Affinitätschromatographie

Cellufine™ Phosphate HC

Zur Reinigung nukleinsäurebindender Proteine wie T7-RNA-Polymerase, die als Enzyme für die mRNA-Arzneimittelsynthese dienen

Cellufine™ Phosphate HC ist ein Affinitäts-Chromatographie-Füllmaterial zur Reinigung nukleinsäurebezogener Proteine wie Proteinkinasen, Restriktionsenzyme, Nukleasen und Polymerasen. Phosphorsäureestergruppen sind auf kugelförmigen Cellulosepartikeln immobilisiert。

Im Vergleich zum herkömmlichen Cellufine™ Phosphate wurde durch Kontrolle der Porengröße die Adsorptionskapazität für größere Proteine mit einem Molekulargewicht über 45 kDa verbessert。 Es ist insbesondere ein optimales Chromatographie-Füllmaterial für die Reinigung hochmolekularer Enzyme wie T7-RNA-Polymerase。

Ligand structure of Cellufine™ Phosphate HC
Figure1 Chemische Struktur von Cellufine™ Phosphate HC
Cellufine™ Phosphate Cellufine™ Phosphate HC
Ligand Phosphorsäureestergruppe Phosphorsäureestergruppe
Trägermaterial Cellulosepartikel
Partikelgröße(μm) 40 - 130
Exklusionsgrenze (kDa) 30〜40 150
Ionenaustauschkapazität(meq/mL-gel) 0.3 - 0.8 0.2 - 0.8
Lysozym-Adsorptionskapazität(mg/mL-gel) 140 -
IgG-Adsorptionskapazität(mg/mL-gel) - 100
Empfohlener Betriebsdruck(MPa) < 0.2
pH-Stabilität 5 - 12
Lagerbedingungen 2–8 ℃ in 20 % Ethanol

Adsorptionsleistung von Cellufine™ Phosphate HCAdsorption Performance

Mit Modellproteinen wurde die Proteinadsorptionskapazität von Cellufine™ Phosphate HC und Cellufine™ Phosphate verglichen。

Chromatogram of T7 RNA polymerase purification
Figure 2 Reinigung der T7-RNA-Polymerase durch Cellufine™ Phosphate

Cellufine™ Phosphate zeichnet sich durch eine hohe Adsorptionskapazität für Proteine mit niedrigem Molekulargewicht wie Lysozym aus, da die Porengröße für solche Proteine optimiert ist。

Im Gegensatz dazu weist Cellufine™ Phosphate HC eine äußerst hohe Adsorptionskapazität für Proteine über 45 kDa auf. Insbesondere für T7RNAP, das bei der Synthese von mRNA-Arzneimitteln im Fokus steht, ist die Adsorptionskapazität etwa neunmal höher als bei herkömmlichen Produkten。

Diese beiden Phosphate-Füllmaterialien können somit je nach Molekulargewicht der Proteine eingesetzt werden。

Reinigung von Pyrophosphatase und Vaccinia-Capping-EnzymenPurification of pyrophosphatase and vaccinia capping enzymes

Cellufine™ Phosphate HC zeigt nicht nur starke Affinität zu T7RNAP, sondern auch zu Enzymen wie Pyrophosphatase und Vaccinia-Capping-Enzymen。Nach Adsorption der Pyrophosphatase auf die Säule in 10 mM Phosphatpuffer (pH 7) wurde die Natriumchloridkonzentration schrittweise erhöht und die Leitfähigkeit während der Elution gemessen(Figure 3)。

Die Leitfähigkeit beim Elutionspeak der Pyrophosphatase betrug 74,5 mS/cm (entspricht 0,9 M NaCl), was eine starke Bindung zeigt。また beim Vaccinia-Capping-Enzym wurde der maximale Peak bei 50 mS/cm beobachtet(Figure 4)。

Unter diesen Salzbedingungen verbleiben unspezifisch elektrostatisch gebundene Verunreinigungsproteine nicht in der Säule。Dadurch können Enzyme mit Affinitätsaktivität effizient gereinigt werden。

Conductivity at pyrophosphatase elution
Figure3Leitfähigkeit bei der Elution der Pyrophosphatase
Conductivity at vaccinia capping enzyme elution
Figure4Leitfähigkeit bei der Elution des Vaccinia-Capping-Enzyms

Beispiel für die Reinigung von T7-RNA-Polymerase

Ein Beispiel für die hochreine Reinigung von T7RNAP unter Verwendung von Cellufine™ Phosphate HC und dem Anionenaustauscher Cellufine™ MAX DEAE。
T7RNAP kann, wie in Figure 5 gezeigt, nach Vorbehandlungsschritten wie Zellaufschluss und Ammoniumsulfatfällung durch die Verwendung von Cellufine™ MAX DEAE und Cellufine™ Phosphate HC hochrein aufgereinigt werden。

Purification process of T7 RNA polymerase
Figure5Reinigungsprozess von T7RNAP

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