天然蛋白純化常用填料、各類機(jī)制、應(yīng)用策略和選型技巧

在上篇中，我們深入盤點(diǎn)了多種標(biāo)簽蛋白親和填料，但實(shí)驗(yàn)室里的“主角”遠(yuǎn)不止帶標(biāo)簽的重組蛋白。書接上回！本篇將聚焦肝素、藍(lán)色瓊脂糖、離子交換、疏水層析等天然蛋白純化常用填料，帶你理清各類機(jī)制、應(yīng)用策略和選型技巧，為復(fù)雜樣本凈化提供切實(shí)可行的解決方案！

在沒(méi)有標(biāo)簽“導(dǎo)航”的情況下，純化天然蛋白就像在沒(méi)有路標(biāo)的叢林中尋找寶藏。要想找到目標(biāo)蛋白，就必須精準(zhǔn)識(shí)別它的“物理化學(xué)特征”，依靠載量大、分辨率高、洗脫可調(diào)的層析策略逐步篩選提純。

Section.01
天然蛋白純化的核心邏輯:
依靠“自身屬性”篩選

與標(biāo)簽蛋白不同，天然蛋白純化不能依靠配基特異性，而是要“充分利用蛋白自身的特性”來(lái)設(shè)定純化參數(shù)^[1]。

 

 
Step 2：疏水作用層析 (HIC) ——活性友好型純化方式

高鹽環(huán)境可增強(qiáng)蛋白質(zhì)間的疏水相互作用，使目標(biāo)蛋白結(jié)合至疏水層析介質(zhì)；隨后通過(guò)降低鹽濃度的梯度洗脫，實(shí)現(xiàn)溫和分離。 

 
Step 3：分子篩層析 (SEC) ——最后的“拋光”步驟

利用蛋白的相對(duì)分子量差異分離目標(biāo)蛋白與聚合物、降解產(chǎn)物等雜質(zhì)。  

 

 
案例分析

 

 
專業(yè)術(shù)語(yǔ)

IEX：Ion Exchange Chromatography，離子交換層析
HIC：Hydrophobic Interaction Chromatography，疏水層析
SEC：Size Exclusion Chromatography，分子篩層析/凝膠過(guò)濾
DEAE：Diethylaminoethyl，弱陰離子交換
Q：Quaternary Ammonium，強(qiáng)陰離子交換
CM：Carboxymethyl，弱陽(yáng)離子交換
Phenyl，Butyl，Octyl：疏水層析介質(zhì)
Superdex：Superdex Size Exclusion Resin，高分辨率分子篩介質(zhì)
Affinity：Affinity Chromatography，親和層析
Blue：Cibacron Blue，藍(lán)色配基，模擬核苷酸結(jié)合位點(diǎn)
Sephacryl：Sephacryl Size Exclusion Resin，分子篩層析
Heparin：Heparin group，肝素層析

小貼士：天然蛋白純化常見問(wèn)題及解決策略

 

[1] Wu M, et al. Isolation and purification of immunoglobulin G from bovine colostrums by hydrophobic charge-induction chromatography. J Dairy Sci. 2015 May;98(5):2973-81. 
[2] Fekete S, et al. Hydrophobic interaction chromatography for the characterization of monoclonal antibodies and related products. J Pharm Biomed Anal. 2016 Oct 25;130:3-18.
[3] Semwal S, et al. Small-angle X-ray scattering of engineered antigen-binding fragments: the case of glycosylated Fab from the Mannitou IgM antibody. Acta Crystallogr F Struct Biol Commun. 2025 Jan 1;81(Pt 1):19-29.
[4] Koide T, et al. Human histidine-rich glycoprotein: simultaneous purification with antithrombin III and characterization of its gross structure. J Biochem. 1985 Nov;98(5):1191-200.