Афинитетната хроматография е мощна техника, използвана в биохимията за пречистване на протеини. Това включва специфично свързване на целеви протеин към лиганд, имобилизиран върху твърда подложка, последвано от елуиране на протеина при контролирани условия. Има различни видове методи за афинитетна хроматография, всеки със своите уникални приложения в пречистването на протеини. В тази статия ще проучим различните видове афинитетна хроматография и тяхното значение в областта на биохимията и пречистването на протеини.
1. Имобилизирана метална афинитетна хроматография (IMAC)
IMAC се основава на специфичния афинитет на полихистидин (His-tag), съдържащ протеини към имобилизирани метални йони, обикновено никел или кобалт. His-маркираните протеини се свързват с металните йони чрез координационни връзки, което позволява селективно пречистване на маркираните протеини. IMAC има широк спектър от приложения в пречистването на рекомбинантни протеини и изследването на металопротеини.
2. Протеин A/G афинитетна хроматография
Протеин А и протеин G са бактериални протеини, които показват висок афинитет към постоянната област на имуноглобулините. Това свойство се използва при пречистване на протеин чрез използване на имобилизиран протеин A или протеин G за улавяне на антитела от сложни смеси. Протеин A/G афинитетната хроматография обикновено се използва при пречистването на моноклонални и поликлонални антитела и е съществена стъпка в производството на терапевтични антитела.
3. Афинитетна хроматография с лектини
Лектините са въглехидрат-свързващи протеини, които могат да се използват като лиганди в афинитетната хроматография за специфично улавяне на гликопротеини или гликопептиди. Поради високата специфичност на взаимодействията лектин-въглехидрати, хроматографията с афинитет на лектин е ценна за изолиране и пречистване на гликопротеини от сложни биологични проби. Той намира приложения в изследването на моделите на гликозилиране и функционалното характеризиране на гликопротеините.
4. Имуноафинитетна хроматография
Имуноафинитетната хроматография използва високата специфичност и афинитет на антителата за улавяне и пречистване на специфични антигени или целеви протеини. Този подход се използва широко при изолирането на специфични протеини от биологични проби, включително серум, клетъчни лизати и супернатанти на култури. Имуноафинитетната хроматография е от решаващо значение в изследванията, диагностиката и терапевтичното пречистване на протеини.
5. Афинитетна хроматография с ензимни лиганди
Ензимни лиганди, като субстрати, инхибитори или кофактори, могат да се използват в афинитетна хроматография за улавяне и пречистване на ензими или ензим-субстратни комплекси. Този метод позволява специфичното изолиране на целевите ензими въз основа на техните каталитични свойства и взаимодействия с имобилизираните лиганди. Афинитетната хроматография с ензимни лиганди е от съществено значение за изследване на ензимната кинетика, взаимодействията ензим-субстрат и ензимното пречистване.
Приложения на афинитетна хроматография в пречистване на протеини
Всеки тип афинитетна хроматография има уникални приложения при пречистването на специфични протеини или протеинови класове. Афинитетната хроматография се използва широко в различни области на биохимията и биотехнологиите, включително:
- Пречистване на рекомбинантни протеини и маркирани слети протеини
- Изолиране на антитела и фрагменти от антитела за изследване и диагностика
- Пречистване на гликопротеини и гликозилирани протеини за структурни и функционални изследвания
- Изолиране и пречистване на ензими с висока специфичност и активност
- Обогатяване и пречистване на специфични антигени и биомолекули за терапевтични приложения
Афинитетната хроматография направи революция в областта на пречистването на протеини, като позволи високо селективно и ефективно изолиране на целевите протеини от сложни биологични смеси. Разнообразните му приложения го правят незаменим инструмент за биохимици, биотехнолози и изследователи, работещи в областта на протеиновата наука и биофармацевтиката.