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重組蛋白分離純化的基本原則
  • 發(fā)布日期:2018-05-17      瀏覽次數(shù):3460
    • 不管黑貓白貓,抓到老鼠就是好貓,對純化來講亦如此,能拿到純度好的蛋白,符合純化要求就是硬道理。不同蛋白純化工藝不同,即使相同的原料也有不同的純化方案。蛋白質(zhì)純化方法的選擇主要是利用不同蛋白質(zhì)之間的相似性與差異,依據(jù)蛋白之間的相似性可以去除非蛋白物質(zhì),在根據(jù)蛋白的差異性將目的蛋白分離出來,所以要取得好的純化結(jié)果所可以采用的策略及原則卻是共通的。

      1. 針對不同的產(chǎn)物表達形式采用不同的策略:

      a) 融合型表達重組蛋白,一般胞內(nèi)可溶性的,擬選用親和層析進行純化;

      b) 分泌型表達的重組蛋白,通常體積大、濃度低,因此應(yīng)在純化之前采用沉淀或超濾等方法先進行濃縮處理;

      c) 包涵體型表達的重組蛋白,應(yīng)先離心回收包涵體;

      d) 表達在細胞膜和細胞壁之間的間隙中的蛋白質(zhì),應(yīng)用低濃度的溶菌酶,然后再用滲透壓休克法釋放重組蛋白。

      2. 針對不同性質(zhì)的重組蛋白選擇不同的層析類型:

      a) 離子交換法(IEX):等電點處于區(qū)域(PI≤5 或 PI≥8)的重組蛋白應(yīng)選 IEX 進行分離,這樣很容易除去幾乎所有的雜蛋白。

      b) 親和層析(AC):重組蛋白特異性的配體、底物、抗體、糖鏈等都是親和層析純化的重要條件,原則是它們與目的蛋白之間的解離常熟應(yīng)在合適的范圍內(nèi)(10-8—10-4mol/L)

      c) 疏水(HIC)和反相層析:根據(jù)蛋白質(zhì)的疏水性差異進行分離的。

      d) 凝膠過濾層析(GF): 根據(jù)蛋白的分子量進行分離。

      3. 每一種方法都有分辨率、處理量、速度和回收率之間的平衡:

      a) 分辨率:由選擇的方法和層析介質(zhì)生成窄峰的能力來完成。當雜質(zhì)和目的蛋白性質(zhì)相似是,在純化的zui后階段分辨率是選擇層析方法的重要考量標準。

      b) 處理量:指在純化過程中目標蛋白的上樣體積和濃度等。

      c) 速度:在初純化中是重要因素,此時雜質(zhì)如蛋白酶必須盡快去除。

      d) 回收率:隨著純化的進行漸趨重要,因為純化產(chǎn)物的價值在增加。

      4. 多種分離純化技術(shù)聯(lián)合運用:

      a) 選能除去含量zui多雜質(zhì)的方法;

      b) 盡量選擇的分離方法;

      c) 將zui費時、成本zui高的分離純化方法安排在zui后階段。

      d) 通過組合各種方法使純化步驟之間的樣品處理減至zui少,以避免需要調(diào)節(jié)樣品。*個步驟的產(chǎn)物的洗脫條件應(yīng)適宜下一個步驟的起始條件。

      e) 如果對目的蛋白的性質(zhì)了解甚少的情況下,可采用 IEX-HIC-GF 的聯(lián)合運用作為標準方案。 常用層析方法的分離特點:

      5. 重組蛋白分離純化的共同參考階段:

      a) 捕獲階段:目的蛋白的澄清、濃縮和穩(wěn)定。選擇對目的蛋白具有zui高選擇性或/和處理量的方法。

      b) 中度純化階段:目標是除去大多數(shù)大量雜質(zhì),如其它蛋白、核酸、內(nèi)毒素和病毒等。

      c) 精純階段:除去殘余的痕量雜質(zhì)和必須去除的雜質(zhì)。

      三階段純化策略中每一種方法的適用性:      
       

      層析方法
      主要特點捕獲中度純化精純樣品起始狀態(tài)樣品zui終狀態(tài)
      IEX高分辨率 高容量 高速度★★★★★★★★★ 低離子強度 樣品體積不限 高離子強度或pH改變 樣品濃縮
      HIC 分辨率好 容量好 高速度★★★★★高離子強度 樣品體積不限低離子強度 樣品濃縮
      AC高分辨率 高容量 高速度★★★★★★★★結(jié)合條件特殊 樣品體積不限洗脫條件特殊 樣品濃縮
      GF高分辨率 (使用Supedex) ★★★樣品體積(<總柱體積的5%)和流速范圍有限制緩沖液更換 樣品稀釋
      RPC高分辨率 ★★★需要有機溶劑在有機溶劑中,有損失生物活性的風險
       

        

       

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