跳转到内容

蛋白质组学/蛋白质分离 - 色谱法/阳离子交换剂

来自维基教科书,开放的书籍,开放的世界

阳离子交换剂

[编辑 | 编辑源代码]
阳离子交换剂 - Proteinchemist.com

   阳离子交换剂因其吸引阳离子或带正电荷的粒子的能力而得名。在这种情况下,色谱系统的树脂带负电荷,如果缓冲液的 pH 值小于蛋白质的独特等电点,蛋白质就会结合。

   与阴离子交换剂一样,阳离子交换剂也可以分为弱型和强型。弱阳离子交换剂由弱酸组成,随着 pH 值的降低,其电荷逐渐消失,而强阴离子交换剂由强酸组成,能够在较宽的 pH 值范围内保持其电荷。羧甲基常用于弱阳离子交换剂,而磺丙基则广泛用作强阳离子交换剂(Res1)


设计阳离子交换分离

[编辑 | 编辑源代码]

   选择正确的树脂和缓冲液至关重要,因为它决定了蛋白质与树脂的结合特性。在阳离子交换中,目标蛋白质需要带正电荷才能与带负电荷的固定相结合。假设我们有一组以下蛋白质 

蛋白质 pI pH 4.8 厘米 pH 7.2 厘米 pH 8 厘米
碳酸酐酶 7.0 +16.5 -0.4 -2.7
羧肽酶 B 6.2 +12.0 -3.3 -6.3
胰凝乳蛋白酶 8.0 +9.0 +2.7 0.0
溶菌酶 9.8 +14.1 +7.9 +6.9


  • 在 pH 4.8 厘米时,所有蛋白质都将与阳离子交换剂结合,其中碳酸酐酶与固定相结合最牢固。如果在此 pH 值下进行洗脱,蛋白质将按胰凝乳蛋白酶、羧肽酶 B、溶菌酶和碳酸酐酶的顺序洗脱。
  • 在 pH 7.2 厘米时,碳酸酐酶和羧肽酶 B 将在洗涤中洗脱(在梯度开始之前),然后是胰凝乳蛋白酶,然后是溶菌酶在盐梯度中洗脱。
  • 在 pH 8 厘米时,只有溶菌酶会与固定相结合,其他三种蛋白质将在洗涤中洗脱。

   还可以改变溶剂 A 和 B 中的盐浓度,以便即使带正电荷,结合较弱的蛋白质也会在洗涤中从柱子上洗脱。例如,如果您将 pH 4.8 厘米修改为在溶剂 A 中含有 0.1 M NaCl,在溶剂 B 中含有 0.2 M NaCl,您会发现结合最弱的蛋白质(胰凝乳蛋白酶)在洗涤中洗脱,而其他三种蛋白质在梯度中洗脱。

  1. Craig. P,罗切斯特理工学院,设计阳离子交换分离
华夏公益教科书