Методи фракціонування та очищення білків - студопедія

• осадження органічними розчинниками;

• розподілу в двофазних системах.

Як відомо, розчинення білків у воді пов'язано з гідратацією окремих молекул, що призводить до утворення навколо білкової молекули водних (гідратних) оболонок, що складаються з орієнтованих у певній формі в просторі молекул води. Ця вода (гідратної оболонки) відрізняється від чистого розчинника. Розчини білків відрізняються крайньою нестабільністю і під дією різноманітних факторів, що порушують гідратацію, білки легко випадають в осад. Тому додавання до розчину білка будь-яких водоотнимающих засобів (спирт, ацетон, концентровані розчини нейтральних солей лужних металів), а також вплив фізичних факторів (нагрівання, опромінення) призводить до дегідратації молекул і їх випадання в осад.

Висолювання. При Висолювання білка солями лужних і лужноземельних металів білок зазвичай не втрачає здатності розчинятися знову в воді після видалення солей (діалізом, гельфильтрацией). Наприклад: глобуліни випадають в осад при 50% насичення, а альбуміни при 100% насиченні розчину сульфатом амонію. При випаданні білкової молекули в осад, велике значення має не тільки концентрація солей, але температура і іонна сила.

Методи хроматографії. Метод хроматографії, розроблений в 1903 р російським ученим М.В. Кольором, заснований на здатності пігментів (або ін. Речовин) специфічно зв'язуватися з адсорбентом, укладеному в колонці; використовуються також процеси сорбції та десорбції. Застосовують різні методи хроматографії - адсорбционную, розподільну, іоннобменную.

Адсорбційна хроматографія - адсорбентом є активоване вугілля, глинозем або кремнію. Широко застосовуються для поділу білків і інші речовини.

Розподільна хроматографія. При цьому тверда фаза є тільки носієм для рідкої фази. Види: хроматографія на папері, на колонках, де в якості стаціонарної фази застосовують крохмаль або селикагель.

Ионообменная хроматографія. Іонообмінні смоли є полімерними органічними сполуками, що містять функціональні групи, здатні залучатися до іонний обмін.

Розрізняють аніонообменнікі (органічні підстави і аміни), катіонообмінники, що містять фенольні, сульфо-і карбоксильні групи. Широко застосовуються діетіламіноетілцеллюлоза (ДЕАЕ-целюлоза), тріетіламіноетіл (ТЕАЕ) і аміноетил (АЕ) - целюлози.

Аффинная хроматографія (або хроматографія по спорідненості) заснована на принципі виборчого взаємодії білків зі специфічними речовинами, закріпленими на носії. В якості носія застосовують активовану бромцианом сефарози (CNBr-сефароза), до якої приєднують різні речовини - субстрат, кофермент, антиген, гормон і т.д. Метод дозволяє одноетапно отримати високоочищений препарат білка.

Гель-фільтрація або метод молекулярних сит - широко застосовується для очищення білків від домішок.

За допомогою сефадексе (декстран, полісахарид мікробного походження, оброблений для поділу білків) можна розділити білки з різною молекулярною масою, так як зерна сефадексе різних номерів мають різного розміру пори, в які здатні проникати білки з певної молекулярної масою.

Метод електрофорезу заснований на відмінності в швидкості руху білків в електричному полі, яка визначається величиною заряду білка при певних рН і іонної силі розчину. Спочатку метод розроблений А. Тізеліус, останнім часом широко застосовується метод зонального електрофорезу білків на різних носіях - на папері (целюлози), крохмалі, в поліакриламідному гелі. Метод диск-електрофорезу в поліакриламідному гелі дозволяє отримати до 50 фракцій білків, тобто має дуже високу роздільну здатність.

Ізоелектричного фокусування білків - на амфолінах дозволяє виділити індивідуальні білки в препаративних кількостях.

Ультрацентрофугування в градієнті щільності сахарози або хлориду цезію набуло широкого застосування для очищення, а також визначення молекулярної маси білків по константі седиментації (одиниця Сведберга - S).

Очищення білка від низькомолекулярних домішок досягається методом діалізу, гельфільтраціі, кристалізації, ультрафільтрації. При діалізі застосовують напівпроникні мембрани (целофан, коллоідіновая плівка), діаметр пір якої варіює в широких межах. Білки, як правило, через таку мембрану НЕ дифундують, а низькомолекулярні речовини легко проходять через неї в навколишнє середовище. Найкращі результати дають методи гельфільтраціі і ультрафільтрації, тому що дають можливість, як звільнитися від низькомолекулярних компонентів, так і сконцентрувати білки.

Методи визначення гомогенності білків. Найкращі результати дають ультрацентрифугирование в градієнті щільності, диск-електрофорез в поліакриламідному гелі, иммунохимические методи.

Схожі статті