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1、如何選擇凝膠生物分子下游純化的對(duì)象一般包括蛋白、酶、重組蛋白、單抗、抗體及抗原、肽類、病毒、核酸等。純化前首先需要測(cè)定生物分子的各物理和化學(xué)特性,然后通過(guò)實(shí)驗(yàn)選擇出最有效的純化流程。1.測(cè)定------分子量、PI當(dāng)目標(biāo)蛋白的物理特性如分子量、PI等都不清楚時(shí),可用PAGE電泳方法或?qū)游龇椒右詼y(cè)定。分離范圍廣闊的SuperoseHR預(yù)裝柱很適合測(cè)定未知蛋白的分子量。用少量離子交換介質(zhì)在多個(gè)含不同PH緩沖液的試管中,可簡(jiǎn)易地測(cè)出PI,并選擇純化用緩沖液的最佳PH。2.選擇------層析方法若對(duì)目標(biāo)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]
2、使用最通用的凝膠過(guò)濾方法,選擇分離范圍廣闊的介質(zhì)如Superose、SephacrylHR依據(jù)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(zhì)結(jié)合目標(biāo)蛋白。亦可用各種活化偶聯(lián)介質(zhì)偶聯(lián)目標(biāo)蛋白的底物、受體等自制親和介質(zhì),再用以結(jié)合目標(biāo)蛋白。一步即可得到高純度樣品。三]體積大的樣品,往往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。3.純化------大量粗品處理大量原液時(shí),為避免堵塞柱子,一般使用sepharos
3、ebigbeads、sepharoseXL、sepharosefastflow等大顆粒離子交換介質(zhì)。擴(kuò)張柱床吸附技術(shù)利用多種STREAMLINE介質(zhì),直接從含破碎細(xì)胞或組織萃取物的發(fā)酵液中俘獲蛋白。將離心、超濾、初純化結(jié)合為一。提高回收率,縮短純化周期。4.純化------硫酸氨樣品硫酸氨沉淀方法常被用來(lái)初步凈化樣品,經(jīng)處理過(guò)的樣本處于高鹽狀態(tài)下,很適合直接上疏水層析。若作離子交換,需先用SephadexG-25脫鹽。疏水層析是較新技術(shù),隨著介質(zhì)種類不斷增多,漸被融入各生產(chǎn)工藝中。利用HitrapHICTestKit和RESOURCEHICTestKit可在
4、八種疏水介質(zhì)中選擇最適合介質(zhì)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它吸附性層析。5.純水-----糖類分子固化外源凝訂素如刀豆球蛋白、花生、大麥等凝集素,可結(jié)合碳水化合物的糖類殘基,很適合用作分離糖化細(xì)胞膜組份、細(xì)胞、甚至亞細(xì)胞細(xì)胞器,純化糖蛋白等。兩種附上外源凝集素的Sepharose6MB親和層析介質(zhì),專為俘獲整個(gè)細(xì)胞或大復(fù)合物,如膜囊等。6.純化------膜蛋白膜蛋白分離常使用去污劑以保持其活性。離子性去污劑應(yīng)選用與目標(biāo)蛋白相反電荷者,避免在作離子交換時(shí)和目標(biāo)蛋白競(jìng)爭(zhēng)交換介質(zhì),籍此除去去污劑。非離子性去污劑可以疏水層析除去。7.純化--
5、----單抗、抗原*單抗多為IgG。來(lái)源主要是腹水和融合瘤培養(yǎng)上清液。腹水有大量白蛋白、轉(zhuǎn)鐵蛋白和宿主抗體等。Mabselect、ProteinG和ProteinA對(duì)IgG的Fc區(qū)有專一性親和作用,能一步純化各種不同源的IgG。血清互補(bǔ)劑如小牛血清可先用蛋白G預(yù)處理,在培養(yǎng)前除去IgG。重組蛋白A介質(zhì)Mabselect和rProteinASepharoseFF對(duì)IgG有更高的載量和專一性,基團(tuán)脫落更少。脫落的rProteinA用離子交換QSepharoseHP或凝膠過(guò)濾Superdex200,很容易去除。*疏水層析PhenylSepharoseHP亦很適合純
6、化IgG。宿主抗體和污染IgG可用凝膠過(guò)濾Superdex200在精細(xì)純化中去除。*純化IgG抗原最有效的方法是用活化偶聯(lián)介質(zhì)如CNBr、NHsactivatedSepharoseFF偶聯(lián)IgG,再進(jìn)一步獲取IgG抗原。*HiTrapIgM是用來(lái)純化融合瘤細(xì)胞培養(yǎng)的單抗IgM,結(jié)合量達(dá)5mgIgM。HiTrapIgY是專門用來(lái)純化IgY,結(jié)合量達(dá)100mg純IgY。8.純化------重組蛋白重組蛋白在設(shè)計(jì)、構(gòu)建時(shí)應(yīng)已融入純化構(gòu)想。樣品多夾雜了破碎細(xì)胞或溶解產(chǎn)物,擴(kuò)張柱床吸附技術(shù)STREAMLINE便很適合做粗分離。Amershambiosciences提供
7、三個(gè)快速表達(dá)、一步純化的融合系統(tǒng)。一]GST融合載體使要表達(dá)的蛋白和谷胱甘肽S轉(zhuǎn)移酶一起表達(dá),然后利用GlutathioneSepharose4B作親和層析純化,再利用凝血酶或因子X(jué)a切開(kāi)。2.蛋白A融合載體使要表達(dá)的蛋白和蛋白A的IgG結(jié)合部位融合在一起表達(dá),以IgGSepharose6FF純化。二]含組氨酸標(biāo)記(Histidine-tagged)的融合蛋白可用ChelatingSepharoseFF螯合Ni2+金屬,在一般或變性條件(8M尿素)下透過(guò)組氨酸螯合融合蛋白。HisTrap試劑盒提供整套His-Tag蛋白的純化方法。9.純化------包涵體蛋
8、白包涵體蛋白往往需溶于6M鹽酸胍或8M尿素中。高化學(xué)