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《親和層析技術(shù)在生物科學中的應用及發(fā)展》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、親和層析技術(shù)在生物科學中的應用及發(fā)展近年來,高速發(fā)展的生物制藥工業(yè)已廣泛應用,以下是小編搜集整理的一篇探究親和層析技術(shù)應用的論文范文,歡迎閱讀參考?! 。航鼛资陙?,親和層析技術(shù)發(fā)展十分迅速,廣泛應用于生物分子(如結(jié)合蛋白、酶、抑制劑、抗原、抗體、激素、激素受體、糖蛋白、核酸及多糖類等)及組織(如細胞、細胞器、病毒等)的分離和純化,是蛋白質(zhì)組學研究中重要的技術(shù)之一。介紹了親和層析的基本類型及配體合成的研究進展,概述了親和層析技術(shù)在蛋白質(zhì)組學以及在其他方面的應用和發(fā)展動態(tài)。 關(guān)鍵詞:親和層析;基本原理;類型;應用 親和層析(amnitychromaloSraphy)是利用偶聯(lián)
2、親和配體的親和吸附介質(zhì)為固定相親和吸附目標產(chǎn)物,使目標產(chǎn)物得到分離純化的液相層析法,近幾十年來,親和層析技術(shù)發(fā)展十分迅速,并在生物技術(shù)產(chǎn)品、生物分子及組織的分離和純化領(lǐng)域取得令人矚目的成就?,F(xiàn)已廣泛用于分離純化蛋白質(zhì)、肽、酶及其底物和抑制劑、抗體及抗原、核酸及其特異性作用物、激素及受體、細胞及細胞表面物等等?;诖耍疚尼槍τH和層析的基本類型,配體的選擇和親和層析在生物學特別是蛋白質(zhì)組學中的應用等方面作一介紹?! ?親和層析的類型 親和層析柱中被固定的配體是決定親和層析成功的關(guān)鍵因素。根據(jù)配體與生物大分子之間相互作用體系不同,可以把親和層析分為以下4種類型?! ?.1生物親和
3、層析(BAFC) 生物親和層析是利用自然界中存在的生物特異性相互作用物質(zhì)對的親和層析。通常具有高的選擇性。典型的物質(zhì)對有酶-底物、酶-抑制劑、激素―受體等。 1.2免疫親和層析(1AFC) 利用抗原抗體中的一方為配體,親和吸附另一方的分離系統(tǒng),稱免疫親和層析,免疫親和層析應用相當廣泛,許多典型的親和層析純化蛋白質(zhì)的過程已經(jīng)使用了單克隆抗體作為親和配體,目前,利用抗體-抗原模式,有可能得到每一種目標蛋白的單抗,然后以單抗為配基,通過親和層析技術(shù)分離純化目標蛋白質(zhì)。此種方法的純化倍數(shù)活性回收率非常高。蛋白A和蛋白C作為抗體結(jié)合蛋白已被應用于免疫親和層析技術(shù),是分析人類免疫球蛋
4、白,特別是IgG―類抗體的很好的免疫親和層析的配體。用免疫層析柱進行各種類型的免疫檢測被稱為免疫檢測法,特別適用于檢測含量低微的樣品。免疫檢測法利用被標記的抗體或模擬分析物來進行間接的被分析物的分析。常用標記如酶標記、熒光標記、化學熒光等?! ?.3金屬離子親和層析(IMAC) 金屬離子親和層析是利用金屬離子的絡合物或形成整合物的能力吸附蛋白質(zhì)的分離系統(tǒng)。目的蛋白質(zhì)表面暴露的供電子氨基酸殘基,如組氨酸的咪唑基,半胱氨酸的巰基和色氨酸的吲哚基,十分有利于蛋白質(zhì)與固定化金屬離子結(jié)合,這是IMAC用于蛋白質(zhì)分離純化的根據(jù)。金屬離子如鋅和銅,已發(fā)現(xiàn)能很好地與組氨酸的咪唑基及半胱氨酸的
5、巰基結(jié)合。含有不同數(shù)量的這些基團的蛋白質(zhì)可以通過金屬離子親和層析得到分離。 1.4擬生物親和層析(BiomimeticAFC) 擬生物親和層析是利用部分分子相互作用,模擬生物分子結(jié)構(gòu)或某特定部位。以人工合成的配基為固定相吸附目的蛋白質(zhì)的親和層析,如以染料親和層析(DAFC)和氨基酸(包括多肽親和層析(AALA)。染料配基,例如三嗪(triazine)或三苯甲烷化合物,能通過共價鍵牢固地結(jié)合到親和載體上,染料配體與很多蛋白以及酶的活性位點相互作用,以模仿這些生物分子的底物、輔助因子或結(jié)合劑的形式進行?! ?親和層析配體的設計以及應用組合方法篩選配體 親和層析是一種非常有效的
6、大規(guī)模純化生物技術(shù)產(chǎn)品的分級分離技術(shù)并已廣泛應用于蛋白質(zhì)組學和其他領(lǐng)域的研究。盡管其具有很大潛力,但針對每個目標是否能得到適當?shù)呐潴w,親和層析方法的利用是受到限制的。近年來發(fā)展的利用分子模型對配體進行設計和組合化學相結(jié)合已經(jīng)成為一種為特定生物技術(shù)需求產(chǎn)生新穎而特異性強的配體的創(chuàng)新方法?! ?.1親和層析配體的設計 依據(jù)蛋白結(jié)構(gòu)設計配體:理性設計配體的策略包括從合適的數(shù)據(jù)庫獲取關(guān)于目標蛋白結(jié)構(gòu)信息并確定蛋白上可能的結(jié)合位點。目標位點可能是一活性位點、裸露于溶劑的區(qū)域或是參與同一中性互補配體相結(jié)合的部位。依據(jù)蛋白結(jié)構(gòu)設計配體要考慮兩個重要因素:第一,正確地預計被設計的配體構(gòu)像的能
7、力;第二,正確預計配體的親和力的能力。一些成功地利用蛋白設計配體的方法已報道。例如,針對L-乳酸脫氫酶而設計的蒽醌模仿生物的染料―配體。 依據(jù)蛋白功能設計配體:當目標蛋白的三維結(jié)構(gòu)未知的時候,可依據(jù)蛋白的功能對配體進行設計,并依賴于考慮配體一定的結(jié)構(gòu)特征。歸納如下: 1)符合一定要求的分子的形狀。例如,線形帶負電荷的分子肝磷脂對于純化DNA-結(jié)合酶是一種常規(guī)方法,另外純化核苷酸結(jié)合酶的配體三嗪染料CibacronBlue3GAca具備能與一些酶的核苷酸結(jié)合位點形成合適的相互作用所需的幾何