단백질 정제 방법 및 원리

광대 한 생화학 및 분자 생물학 분야에서, 단백질 정제는 복잡한 생물학적 샘플로부터 단일 표적 단백질을 정확하게 추출하고 정제하는 것을 목표로하는 중요한 기술이다. 이 과정은 높은 정확도를 필요로 할뿐만 아니라 단백질의 물리적 및 화학적 특성과 생물학적 활동 보호를 고려해야합니다. 단백질 정제를보다 빠르고 편리하게 수행하기 위해 과학자들은 다양한 단백질 정제 방법을 연구했습니다.

1. 소금 분석 방법

원리 : 소금 방법은 단백질 용액에 고농도의 중성 염 (암모늄, 황산 나트륨 등)을 첨가하여 침전 및 침전물에 고농도의 중성 염 (예 : 고농도의 황산 암모늄, 황산나트륨 등)을 첨가하여 물 내 단백질의 용해도를 감소시키는 것입니다. 염의 해리에 의해 생성 된 이온은 용액에서 대부분의 자유 수에 대해 경쟁하여 단백질의 수화를 파괴하여 용해도를 감소시켜 단백질 침전을 유발할 것이다. 또한, 염의 해리는 또한 단백질의 약한 전해질의 해리를 억제하고, 단백질의 전하를 줄이며, 응집 및 침전물을 더 쉽게 만들 수있다.

2. 투석 및 한외 여과

원칙:

1. 투석 : 소분자 화합물 만 스며 들어 작은 분자 화합물 (예 : 염, 소분자 대사 산물 등)으로부터 단백질을 농축하거나 소분자 불순물을 제거하는 목적을 달성 할 수있는 반투과성 막을 사용하십시오.

2. Ultrafiltration : 특정 압력 하에서, 소분자 용질 및 용매는 특정 기공 크기 (Ultrafiltration Membrane)의 특수 박막을 통과하는 반면, 큰 분자 용질 (단백질)이 가로 쳐서 초기 농도 및 단백질의 정제를 달성합니다.

3. 전기 영동 방법

원리 : 단백질은 다른 전하 및 분자량으로 인해 전기장에서 이동하여 다른 전기 영동 대역을 형성합니다. 전기 영동 조건 (예 : 전기장 강도, 완충 pH 값 등)을 조정함으로써 단백질 분리 및 정제가 달성 될 수 있습니다. 일반적으로 사용되는 전기 영동 방법은 SDS- 폴리 아크릴 아미드 겔 전기 영동 (SDS-PAGE), 등전 초점 전기 영동 및 양방향 겔 전기 영동을 포함한다.

4. 크로마토 그래피 (크로마토 그래피)

원리 : 크로마토 그래피 방법은 정지상과 이동상 사이의 각 단백질 분자의 다른 분포 계수를 사용하여 분리를 달성하는 방법입니다. 분리 원리에 따르면, 크로마토 그래피는 다음을 포함하여 많은 유형으로 나눌 수 있습니다.

1. 겔 여과 (분자 체 크로마토 그래피) : 단백질 분자 크기의 차이에 기초한 분리. 크로마토 그래피 컬럼에는 작은 기공 (예 : 덱스 트란 겔)이있는 입자로 채워진다. 소분자 단백질은 입자로 들어갈 수 있지만 큰 분자 단백질은 할 수 없습니다. 따라서, 상이한 분자량의 단백질은 크로마토 그래피 컬럼에서 상이한 체류 시간을 가지므로 분리를 달성한다.

2. 이온 교환 크로마토 그래피 : 단백질의 전하 차이에 따라 분리. 크로마토 그래피 컬럼은 하전 수지로 채워지고 단백질 교환은 수지로 전하되고, 단백질은 완충액의 이온 농도 또는 pH 값을 변화시킴으로써 분리된다.

3. 친 화성 크로마토 그래피 : 표적 단백질과 특정 친화력 제 (예 : 항체, 리간드, 금속 이온 등) 사이의 높은 친화력을 사용하여 분리합니다. 친화 체는 크로마토 그래피 컬럼에 고정되고, 소매에 결합 한 후 표적 단백질은 컬럼 상에 유지된다. 표적 단백질은 용리 조건 (예 : pH, 특정 리간드의 첨가 등)을 변화시킴으로써 탈착 및 수집된다.

V. 초 원심 분리

원리 : 단백질의 밀도와 형태 학적 차이에 따라 분리됩니다. 초 원심 세력의 작용하에, 상이한 밀도 및 형태의 단백질은 원심 분리 튜브에서 상이한 정착 밴드를 형성하여 분리를 달성 할 것이다. 초 원심 분리는 종종 다른 크기와 밀도의 소기관에서 단백질을 분리하는 데 사용됩니다.

VI. 다른 방법

상기 방법 외에도, 등전점 침전 방법, 유기 용매 침전 방법, 역류 크로마토 그래피 방법 및 소수성 상호 작용 크로마토 그래피 방법과 같은 다양한 단백질 정제 방법이있다. 이 방법들은 그들 자체의 장점과 단점이 있으며 다른 유형의 단백질 정제 요구 사항에 적합합니다.

단백질 정제는 표적 단백질 및 실험 요구의 특성에 기초하여 단계별 정제를위한 적절한 정제 방법의 선택 또는 여러 방법의 조합을 요구하는 복잡하고 미세한 과정이다. 정제 조건과 기술적 수단을 지속적으로 최적화함으로써, 고순도 및 고 활성 표적 단백질을 얻을 수있어, 후속 생물학적 연구 및 응용에 대한 강력한 지원을 제공한다.