蛋白純化系統分離方法之疏水相互作用層析法

蛋白純化系統分離方法之疏水相互作用層析法
     由于在自然界生命活動中起重要作用的蛋白質在機體細胞內的濃度比較低，并且存在于細胞的各個機構中的蛋白質幾乎都是以復雜的混合形式存在的。為了在不破壞蛋白質的空間結構，和不影響其生理功能的情況下，把蛋白質分離、純化出來，需要使用一些技術，如重組蛋白純化技術。疏水相互作用層析法是蛋白分離純化的一種方法。
      制備高純度的藥用蛋白，必須依靠分離技術，層析技術具有分離效率高、條件溫和、選擇性強、操作方便等優點，是生物大分子分離純化有效的手段之一。蛋白質具有蛋白表面疏水性的特性，蛋白表面疏水性對于維持蛋白質的穩定構象及生物活性有著重要作用，同時又是疏水作用為主的層析分離蛋白質方法的重要依據。疏水相互作用層析法，可以根據生物分子的疏水性強弱差異而實現分離純化，己經被廣泛地用于重組蛋白分離和重組蛋白純化等。
疏水相互作用層析法（HIC法）的進行重組蛋白純化的機理如下：生物分子表面的疏水基團在高鹽濃度下逐漸暴露，通過疏水相互作用與介質的疏水配基結合；鹽濃度下降，分子表面水化程度增加，導致疏水相互作用減弱，從而實現洗脫。
       在蛋白質的整體結構中，疏水性氨基酸殘基往往存在于蛋白質的內部，少數的也出現在蛋白質的表面，而疏水相互作用層析是根據蛋白質親水疏水的性質進行分離的。高濃度鹽的水溶液中蛋白在柱上保留，在低鹽或水溶液中蛋白從柱上被洗脫，因此特別適用于濃硫酸銨溶
液沉淀分離后的母液以及該沉淀用鹽溶解后含有目標產品的溶液直接加樣到柱上，也適用7 mol/L 鹽酸胍或8mol/L 脲的大腸桿菌治療蛋白提取液直接加樣到柱上，在分離的同時也對其進行了復性。疏水層析具有較少使多肽變性的特點。美迪西提供重組蛋白純化服務，可以為客戶在蛋白表達純化方面提供多種選擇，包括從方案設計、基因優化、表達條件優化到純化的技術體系，以提高客戶的目的蛋白表達水平。
      不同類型鹽離子與蛋白質作用時釋放水分子的情況不同，不同鹽類在疏水層析中增強蛋白疏水作用的強弱順序：Na2S04>K2S04>(NH4)2S04>Na2HP04>NaCI>NH4CI>NaBr>NaSCN。疏水相互作用是疏水相互作用層析法（HIC法）分離的理論基礎，蛋白質的表面疏水性大小決定了疏水層析過程蛋白質的保留行為，因此通過分析蛋白質在HIC柱上的容量因子，還可以間接反映蛋白質的表面疏水性強弱。
       如有研究者采用疏水相互作用層析分離重組人干擾素α2b，去除干擾素樣品中的二聚體，得到高純度的干擾素用于進一步的研究[1]。首先采用陽離子交換層析純化復性重組人干擾素α2b，去除了大部分的雜蛋白，然后采用疏水相互作用層析純化重組人干擾素α2b，去除復性過程中產生的錯誤折疊體和二聚體，并考察鹽濃度、pH值、流速和洗脫液中尿素對疏水相互作用層析純化效果的影響。該研究者確定了疏水層析純化重組人干擾素α2b的條件，成功提取到具有高活性、高純度的重組人干擾素α2b純品。
       疏水相互作用層析法雖然在蛋白純化系統分離上具有一定的作用，但是同時也存在一些不足之處。隨著科學技術的發展，目前對于對蛋白質的研究也是日益深入。當研究某一種蛋白質的功能，需要進行重組蛋白純化時，應在了解目的蛋白質的理化性質的基礎上，根據不同分離技術的優缺點相結合使用的分離工藝以便得到濃度高、純度高的物質，進而得到較好的效果。