Purification and characterization of the bacterial plasminogen activator staphylokinase secreted by a recombinant Bacillus subtilis

A gene coding for the bacterial plasminogen activator staphylokinase (SAK) was cloned from Staphylococcus aureus bacteriophage 42D into an exoprotease reduced mutant strain of Bacillus subtilis (1). Yields of up to 50 mg SAK per litre of culture supernatant were obtained depending on the medium used. SAK purified by ion exchange chromatography and gel filtration had a specific activity of 16 000 units/mg protein. Isoelectric focusing of the purified SAK revealed heterogeneity with respect to the isoelectric points. Four different SAK proteins were identified among which the majority fraction had an IEP of 6.3 and a N-terminal amino acid sequence of NH₂-Lys-Gly-Asp… This N-terminus was 10 amino acids downstream of the expected signal peptide cleavage site beyond AA 27. It resulted most likely from a postsecretory proteolytic modification of the transiently appearing and correct processing product. In contrast to other plasminogen activators SAK was found to be resistant to proteolytic inactivation by plasmin.

Das Gen für den bakteriellen Plasminogenaktivator Staphylokinase (SAK) wurde aus dem Staphylococcus aureus-Bakteriophagen 42D in Bacillus subtilis kloniert (1). In Abhängigkeit vom verwendeten Medium wurden Ausbeuten bis zu 50 mg SAK per Liter Kulturüberstand erreicht. Mittels Ionenaustauschchromatographie und Gelfiltration gereinigte SAK hatte eine spezifische Aktivität von 16 000 Einheiten/mg Protein. Isoelektrische Fokussierung gereinigter SAK zeigte eine Heterogenität des Präparats hinsichtlich der isoelektrischen Punkte. Vier verschiedene Staphylokinaseproteine wurden identifiziert, von denen die Majoritätsfraktion einen IEP von 6,3 und eine N-terminale Aminosäuresequenz von NH₂-Lys-Gly-Asp… aufwies. Dieser N-Terminus lag 10 Aminosäuren stromabwärts des erwarteten Signalpeptidspaltortes. Dies ist wahrscheinlich auf eine postsekretorische proteolytische Modifikation des kurzlebigen korrekten Processing-Produktes zurückzuführen. Im Gegensatz zu anderen bekannten Plasminogenaktivatoren war SAK resistent gegen proteolytische Inaktivierung durch Plasmin.