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ゲルろ過カラムでのバッファ交換 トピック削除
No.8909-TOPIC - 2020/06/11 (木) 16:24:53 - RAO
お世話になっております。
市販の免染用IgG抗体を利用して少々特殊な実験を行っています。
比較的高容量の抗体液を培養細胞に他の試薬とともに投与して、反応性を見るという実験なのですが、
どうやら、抗体の保存液であるPBSとアジ化ナトリウムが結果に影響してしまっているようです。
そこで100μl程度の抗体液をできるだけロスせずに、脱塩して10mM HEPESにバッファ交換したいと思っています。
ThermoのZebaシリーズなどのゲルろ過カラムを使うのはどうだろうかと考えて調べていますが、いまいち原理と使用方法が理解できません。

1.ゲルろ過カラムでバッファ交換を行う場合、あらかじめ、交換先のバッファ(この場合HEPES)でカラムを満たしておいて、上からサンプル(抗体+PBS+アジ化Na)を加えると、PBS, アジ化Naはカラムにトラップされて出口からバッファ交換された抗体が流出する、ということで合ってますでしょうか。

2. だとすれば、HEPES自体もカラムにトラップされてしまうような気がするのですが、そうはならないのでしょうか?

3. ゲルろ過カラムの場合、サンプルロスを少なくするためには交換先のバッファを大量に流さなくてはなりませんか?その場合、サンプルは希釈されてしまいますか?

以前限外ろ過カラムは使用したことがあるのですが、サンプルが少量であったためか、ロスを生じてしまいましたので、今回ゲルろ過カラムはどうだろうかと思った次第です。
どなたかご教示よろしくお願いいたします。
 
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(無題) 削除/引用
No.8909-8 - 2020/06/12 (金) 22:24:00 - RAO
皆様

ありがとうございます。資料もご紹介いただいて、助かりました。
早速、カラムを購入して試してみようと思います。

(無題) 削除/引用
No.8909-7 - 2020/06/12 (金) 18:05:55 - G25
回収率に関しては、メーカーがいろいろなサイズや種類の核酸、タンパク質の実験例で情報出しているんじゃないですか。

サイズ排除ゲルろ過は原理的に優れた方法ですので、きちんと行えば、90%以上、95%くらいの回収率は出ると思います。
RI標識の核酸精製なんかでよく使われていましたが、放射活性でモニタするとそれくらいの回収率は普通だったと記憶します。

もちろん、既製品であればメーカーや製品ごとの性能の違いはあるでしょうけれど。

(無題) 削除/引用
No.8909-6 - 2020/06/12 (金) 17:57:33 - G25
ゲルろ過クロマトグラフィの基本で、この業界で仕事をするなら押さえて置かなければならない知識の一つですから、ちゃんと勉強しておきましょう。

旧ファルマシアのハンドブックはとても良い教科書でした。無料で配布されていたこともあったように記憶しますが、今でも買えば手に入ります。

https://www.cytivalifesciences.co.jp/catalog/1554.html


質問にある手法は、サイズ排除(size exclusion) ゲルクロマトグラフィです。

ゲルろ過は分子が小さいほどゲルマトリックスの細孔に侵入しながら通過するので流速が遅くなる(カラムを通過するのにより多くのバッファーの流量が必要)ことを利用してサイズ分画する方法です。

分子が大きいほどマトリックスには侵入せずにビーズの外側を流れるので速く移動します。マトリックスの網目のサイズの違いによって分画できる分子容範囲が決まっていて、ある分子量以上の分子量(排除限界)の物質は、マトリックスに全く侵入せず一斉にボイド容量(ゲルビースを詰めたときにビーズ同士の間にできる隙間容量)のバッファー流で溶出されます。

タンパク質や核酸のような大きい分子は排除限界を超えるので、ボイド容量(通常、カラムベッド体積の1/10程度以下)の一番搾りで溶出されます。その時点ではサンプル中に含まれていた塩などはまだカラムのはるか上方にいます。タンパク質、核酸などと一緒に溶出されるバッファーは、もちろん予めカラムを平衡化していたバッファーで、カラムの下部からボイド容積分が流れ出したものです。

(無題) 削除/引用
No.8909-5 - 2020/06/11 (木) 19:59:44 - おお
原理は自身で勉強してください。少なくともゲルろ過カラムをつかうなら、サンプルを乗せる前に置換したいバッファーで平衡化するのが普通だと思います。バッファーだけでスピンするのを数回繰り返すことになります。

あまり厳密な実験はゲルろ過スピンカラムではやってないので、溶出されたサンプルの濃度などどの程度ブレるかわかりませんが手技にもよるのでしょうがある程度ブレるのではと思いますし、そういうとき修正しにくいです。

限外濾過フィルターなら少し濃いめになるまで続けて、考えていた濃度に修正することができます。扱う容量などでロスも大きくなりますが、1mLぐらい(お考えの実験で10回分)いっぺんにやるのであればある程度ロスは避けれるのではと思います。

(無題) 削除/引用
No.8909-4 - 2020/06/11 (木) 19:48:43 - 774R
ゲルろ過も限外ろ過も9割くらいは回収できてる印象です。そこまで正確に測定はしていないですが。

(無題) 削除/引用
No.8909-3 - 2020/06/11 (木) 17:46:55 - RAO
774R様

ありがとうございます。そういうことなのですね。
ゲルろ過カラムの場合、注入したサンプル液量と同量の回収液が押し出されて得られると考えていいでしょうか。
バッファ交換の前後でできるだけ濃度と量を変えずに行いたいのですが、
例えば市販の抗体20μg/100μl(アジ化Na, PBS)をそのまま抗体20μg/100μl(HEPES)で回収できますでしょうか?

これまでのご経験でもし、限外ろ過カラムなども使用されたことがあれば、どちらがサンプルロスが少なかったかなどもご教示いただけますと幸いです。

(無題) 削除/引用
No.8909-2 - 2020/06/11 (木) 17:24:00 - 774R
1.合ってます。

2.HEPESはトラップされません。「ゲルろ過クロマトグラフィー 原理」でググってみてください。

3.大量にHEPES流した場合、もちろんIgGも希釈されてしまいますが、もっと渋重大な問題はトラップしたいPBSやアジ化Naまでもが出てきてしまうことです。

ゲルろ過カラムでのバッファ交換 削除/引用
No.8909-1 - 2020/06/11 (木) 16:24:53 - RAO
お世話になっております。
市販の免染用IgG抗体を利用して少々特殊な実験を行っています。
比較的高容量の抗体液を培養細胞に他の試薬とともに投与して、反応性を見るという実験なのですが、
どうやら、抗体の保存液であるPBSとアジ化ナトリウムが結果に影響してしまっているようです。
そこで100μl程度の抗体液をできるだけロスせずに、脱塩して10mM HEPESにバッファ交換したいと思っています。
ThermoのZebaシリーズなどのゲルろ過カラムを使うのはどうだろうかと考えて調べていますが、いまいち原理と使用方法が理解できません。

1.ゲルろ過カラムでバッファ交換を行う場合、あらかじめ、交換先のバッファ(この場合HEPES)でカラムを満たしておいて、上からサンプル(抗体+PBS+アジ化Na)を加えると、PBS, アジ化Naはカラムにトラップされて出口からバッファ交換された抗体が流出する、ということで合ってますでしょうか。

2. だとすれば、HEPES自体もカラムにトラップされてしまうような気がするのですが、そうはならないのでしょうか?

3. ゲルろ過カラムの場合、サンプルロスを少なくするためには交換先のバッファを大量に流さなくてはなりませんか?その場合、サンプルは希釈されてしまいますか?

以前限外ろ過カラムは使用したことがあるのですが、サンプルが少量であったためか、ロスを生じてしまいましたので、今回ゲルろ過カラムはどうだろうかと思った次第です。
どなたかご教示よろしくお願いいたします。

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