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《親和層析技術(shù)在生物科學(xué)中的應(yīng)用及發(fā)展》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)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(xué)中的應(yīng)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(yīng)用,以下是小編搜集整理的一篇探究親和層析技術(shù)應(yīng)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(yīng)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(xì)胞、細(xì)胞器、病毒等)的分離和純化,是蛋白質(zhì)組學(xué)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(jìn)展,概述了親和層析技術(shù)在蛋白質(zhì)組學(xué)以及在其他方面的應(yīng)用和發(fā)展動(dòng)態(tài)?! £P(guān)鍵詞:親和層析;基本原理;類型;應(yīng)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(biāo)產(chǎn)物,使目標(biāo)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。現(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(xì)胞及細(xì)胞表面物等等。基于此,本文針對親和層析的基本類型,配體的選擇和親和層析在生物學(xué)特別是蛋白質(zhì)組學(xué)中的應(yīng)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?! ?.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(yīng)用相當(dāng)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(biāo)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(biāo)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(yīng)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(jìn)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(biāo)記的抗體或模擬分析物來進(jìn)行間接的被分析物的分析。常用標(biāo)記如酶標(biāo)記、熒光標(biāo)記、化學(xué)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(luò)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(tuán)的蛋白質(zhì)可以通過金屬離子親和層析得到分離?! ?.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(jià)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(diǎn)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(jìn)行?! ?親和層析配體的設(shè)計(jì)以及應(yīng)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(yīng)用于蛋白質(zhì)組學(xué)和其他領(lǐng)域的研究。盡管其具有很大潛力,但針對每個(gè)目標(biāo)是否能得到適當(dāng)?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(jìn)行設(shè)計(jì)和組合化學(xué)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(qiáng)的配體的創(chuàng)新方法?! ?.1親和層析配體的設(shè)計(jì) 依據(jù)蛋白結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)配體:理性設(shè)計(jì)配體的策略包括從合適的數(shù)據(jù)庫獲取關(guān)于目標(biāo)蛋白結(jié)構(gòu)信息并確定蛋白上可能的結(jié)合位點(diǎn)。目標(biāo)位點(diǎn)可能是一活性位點(diǎn)、裸露于溶劑的區(qū)域或是參與同一中性互補(bǔ)配體相結(jié)合的部位。依據(jù)蛋白結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)配體要考慮兩個(gè)重要因素:第一,正確地預(yù)計(jì)被設(shè)計(jì)的配體構(gòu)像的能
7、力;第二,正確預(yù)計(jì)配體的親和力的能力。一些成功地利用蛋白設(shè)計(jì)配體的方法已報(bào)道。例如,針對L-乳酸脫氫酶而設(shè)計(jì)的蒽醌模仿生物的染料―配體。 依據(jù)蛋白功能設(shè)計(jì)配體:當(dāng)目標(biāo)蛋白的三維結(jié)構(gòu)未知的時(shí)候,可依據(jù)蛋白的功能對配體進(jìn)行設(shè)計(jì),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(fù)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(diǎn)形成合適的相互作用所需的幾何