範囲第２４または２５項記載の方法。 36．前記標的タンパク質またはペプチドの放出を、前記標的タンパク質またはペ プチドを樹脂に結合させるために用いられたｐＨとは異なる２から１２の範囲内 のｐＨで行うことを特徴とする請求の範囲第３４項記載の方法。 37．前記標的タンパク質またはペプチドの放出を、前記標的タンパク質またはペ プチドを樹脂に結合させるために用いられたｐＨとは異なる５から９の範囲内の ｐＨで行うことを特徴とする請求の範囲第３５項記載の方法。 38．前記水性混合物のｐＨが約ｐＨ２からｐＨ１２の範囲に、前記水性混合物を 前記樹脂と接触させる前に調節されていることを特徴とする請求の範囲第３４項 記載の方法。 39．標的タンパク質またはペプチドを前記標的タンパク質またはペプチドを含む 水性培地から結合および回収する方法であって、以下の工程： ａ）前記標的タンパク質またはペプチドが樹脂と結合するために十分な条件下 で、前記培地を前記樹脂と接触させるが、ここにおいて、前記樹脂は、前記樹脂 が前記標的タンパク質またはペプチドが前記樹脂と結合するｐＨにおいては静電 気的に荷電しておらず、前記標的タンパク質またはペプチドが前記樹脂から放出 されるｐＨにおいては静電気的に荷電するよう選択されたイオン化可能官能基を 骨格中に有する固体支持マトリックスを含むんでおり、さらに水性培地が高また は低いずれのイオン強度を有している場合においても、前記水性培地中の前記標 的タンパク質またはペプチドの約５０％以上が前記樹脂に吸着し、 ｂ）樹脂−タンパク質／ペプチド複合体を形成するために、結合した前記標的 タンパク質またはペプチドを前記培地の他の組成物から前記樹脂を分離し、 ；および ｃ）誘導された電荷がその溶液のｐＨでの前記標的タンパク質またはペプチド の正味電荷と同じ極性である、前記樹脂上に静電気的電荷を誘導可能なｐＨを有 する放出溶液と前記複合体とを接触させ、前記結合した標的タンパク質またはペ プチドを前記複合体から放出させる 各工程を含むことを特徴とする方法。 40．標的タンパク質またはペプチドを前記標的タンパク質またはペプチドを含む 水性培地から結合および回収する方法であって、以下の工程： ａ）前記標的タンパク質またはペプチドが樹脂と結合するために十分な条件下 で、前記培地を前記樹脂と接触させるが、ここにおいて、前記樹脂は、前記樹脂 が前記標的タンパク質またはペプチドが前記樹脂と結合するｐＨにおいては静電 気的に荷電しておらず、前記標的タンパク質またはペプチドが前記樹脂から放出 されるｐＨにおいては静電気的に荷電するよう選択されたイオン化可能官能基を 骨格中に有する固体支持マトリックスを含むんでおり、さらに水性培地が高また は低いずれのイオン強度を有している場合においても、前記水性培地中の前記標 的タンパク質またはペプチドの約５０％以上が前記樹脂に吸着し、 ｂ）樹脂−タンパク質／ペプチド複合体を形成するために、結合した前記標的 タンパク質またはペプチドを前記培地の他の組成物から前記樹脂を分離し、 ；および ｃ）誘導された電荷がその溶液のｐＨでの前記標的タンパク質またはペプチド の正味電荷と反対の極性である、前記樹脂上に静電気的電荷を誘導可能なｐＨを 有する放出溶液と前記複合体とを接触させ、前記結合した標的タンパク質または ペプチドを前記複合体から放出させる 各工程を含むことを特徴とする方法。 41．前記樹脂上の誘導された電荷が正電荷であることを特徴とする請求の範囲第 ３９または４０項記載の方法。 42．前記樹脂上の誘導された電荷が負電荷であることを特徴とする請求の範囲第 ３９または４０項記載の方法。 43．前記水性培地を撹拌バッチ工程により前記樹脂と接触させることを特徴とす る請求の範囲第３９または４０項記載の方法。 44．前記水性培地をクロマトグラフィーカラムにおいて前記樹脂と接触させるこ とを特徴とする請求の範囲第３９または４０項記載の方法。 45．前記水性培地を液体化ベッドにおいて前記樹脂と接触させることを特徴とす る請求の範囲第４４項記載の方法。 46．前記カラムが放射状流体カラムであることを特徴とする請求の範囲第４４項 記載の方法。 47．前記水性培地が粗発酵液体培地であることを特徴とする請求の範囲第３９ま たは４０項記載の方法。 48．前記粗発酵液体培地がキモシンおよびスブチリシンからなる群より選択され たタンパク質を含むことを特徴とする請求の範囲第４７項記載の方法。 49．前記標的タンパク質またはペプチドの結合を、２から１２のｐＨで行うこと を特徴とする請求の範囲第３９または４０項記載の方法。 50．前記標的タンパク質またはペプチドの結合を、５から９のｐＨで行うことを 特徴とする請求の範囲第３９または４０項記載の方法。 51．前記標的タンパク質またはペプチドの放出を、前記標的タンパク質またはペ プチドを樹脂に結合させるために用いられたｐＨとは異なる２から１２の範囲内 のｐＨで行うことを特徴とする請求の範囲第４９項記載の方法。 52．前記標的タンパク質またはペプチドの放出を、前記標的タンパク質またはペ プチドを樹脂に結合させるために用いられたｐＨとは異なる５から９の範囲内の ｐＨで行うことを特徴とする請求の範囲第５０項記載の方法。 53．前記水性混合物のｐＨが約ｐＨ２からｐＨ１２の範囲に、前記水性混合物を 前記樹脂と接触させる前に調節されていることを特徴とする請求の範囲第４９項 記載の方法。 54．標的タンパク質またはペプチドを、前記標的タンパク質またはペプチドを含 む水性培地から分離するための方法であって、前記培地を樹脂と、前記標的タン パク質またはペプチドが前記樹脂と請求の範囲第１項から第１６項何れか１項記 載の樹脂−タンパク質／ペプチド複合体を形成するように結合させるために十分 な条件下で接触させることを特徴とする方法。