Direkte Affinitätsreinigung lang wirksamer PASylierter Proteine mit therapeutischem Anwendungspotential unter Nutzung von L‐Prolinamid zur milden Elution

Abstract

Sowohl unzureichende Plasma‐Halbwertszeit (Zirkulation für nur wenige Stunden oder kürzer) als auch ein aufwendiger Reinigungsprozeß können Flaschenhals sein für die biologische Wirkstoffentwicklung. Wir berichten über eine neuartige Strategie zur effizienten und schonenden Afinitätsreinigung pharmakologisch relevanter Proteine, die durch PASylierung hinsichtlich verlängerter Aktivität in vivo modifiziert wurden. Zuvor hatten wir Antikörper mit Spezifität für Pro/Ala‐reiche Sequenzen (PAS) beschrieben, die ein Spektrum an Bindungseigenschaften abdecken. Unser Ansatz hier beruht auf einer Chromatographiematrix, die mit einem niedrigaffinen PAS‐spezifischen Fab‐Fragment zum Zweck der spezifischen Adsorption des PASylierten Proteins aus einer makromolekularen Mischung funktionalisiert ist. Aufgrund vollständiger Abwesenheit hydrophober/aromatischer oder ionischer Gruppen in dem PAS‐Sequenzepitop wird die Bindung allein durch Van‐der‐Waals‐Kontakte und charakteristische Wasserstoffbrückenbindungen vermittelt. Überraschenderweise kann die selektive kompetitive Elution durch Anwendung des hochlöslichen und biologisch inaktiven Iminosäurederivats L‐Prolinamid erreicht werden. Basierend auf der spezifischen, aber hochdynamischen biomolekularen Wechselwirkung gestattet unser Verfahren die direkte Einschrittreinigung PASylierter Proteine aus einem Zellextrakt oder Kulturüberstand, wobei grobe Elutionsbedingungen, wie sie häufig für die konventionelle Affinitätschromatographie erforderlich sind, vermieden werden.