단백질 응집 및 단백질 용해도 손실 방지를위한 팁

단백질 구조(8)정제 전,정제 중 및 정제 후 표적 단백질의 안정성과 용해도를 유지하는 것은 연구자들이 종종 겪는 가장 큰 과제 중 하나입니다. 단백질은 용액 조건(즉,산도 및 전도도)및 온도에 매우 민감합니다. 그들은 또한 구조 연구에 필요한 높은 농도로 집계하는 경향이 있습니다. 이것은 단백질 응집이 인공물을 일으키고 표적 단백질의 생물학적 활성을 방해 할 수 있기 때문에 심각한 문제가 될 수 있습니다.

단백질 응집은 여러 가지 방법으로 검출될 수 있다. 일부 경우에,미립자 물질은 용액에서 시각적으로 관찰될 수 있는 반면,매우 큰 입자는 때때로 크기 배제 크로마토그래피 동안 및/또는 동적 광 산란 동안 공극-부피에서 검출될 수 있다. 단백질 응집체의 존재는 또한 활동의 손실 및/또는 실험적 인공물의 존재로부터 추론 될 수있다.

단백질 응집 방지: 고려해야 할 5 가지 유용한 팁

관심있는 단백질로 작업 할 때 집계를 방지 및/또는 극복 할 수있는 몇 가지 방법이 있습니다. 이러한 유용한 팁을 고려하십시오.

낮은 단백질 농도를 유지하십시오. 높은 단백질 농도는 표적 단백질의 안정성을 손상하므로 용해 및 크로마토 그래피 중에 샘플 부피를 증가시키는 것이 좋습니다. 최종 단백질 농도가 높은 경우 안정화 버퍼 구성 요소를 추가하는 것이 좋습니다.

적당한 온도에 일. 정제 된 단백질은 일반적으로 4 도에서 불안정하므로-80 도에서 저장하고 동결-해동 사이클 동안 응집을 방지하기 위해 우수한 냉동 보호제(예:글리세롤)를 사용하십시오.

용액의 산도를 변경합니다. 대부분의 실험은 산도 7.4 에서 수행되지만 목표 단백질이이 산도에서 안정적이지 않은 경우 용액에 단백질을 유지할 올바른 조건을 찾아야합니다. 사용 된 완충액의 산도가 단백질의 산도와 동일 할 때 단백질이 가장 용해되기 때문에(즉.,단백질의 순 전하=0),현재 버퍼의 산도를 변경하면 단백질의 순 전하를 충전하고 응집 될 수있는 상호 작용을 조절합니다.

예를 들어,산도가 버퍼 산도보다 작으면 산도를 1 단위 올리는 것을 고려할 수 있습니다.

소금 농도를 바꾸십시오. 단백질 분자 내 및 단백질 분자 사이의 정전기 상호 작용은 완충액의 이온 강도에 의해 영향을받을 수 있으므로 표적 단백질에 대한 최적의 완충 환경을 결정하십시오. 또는 다른 염을 사용하여 단백질 안정성을 달성하고 응집을 방지하십시오.

적절한 첨가제를 사용하십시오. 아래에 언급 된 것과 같은 특정 첨가제는 완충 조건을 최적화하고 정제 중에 단백질 용해도를 개선하는 데 도움이 될 수 있습니다.

  • 삼투압 이후(예: 단백질의 노출 된 아미드 백본과 상호 작용하며,그 존재는 안정화 효과를 발휘하고 응집을 방지합니다. 삼투액은 변성 상태(더 노출 된 등뼈)에 비해 네이티브 상태(덜 노출 된 등뼈 포함)의 단백질을 선호하는 것으로 알려져 있습니다.
  • 아미노산. 완충액에 아르기닌과 글루타메이트의 혼합물을 첨가하면 충전 및 소수성 영역에 직접 결합하여 단백질 용해도가 증가합니다.
  • 환원제. 시스테인 잔기를 포함하는 표적 단백질의 경우 산화 및 단백질 응집을 방지하기 위해 환원제(예:메르 캅토 에탄올,디티티티 및 티셉(트리스 2-카르복시 에틸 포스 핀))를 추가하는 것을 고려하십시오. 참고:실온에서 분해되는 경향이 있으므로 냉장고에 보관하십시오. 또한 버퍼를 사용하려고 할 때 환원제를 추가하는 것이 좋습니다.
  • 비변성 세제. 낮은 농도의 비 변성 세제를 첨가하면 단백질을 변성시키지 않고 단백질 응집체를 가용화하는 데 도움이됩니다. 최상의 결과를 얻으려면 비이 온성 또는 양성 이온 성 세제(예:트윈 20,챕스)를 사용하십시오.
  • 농도보다 먼저 단백질 용액에 리간드를 첨가하면 모국 상태의 단백질 집단을 선호하고 리간드 결합 부위에서 소수성 패치의 노출을 줄여 응집을 방지 할 수 있습니다. 비 세제 설포 베타 인은 또한 동일한 효과를 얻기 위해 사용될 수 있습니다.

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