重组人干扰素-γ的蛋白折叠液相色谱法

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依据蛋白质在液相色谱上的折叠机理,通过对重组人干扰素-γ(recombinanthuman interferon-γ,rhIFN-γ)包涵体抽提液的疏水色谱复性并同时纯化研究,着重探讨了用蛋白折叠液相色谱法(protein folding liquid chromatography,PFLC)提高复性并同时纯化rhIFN-γ的效率和在用E.coli生产的重组蛋白复性时蛋白质量回收率的方法。本论文包括以下六部分:1、文献综述:简要介绍了我国重组蛋白药物的概况和重组蛋白复性的意义,对近年来重组蛋白及rhIFN-γ的复性方法进行了系统地介绍。引用文献137篇。2、对蛋白质折叠的理论基础,特别是蛋白质的疏水色谱折叠机理进行了详述,依此为本研究的理论依据。3、为找出用PFLC对rhIFN-γ进行疏水色谱复性并同时纯化过程中蛋白质量的损失原因,分别在疏水性不同的七种疏水色谱固定相(PEG-200、PEG-400、PEG-600、PEG-1000、乙氧基、糠醇和苯基)上进行了rhIFN-γ抽提液进样量大小的选择实验。在保证高浓度变性剂7.0 mol·L-1盐酸胍(GuHCl)和杂蛋白的质量或体积突破不影响rhIFN-γ在该七种色谱柱上保留的情况下,确定了最佳进样体积。通过对rhIFN-γ纯度、比活和质量回收率影响结果的比较,发现端基为PEG-200的固定相更佳,可作为复性并同时纯化rhIFN-γ的首选疏水色谱固定相(stationaryphase of hydrophobic interaction chromatography,STHIC)。同时,考察了不同疏水性的STHIC对重组人干细胞因子(recombinant human stem cell factor,rhSCF)的分离并同时纯化效率,再次验证了疏水性弱的STHIC有利于重组蛋白的复性并同时纯化的事实。4、在PEG-200的STHIC上,也考察了疏水色谱流动相组成、梯度模式、流速和pH对复性并同时纯化rhIFN-γ的纯度、比活和质量回收率的影响,进一步优化了复性并同时纯化rhIFN-γ的色谱条件,为rhIFN-γ的规模化复性并同时纯化奠定了基础。5、在优化后的色谱条件下,用端基为PEG200的STHIC对rhIFN-γ粗提物复性并同时纯化制备的rhIFN-γ,再经过尺寸排阻色谱除盐和冷冻干燥后得到rhIFN-γ半成品,并对rhIFN-γ半成品进行了色谱和质谱鉴定。结果为:一步复性并同时纯化rhIFN-γ的质量回收率达到93.7%,纯度>95%,比活为4.3×107I.U./mg;经Sephadex G-25色谱柱除盐后的rhIFN-γ质量回收率为92.0%,纯度也在95%以上;冷冻干燥后的rhIFN-γ,单体纯度>95%,二聚体纯度<4.5%,比活为9.5×108I.U./mg。最后,通过与文献工艺的比较,证明用该工艺制备rhIFN-γ是一条简单、高效的工艺路线。6、对蛋白质在色谱饼上的分离性能及其影响因素进行了研究,结果进一步证明了色谱饼具有快速分离、大体积进样和适宜于对高粘度样品分离的特点。用弱疏水性的PEG200疏水色谱饼对rhIFN-γ复性并同时纯化,并对rhSCF进行纯化,得到了良好的实验结果。
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