Аффинная хроматография хроматография по сродству

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]

На каждом этапе колоночной хроматографии содержание белка в смеси увеличивается не более, чем в 20 раз. и поэтому выделить из сложной смеси белков отдельный белок за один цикл практически невозможно. На долю каждого белка, как правило, приходится менее 1/1000 всего белка клетки, и для его очистки требуется последовательное использование нескольких различных типов колонок (рис. 4-47). Гораздо более эффективен метод аффинной хроматографии (хроматография но сродству). В основе этого метода лежат биологически важные взаимодействия, происходящие на поверхности белковых молекул. Так, при ковалентном связывании субстрата фермента с матриксом, например, с полисахаридными шариками, фермент специфически удерживается матриксом и может быть элюирован (смыт) практически в чистом виде. Подобным образом можно иммобилизировать короткие олигонуклеотиды ДНК определенной структуры (см. разд. 4.6.8) и использовать подобные носители для очистки ДНК-связывающих белков, опознающих данную последовательность нуклеотидов на хромосомах (см. разд. 9.1.8). С матриксом можно связать и специфические антитела такой носитель очень удобен для очистки белков, узнаваемых этими антителами. Аффинные колонки обладают высокой степенью специфичности за один цикл хроматографии можно добиться очень высокой степени очистки (1000-10000 раз). [c.213]

Применение принципа иммобилизации не только к ферментам, но и к их субстратам, ингибиторам и кофакторам, т. е. в-вам, имеющим избирательное сродство к ферментам, позволило создать методы выделения и очистки послед)шх, основанные на аффинной хроматографии. Тем самым существенно расширяются возможности получения чистых ферментов для использования в И. э. [c.236]

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]

В 1968 г. был предложен высокоэффективный метод очистки белков -аффинная хроматография, или биоспецифическая хроматография по сродству, которая особенно часто используется при выделении и очистке ферментов. [c.24]

В принципе возможен систематический анализ любой системы иммуноглобулин — лиганд. Исследование моделей связывания может проводиться систематическим образом, поскольку у млекопитающих, например кроликов или коз, синтез антител может индуцироваться по отношению к любой специально подобранной молекуле (с низкой или высокой молекулярной массой). Используя аффинную хроматографию, получаемые антитела затем очищаются. Как правило, эта процедура приводит к вырожденному иммунному ответу, т. е. к синтезу нескольких видов антител несколькими клонами так называемых клеток плазмы (542]. Эти антитела отличаются константами сродства к лиганду, что проявляется также в химических, спектральных и иммунологических свойствах центров связывания. Последующие анализы аминокислотной последовательности показали, что различия вызваны аминокислотными заменами в гипер-вариабельных областях доменов /ь и Ун [622]. На первый взгляд кажется, что вырожденный ответ должен усложнить пространственную организацию центров связывания. В действительности, однако, в этом случае возможно объединить и взаимно контролировать данные по нескольким центрам связывания, что заметно увеличивает вероятность нахождения правильных моделей. [c.245]

Аффинная хроматография. Данный метод заключается в использовании иммобилизованного на матрице специфического соединения — лиганда, способного специфически и обратимо связываться только с белками и ферментами, имеющими сродство к данному лиганду. В аффинной хроматографии используют различные нерастворимые сорбенты. Так, все большее распространение получают поперечно-сшитые гранулы агарозы. [c.56]

Можно резко повысить эффективность и селективность хром-а-тографического разделения полимерных смесей (например, смесей белков), если предварительно химически связывать с частицами набухшего геля сефадекса (за счет групп ОН или каких-либо других достаточно активных функциональных групп) молекулы, обладающие большим сродством к отдельным компонентам смеси — специфическая, или аффинная, хроматография [11, 12] При этом химически связанные с сефадексом молекулы выступают в роли ловушек , избирательно извлекая из белковой смеси один определенный белок, [c.554]

Однако кажущаяся простота метода и отсутствие у новичка представления о возможных трудностях, сопровождающих его применение на практике, могут привести к обескураживающим неудачам. Действительно, трудно заранее предугадать, какой аффинный лиганд полезнее выбрать — с высоким или низким сродством, какова наиболее благоприятная концентрация этого лиганда в сорбенте, какую роль должна играть матрица, какие носители подходят и какие не подходят для иммобилизации аффинного лиганда. Например, отлично зарекомендовавшие себя с точки зрения иммобилизации ферментов носители на основе кремнезема оказываются в ряде случаев совершенно непригодными для использования в аффинной хроматографии из-за высокой неспецифической сорбции. [c.5]

Идея методов разделения белков, основанная на сродстве молекул, которое обнаружено в биологических системах, известна несколько десятилетий (с тех пор, как стали привязывать ферменты к нерастворимым носителям). Нерастворимые гетерогенные катализаторы имеют определенные преимущества легкость выделения из реакционной смеси, возможность осуществления непрерывного катализа и повышение стабильности ферментов. Тем не менее по ряду причин полного развития аффинная хроматография и связывание ферментов с нерастворимыми носителями достигли лишь в последние годы. Развитие обоих направлений началось с использования высокопористых гидрофильных носителей, главным образом агарозы, после разработки подходящих методов связывания (Аксен и др. [1], Порат и др. [32]). [c.10]

Разновидность количественной аффинной хроматографии — фронтальный анализ [10] он основан на понятии плотности о аффинного лиганда на единицу длины колонки с агарозой. Если / — общая длина колонки с агарозой, а Li — общее количество им мобилизованного лиганда в сорбенте, то о = - г/ - Если аффинный сорбент характеризуется слабым сродством, то раствор фермента в концентрации [ 0] наносится на колонку непрерывно, а для элюирования фермента с колонки необходим объем V. Можно написать следующее уравнение [c.51]

Эффективность аффинной хроматографии снижается в основном из-за неспецифической сорбции инертных веществ. Неспецифические эффекты, как правило, очень слабы и проявляются главным образом во взаимодействующих системах с низким сродством. [c.94]

Как уже говорилось в начале разд. 1.2, в основе различных хроматографических методов лежит различие в сродстве. В историческом введении (разд. 1.1) указывалось, что название аффинная хроматография было предложено для относительно нового и эффективного хроматографического метода, в котором сродство играет особенно важную роль. Это обстоятельство, а также отсутствие более подходящего названия привело к тому, что указанный термин быстро стал общепринятым, хотя в принципе против применения здесь слова хроматография можно возражать. В ряде случаев аффинной хроматографией называют методику, в которой в действительности имеют место избирательная сорбция и десорбция , а хроматографический процесс как таковой отсутствует (см. разд. 1.2). Этот пример не единичен. Ряд специальных методов разделения не укладывается в рамки общей схемы, и тем не менее их все-таки называют хроматографическими. Все сказанное подтверждает, что необходима простая и практическая терминология, пусть даже не идеально точная. [c.26]

В последние десять лет метод аффинной хроматографии [23— 27] играет важную роль при выделении биологически активных белков. В этом методе колонки заполняют нерастворимым носителем, с которым ковалентно связаны лиганды, обладающие сродством к выделяемому белку (так называемые аффинные лиганды). Когда раствор смеси различных веществ проходит через такую колонку, на ней сорбируется лишь интересующий исследователя белок, а все остальные соединения вымываются. Сорбированный на колонке белок выделяют, либо нарушая взаимодействие макромолекулы с иммобилизованным лигандом, либо воздействуя на него конкурирующим лигандом, присутствующим в элюирующем буфере. Такого рода специфические взаимодействия возникают между ферментами и их ингибитора- [c.109]

В последние годы все более широкое применение в химии углеводов находит важный и относительно новый метод, известный под названием аффинной хроматографии. Этот метод включает использование носителей с лигандами, имеющими значительное сродство к молекулам с определенной стереохимией. Лиганд, который в данном случае представляет собой лектин (гемагглютинирующий гликопротеин), ковалентно присоединяется к нерастворимой матрице, обычно агарозной или полиакриламидной природы. При хроматографии полисахариды или гликопротеины, содержащие группировки, связывающиеся с лектином, удерживаются на подобного рода носителях и таким образом отделяются от других компонентов, которые быстро проходят через колонку. Связанные с носителем соединения далее можно десорбировать путем элюирования колонки раствором низкомолекулярного углевода, содержащего группировку, специфически связывающуюся с лектином. Тот же эффект достигается при изменении pH или ионной силы элюента с тем, чтобы разрушить образовавшийся ранее комплекс адсорбированного соединения с иммобилизованным лектином. [c.34]

Чрезвычайно эффективным средством фракционирования белков из смеси оказалась колоночная хроматография с гидроксилапатитом, различными ионообменными смолами и производными целллюлозы в качестве носителей. При выделении и очистке белков используют четыре основных типа хроматографии адсорбционную, распределительную, ионообменную и аффинную (хроматография по сродству)-в соответствии с разными физическими и химическими механизмами, лежащими в основе каждого из них. Хроматография широко применяется не только для выделения белков, но и для разделения множества других органических и неорганических веществ, входящих в состав живых организмов. [c.27]

Кальмодулин-связывающий пептид. Очистка гибридных белков, содержащих кальмодулин-связываюпщй пептид, была впервые описана в 1992 г. [169]. В ней используется 26-звенный пептид, заключенный в С-концевой последовательности киназы легкой цепи миозина скелетных мышц. Кальмодулин в присутствии ионов Са2+ обладает высоким сродством к этому пептиду. Прочность комплекса допускает промывку колонки при аффинной хроматографии в жестких условиях, что позволяет достигать высокой степени очистки целевого полипептида. Система особенно пригодна для очистки рекомбинантных белков из клеток Е. соН, поскольку их собственные белки не взаимодействуют с кальмодулином. При этом хроматографию можно проводить в присутствии восстанав-ливаюпщх агентов и детергентов в концентрациях до 0,1%. Эта аффинная последовательность позволяет вводить радиоактивную метку с помопдью у-[32Р] и протеинкиназы А, что используется для исследования белок-белковых взаимодействий [170]. Данную аффинную последовательность предпочтительнее вводить в С-конец исследуемого полипептида, поскольку его N-концевая локализация часто приводит к ингибированию трансляции. [c.130]

Ферментативные системы, связанные с функцией кофермента В12, достаточно сложны. В связи с этим имеется несколько сообщений об очистке В12-зависимых ферментов или В12-связывающих белков с помощью аффинных сорбентов, обладающих сродством к витамину В12. Фактически для очистки ферментов или белков аффинная хроматография широко используется как один нз наиболее привлекательных методов [270]. С этой целью был разработан метод синтеза нерастворимого носителя кобаламинсефарозы (рис. 6.14). Этот носитель использован для очистки М-5-метилтетрагидрофолатгомоцистеин1юбаламинмстилтрапс-феразы из Е. oli. [c.394]

По своему существу аффинная хроматография — это особый тип адсорбционной хроматографии. В отличие от того, что было описано в гл. 6, адсорбция здесь осуществляется за счет биоспецифп-ческого взаимодействия между молекулами, закрепленными на матрице, т. е. связанными в неподвижной фазе, и комплементарными к ним молекулами, подлежащими очистке или фракционированию, поступающими, а затем элюируемыми с подвижной фазой. Биоспеци-фическое взаимодействие отличается исключительной избирательностью, а зачастую и очень высокой степенью сродства между партнерами. Оно лежит в основе множества строго детерминированных процессов, протекающих в организме. В качестве примеров можно назвать взаимодействия между ферментами и их субстратами, кофакторами или ингибиторами, между гормонами и их рецепторами, между антигенами и специфическими для них антителами, между нуклеиновыми кислотами и специфическими белками, связывающимися с ними в процессе осуществления своих функций (полимераза.мп, нуклеазами, гистонами, регуляторными белками), а также между самими нуклеиновыми кислотами-матрицами и продуктами их транскрипции. Наконец, многие малые молекулы (витамины, жирные кнслоты и др.) специфически связываются со специальными транспортными белками. [c.339]

Примеры И, 12. Очистка рецепторов гормонов. Рецепторы гормонов зачастую содержатся в тканях-мишенях в ничтожно малых концентрациях, но, как уже указывалось, обладают очень высоким сродством к гормонам, поэтому аффинная хроматография — единственный эффективный способ их очистки. Рецепторы тироид-ных гормонов экстрагируют из ядер концентрированными солевыми растворами. Очистку рецептора для 3,5,3 -трийодтиронина (Тз) из такого экстракта вели на колонке сефарозы с иммобилизованным [c.432]

Среди других методов биоспецифической хроматографии следует отметить способ аффинной хроматографии целлобиогидролаз I и II T.reesei, основанный на различном сродстве этих [c.126]

Методы разделения, основанные на использовании специфичного сродства биополимера к определенному партнеру, получили название аффинных методов разделения (от англ. affinity — сродство). Наиболее широко используемый вариант аффинных методов — это использование аффинных сорбентов. Специфические лиганды ковалентно присоединяются к соответствующему носителю, и выделяемое вещество либо адсорбируется таким сорбентом, либо отделяется от остальных компонентов с помощью аффинной хроматографии с использованием того же аффинного сорбента. Разнообразие мыслимых аффинных сорбентов неисчислимо, и практически невозможно приготовить все сорбенты в коммерчески доступном виде. Оптимальным для большинства задач является наличие носителя с реакционноспособными группами, который по усмотрению исследователя может быть использован для присоединения соответствующего лиганда, подходящего для решения поставленной задачи по разделению. Количество подобных реакционноспособных носителей весьма велико. Наиболее популярной является бромци-ансефароза, представляющая собой сефарозу, обработанную ВгС , который реагирует с гидроксигруппой сефарозы, превращая ее в остаток цианата [c.246]

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]

Согласно Катрекасасу [71], аффинная хроматография представляет собой метод выделения вещества или группы веществ на основании сродства к какому-либо лиганду, причем это сродство отражает биологические функции исследуемого вещества. В общем виде этот метод был рассмотрен в гл. 7. Поскольку выделению ферментов посвящена гл. 36, в этом разделе мы коротко рассмотрим возможность разделения других классов белков, не обладающих ферментативной активностью. [c.453]

Аффинная хроматография (или, более точно, биоаффинная или биоспецифическая по сродству хроматография) основана на исключительной способности биологически активных веществ связывать специфически и обратимо другие вещества, называемые в общем случае лигандами или аффинными лигандами [16], или упрощенно аффинантами [19]. [c.15]

Однако иногда в неочищенном белке содержатся два или более фермента, обнаруживающих сродство к связанному аффинанту. Если константа равновесия реакции для второго фермента /(1(11) > 10" моль/л, то только незначительные количества второго фермента будут задерживаться на носителе вместе с выделяемым ферментом. Если 1(11) 10 моль/л, то собируется смесь обоих ферментов даже в том случае, если выделяемого фермента много меньше /< 1(11). Это следует из специфической формы изотермы адсорбции для аффинной хроматографии, поскольку теплота адсорбции предельно высока в условиях хроматографии. [c.63]

Теоретически выведенная взаимосвязь между количеством сорбируемого фермента, концентрацией аффинного лиганда и константами равновесия лиганд — фермент рассмотрена в гл. 3. Из рис. 3.3 следует, что для систем с низким сродством Кь = = 10 2 моль/л) концентрация привязанного аффинного лиганда представляет собой критический параметр для получения эффективного сорбента. На рис. 5.6 показана аффинная хроматография глюкокиназы на 2-амино-2-дезокси-о-глюкопиранозо-N-(6-амино-гексаноил) —сефарозе при четырех концентрациях связанного аффинанта [15]. Видно, что оптимальная концентрация аффинного лиганда равна 3,75 мкмоль/г (рис. 5.6,6) при более низких концентрациях фермент не отделяется от неактивного материала, в то время как при более высоких концентрациях необходимо увеличить концентрацию глюкозы в элюате и при этом глюкокиназа выходит в большем объеме элюата. При концентрации 10 мкмоль/г глюкокиназа не может быть элюирована даже при высоких концентрациях глюкозы она может быть снята только пропусканием 0,5 М хлорида калия. [c.75]

Ограниченные запасы витаминов и гормонов в- животных привели к развитию механизмов адсорбции, транспорта и консервации этих веществ в следовых количествах. В таких процессах важную роль играют специфические транспортные или связывающие белки, предотвращающие быстрое выведение витаминов и гормонов с мочой, которое происходило бы, если витамины и гормоны не были бы связаны в плазме в соответствующих комплексах. Связывающие белки присутствуют в очень низких концентрациях. Например, белки, прочно связывающие витамин В12, траноко баламины I и И, находятся в плазме крови человека в концентрациях соответственно 80 и 20 мг на 1000 л. Однако они обычно имеют высокое сродство к комплементарным витаминам и гормонам. Константы диссоциации этих комплексов находятся в интервале от 10 до 10 моль/л [35]. Из-за низких концентраций эти белки нельзя выделить классическими методами очистки наличие специфических взаимодействий с высоким сродством позволяет использовать аффинную хроматографию, которая допускает работу с большими объемами исходного материала. Как и для взаимодействий антитело — антиген, трудности заключаются в последующем выделении белка из комплекса с аффинными сорбентами. [c.124]

Для сорбции лучше всего образец выделяемого вещества растворять непосредственно в буфере, из которого будет производиться сорбция, и, если необходимо, проводить замену состава солей, присутствующих в образце, с помощью диализа или гель-фильтрации. Если вещество, образующее в данных условиях прочный комплекс с иммобилизованным аффинным лигандом, выделяют колоночной хроматографией, то объем образца, вводимого в колонку, может быть любым. Однако, если выделяют аффинной хроматографией вещество с низким сродством к связанному аффинному лиганду, объем наносимого образца не должен превышать 5% удерживаемого объема, для того чтобы предотвратить элюирование выделяемого вещества неадсорбированным материалом. Если выделяют вещество с низким сродством к связанному аффинному лиганду, его элюирование с колонки происходит часто даже без замены буфера. В этом случае выделяемое вещество получают в разбавленном растворе. Для иллюстрации сказанного можно сопоставить хроматографию химотрипсина на сефарозе с присоединенным метиловым эфиром е-аминокапронил-О-триптофана с хроматографией этого же вещества на сефарозе с непосредственно связанным метиловым эфиром О-триитофаиа (рис. 5.4) [8]. Для элюирования химотриисина с нерастворимого носителя, на котором ингибитор укреплен через е-аминокапроновую кислоту в качестве прострапственной группы, необходимо изменение pH, при этом фракция химотрипсина элюируется в виде острого пика. Если ингибитор присоединен непосредственно к нерастворимому носителю, его пространственная доступность понижена, и химотрипсин только замедляет свое движение через колонку. Фермент элюируется в значительно большем объеме, при том же pH, в непосредственной близости к неактивному материалу. [c.264]

Такой вид хроматографии ферментов часто называют аффинной хроматографией . В этом названии подчеркивается, что метод основан на сродстве (а1 1п11у) фермента субстрата соответствующему ферменту, иммобилизованному на адсорбенте. Однако все виды хроматографии основаны в той или иной мере на взаимодействии веществ с сорбентом, т. е. на сродстве между ними. Более точным, отражающим существо метода, является термин биоспецифическая хроматография . [c.249]

Смотреть страницы где упоминается термин Аффинная хроматография хроматография по сродству : [c.60] [c.418] [c.430] [c.452] [c.220] [c.72] [c.257] [c.126] [c.60] [c.389] [c.64] [c.68] [c.219] [c.370] [c.5] [c.8] [c.19] [c.35]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология