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응용자료 | Protein Purification-Ion Exchange Chromatography

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작성자 최고관리자 작성일17-06-30 11:28 조회9,461회 댓글0건

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​Protein Purification-Ion Exchange Chromatography



Ion exchange chromatography는 ​ion exchange의 high resolution과 capacity을 이용하여 단백질을 분리/정제하는 일반적인 방법이다. Protein은 특정 pH에서 net charge를 갖는데 이 charge는 노출 된 아미노산의 양 혹은 음전하의 정도에 따라 달라진다. 예를 들면, arginine, lysine, histidine은 양전하를 갖고, glutamic acid와 aspartic acid는 음전하를 갖는다. 이러한 전하에 따라 protein으 net charge가 결정된다. protein의 양전하과 음전하게 특정 pH에서 같은 값을 가질 때, 단백질은 0의 net charge를 나타내고, 이 때의 pH값은 등전위점 (pI)이라고 한다.

Ion exchange chromatography의 분리능을 최대로 하기 위해 protein의 pI값을 고려해야 한다. 예를 들면, 특정 pH에서 protein이 음전하를 띠는 경우 protein은 양의 값을 나타내는 anion exchanger를 사용하고, 양전하를 갖는 protein에서는 cation exchanger를 사용해야 한다. Ion exchanger에 사용하는 matrix에는 polystyrene, polyacrylate, dextra (sepadex), agarose (sepharose CL-6B) 및 cellulose (DEAD sephacel) 등이 있다.

Charged group은 ion exchanger의 기본 특성으로, ion exchange​r의 종류와 유형은 그룹의 유형에 따라 결정된다. 일반적으로 사용하는 weak ion exchanger에는 DEAE (diethylaminoethyl), CM (carboxymethyl)이 있고, strong ion exchanger에는 Q (quarternary ammonium)과 S (sulfonate)가 있다.

★ Exchanger의 functional group에 따른 분류

Anion exchanger 

 유형

Functional group 

Diethylaminoethyl (DEAE) 

 weak

-O-CH2-CH2-N+H(CH2CH3)2

 Diethylaminopropyl (ANX)

 weak

 -O-CH2-CHOHCH2N+H(CH2CH3)2

 Quaternary ammonium (Q)

 strong

 -O-CH2-CHOH-CH2-O-CH2-CHOH-CH2-N+(CH3)3

 

Cation exchanger 

유형 

Functional group 

 Carboxymethyl (CM)

 weak

-O-CH2-COO- 

 Sulphopropyl (SP)

 strong

-O-CH2-CHOH-CH2-O-CH2-CH2-CH2SO3

 Mehtyl sulphonate (S)

 strong

 -O-CH2-CHOH-CH2-O-CH2-CHOH-CH2SO3-


 

[Sepharose Fast Flow Ion Exchanger]


Sepharose fast flow ion exchanger는 90 high cross-linked 60% agarose bead로 구성되어 있다. 물리·화학적 안정성으로 인해 실험실에서 일반적으로 요구되는 high flow rate에 적용할 수 있으며 strong exchanger (Q, SP)와 weak exchagner (DEAE, CM)와 호환 된다.