什麼是親和層析？

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簡介

親和層析是一種強大的技術，用於生物化學領域，從複雜的生物樣品混合物中分離和純化蛋白質、酶和其他生物分子。

這項技術依賴於目標分子與固定在層析載體上的配體的特異性相互作用。親和層析廣泛用於生物分子的純化，其成功之處在於其高特異性、高產量和易用性。

親和層析用於生物分子的分離

以下是親和層析原理、技術和應用的概述。

親和層析原理

親和層析基於目標分子與特定配體選擇性結合的原理。目標分子可以是存在於複雜生物樣品混合物中的蛋白質、酶或其他生物分子。

配體是一種對目標分子具有高親和力並能特異性結合它的分子。配體與目標分子之間的相互作用具有高度特異性，並且可以透過各種因素來控制，例如pH值、溫度、離子強度和特定離子的存在。

配體固定在固體載體上，該載體填充在層析柱中。含有目標分子的樣品透過層析柱，目標分子與配體結合。

樣品的其他組分不與配體結合，會被洗脫出層析柱。然後，透過改變層析柱的條件（例如pH值或離子強度）來破壞配體與目標分子之間的相互作用，從而將目標分子從層析柱中洗脫出來。

配體的型別

親和層析的成功取決於配體的選擇。配體應該對目標分子具有高親和力，並且應該能夠特異性地結合目標分子。

親和層析中可以使用各種型別的配體，包括：

抗體

抗體是能夠特異性結合其抗原的高度特異性蛋白質。抗體可用作親和層析中的配體，以從生物樣品中純化抗原。

酶

酶也可用於親和層析中的配體。酶可以特異性地結合其底物或抑制劑，此特性可用於從生物樣品中純化酶。

凝集素

凝集素是能夠特異性結合碳水化合物的蛋白質。凝集素可用作親和層析中的配體，以從生物樣品中純化糖蛋白。

核酸

DNA和RNA等核酸也可用於親和層析中的配體。它們可以特異性地結合對核酸具有高親和力的蛋白質。

模擬天然配體的配體

模擬目標分子天然配體的合成配體也可用於親和層析。這些配體對目標分子具有高親和力，並且可以特異性地結合它。

親和層析技術

一些常用的技術包括：

固定化金屬離子親和層析 (IMAC)

IMAC是一種使用鎳、鈷和銅等金屬離子作為配體的技術。金屬離子固定在層析載體上，它們可以特異性地結合組氨酸標記的蛋白質。組氨酸標記的蛋白質可以使用含有咪唑的緩衝液從層析柱中洗脫。

蛋白質A/G親和層析

蛋白質A/G親和層析是一種使用蛋白質A或G作為配體的技術。蛋白質A和G是細菌蛋白，可以特異性地結合免疫球蛋白的Fc區。此技術通常用於從生物樣品中純化抗體。

凝集素親和層析

凝集素親和層析是一種使用凝集素作為配體的技術。凝集素可以特異性地結合糖蛋白上存在的碳水化合物。此技術通常用於從生物樣品中純化糖蛋白。

使用親和標籤的親和層析

使用親和標籤的親和層析是一種使用小的肽序列作為親和標籤的技術。肽序列連線到目標分子上，它們可以特異性地結合固定在層析載體上的配體。此技術通常用於純化重組蛋白。

親和層析的應用

親和層析在生物化學領域具有廣泛的應用。一些常用的應用包括：

蛋白質純化

親和層析廣泛用於從生物樣品中純化蛋白質。蛋白質可以根據其與固定在層析載體上的配體的特異性相互作用進行純化。

酶的純化

親和層析可用於從生物樣品中純化酶。酶可以根據其與固定在層析載體上的配體的特異性相互作用進行純化。

抗體的純化

使用蛋白質A/G的親和層析可用於從生物樣品中純化抗體。此技術通常用於治療性抗體的生產。

糖蛋白的純化

使用凝集素的親和層析可用於從生物樣品中純化糖蛋白。此技術通常用於糖蛋白的分析。

重組蛋白的純化

使用親和標籤的親和層析可用於純化重組蛋白。此技術通常用於生產用於研究和治療目的的重組蛋白。

親和層析的優點和侷限性

親和層析的優點

• 高特異性：親和層析對目標分子具有高特異性，這允許以高純度純化目標分子。

• 高產量：親和層析具有高產量，這意味著可以從小量的生物樣品中純化大量的目標分子。

• 易於使用：親和層析相對易於使用，不需要複雜的裝置。

親和層析的侷限性

• 成本：由於配體和層析載體的成本，親和層析可能很昂貴。

• 低結合容量：親和層析的結合容量低，這意味著一次只能純化少量目標分子。

• 非特異性結合：親和層析可能會發生非特異性結合，這可能導致純化不需要的蛋白質。

結論

親和層析是一種強大的技術，用於生物化學領域，從複雜的生物樣品混合物中分離和純化蛋白質、酶和其他生物分子。

這項技術依賴於目標分子與固定在層析載體上的配體的特異性相互作用。

親和層析在生物化學領域具有廣泛的應用，並且由於其高特異性、高產量和易用性而廣泛用於生物分子的純化。但是，重要的是要考慮親和層析的優點和侷限性。