ما هو تنقية البروتين والتصنيف؟

تنقية البروتين هي عملية فصل كسور البروتين لغرض معين عن الأنسجة أو الخلايا أو خلائط البروتين. يجب ألا يعزز تنقية البروتين نقاءًا قويًا للبروتين المعزول فحسب ، بل يحافظ أيضًا على النشاط البيولوجي للبروتين. لذلك ، من الضروري تصميم مخططات تنقية واحدة أو أكثر وفقًا لخصائص البروتين المختلفة. الاستراتيجية الرئيسية لتنقية البروتين هي استغلال أوجه التشابه والاختلاف بين البروتينات المختلفة. على أساس التشابه بين البروتينات ، يمكن إزالة المواد غير البروتين ، ثم يمكن فصل البروتين المستهدف بناءً على اختلافات البروتين. خاصة مع التطور السريع لتكنولوجيا الهندسة الوراثية ، على الرغم من أن العديد من البروتينات يتم التعبير عنها عن طريق إعادة التركيب الوراثي ، فإن مستوى تنقية البروتين يرتبط مباشرة بنقاء ونشاط البروتين. لذلك ، لا يزال تنقية البروتين موضوعًا مهمًا في التكنولوجيا الحيوية الحديثة.

موضوعي

من ناحية ، تعتبر عزل وتنقية البروتينات ذات أهمية خاصة للدراسة المتعمقة لهيكل ووظيفة البروتينات ، ومن ناحية أخرى ، يرتبط فصل البروتينات وتنقيةها مباشرة بتأثير تطبيق البروتينات. لذلك ، يلعب تنقية البروتين دورًا مهمًا في البحث وتطبيق العلوم البيولوجية ، كما أن تقنية فصل وتنقية البروتين هي أيضًا تقنية رئيسية في الصناعة البيولوجية.

الطريق

يتمثل مبدأ تنقية البروتين في فصل البروتين المستهدف بكفاءة معقولة ومعدل والعائد والنقاء مع الحفاظ على نشاطه البيولوجي والسلامة الكيميائية. تشمل الخطوات الرئيسية اختيار المواد التجريبية ، والمعالجة ، واستخراج البروتين ، وتصنيف البروتين الخام ، وتصنيف البروتين الدقيق وتحديد البروتين.

يجب أن تنتبه عملية التنقية إلى: 1 لتقليل التأثير على نشاط البروتين ، مثل منع ارتفاع درجة الحموضة أو منخفضة للغاية أو منخفضة درجة الحرارة والمعادن الثقيلة ؛ 2. تعمل في درجة حرارة منخفضة ؛ 3. حاول الحفاظ على المستوى الرئيسي لمحتوى البروتين في العينة.

تصنيف

يمكن تصنيف تنقية البروتين وفقًا لنوع طريقة التطهير:

1. طريقة هطول الأمطار ، بما في ذلك ترسب الملح ، وذلك باستخدام أيونات الملح لتدمير الطبقة الصلبة على سطح البروتين ، وفضح المنطقة مسعور ، ثم ترسب لتحقيق الغرض من التنقية الأولية ؛ الترسب العضوي ، باستخدام المذيبات العضوية لتقليل نشاط الماء ، يدمر الفيلم المتخثر على سطح البروتين ، مما يؤدي إلى ترسيب البروتين. هطول الأمطار هو طريقة تنقية خفيفة ، لكن النقاء ليس مرتفعًا ويمكن استخدامه كعملية تنقية أولية.

اثنان ، طريقة غسيل الكلى ، بما في ذلك حقيبة غسيل الكلى وطريقة الترشيح الفائق. بواسطة غسيل الكلى والترشيح الفائق ، يمكن القضاء على الشوائب الجزيئية الصغيرة ، ويمكن أيضًا استبدال محلول البروتين.

3. تشمل طرق الكروماتوغرافيا كروماتوجرافيا جل الغربال الجزيئي ، كروماتوجرافيا تبادل الأيونات ، كروماتوجرافيا التقارب (كروماتوجرافيا تقارب المعادن ، كروماتوجرافيا البروتين A/G ، بروتين المستقبلات ، الركيزة ، إلخ) ، كروماتوجرافيا الكريماتوغرافيا العكسية والكروماتوغرافيا السائلة عالية الأداء. من أجل تحقيق نتائج أفضل ، غالبًا ما يكون هناك حاجة إلى مجموعة من طريقتين كروماتوجرافيين ، مثل كروماتوجرافيا التقارب وتبادل أيون.

بالإضافة إلى الطرق المذكورة أعلاه ، هناك العديد من أساليب التنقية الأخرى ، مثل الطرد المركزي للتدرج الكثافة ، والتي هي مناسبة لإنتاج البروتينات عالية النقاء ، ولكنها تتطلب ظروفًا تجريبية أعلى. بلورات البروتين مناسبة لتحليل الهيكل البيولوجي ، مثل نقل X.