タンパク質の分離と精製は生化学の研究と応用で広く使用されており、重要な操作スキルです。典型的な真核細胞には何千もの異なるタンパク質が含まれており、非常に豊富なタンパク質もあれば、数コピーしか含まないタンパク質もあります。あることを勉強するためにタンパク質、最初に他のタンパク質や非タンパク質分子からタンパク質を精製する必要があります。

1.塩析方法タンパク質:

中性塩はタンパク質の溶解性に大きな影響を与えます。一般に、塩濃度が低い状態から塩濃度が増加すると、タンパク質の溶解度は増加します。これは塩漬けと呼ばれます。塩分濃度が増加し続けると、タンパク質の溶解度は多かれ少なかれ低下し、次々と析出します。この現象を塩析といいます。

2.等電点積層法：

タンパク質が静的な状態にあるとき、粒子間の静電反発力が最も小さくなるため、溶解度も最も小さくなります。さまざまなタンパク質の等電点は異なります。コンディショニング溶液のpHを利用してタンパク質の等電点に到達させて蓄積させることもできますが、この方法が単独で使用されることはほとんどなく、塩析法と組み合わせることができます。

3.透析と限外濾過：

透析では、半透膜を使用して、異なる分子サイズのタンパク質を分離します。限外濾過法は、高圧または遠心力を使用して、水やその他の小さな溶質分子を半透膜に通過させます。タンパク質膜上に残ります。異なる分子量のタンパク質を遮断するために、異なる細孔サイズを選択できます。

4.ゲル濾過法：

サイズ排除クロマトグラフィーまたはモレキュラーシーブクロマトグラフィーとも呼ばれるこれは、分子サイズに従ってタンパク質混合物を分離するための最も有用な方法の 1 つです。カラムでより一般的に使用される充填剤は、グルコース ゲル (Sephadex ged) とアガロース ゲル (アガロース ゲル) です。

5.電気泳動:

同じ pH 条件下では、異なる分子量と電場の異なる電荷により、さまざまなタンパク質を分離できます。両性電解質をキャリアとして使用する等電点電気泳動に注目してください。電気泳動中、両性電解質は正極から負極に徐々に加えられる pH 勾配を形成します。ある電荷を持ったタンパク質がその中を泳ぐと、タンパク質同士が到達します。電気点のpH位置は不連続であるため、さまざまなタンパク質の分析・調製に利用できます。

6.イオン通信クロマトグラフィー：

イオン伝達剤には、カチオン性伝達剤（カルボキシメチルセルロース、CMセルロースなど）およびアニオン性伝達剤（ジエチルアミノエチルセルロース）が含まれる。イオンコミュニケーションクロマトグラフィーカラムを通過すると、イオンコミュニケーション剤と逆の電荷を持つタンパク質がイオンコミュニケーション剤に吸着され、タンパク質pHやイオン強度を変えることで溶出します。

7.アフィニティークロマトグラフィー:

アフィニティークロマトグラフィーは、タンパク質を分離するのに非常に有用な方法です。多くの場合、精製対象の特定のタンパク質を、乱雑なタンパク質混合物から高純度で分離するのに必要なステップは 1 つだけです。

この方法は、特定のタンパク質とリガンド (リガンド) と呼ばれる別の分子との共有結合ではなく特異的な結合に基づいています。

基本原則:

タンパク質は組織や細胞内で乱雑な混合物として存在し、各種類の細胞には何千もの異なるタンパク質が含まれています。したがって、タンパク質間の区別は生化学の重要な部分であり、それだけではありません。または、既製の一連の方法を使用すると、乱雑に混合されたタンパク質からあらゆる種類のタンパク質を除去できるため、複数の方法が組み合わせて使用​​されることがよくあります。