يعد فصل البروتينات عن بعضها البعض في المحلول خطوة حاسمة في مختلف العمليات البيوكيميائية والبيوتكنولوجية. هناك عدة طرق متاحة لفصل البروتين ، كل منها يستخدم مبادئ مختلفة لاستغلال الخصائص الفريدة للبروتينات.
فصل البروتينات عن بعضها في محلول
- كروماتوغرافيا استبعاد الحجم (SEC): يفصل SEC البروتينات بناءً على حجمها. يتم تعبئة الخرزات المسامية ذات الأحجام المسامية المحددة في عمود. تدخل البروتينات الأصغر إلى المسام وتستغرق وقتًا أطول للتخلص منها ، بينما تمر البروتينات الأكبر عبر العمود بسرعة. هذه التقنية مفيدة لفصل البروتينات بناءً على وزنها الجزيئي.
- كروماتوغرافيا التبادل الأيوني (IEC): تفصل IEC البروتينات بناءً على شحنتها الصافية. تحتوي المرحلة الثابتة من العمود على مجموعات مشحونة تتفاعل مع بروتينات ذات شحنة معاكسة. من خلال ضبط درجة الحموضة أو القوة الأيونية للعازل ، يمكن التخلص من البروتينات بشكل انتقائي بناءً على شحنتها.
- كروماتوغرافيا التقارب (AC): يستغل التيار المتردد التفاعلات المحددة بين البروتينات والروابط المثبتة في العمود. يمكن أن يكون اللجند جسمًا مضادًا أو إنزيمًا أو جزيءًا صغيرًا يرتبط بالبروتين المستهدف. يتم التخلص من البروتينات الأخرى التي لا ترتبط ، بينما يتم التخلص من البروتين المستهدف عن طريق تعطيل التفاعل.
- الرحلان الكهربائي للهلام: في هذه التقنية ، يتم فصل البروتينات بناءً على شحنتها وحجمها باستخدام مجال كهربائي. تهاجر البروتينات عبر مصفوفة هلامية ، وتتحرك البروتينات الأصغر بشكل أسرع من البروتينات الأكبر حجمًا. يمكن تحسين هذا الفصل بشكل أكبر باستخدام عوامل تغيير طبيعة ، مثل SDS-PAGE ، التي تعطل بنية البروتين وتوفر شحنة سالبة موحدة.
- التركيز الكهروضوئي (IEF): يفصل IEF البروتينات بناءً على نقطة تساوي الكهرباء (pI) ، وهو الرقم الهيدروجيني الذي لا يحتوي فيه البروتين على شحنة صافية. يتم إنشاء تدرج الأس الهيدروجيني عبر الهلام ، وتهاجر البروتينات نحو pI ، حيث تصبح ثابتة. تحقق هذه التقنية فصلًا عالي الدقة بناءً على شحنة البروتين.
- الترسيب: يتضمن الترسيب إضافة مواد كيميائية (مثل كبريتات الأمونيوم) إلى محلول البروتين للحث على تكوين تكتلات غير قابلة للذوبان. يمكن بعد ذلك فصل البروتينات عن المحلول بالطرد المركزي أو الترشيح.
هذه مجرد أمثلة قليلة على تقنيات فصل البروتين. في كثير من الأحيان ، يتم استخدام مجموعة من الأساليب المختلفة لتحقيق دقة أعلى ونقاء. يعتمد اختيار التقنية على الخصائص المحددة للبروتينات والنتيجة المرجوة لعملية الفصل.
