1、如何根据工艺需求选择基质合适的离子填料
在捕获阶段,为初步分离富集目的产物,可选择具有高结合载量,适应高流速的大粒径基质,如TOSOH的EC(200μm)和C(100μm)型离子填料。
在中间纯化阶段,为除去大部分杂蛋白,可选择具有高结合载量和高分辨率的中等粒径基质,如TOSOH的M(75或65μm)和S(35μm)型离子填料。
在精细纯化阶段,为获得精纯的样品,可选择具有极高分辨的TSKgel系列柱进行实验。
2、根据蛋白pI选择离子交换填料类型
对于已知等电点蛋白:
如果蛋白在等电点之下最稳定,缓冲液pH≤目的蛋白pI,选择阳离子交换剂。
如果蛋白在等电点之上最稳定,缓冲液pH≥目的蛋白pI,选择阴离子交换剂。
缓冲液pH≥目的蛋白pI 0.5-3个单位选择弱阴离子交换填料;
缓冲液pH≥目的蛋白pI 3个单位以上选择强阴离子交换填料;
缓冲液pH≤目的蛋白pI 0.5-3个单位选择弱阳离子交换填料;
缓冲液pH≤目的蛋白pI 3个单位以上选择强阳离子交换填料;
缓冲液中含有较高离子强度时选择复合型离子交换填料,如TOSOH的Toyopearl NH2-750F和 Toyopearl Sulfate-650F填料。
对于未知等电点蛋白:
首先应选择阴离子交换剂,起始平衡液pH8.0;
然后填料再尝试阳离子交换剂,起始平衡液pH6.0。
3、加载样品时流穿峰里有未结合目标蛋白
加载样品量过多,超出柱子的动态结合载量,可降低上样量;
上样流速过快,可降低上样流速,增加孵育时间;
柱料被污染,结合能力下降,应对层析柱进行清洗及再生;
缓冲液选择不合适,优化缓冲液pH和离子强度。
4、样品未按预期洗脱下来或产量较低
洗脱强度不够,增大洗脱液离子强度;
目标蛋白与柱料结合过于紧密,应调整初始平衡液的pH;
目标蛋白在洗脱过程中发生聚集,沉淀柱上,应优化洗脱条件,保证蛋白稳定性;
目标蛋白与柱料发生非特异性吸附,可适当降低盐离子强度,减少疏水相互作用;
目标蛋白可能被蛋白酶降解,添加适量的蛋白酶抑制剂。
5、样品峰拖尾
错误的初始缓冲液,调整pH和缓冲液离子强度;
样品粘性过大,用初始缓冲液对样品进行稀释;
层析柱装填过于松散或柱床上端被压缩,出现液面,需重新装柱。
6、目标蛋白不能与其他杂质峰分开
错误的初始缓冲液,调整pH和缓冲液离子强度,并保证上样前柱子平衡完全;
洗脱条件不佳,优化洗脱条件,降低流速,调整pH,使用更平缓的梯度;
层析柱分离效果不好,柱效差,检查柱效,确定是否需重新装柱或更换预装柱;
目标蛋白在洗脱时被部分降解,添加适量的蛋白酶抑制剂;
样品粘性过大,用初始缓冲液对样品进行稀释,保证样品浓度在50mg/ml之下;
分离柱顶端或底部死体积过大,使样品混合,将顶部适配器靠近柱床表面,减少柱后管路体积。
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