การใช้โปรตีนแอมโมเนียมซัลเฟต

การประยุกต์ใช้แอมโมเนียมซัลเฟตในการทำให้บริสุทธิ์โปรตีน

 

โปรตีนเป็นสารพื้นฐานของกิจกรรมชีวิตและความหลากหลายในโครงสร้างและหน้าที่กำหนดความสำคัญของพวกเขาในการวิจัยทางชีวการแพทย์ชีววิทยาโมเลกุลและการผลิตอุตสาหกรรม การแยกและการทำให้บริสุทธิ์ของโปรตีนเป็นขั้นตอนสำคัญในสาขาเทคโนโลยีชีวภาพและแอมโมเนียมซัลเฟตซึ่งเป็นโปรตีนที่ใช้กันทั่วไปมีบทบาทสำคัญในกระบวนการทำให้บริสุทธิ์โปรตีน

 

1. ความสำคัญของการทำให้บริสุทธิ์โปรตีน

 

การทำให้บริสุทธิ์โปรตีนเป็นสิ่งที่จำเป็นสำหรับการรับรองความถูกต้องของการวิจัยโปรตีนและการประยุกต์ สามารถใช้โปรตีนบริสุทธิ์สำหรับ:

 

การวิเคราะห์โครงสร้างเช่นการตกผลึกรังสีเอกซ์, เรโซแนนซ์แม่เหล็กนิวเคลียร์ (NMR) ฯลฯ

 

การวิจัยเชิงหน้าที่เช่นจลนพลศาสตร์ของเอนไซม์ลักษณะการผูกมัด ฯลฯ

 

การพัฒนายา: เป็นเป้าหมายยาหรือยาตัวเอง

 

การใช้งานอุตสาหกรรม: เช่นตัวเร่งปฏิกิริยา, สารเติมแต่งอาหาร ฯลฯ

 

2. บทบาทของแอมโมเนียมซัลเฟตในการทำให้บริสุทธิ์โปรตีน

 

แอมโมเนียมซัลเฟต (NH4) 2SO4) เป็นเกลืออนินทรีย์ที่ประหยัดต้นทุนและการใช้ในการทำให้บริสุทธิ์โปรตีนส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับความสามารถในการกระตุ้นการตกตะกอนของโปรตีน

 

2.1 การตกตะกอนเกลือ

 

แอมโมเนียมซัลเฟตเพิ่มความแข็งแรงของไอออนของสารละลายลดแรงผลักดันระหว่างโมเลกุลโปรตีนและส่งเสริมการรวมตัวและการตกตะกอนของโมเลกุลโปรตีน วิธีนี้เรียกว่า 'การตกตะกอนเกลือ '

 

2.2 การเร่งรัดการเลือก

 

ความสามารถในการละลายของโปรตีนที่แตกต่างกันนั้นแตกต่างกันไปตามความเข้มข้นที่แตกต่างกันของแอมโมเนียมซัลเฟตซึ่งช่วยให้การเร่งรัดการเลือกโปรตีนเป้าหมายโดยค่อยๆเพิ่มความเข้มข้นของแอมโมเนียมซัลเฟต

 

2.3 ปกป้องกิจกรรมโปรตีน

 

แอมโมเนียมซัลเฟตถือเป็นสารเฉื่อยที่มีแนวโน้มน้อยกว่าปฏิกิริยาที่ไม่เฉพาะเจาะจงกับโปรตีนช่วยปกป้องโครงสร้างตามธรรมชาติและการทำงานของโปรตีน

 

3. ขั้นตอนของกระบวนการทำให้บริสุทธิ์แอมโมเนียมซัลเฟต

 

3.1 การแยกส่วนของเซลล์

 

ประการแรกมีความจำเป็นที่จะต้องสลายเซลล์และปล่อยโปรตีนภายในเซลล์ผ่านวิธีการทางกายภาพหรือทางเคมี

 

3.2 การตรวจคัดกรองเบื้องต้นและการตกตะกอน

 

เพิ่มแอมโมเนียมซัลเฟตลงในความเข้มข้นบางอย่างเพื่อตกตะกอนโปรตีนส่วนใหญ่และกำจัดสิ่งสกปรก

 

3.3 การคัดกรองการเร่งรัดอีกครั้ง

 

ค่อยๆเพิ่มความเข้มข้นของแอมโมเนียมซัลเฟตและตกตะกอนโปรตีนเป้าหมาย

 

3.4 การแขวนลอยอีกครั้งและการซักผ้า

 

กลับมาใช้โปรตีนตกตะกอนในบัฟเฟอร์และล้างเพื่อขจัดสิ่งสกปรกที่เหลืออยู่

 

3.5 การทำให้บริสุทธิ์เพิ่มเติม

 

หากจำเป็นโปรตีนอาจต้องได้รับการทำให้บริสุทธิ์โดยการแลกเปลี่ยนไอออนโครมาโตกราฟี, โครมาโตกราฟีการกรองเจลหรือโครมาโตกราฟี Affinity

 

4. ข้อดีและข้อเสียของการทำให้บริสุทธิ์ของแอมโมเนียมซัลเฟต

 

ข้อได้เปรียบ

 

ประสิทธิผลของต้นทุน: แอมโมเนียมซัลเฟตมีราคาไม่แพงและเหมาะสำหรับการใช้งานขนาดใหญ่

ใช้งานง่าย: กระบวนการตกตะกอนนั้นง่ายและไม่ต้องการอุปกรณ์ที่ซับซ้อน

กิจกรรมป้องกัน: มีผลกระทบน้อยที่สุดต่อโครงสร้างธรรมชาติและการทำงานของโปรตีน

 

ข้อบกพร่อง

 

ความละเอียดที่ จำกัด : เป็นการยากที่จะแยกแยะโปรตีนที่มีคุณสมบัติคล้ายกัน

สิ่งสกปรกที่เป็นไปได้: แอมโมเนียมซัลเฟตเองอาจแนะนำสิ่งสกปรกซึ่งจำเป็นต้องลบออกในขั้นตอนต่อไป

 

5.แนวโน้มในอนาคตในการทำให้บริสุทธิ์ของแอมโมเนียมซัลเฟต

 

ด้วยการวิจัยโปรตีนที่ลึกซึ้งยิ่งขึ้นข้อกำหนดสำหรับเทคโนโลยีการทำให้บริสุทธิ์โปรตีนก็เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง การทำให้บริสุทธิ์ของแอมโมเนียมซัลเฟตในอนาคตอาจรวมกับเทคโนโลยีที่ทันสมัยมากขึ้นเช่น:

 

เทคโนโลยีโครมาโตกราฟีความละเอียดสูง: ปรับปรุงความละเอียดของการทำให้บริสุทธิ์และแยกแยะโปรตีนมากขึ้น

 

ระบบอัตโนมัติและการย่อขนาด: การปรับปรุงประสิทธิภาพการดำเนินงานและความแม่นยำ

 

เคมีสีเขียว: ลดการใช้สารเคมีและมลพิษต่อสิ่งแวดล้อม

 

บทส่งท้าย

 

แอมโมเนียมซัลเฟตในฐานะโปรตีนแบบดั้งเดิมที่ตกตะกอนมีบทบาทที่ไม่สามารถถูกแทนที่ได้ในสาขาการทำให้บริสุทธิ์โปรตีน ความคุ้มค่าการทำงานง่ายและการป้องกันกิจกรรมโปรตีนทำให้มันใช้กันอย่างแพร่หลายในกระบวนการทำให้บริสุทธิ์โปรตีน ด้วยการพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีเทคโนโลยีการทำให้บริสุทธิ์ของแอมโมเนียมซัลเฟตคาดว่าจะรวมกับเทคโนโลยีที่ทันสมัยเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพและประสิทธิภาพของการทำให้บริสุทธิ์โปรตีนให้การสนับสนุนที่แข็งแกร่งสำหรับการวิจัยและการประยุกต์ใช้โปรตีน