Bio Technical フォーラム

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イオン交換の溶離剤について トピック削除
No.11549-TOPIC - 2023/06/22 (木) 19:24:10 - T.T
現在、PI:5.5程度の蛋白質をGS4Bカラム→ゲルろ過→陰イオン交換で精製を行っていますが、陰イオン交換でシングルピークを得られているのにも関わらず、SDS-PAGEで分解物らしきバンドが現れてしまいます。

現在のイオン交換では溶離剤をKCl(その他成分は Tris-HCl, TCEP)で10mMから1000mMで溶出しています。イオン交換はシングルピークですが、かなりリーディングしているので溶離剤を変えれば分離されるのではないかと考えています。

そこで緩衝剤をリン酸バッファーにし、リン酸濃度をグラジエントかけようと考えていますが、リン酸でイオン交換は可能でしょうか?また、また他のアニオン((NH4)2SO4など)で蛋白質の溶出は可能でしょうか?
 
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(無題) 削除/引用
No.11549-9 - 2023/06/30 (金) 12:22:44 - おお
ないです。
文献は探せば、、、
https://www.jstage.jst.go.jp/article/bbb1961/55/8/55_8_2129/_pdf

(無題) 削除/引用
No.11549-8 - 2023/06/30 (金) 11:00:13 - T.T
ご回答ありがとうございます。

LiClを購入し、ゲルろ過を行ってみようと考えています。濃度は500mMから1Mとのことでしたが、何かゲルろ過にLiClを添加する際に参考にした文献等ございましたら教えていただきたいです。

お手数おかけしますがよろしくお願いします。

(無題) 削除/引用
No.11549-7 - 2023/06/24 (土) 07:41:54 - おお
>支持体への吸着は硫安沈殿後高濃度硫安存在下で疎水的にたんぱくが結合したため、

ですから、あなたの実験も高塩濃度で結合できれば、塩濃度を徐々に下げていって溶出する疎水クロマトで精製するという事も考えていいかもしれないです。ゲルは疎水クロマトようのものが売ってはいますが、そうでなくともゲルろ過で使うようなゲルでも結合することがまあまあありますので、手持ちのゲルでも応用可能です。この支持体にくっついたというストーリーは本当のところゲルろ過をしたくてのせたけど、くっついてしまったという話です。

(無題) 削除/引用
No.11549-6 - 2023/06/24 (土) 03:00:44 - おお
>同じカオトロピック塩で(NH4)2SO4を用いるのはありでしょうか?(中々溶離剤をKCl or NaCl以外で試している論文が見つからずすみません、、)

(NH4)2SO4をカオトロピック塩として私は認識していませんが、、、SO4(2−)イオンはむしろ逆の効果があるので塩析に使われている。NH4+は一応カオトロピックがわのようですけど、カオトロピック作用を期待して使われているのは見たことがありません。使うのがありかどうかはいろんなことが試され新しい方法論とかも常に出てくる科学の世界でありも、なしもないとおもいますが。イオン交換であれば、溶液中のイオン強度があがれば外れる、それだけのことです。(NH4)2SO4は塩析に使われるようなものですから、濃度にもよるでしょうけど支持体への吸着が気になります(選択肢から絶対はずせと言っているわけではないです)。支持体への吸着は硫安沈殿後高濃度硫安存在下で疎水的にたんぱくが結合したため、そのまま塩濃度を下げて溶出した(それはそれで精製度があがったのでそれを精製プロトコールに取り入れた)という話もあります。

もちろんKCl、NaCl以外でイオン交換で溶出するのは一般的ではありません。普通は必要ないからです。ただ工夫としてはいろいろ見つかります。LiClもその一つです。Liイオンはカオトロピックと言われていましたが、厳密に化学的な分類をすると若干逆かもしれないみたいですが、それでも生化学てきにはカオトロピックな作用を期待して使われています。

https://www.researchgate.net/figure/Anion-Exchange-Chromatography-of-Unlabelled-or-Tritiated-Hp-Unlabelled-Hp-A-or_fig2_10835355
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/20960125/

(無題) 削除/引用
No.11549-5 - 2023/06/23 (金) 17:35:59 - T.T
>[Re:3] おおさんは書きました :
> リン酸塩はそんなに溶けなかったんじゃないかなと思うけど、、、
>
> もしゲルろ過の時点でその分解産物?が検出されるなら、目的のものに結合している可能性があると思う。その場合はイオン交換で同じ挙動を示すのも理解できる。
>
> だからゲルろ過の段階で何とかするか、イオン交換後、ゲルろ過を結合を解いた状態で行うか。
>
> で結合を解くにはマイルドなカオトロピック作用を持つものを使えばいいのかもしれない。500mM〜1M LiClとかの存在下でゲルろ過するとか。LiClO4もかな(これは使ったことがないから感覚がない)。その場合は透析か希釈しないとイオン交換には持ち込めないけど。またはイオン交換最初で次にゲルろ過。入れていいならデタージェントも選択肢。低濃度ウレアというのもあるけど、、、これもあまり経験がないから何とも言えない。
>
> どうしてもというならイオン交換にのせたあとLiClでグラジエントかけると分かれる可能性はあるかもしれない。

おおさんご返信ありがとうございます。

ゲルろ過後のピークを銀染してみたところ、分解物?らしきバンドが見つかりました。分解物は目的のものに張り付いている可能性が考えられます。

そこで質問です。カオトロピック塩の仲でもLiClを用いるのは一般的なのでしょうか?また、同じカオトロピック塩で(NH4)2SO4を用いるのはありでしょうか?(中々溶離剤をKCl or NaCl以外で試している論文が見つからずすみません、、)

(無題) 削除/引用
No.11549-3 - 2023/06/23 (金) 01:33:30 - おお
リン酸塩はそんなに溶けなかったんじゃないかなと思うけど、、、

もしゲルろ過の時点でその分解産物?が検出されるなら、目的のものに結合している可能性があると思う。その場合はイオン交換で同じ挙動を示すのも理解できる。

だからゲルろ過の段階で何とかするか、イオン交換後、ゲルろ過を結合を解いた状態で行うか。

で結合を解くにはマイルドなカオトロピック作用を持つものを使えばいいのかもしれない。500mM〜1M LiClとかの存在下でゲルろ過するとか。LiClO4もかな(これは使ったことがないから感覚がない)。その場合は透析か希釈しないとイオン交換には持ち込めないけど。またはイオン交換最初で次にゲルろ過。入れていいならデタージェントも選択肢。低濃度ウレアというのもあるけど、、、これもあまり経験がないから何とも言えない。

どうしてもというならイオン交換にのせたあとLiClでグラジエントかけると分かれる可能性はあるかもしれない。

(無題) 削除/引用
No.11549-2 - 2023/06/22 (木) 21:00:47 - のなめ
https://www.cytivalifesciences.co.jp/newsletter/biodirect_mail/technical_tips/pdf/buffer.pdf

イオン交換の溶離剤について 削除/引用
No.11549-1 - 2023/06/22 (木) 19:24:10 - T.T
現在、PI:5.5程度の蛋白質をGS4Bカラム→ゲルろ過→陰イオン交換で精製を行っていますが、陰イオン交換でシングルピークを得られているのにも関わらず、SDS-PAGEで分解物らしきバンドが現れてしまいます。

現在のイオン交換では溶離剤をKCl(その他成分は Tris-HCl, TCEP)で10mMから1000mMで溶出しています。イオン交換はシングルピークですが、かなりリーディングしているので溶離剤を変えれば分離されるのではないかと考えています。

そこで緩衝剤をリン酸バッファーにし、リン酸濃度をグラジエントかけようと考えていますが、リン酸でイオン交換は可能でしょうか?また、また他のアニオン((NH4)2SO4など)で蛋白質の溶出は可能でしょうか?

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