Аффинные лиганды избирательность

Выделение клеток с флуоресцентными активированными клеточными сортерами (ФАКС) требует дорогостоящего оборудования и малопригодно для рутинных экспериментов, особенно при необходимости получения большого числа клеток. Следовательно, существует необходимость в более широко доступных и воспроизводимых методах разделения клеток. Аффинная хроматография в принципе представляет собой идеальный метод для очистки клеток он заключается в иммобилизации на твердых носителях лигандов, избирательно узнающих компоненты мембран. [c.243]

Выбор сорбента диктуется, очевидно, биологической специфичностью интересующего исследователя вещества или веществ. Необходимо сразу же уяснить себе вопрос о наличии в исходном препарате других компонентов со сходной биологической активностью. В любом случае удобно воспользоваться готовым продажным сорбентом с групповой специфичностью. При наличии в препарате сходных и ненужных компонентов задачу очистки следует попытаться решить путем динамического фракционирования, опираясь на различия силы сродства сходных компонентов к лиганду или на аффинную избирательную элюцию. Если сходные по своей биологической специфичности компоненты тоже представляют интерес, то динамический вариант является единственно приемлемым. Как обычно, в этом случае надо воспользоваться достаточно длинной колонкой. Если же сходных компонентов нет, а готовый сорбент с подходящей групповой специфичностью имеется, очистку можно вести [c.399]

На заключительных этапах очистки часто используют аффинную хроматографию (биоспецифическая хроматография, хроматография по сродству), которая основана на способности ферментов избирательно связывать те или иные лиганды — субстраты. [c.80]

Аффинная хроматография (хроматография по сродству). Основана аффинная хроматография на принципе избирательного взаимодействия белков (или других макромолекул) с закрепленными (иммобилизованными) на носителе специфическими веществами-лигандами, которыми могут быть субстраты или коферменты (когда выделяют какой-либо фермент), антигены (или антитела), гормоны или рецепторы и т. д. Благодаря высокой специфичности белков к иммобилизованному лиганду, связанному с носителем (которым заполняют хроматографическую колонку), присоединяется только один какой-либо белок из смеси. Снятие с колонки этого белка осуществляют элюированием буферными смесями с измененным pH или [c.29]

Серьезным ограничением для применения в аффинной хроматографии общих лигандов является их низкая избирательность. [c.105]

Избирательное связывание лигандов с носителями для получения аффинных сорбентов [c.186]

Модификацию носителя иногда проводят путем ковалентной пришивки к его поверхности молекул, являющихся специфическими лигандами иммобилизуемого фермента. Иммобилизация с использованием таких носителей достигается за счет образования прочного нековалентного комплекса между ферментом и связанным с носителем лигандом. Этот метод иммобилизации, получивший название аффинной сорбции, широко используется в лабораторной практике, например, для избирательного выделения ферментов из сложных смесей (аффинная хроматография). [c.54]

Лектинами называют белки или гликопротеиды растительного (фитогемагглютинины) или животного происхождения, проявляющие более или менее избирательное сродство к остаткам индивидуальных сахаров или групп сходных сахаров. Разнообразие остатков сахаров, часто встречающихся в природе, невелико, но они входят в салшх различных колхбинациях во множество биологически важных соединений полисахаридов, мукополисахаридов, гликопротеидов, глико-липидов и др. Многие из этих соединений участвуют в построении клеточных мембран. Подобно антителам, лектины обладают более чем одним участком связывания сахаров, что обусловливает их сио-собностъ агглютинировать эритроциты и другие клетки, отбирая их по классам, напрпмер опухолевые или эмбриональные. Используемые в качестве аффинных лигандов, лектины позволяют решать важные задачи очистки содержащих сахара компонентов плазмы, гликопротеидов клеточных мембран и др. [c.363]

Этот выбор диктуется в основном стремлением сохранить нативность очищаемого белка и максимально уменьшить неспецифическую сорбцию других компонентов исходной смеси. Само аффинное связывание вещества с лигандом, как правило, от состава буфера я ид-кой фазы зависит мало. Интересами сохранения нативности и растворимости белка диктуются выбор pH, наличие соли, а иногда (например, для белков мебран) введение в буфер добавок органических растворителей или детергентов. Все это определяется известными свойствами данного белка. Неспецифическая сорбция примесей, в частности балластных белков, на матрице и спейсерах происходит за счет тех же самых сил (притяжения разноименно заряженных групп, водородных связей и гидрофобных взаимодействий), которые обусловливают и биоспецифическое снизывание вещества с лигандом. Избирательность и прочность аффинной связи обусловлены кооперативным действием различных сил в области связывания, где они дополняют друг друга. Благодаря такой кооперации имеется возможность ввести в буфер факторы, ослабляющие действие сил какого-либо типа или даже всех их одновременно, но в такой степени, что биоспецифическое аффинное взаимодействие будет ослаблено лишь частично, в то время как неспецифическую сорбцию удастся подавить практически полностью. [c.404]

Как это детально показано в разд. 6.3, антитела проявляют высокое сродство соответствующим антигенам и наоборот. Трудности их освобождения из комплексов 0бусл0 Влены именно этим сильным взаимодействием. Использования сильных хаотропных элюентов в иммуноаффинной хроматографии можно избежать путем химической модификации иммобилизованных аффинных лигандов [39]. Например, элюирование антиглюкагоновых антител из колонки с иммобилизованным глюкагоном может быть осуществлено в мягких условиях, если частично нарушить пространственную комплементарность к связывающему участку антитела путем избирательной модификации гормона, например реакцией с 2-окси-5-нитробензилбромидом, тетранитрометаном или перекисью водорода. [c.107]

Избирательное выделение биологически активных макромолекул аффинной хроматографией основано на обратимых взаимодействиях между имхмо билизованным аффинным лигандом и свободной макромолекулой. Однако принцип аффинной хроматографии может быть также использован даже с сорбентом, который содержит необратимый ингибитор, когда после сорбции комплементарной макромолекулы в специфическом комплексе образуется ковалентная связь. Для освобождения выделяемого вещества из комплекса с аффинным сор бентом используют подходящую химическую реакцию. Пример ковалентной аффинной хроматографии— выделение ацетилхолинэстеразы с помощью иммобилизованных органофосфатов [1, 56]. Ацетилхолинэстераза принадлежит сериновым эстеразам, для которых типично ингибирование связыванием с органофосфатами или органофосфонатными эфирами, содержащими легко отщепляемую группу, например, [c.158]

Аффинный электрофорез в полиакриламидном геле — это метод разделения, использующий преимущества и аффинной хроматографии, и электрофореза в иолиакриламидном геле [23, 24]. В микромасштабе он позволяет быстро анализировать смеси белков с избирательным разделением тех компонентов, которые обладают связывающими участками, комплементарными к иммобилизованным специфическим аффинным лигандам. Последние ковалентно связаны с частью матрицы полиакриламидного геля и образуют, таким образом, слой аффинного геля . Принцип этого метода хорошо иллюстрируется на типичном примере разделения активных белков аффинным электрофорезом, как показано на рис. 7.4. В стеклянных трубках равного диаметра готовят [c.166]

Из вышеизложенного следует, что кроме природы нерастворимого носителя существенную роль играет также метод связывания. В табл. 8.12 дан обзор методов связывания, рассмотренных в разд. 8.2 и 8.3. При выборе методов связывания главное внимание уделяется тому, какие группы аффинного лиганда можно использовать для присоединения к нерастворимой матрице без затрагивания связывающих участков аффинных лигандов. Если доступно несколько групп, рекомендуется выбрать наиболее избирательный метод, потому что желательна специфическая связь через одну определенную функциональную группу. Присоединение не должно приводить к появлению в специфическом сорбенте неспецифически сорбирующих групп. Поэтому лучше привязывать к аффинному лиганду пространственную группу и только модифицированный таким образом лиганд присоединять к нераствори-мовду носителю. В результате образования связи между поверхностью нерастворимого носителя и аффинным лигандом не должно возникать ни в носителе, ни в аффинном лиганде неспецифически сорбирующих групп эта связь должна быть устойчивой в ходе сорбции, десорбции и регенерации (см. разд. 8.5). При выборе метода необходимо принимать во внимание также зависимость устойчивости аффинного лиганда от pH. Кислые протеина-зы, например, нельзя связывать в щелочных средах, поскольку они будут при этом инактивироваться. Поэтому в табл. 8.12 приводится также значение pH, при котором проводится связывание. Однако во многих методах могут быть получены хорошие результаты даже при низких pH (связывание в нейтральной среде на [c.229]

Аффинный сорбент с групповой специфичностью пмеет явное преимущество в том случае, когда ставится задача не только очистки, но и разделения нескольких веществ, наделенных сродством к одному и тому же лиганду. Если степень этого сродства не одинакова для разных веществ группы или если удается подобрать для них различные (специфические) конкурентные элюенты, то разделение веществ люжет быть осуществлено хроматографически, в ходе пх поочередной элюции с сорбента, что не удалось бы сделать в случае лиганда, обладающего сугубо индивидуальной специфичностью. С позиций очистки одного вещества это же положение дел можно сформулировать следующим образом снижение избирательности сорбции ири использовании сорбентов с групповой специфичностью часто удается компенсировать за счет избирательности аффинной конкурентной элюции. [c.363]

Естественно, что еще более эффективную, чем с гепарином, и избирательную очистку белков метаболизма и регуляции матричной активности можно получить, используя в качестве лигандов сами нуклеиновые кислоты. Аффинные сорбенты с иммобилизованными НК могут обладать не только групповой (белки хроматина, нуклеазы, рестриктазы и др.), но и сугубо индивидуальной снецифично- [c.370]

Хроматография — совокупность методов и процессов разделения, анализа и физико-химических исследований смесей растворенных веществ, где используются разделяющая среда (неподвижная фаза) и какой-либо растворитель (подвижная фаза). Основана на различии в скоростях перемещения концентрационных зон исследуемых компонентов в потоке подвижной фазы относительно слоя неподвижной фазы. Обязательным и необходимым условием хроматографического разделения компонентов смесей является различие в равновесном и кинетическом распределениях этих компонентов между фазами, адсорбционная X. — вид хроматофафии, основанный на различной избирательной сорбируемости разделяемых веществ адсорбентом аффинная X. (биоаффинная X., биоспецифическая X., хроматография по сродству) — метод хроматографии, основанный на специфическом взаимодействии разделяемых биологически активных соединений с лигандами, ковалентно связанными с нерастворимыми носителями [c.343]

Белки являются наиболее важным комйонентом живой материи. В отличие от других высокомолекулярных соединений, входящих в состав живых организмов, белки широко различаются по размерам молекул, заряду, растворимости в воде и других полярных растворителях и даже по содержанию в тканях. Сочетание свойств, характеризующих отдельный белок, в конечном счете определяется специфической аминокислотной последовательностью полипептидной цепи (или нескольких цепей, если речь идет о многоцепочечном или субъединичном белке). Огромное разнообразие белков служит причиной образования сложных смесей, различных по составу, но близких по физико-химическим свойствам. Основными факторами позволяющими фракционировать белки на колонках с различными материалами, является их амфотерный характер и большие вариации в размерах молекул. На способности белков связывать специфические лиганды основан эффективный метод избирательного выделения — аффинная хроматография. С другой стороны, в исходном материале всегда присутствуют протеазы и пептидазы, что накладывает на условия выделения определенные ограничения, например в отношении температуры, диапазона pH и т. д. [c.421]

Снижение избирательности сорбента при выделении макромолекул после превышения некоторой критической концентрации лиганда (когда сорбент начинает действовать как неспецифический ионообменник) впервые описано Кальдероном и др. [16]. При выделении ацетилхолинэстеразы аффинный сорбент теряет свою специфичность, если концентрация лиганда возрастает от 0,15-10" до 1,6-10 моль/л. Критические концентрации лиганда составляют, следовательно, 10 моль/л, что соответствует расстоянию между ближайшими соседними молекулами лиганда, равному 100 А, если предполагается равномерное распределение молекул лиганда внутри геля в узлах кубической решетки. Понятно, что при концентрации < 10 з моль/л молекулы лиганда находятся на достаточно больших расстояниях друг от друга, чтобы предотвра- [c.80]

Замечательным достоинством этого метода очистки является то, что он позволяет избирательно извлекать из сложной смеси белков один конкретный белок или по крайней мере небольшое их число. Метод основан на использовании иммобилизованного лиганда, который специфически взаимодействует с тем белком, который требуется пблучить в очищенном виде. Из всех белков, присутствующих в смеси, с этим иммобилизованным лигандом связываются только те белки, которые способны вступать с ним в сильное взаимодействие. После удаления всех прочих несвязавшихся белков нужный фермент элюируют с иммобилизованного лиганда либо концентрированными солевыми растворами, либо раствором, содержащим растворимую форму лиганда. Успешное применение метода аффинной хроматографии позволяет добиться в ходе очистки поразительных результатов, обычно превосходящих результаты последовательного применения многочисленных классических методов. [c.70]

Быстрое, и даже бурное развитие протеомики в последние несколько лет определяет интенсивное использование в исследовательской работе рекомбинантных белков. Естественно, работа с индивидуальными белками требует их эффективной очистки. Как всегда, любая задача может быть решена разными способами. Использование для быстрого выделения индивидуальных белков аффинной метки (affinity tag) в виде специфической аминокислотной последовательности, присоединенной к одному из концов исследуемого полипептида, позволяет просто и эффективно решать эту задачу [156]. Присоединение аффинных последовательностей проводят методами генной инженерии, объединяя в составе экспрессируюш,его вектора кодируюш,ую часть исследуемого гена с последовательностью нуклеотидов того или иного пептида или полипептида, обладаюш,его избирательным сродством к лиганду (табл. 5). В целом, системы очистки рекомбинантных белков, основанные на аффинных аминокислотных последовательностях, обладают целым рядом уникальных свойств. Так, они позволяют проводить выделение любого гибридного белка в один этап путем его адсорбции на соответствующем носителе. Сама аффинная метка оказывает минимальное влияние на третичную структуру основного белка и может быть легко удалена из гибридного полипептида. Кроме того, она допускает проведение быстрой и точной количественной оценки содержания белка в искусственных системах экспрессии рекомбинантных генов. Тем не менее использование каждой аффинной метки требует соблюдения конкретных условий, которые не являются универсальными и могут оказывать сильное влияние на биохимические свойства выделяемого белка. [c.124]

Чтобы не путать с предыдущим разделом, этот раздел, в котором описано то, что обычно понимается под названием аф- финная хроматография , озаглавлен Аффинная адсорбционная хроматография . В этом случае биоспецифический отбор происходит на стадии адсорбции, так как выделяемый белок обладает специфическим сродством к адсорбенту благодаря его способности связывать лиганд (рис. 4.32). Нет четкого разделения между действительно специфическими аффинными адсорбентами, которые кроме белков, имеющих центры связывания для иммобилизованного лиганда, связывают мало других белков, и адсорбентами общего типа, которые хотя и проявляют специфичность к определенным классам белков, связывают также и многие другие. Описание адсорбентов второго типа можно начать сокращенных адсорбентов, обладающих значительной избирательностью к ферментам, имеющим нуклеотидсвязывающие центры, а затем перейти к таким адсорбентам, как фосфоцеллюлоза, которая, будучи в основном ионообменником, часто используется в качестве псевдоаффинного носителя для белков, связывающих нуклеиновые кислоты [70], и ферментов, взаимодействующих с фосфорилированными сахарами [62, 63]. Хотя [c.146]

Аффинные адсорбенты значительно более селективны, но, как указывалось в разд. 4.6, без заметных неспецифических взаимодействий едва ли можно добиться, чтобы значения Кр были меньше 10" М. Если аффинный сорбент содержит лиганд, очень прочно связывающийся с ферментом, и неспецифические взаимодействия малы (благодаря использованию гидрофильных мостиков или вследствие прямого присоединения лиганда к матрице), то адсорбция фермента на таком сорбенте в объеме может дать весьма хорошие результаты. Особенно пригодны для адсорбции в объеме иммуноадсорбенты, поскольку они избирательно и прочно связывают антиген. Адсорбенты, модифицированные красителями, также удовлетворяют этим условиям, однако они сравнительно менее специфичны. Б данном случае может понадобиться весьма большое количество адсорбента, чтобы адсорбировать весь желаемый фермент. Так, 907о глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы (из дрожжей и бактерий) можно адсорбировать из сырого экстракта на сефарозе ЗВ, модифицированной проционовым красным НЕ, при соотношении а/1 5 = 0,1. Как видно из табл. 4.10, величина а равна в этом случае 0,99 или больше. [c.192]

Представляет интерес сенсор [40], основанный на принципе конкуренции глюкозы и меченного флуоресцеином полидекстрана за связывание с белком конканавалином А, иммобилизованным на внутренней поверхности полой диализной трубки (гл. 32). Конструкция этого аффинного сенсора включает оптическое волокно, вставленное в диализную трубку, что позволяет непосредственно определять несвязанный меченый декстран. Преимуществом данного сенсора по сравнению с глюкозооксидазными сенсорами является то, что его сигнал определяется конкурентным равновесием между глюкозой и формирующим сигнал лигандом. Поэтому кинетика ферментативных реакций и загрязнение электрода не влияет на величину сигнала. Оптимальной избирательности и чувствительности такого сенсора можно достичь подбором соответствующих связывающего белка и конкурентного лиганда например, можно было бы использовать специфические антитела. При использовании сенсора in vivo его недостатками являются все еще ограниченная стабильность и относительно большое время отклика. [c.326]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология