Structural studies on human serum γ‐globulins and myeloma proteins. II. Cleavage of disulfide bonds of the globulins with sulfite and recombination of the fragments

The disulfide bonds of human serum γ-globulins were cleaved with sulfite in the presence of complex cupric ions. Sedimentation and viscosity measurements showed that the molecular weight of thus treated γ-globulin (I) was the same as that of the untreated γ-globulin in neutral or alkaline solutions. However, dissociation was observed in glycine-HCl buffer of pH 2.3, and in N acetic acid. Analysis on Sephadex G-100 yielded two fractions corresponding to PORTER's A and B chains. The ratio of A:B was near 72:28, and it was independent of the sulfite concentration and reaction time. Free SH groups could not be detected. Immunodiffusion experiments showed that both A and B fractions retained antigenic properties to anti-7 S human γ-globulin antisera. A and B were antigenically different, and B reacted well with anti-BENCE-JONES protein antisera. Similarity of B to BENCE-JONES proteins was shown also in solubility at high temperatures and polyacrylamide gel electrophoresis. It was shown by sedimentation, viscosity, and optical rotatory dispersion analysis that I after dissociation in N acetic acid formed complexes by removal of the acid, which were very similar to I before acetic acid treatment. It was also shown that, when I was treated with mercaptoethanol, macromolecules were formed which were similar to original γ-globulins in immunodiffusion and in molecular weight and rigidity. These facts suggest a possibility to reconstitute γ-globulins (antibodies) from their separated chains. Die Disulfidbrucken, welche die Peptidketten in Makromolekulen von γ-Globulinen des menschlichen Blutserums zusammenhalten, wurden durch Sulfit- und ammoniakalische Kupferkomplexionen gespalten. Durch Sedimentations- und Viskositatsmessungen wurde gezeigt, das das Molekulargewicht dieses Produkts (I) gleich dem des nativen Globulins ist; dagegen konnte Dissoziation in Glykokoll-HCl-Puffer, pH 2,3, sowie in 1 n Essigsaure festgestellt werden. Die Gelfiltrierungsanalyse mit Sephadex G-100 zeigte, das I aus zwei Komponenten zusammengesetzt ist, welche PORTERS A und B Polypeptidketten entsprechen. Das Molverhaltnis von A:B war nahezu 72:28 und war unabhangig von der Konzentration des Sulfits und der Reaktionszeit. Freie SH-Gruppen konnten in den Fragmenten nicht gefunden werden. Durch Immunodiffusionsexperimente wurde gezeigt, das A und B ihre antigenen Eigenschaften gegen Anti-7-S-γ Globulin-Antisera behalten hatten. Ferner wurde gezeigt, das A und B antigen verschieden sind und das Fraktion B gut mit Anti-BENCE-JONES-Protein-Antisera reagiert. B verhielt sich auch hinsichtlich seiner Loslichkeit bei hohen Temperaturen und Elektrophorese in Polyacrylamidgel den BENCE-JONES-Proteinen ahnlich. Durch Sedimentations- und Viskositatsmessungen sowie Rotationsdispersion wurde gezeigt, das die in Essigsaure gelosten Fragmente nach Entfernung der Essigsaure einen Komplex bilden, der dem undissoziierten I ahnlich ist. Es wurde gefunden, das Behandlung von I mit Merkaptoathanol die Bildung von Makromolekulen hervorruft, welche dem ursprunglichen γ-Globulin immunochemisch und bezuglich Molekulargewicht und Starrheit anlich sind. Diese Ergebnisse zeigen, das es msglich zu sein scheint, die Makromolekule der γ-Globuline (Antikorper) aus ihren Polypeptidketten zu rekonstruieren.