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生物亲和层析在血浆蛋白分离纯化上的应用  

2018-07-12 13:23:37|  分类: 蛋白分离与纯化 |  标签: |举报 |字号 订阅

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近年来,亲和层析法广为重视,并得到迅速发展,例如医药研发公司提供的蛋白分离服务中就包含着亲和层析这一项技术。生物亲和层析是利用自然界中存在的生物特异性相互作用物质对(酶-底物,酶-抑制剂、酶-辅因子等)的亲和层析,通常具有很高的选择性。其中,血浆蛋白亲和纯化中常用的亲和配基有肝素、明胶和植物凝集素等天然配基。

血浆作为血液的一部分,是一种十分有限的珍贵资源,传统的血浆分离是采用低温乙醇沉淀分离法分离的,但是此种分离法直接分离纯化的蛋白种类少、血浆利用率低。而将亲和层析技术应用于血浆的分离,有助于使一血多用,充分和合理地利用血浆资源。

1、亲和层析法应用血浆蛋白分离纯化的优点

亲和层析法就是利用化学方法将可与待分离物质可逆性特异结合的化合物(称配体)连接到某种固相载体上,并将载有配体的固相载体装柱,当待提纯的生物大分子通过此层析柱时,此生物大分子便与载体上的配体特异的结合而留在柱上,其他物质则被冲洗出去。美迪西提供蛋白质分离纯化技术服务。

工业化的血浆纯化于20世纪40年代发展起来,主要是用低温乙醇沉淀法进行白蛋白和免疫球蛋白的生产。鉴于该法的局限性及人们对血浆产品的纯度和安全性提出的进一步要求,亲和层析技术因其高选择性、高回收率而开始应用于血浆蛋白的纯化。在血浆分离中,以乙醇沉淀或离子交换层析处理后血浆组分为原料,利用亲和层析可既快又好地获得目标血浆蛋白。到目前为止,亲和层析已被用于生产各种可以得到许可的医疗血浆制品,

2、亲和层析在血浆蛋白分离纯化上的应用

(1)肝素亲和层析的应用

肝素是一种抗凝剂,是由二种多糖交替连接而成的多聚体,在体内外都有抗凝血作用,此外它是一种带负电荷的多聚物,又是许多凝血因子的抑制剂,因此通过静电和亲和相互作用可分离血浆中的很多因子。肝素亲和层析是以高交联琼脂糖为基质,采用环氧活化工艺,将肝素偶联到琼脂糖凝胶上,该填料具有很高的物理化学稳定性,配基不易脱落,使用寿命长,使用方便,应用广泛。

(2)明胶亲和层析的应用

过去治疗血管性血友病都是用含vWF的低纯度F制品,最近利用亲和层析制备了高纯度的对此病有特异性的vWF制品。血浆冷沉淀经两步阴离子交换层析后,得到含纤维连接蛋白的混合物。由于明胶能结合纤维连接蛋白,用固定化明胶-琼脂糖亲和柱,就可获得高纯的vWF。相应地,纤维连接蛋白也可由明胶亲和层析快速获得,目前该制品正在进行临床试验。  

另外,用固定化明胶和肝素两步亲和吸附,也可直接从血浆中获得超纯高活性的纤维连接蛋白。

(3)基于其他配基的亲和层析的应用

硫酸葡聚糖与肝素一样,是一种带负电的多聚物,具有以静电和亲和相互作用结合FIX等几种血浆蛋白的能力。植物凝集素对单糖高度特异,能与带O糖链的血浆蛋白结合,因此可用于IgA、C1酯酶抑制剂和血纤蛋白酶原的分离。近年来也把Corn A(伴刀豆球蛋白A)作为亲和配基建立亲和层析,用于Pc、a1-抗胰蛋白酶、F的分离纯化。

(4)利用共价键层析纯化a1-抗胰蛋白酶

因为a1-AT是带有巯基的糖蛋白,共价键层析介质上具有与巯基形成二硫键的基团,能将a1-AT固定在介质上,其它杂质由于不带自由巯基被洗脱出去,然后用能解离二硫键的洗脱剂将a1-AT从介质上释放下来。此方法使用的介质价格昂贵,寿命有限,还有配基泄漏的可能,尚未应用到工艺中。

目前亲和层析已经从实验室走进产业化,以其高选择性、高活性回收率和高纯度等特点,成为纯化蛋白质等生物大分子最有效的技术之一。亲和层析技术也成为了一项重要的蛋白质研究技术之一,其技术的研究将有助于提升蛋白分离服务的水平。

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