Подавление лейкозов сывороткой животных с содержанием L-аспарагиназы
Как и ожидалось, сыворотка тех именно животных, у которых найдена L-аспарагиназа, подавляла те лейкозы, на которые оказывала действие сыворотка морских свинок. В сыворотке агути фермента содержалось в шесть раз больше, чем в сыворотке морских свинок. В сыворотке более дальних родственников морской свинки — представителей других надсемейств того же подотряда — аспарагиназа отсутствовала. Значит, присутствие аспарагиназы в крови грызунов есть фило-генетический признак, возникновение которого следует отнести к периоду эволюции, предшествовавшему дивергенции Cavioidea.
Аспарагиназа имеется во многих клетках животных и растений. Представители надсемейства Cavioidea необычны в том отношении, что у них фермент высвобождается из клеток и циркулирует в крови. Сначала казалось, что лучше всего экстрагировать аспарагиназу из микроорганизмов, но первые попытки в этом направлении успеха не имели.
После этой неудачи наиболее удобным источником фермента некоторое время считалась сыворотка агути. В 1965 г. группа бразильских врачей применила эту сыворотку в одном из клинических случаев лейкоза. Наконец, Машбёрн и Дж. Ристон младший обнаружили, что против мышиного лейкоза весьма эффективна аспарагиназа, выделенная из обычной кишечной палочки Escherichia coli. Поскольку бактерии Е. coli давно уже культивируются в огромных количествах, в наших руках оказываются практически неистощимые запасы нужного нам фермента.
Аспарагиназы разных организмов слегка различаются по структуре и свойствам, но всех их объединяет способность разрушать аспарагин. Теперь мы уже знаем, что аспарагиназы различного происхождения в разной мере эффективны в отношении лейкоза. Некоторые аспарагиназы слишком быстро удаляются из организма, другие могут почему-либо инактивироваться в организме и т. д. Например, аспарагиназа дрожжей вообще не действует на лейкоз. Е. coli синтезирует две формы фермента, но только одна из них (ЕС-2) обладает противолейкозной активностью. Обычно не-активная форма (ЕС-1) удаляется в процессе многостадийной экстракции (смотрите рисунок ниже).
Выделение L-аспарагиназы
Здесь в схематическом виде показан процесс выделения фермента из бактерий. Источником аспарагиназы служит обыкновенная кишечная палочка Escherichia coli. Из ферментера (1), в котором бактерии выращиваются в больших количествах, культура поступает в центрифугу (2). Культуральную жидкость удаляют, а клетки переносят в гомогенизатор (3), в котором разрушаются оболочки бактериальных клеток. Дальнейшие операции (4—14) — высаливание, электрофорез, ионный обмен, фильтрование — предназначены для удаления всех компонентов, кроме L-аспарагиназы ЕС-2. Конечный продукт подвергается лиофильной сушке и хранится до момента употребления.
«Молекулы и клетки», под ред. акад. Г.М.Франка
