如何選擇層析方法
當目標蛋白的物理特性如分子 量、等電點等都不清楚時,可用PAGE電泳方法或層析方法加以測定。分離范圍廣闊的Superose HR適合測定未知蛋白的分子量。用少量離子交換介質在多個含不同pH緩沖液的試管中,可簡單地測出pI, 并確定純化用緩沖液的最佳pH。
選擇層析方法
在對目標蛋白的特性或樣品成分不太了解,可嘗試幾種不同的純化方法:
一、使用最通用的凝膠過濾方法,選擇分離范圍廣泛的介質如Superose、Sephacryl HR根據分子量將樣品分成不同組份。
二、用含專一配體或抗體的親和層析 介質結合目標蛋白。也可用各種活化偶聯介質偶聯目標蛋白的底物、受體等自制親和介質,再用以結合目標蛋白。一部即可得到高純度樣品。
三、大體積的樣品、常使用離子交換層析 加以濃縮及粗純化。高鹽洗脫的樣品,可再用疏水層析純化。疏水層析利用高鹽吸附、低鹽洗脫的原理,洗脫樣品又可直接上離子交換等吸附性層析。兩種方法常被交替使用于純化流程中。
純化大量粗品
處理大量原液時,為避免堵塞柱子,一般使用Sepharose Big Beads、SepharoseXL、Sepharose Fast Flow等大顆粒離子交換介質。擴張柱床吸附技術利用多種STREAMLINE截止,直接從含破碎細胞或組織萃取物的發酵液中俘獲蛋白。將離心、超濾、初純化結合為一,提高回收率,縮短純化周期。
純化硫酸氨樣品
硫酸氨沉淀方法常被用來初步凈化樣品,經處理過的樣本處于高鹽狀態下,很適合直接上疏水層析。若作離子交換,先用HiTrap HIC Test Kit和RESOURCE HIC Test KIT可在八種疏水介質中選擇最適合介質及最佳的純化條件。低鹽洗脫的樣品可稍加稀釋或直接上其他吸附性層析。
純化糖類分子
固化外源凝集素如刀豆球蛋白、花生、大麥等的凝集素,結合碳水化合物的糖類殘基,很適合用作分離糖化細胞膜組分、細胞、甚至亞細胞細胞器,純化糖蛋白等。附上外源凝集素的Sepharose 6MB親和層析介質,可俘獲整個細胞或大復合物,如膜囊等。
純化膜蛋白
膜蛋白分離長使用去污劑使其保持活性。離子性去污劑應選用與目標蛋白電荷相反者,以避免在作離子交換時蛋白競爭交換介質,藉此除去去污劑。非離子性去污劑可用疏水層析法除去。
純化單抗、抗原
單抗多為IgG,來源主要是腹水和混合瘤培養上清夜。腹水有大量白蛋白、轉鐵蛋白和宿主抗體等。Protein G和ProteinA對IgG的Fc區有專一性親和作用,能一步醇化各種不同源的IgG。血清互補劑如小牛血清可先用蛋白G預處理,在培養前除去IgG。重組蛋白A介質rProtein A Sepharose FF對IgG有更高的栽量和專一性,基團脫落更少。脫落的rProtein A用離子交換Q Sepharose Hp或凝膠過濾Superdex 200,很容易去除。
疏水層析pheny1 Sepharose HP也很適合純化IgG。宿主抗體和污染IgG可用凝膠過濾Superdex 200在精細純化中去除。
純化IgG抗原最有效的方法是用活化偶聯介質如CNBr、NHs activated Sepharose FF偶聯IgG,再進一步獲取IgG抗原。
HiTrap IgM是用來純化融合瘤細胞培養的單抗IgM,結合量達5mg IgM。HiTrap IgY是專門用來從蛋清里純化IgY,結合量達100 mg純IgY。
純化重組蛋白
重組蛋白在設計、構建時應已融化入純化構想。樣品多夾雜了破碎細胞或溶解產物,擴張柱床吸附技術STREAMLINE便很適合作粗分離。
純化包涵體蛋白
包涵體蛋白往往需溶于6M鹽酸胍或尿素中。高化學穩定性的Sepharose12及Sepharose 6FF凝膠過濾介質很適合在變性條件下做純化。變性純化后的蛋白質需要復性至蛋白的天然構象。Superdex75、Q Sepharose FF和pheny1 Sepharose FF 分別被發現有助包涵體蛋白的復性。一般包涵體蛋白樣品的純度越高復性效果越好。SOURCE 30 RPC反相層析介質很適合純化復性前的粗品,并可以使1M NaOH重生。此方法純化后的包涵體蛋白,復性回收效率明顯提高。
包涵體蛋白固相復性
將包涵體蛋白在變性條件下固定(吸附)在層析介質上,一般用Sepharose FF離子交換層析介質。去除變性劑后,蛋白在介質上成功復性,再將復性好的蛋白洗脫下來。固相復性避免了一般復性過程中蛋白聚體的形成,所以復性锝率更高,而且無需大量稀釋樣品,并將復性和初純化合二為一,大大節省時間及提高回收率。
固相復性方法也被用于以HiTrap Chelating金屬螯合層析直接復性及純化包涵體形式表達的組胺酸融合蛋白;以及以HiTrap Heparin肝素親和層析直接復性及純化包涵體形式表達的含多個賴氨酸的融合蛋白。兩種親和層析預裝柱均可反復多次重復使用。
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