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> 疏水作用层析
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> 2021年6月24日 21:49
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- 疏水相互作用层析(盐析原理)
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- 基本原理
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◊ 基本定义
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◊
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根据蛋白表面疏水性的不同,利用蛋白质和层析介质疏水表面可逆的相互作用来分离物质
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◊ 高盐上样,低盐洗脱
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◊ 熵增驱动
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◊ 反向层析
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◊
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蛋白与反相介质表面更强的疏水作用导致更强的蛋白保留,因而通过与水混溶的有机修饰剂如乙腈、乙醇、甲醇或异丙醇洗脱蛋白
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◊ 蛋白质的疏水性
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![](media/c05e6fff9d6bde454cd377aa0197c2cd.jpeg)◊
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氨基酸是蛋白质的基本组成单位,不同的氨基酸具有不同的疏水性侧链
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>
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> ◊
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> 理论上,蛋白质疏水性的侧链被包裹在蛋白质内部,但是由于周围热力学稳定的要求,蛋白质的结果会随所处的环境变化而变化,因此有部分疏水侧链
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> 暴露在蛋白质表面,形成疏水区域
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> ◊ 影响蛋白质疏水的因素有:离子强度、pH、温度、溶剂种类
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> ![](media/286b84ff367c2ab9c835833f74dfbaed.jpeg)◊
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> 蛋白质表面既有疏水性区域也有亲水性区域
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> ◊ 水分子的极性和作用
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> ![](media/875e7d41c5907d2f52cac92445f80722.jpeg)◊ 水是一种极性分子
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> ◊ 亲水作用和疏水作用
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![](media/b35fed0261f6a6cea75649c40dbfaf47.jpeg)
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> ◊ 盐的添加与可逆相互作用
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> ![](media/5be320f693b0f89ca357d13ffda21986.jpeg)◊
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> 疏水性的平衡主要由盐控制(高盐结合、低盐分离)
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> ![](media/8747b235bc33cc368edec5181eca5927.jpeg)◊
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> 由分离到结合是一个熵增的过程(无需水分子增加,自发的过程)
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- 层析步骤
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◊ 高盐上样,低盐洗脱
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> ![](media/ba6929689ecb49c30cfaf9f810e19762.jpeg)◊
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- 条件优化(影响因素)
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![](media/a4d512a51ce0e3fd033aa28a93e6bca9.jpeg)◊ 层析设备的选择
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> ◊
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> ◊ 缓冲液的选择
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> ![](media/e0175aa303568f4042c5cd6f6f1fb9bc.jpeg)◊ 溶质种类
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> ◊ 合适的离子强度
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> 离子强度决定样品的吸附或者流穿
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> ![](media/7c287e8bd6105662f246575670de306a.jpeg)
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> 不同的离子强度表现出不同的选择性
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> ◊ 初次试验条件推荐
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> 结合缓冲液:50mM PBS pH7.0,含有1\~1.5M硫酸铵
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> 洗脱缓冲液:50mM PBS pH7.0
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> ◊ 合适的添加剂
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> 提高疏水相互作用层析分离的添加剂
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> ![](media/57e8291b724a91c1d5df700b67b11506.jpeg)
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> 含有添加剂的缓冲液进行空白梯度洗脱,检查他们对洗脱图谱的影响
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> ◊ 层析填料的选择
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> ![](media/de48ea475a52a04c358c6ff1052ba68b.jpeg)◊ 基架的选择
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> ◊ 不同样品具有不同的疏水性(不可预测)
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![](media/eb27c9dc95fffe23884d3890d9f1dfce.jpeg)
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> ![](media/882a4c0fc50b7b765adc36aefc6dc969.jpeg)◊ 配基类型
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> ![](media/90fc9bd82ef07dfbdfb3c2c470b6462a.jpeg)◊ 配基密度(配基偶联密度)
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> ◊ 快速筛选填料
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> ◊ 样品的准备
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> ◊ 样品最好溶解到起始缓冲液中
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> ◊ 可以直接向样品中加盐,提高电导率
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> ◊ 小体积可使用脱盐柱上进行缓冲液置换
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> ◊ 过滤和离心来去除不溶物,防止堵塞层析柱
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> ◊ 洗脱方式的选择(类离子交换)
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> ![](media/3316b8c278504edd5f5934521eb2717b.jpeg)◊ 梯度洗脱
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![](media/c0c1e65be07dca7c8359b2c4322b304c.jpeg)
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> ![](media/9bf32b0a2ae18ca34cea945eeb4a1256.jpeg)◊ 步级洗脱
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> ◊
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> ◊ 填料的清洗和再生
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> ![](media/775d1d0008ef666c35342cf3ef7b0130.jpeg)◊ 再 生
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> ![](media/919f5d9e1f5ef56af6c7f95ecc87a8f2.jpeg)◊ CIP
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> ![](media/a4d1e72bdca2eb84fdd8e8d6748a89b9.jpeg)◊ 保 存
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> ◊ 影响试验的其他因素
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> ◊ 温度影响(尽量在室温下进行)
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> ![](media/c800800e0a3a4f4c0089fc4dfa79dfca.jpeg)
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> ![](media/4eaaa91dbcd5405fd3a390e791020e69.jpeg)◊ 流速影响(流速慢分辨率高)
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> ◊ 其他情况分析
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> 目的蛋白在梯度里很早洗脱,分辨率差
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- 高盐浓度起始环境下,重复进行分离
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- 使用由更强盐析作用的盐
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- 更换配基
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目的蛋白在梯度末端洗脱,分辨率差
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- 低一些盐浓度的起始缓冲液条件
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- 弱一些盐析作用的盐
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- 更换配基
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目的蛋白在梯度中间洗脱,分辨率差
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- 分段梯度,在目的蛋白用更缓的梯度进行
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- 使用添加剂提高分辨率
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- 后续使用其他层析技术分离
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![](media/5852ee494f7ec398d2a408d50d5a7dab.jpeg) 图 片
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> –
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- 疏水层析在纯化工艺中的位置
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◊ 盐析和变复性,高盐除核酸之后
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◊ 离子交换交替使用
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> ![](media/7d334e47669c9a55c0b31fe29e7686ca.jpeg)
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- ![](media/eb4d90205a49550ab379fbbfadcafa6f.jpeg)应用举例
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> ◊
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> ◊ 1
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