親和層析(Affinity chromatography)是一種根據(jù)生物分子與其他配基分子之間特異性結(jié)合的原理來分離物質(zhì)的層析方法。通過配基與目標(biāo)分子之間的可逆結(jié)合來實現(xiàn)純化目標(biāo)分子的目的。親和層析具有高選擇性,而且能有效地保持生物大分子高級結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,同時還具有對活性樣品高回收率的特點,是當(dāng)前最為理想的分離純化蛋白的方法。
親和層析原理
常用的生物親和關(guān)系有:
親和層析介質(zhì)是在交聯(lián)瓊脂糖上連接不同親和配基構(gòu)成的介質(zhì),由基質(zhì)、配基和間隔臂三個部分組成。親和層析介質(zhì)按配基不同又可分為多種類型,比如Protein A和Protein G親和層析介質(zhì),GST親和層析介質(zhì),IMAC(金屬螯合介質(zhì))親和層析,Heparin(肝素)親和層析介質(zhì)等。
親和層析介質(zhì)結(jié)構(gòu)
對于IgG的純化,大部分情況下會選擇使用Protein A或Protein G進行親和層析。因為它們對于IgG的Fc段具有特異性的親和作用。
其中Protein A是從金黃色葡萄球菌細胞壁分離的蛋白質(zhì),可特異性與人或哺乳動物抗體(主要是IgG)的Fc區(qū)域結(jié)合,主要結(jié)合亞類為IgG1、IgG2和IgG4。分為天然Protein A和重組Protein A。重組Protein A更耐堿性,且耐受蛋白酶。
Protein G是從G類鏈球菌中分離出來的胞壁蛋白。相對于Protein A,Protein G對于大多數(shù)哺乳動物的IgG有著更高的親和力,尤其是對于IgG的亞基,如人IgG3,小鼠IgG1和IgG2a。因此,Protein G可用于純化不能與Protein A很好結(jié)合的哺乳動物單抗和多抗IgG。
GST親和層析介質(zhì)是一種用于快速純化谷胱甘肽s -轉(zhuǎn)移酶(GST)標(biāo)記蛋白、其他谷胱甘肽轉(zhuǎn)移酶以及與谷胱甘肽有親和作用的蛋白質(zhì)的分離介質(zhì),可以快速純化細菌、酵母、昆蟲和哺乳動物細胞培養(yǎng)物中表達的GST標(biāo)記蛋白。
IMAC親和層析介質(zhì)是基于某些過渡金屬離子(主要是Ni2+、Zn2+和Co2+)與含有組氨酸(或半胱氨酸和色氨酸)的暴露氨基酸表面鏈之間的特定相互作用。IMAC用于純化在細菌、酵母和哺乳動物細胞中表達的帶組氨酸標(biāo)簽的重組蛋白,還可用于純化某些天然的非標(biāo)記蛋白質(zhì),例如干擾素、凝集素、抗體、血清和血漿蛋白、肽和肽激素。
Heparin親和層析介質(zhì)用于純化對肝素有親和力的生物分子,如抗凝血酶III、凝血因子和其他血漿蛋白、DNA 結(jié)合蛋白、脂蛋白、蛋白質(zhì)合成因子、作用于核酸的酶和類固醇受體等。
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