Hva er proteinutfelling?

Proteinutfelling er en metode som brukes til å trekke ut og rense proteiner som holdes i en løsning.Store, komplekse molekyler, proteiner har generelt deler som har en negativ elektrisk ladning og deler som har en positiv ladning, så vel som hydrofile og hydrofobe deler.Det er en tendens til at proteiner i oppløsningen klumper sammen og utfeller ut på grunn av tiltrekningen mellom de negativt og positivt ladede delene av molekylene og den gjensidige attraksjonen til de hydrofobe delene.Når vi motvirker denne tendensen, er imidlertid det faktum at vannmolekyler i en vandig løsning, som er polare, vil ha en tendens til å ordne seg rundt proteinmolekylene på grunn av den elektrostatiske attraksjonen mellom motsatt ladede deler av vannet og proteinmolekylene.Dette resulterer i at proteinmolekylene holdes fra hverandre og forblir i løsning, men det er forskjellige metoder for å oppnå utfelling av proteiner.

Den mest brukte metoden for proteinutfelling er ved å tilsette en løsning av et salt, en teknikk ofte referert til som som som somSalting ut.Saltet som oftest brukes er ammoniumsulfat.Interaksjonen mellom saltionene med vannmolekyler fjerner vannbarrieren mellom proteinmolekyler, slik at de hydrofobe delene av proteinet kan komme i kontakt.Dette resulterer i at proteinmolekylene samler sammen og utfeller ut av løsningen.Som en generell regel, jo høyere molekylvekt av proteinet, jo lavere er konsentrasjonen av saltet som er nødvendig for å forårsake nedbør, så det er mulig å skille en blanding av forskjellige proteiner i løsning ved gradvis å øke saltkonsentrasjonen, slik at detUlike proteiner utfeller i forskjellige stadier, en prosess kjent som fraksjonert nedbør.

Løselighet av et protein i et vandig medium kan reduseres ved å innføre et organisk løsningsmiddel.Dette har effekten av å redusere den dielektriske konstanten, som i denne sammenhengen kan betraktes som et mål på polariteten til et løsningsmiddel.En reduksjon i polaritet betyr at det er mindre en tendens til at løsningsmiddelmolekyler skal klynge seg rundt proteinets protein, slik at det er mindre vannbarriere mellom proteinmolekyler og en større tendens til proteinutfelling.Mange organiske løsningsmidler interagerer med de hydrofobe delene av proteinmolekyler, noe som forårsaker denaturisering;Noen, som etanol og dimetylsulfoksyd (DMSO), gjør imidlertid ikke.

Selv om proteiner kan ha negativt og positivt ladede deler, ofte, i løsning, vil de ha en generell positiv eller negativ ladning som varierer i henhold til pH,og holder dem fra hverandre gjennom elektrostatisk frastøtning.Under sure forhold, med lav pH, har proteiner en tendens til å ha en samlet positiv ladning, mens ved høy pH er ladningen negativ.Proteiner har et mellompunkt der det ikke er noen generell ladning og mdash;Dette er kjent som det isoelektriske punktet og for de fleste proteiner ligger det i pH-området 4-6.Det isoelektriske punktet for et oppløst protein kan nås ved å tilsette en syre, vanligvis hydroklorisk eller svovelsyre, for å redusere pH til passende nivå, slik at klynging og nedbør av proteinmolekylene.En ulempe med denne metoden er at syrene har en tendens til å denaturere proteinet, men det brukes ofte til å fjerne uønskede proteiner.

andre metoder for proteinutfelling inkluderer ikke-ioniske hydrofile polymerer og metallioner.Førstnevnte reduserer mengden vann tilgjengelig for å danne en barriere mellom proteinmolekyler, slik at de kan klumpe seg sammen og utfelle.Positivt ladede metallioner kan binde seg med negativt ladede deler av proteinmolekylet, og redusere proteinets tendens til å tiltrekke et lag med vannmolekyler rundt det, slik at proteinmolekylene igjen kan samhandle med hverandre og presipitere ut av løsning.Metallioner er effektive selv i veldig fortynnede løsninger.