Apa itu presipitasi protein?

Presipitasi protein adalah metode yang digunakan untuk mengekstrak dan memurnikan protein yang dipegang dalam larutan.Molekul besar, kompleks, protein umumnya memiliki bagian yang memiliki muatan listrik negatif dan bagian -bagian yang memiliki muatan positif, serta bagian hidrofilik dan hidrofobik.Ada kecenderungan protein dalam larutan untuk menggumpal dan mengendapkan karena daya tarik antara bagian molekul yang bermuatan negatif dan positif dan daya tarik timbal balik dari bagian hidrofobik.Menanggapi kecenderungan ini, bagaimanapun, adalah fakta bahwa dalam larutan berair, molekul air, yang bersifat kutub, akan cenderung mengatur diri mereka sendiri di sekitar molekul protein karena daya tarik elektrostatik antara bagian -bagian air dan molekul protein yang bermuatan berlawanan.Hal ini menghasilkan molekul protein yang disimpan terpisah dan tetap dalam larutan, tetapi ada berbagai metode untuk mencapai presipitasi protein.

Metode presipitasi protein yang paling umum digunakan adalah dengan menambahkan larutan garam, teknik yang sering disebut sebagai sebagaiPengasuhan.Garam yang paling sering digunakan adalah amonium sulfat.Interaksi ion garam dengan molekul air menghilangkan penghalang air antara molekul protein, memungkinkan bagian hidrofobik protein bersentuhan.Ini menghasilkan molekul protein yang dikumpulkan bersama dan memicu larutan.Sebagai aturan umum, semakin tinggi berat molekul protein, semakin rendah konsentrasi garam yang diperlukan untuk menyebabkan presipitasi, sehingga dimungkinkan untuk memisahkan campuran protein yang berbeda dalam larutan dengan secara bertahap meningkatkan konsentrasi garam, sehingga bahwaProtein yang berbeda mengendap pada tahap yang berbeda, suatu proses yang dikenal sebagai presipitasi fraksional.

Kelarutan protein dalam media berair dapat dikurangi dengan memperkenalkan pelarut organik.Ini memiliki efek mengurangi konstanta dielektrik, yang dalam konteks ini dapat dianggap sebagai ukuran polaritas pelarut.Pengurangan polaritas berarti ada lebih sedikit kecenderungan untuk molekul pelarut untuk mengelompok di sekitar protein, sehingga ada lebih sedikit penghalang air antara molekul protein dan kecenderungan yang lebih besar terhadap presipitasi protein.Banyak pelarut organik berinteraksi dengan bagian hidrofobik molekul protein, menyebabkan denaturisasi;Namun, beberapa, seperti etanol dan dimetil sulfoksida (DMSO), tidak.

Meskipun protein dapat memiliki bagian yang bermuatan negatif dan positif, seringkali, dalam larutan, mereka akan memiliki muatan positif atau negatif secara keseluruhan yang bervariasi sesuai dengan pH,dan membuat mereka terpisah melalui tolakan elektrostatik.Dalam kondisi asam, dengan pH rendah, protein cenderung memiliki muatan positif keseluruhan, sedangkan pada pH tinggi, muatannya negatif.Protein memiliki titik perantara di mana tidak ada biaya keseluruhan mdash;Ini dikenal sebagai titik isoelektrik dan untuk sebagian besar protein, terletak pada kisaran pH 4-6.Titik isoelektrik untuk protein terlarut dapat dicapai dengan menambahkan asam, biasanya asam hidroklorik atau sulfat, untuk mengurangi pH ke tingkat yang sesuai, memungkinkan pengelompokan dan presipitasi molekul protein.Kerugian dari metode ini adalah bahwa asam cenderung mendenaturasi protein, tetapi sering digunakan untuk menghilangkan protein yang tidak diinginkan.

Metode presipitasi protein lainnya termasuk polimer hidrofilik non-ionik dan ion logam.Yang pertama mengurangi jumlah air yang tersedia untuk membentuk penghalang antara molekul protein, memungkinkan mereka untuk menggumpal dan mengendap.Ion logam bermuatan positif dapat terikat dengan bagian -bagian molekul protein yang bermuatan negatif, mengurangi kecenderungan protein untuk menarik lapisan molekul air di sekitarnya, sekali lagi memungkinkan molekul protein untuk berinteraksi satu sama lain dan mengendap dari larutan.Ion logam efektif bahkan dalam larutan yang sangat encer.