Löslichkeit-basierte Enzymreinigung

Creative Enzymes ist ein weltweit führendes Unternehmen, das auf Enzymdienstleistungen spezialisiert ist. Seit Jahren unterstützt Creative Enzymes Kunden mit multidisziplinären Fachgebieten und umfassender wissenschaftlicher Unterstützung bei der Enzymexpression und -reinigung. Die Kombination mehrerer Bereiche der Enzymologie hat die robuste Plattform von Creative Enzymes für neue Technologien und eine schnelle Entwicklung in der Enzymreinigung geschaffen. Wir sind stolz darauf, Enzymreinigungsdienste mit hoher Flexibilität anzubieten, um die Bedürfnisse unserer vielfältigen und einzigartigen Kunden präzise zu erfüllen.

Allgemein werden Proteinmischungen einer Reihe von Trennungen unterzogen, die jeweils auf einer anderen Eigenschaft basieren, um ein reines Protein zu erhalten. Daher stehen eine Vielzahl von Reinigungstechniken zur Verfügung. Die auf Löslichkeit basierende Reinigungstechnik ist eine Art von Methode, die die Löslichkeit von Proteinen verändert, um sie von anderen Bestandteilen zu trennen. Virtuell gibt es viele äußere Bedingungen, die die Löslichkeit von Proteinen verändern, wie den pH-Wert der Lösung, die ionische Stärke, die dielektrische Konstante und die Temperatur. Unter den gleichen Bedingungen haben jedoch verschiedene Proteine aufgrund ihrer molekularen Strukturen unterschiedliche Löslichkeiten. Je nach den Eigenschaften der molekularen Strukturen von Proteinen können geeignete Änderungen dieser äußeren Bedingungen selektiv die Löslichkeit eines Bestandteils der Proteinmischung steuern, um letztendlich das Ziel der Trennung und Reinigung von Proteinen zu erreichen. Zu den häufig verwendeten auf Löslichkeit basierenden Reinigungsmethoden gehören: Isoelektrische Punktfällung, pH-Anpassung, Salting-in und Salting-out von Proteinen, organische Lösungsmittelmethoden, doppelte Wasserphasenextraktionsmethoden und umgekehrte Mizellenextraktionsmethoden. Creative Enzymes ist in der Lage, diese Methoden in Kombination zu verwenden, um die Zielenzyme mit dem gewünschten Ertrag und der gewünschten Reinheit zu erhalten.

• Einfluss der ionischen Stärke

Wenn Salzionen hinzugefügt werden, wird die Ladung der umgebenden Proteinmoleküle erhöht, wodurch die Wechselwirkung zwischen Protein- und Lösungsmittelmolekülen gefördert wird, und schließlich wird die Löslichkeit des Proteins erhöht, dieses Phänomen wird als Salting-in bezeichnet. Im Gegensatz dazu, wenn die Salzkonzentration weiter steigt, reduzieren eine große Anzahl von Salzionen die relative Konzentration von Wasser, wodurch die Hydratation des Proteins geschwächt wird, und schließlich aggregieren die Proteine und fallen aus, dieses Phänomen wird als Salting-out bezeichnet. Diese beiden Effekte sind für verschiedene Proteine unterschiedlich. Fraktionierung durch Erhöhung des „Salzes“ gerade unter dem Punkt, an dem das zu reinigende Protein unlöslich wird, andere ausgefällte Proteine durch Zentrifugation entfernen und dann das „Salz“ erhöhen, um das Protein auszufällen und durch Zentrifugation zu sammeln.

• Einfluss des pH-Werts

Proteine können je nach pH-Bedingungen entweder positiv (Kation) oder negativ (Anion) geladen sein. Der charakteristische pH-Wert einer Lösung, bei dem die Nettoladung des Proteins null ist (positive und negative Ladungen sind gleich), wird als isoelektrischer Punkt (pH) definiert. Der isoelektrische Punkt eines Proteins ist eine wichtige Eigenschaft, da das Protein an diesem Punkt am wenigsten löslich ist. Verschiedene Proteine haben unterschiedliche isoelektrische Punkte, sodass man die relative Löslichkeit einer Mischung von Proteinen durch Ändern des pH-Werts manipulieren kann. Tatsächlich ist die Methode zur Änderung der Löslichkeit des Enzyms durch Temperaturänderungen die gleiche wie die Änderungen des pH-Werts.

Abbildung: Methode der löslichkeitsbasierten Reinigung. (a) Mischung aus drei Proteinen - weiß, grau, schwarz; (b) Lösung verändert: schwarzes Protein fällt aus (Überstand entfernt); (c) Lösung erneut verändert: graues Protein fällt aus (weißes Protein bleibt im Überstand).

• Einfluss des organischen Lösungsmittels

Die Zugabe eines wasserlöslichen organischen Lösungsmittels kann die dielektrische Konstante der Lösung erheblich reduzieren, sodass die elektrostatische Wechselwirkung zwischen den Enzymmolekülen verstärkt wird und die Enzyme ausfallen. Häufig verwendete organische Lösungsmittel sind Methanol, Ethanol und Aceton. Daher kann diese Methode selektiv einige Enzyme durch Erhöhung der Konzentration wasserlöslicher organischer Lösungsmittel ausfällen.

Allgemein ist die auf Löslichkeit basierende Enzymreinigungstechnik der erste Schritt in einer typischen Enzymreinigung. Und diese Methode ist im Vergleich zu anderen Reinigungsmethoden oft einfach zu bedienen. Sie hat jedoch auch einige Nachteile. Zum Beispiel müssen Enzyme, die durch „Salting-out“ gereinigt wurden, oft weiter gereinigt werden, um die hohen Ionenkonzentrationen zu entfernen. Manchmal können Änderungen des pH-Werts und der Temperatur die Enzymaktivität zerstören oder sogar zur Inaktivierung des Enzyms führen. Basierend auf umfangreicher Forschungserfahrung in der Enzymreinigung und ausgestattet mit modernsten Instrumenten ist Creative Enzymes in der Lage, den Reinigungsprozess so zu gestalten, dass die Auswirkungen dieser Nachteile minimiert werden. Wir bieten die zuverlässigsten und vielfältigsten Enzymreinigungsdienste an, um spezifische Probleme zu lösen, die auf Ihrem Weg zu Enzymanwendungen auftreten können. Unser kundenorientierter und umfassender Reinigungsservice ist Ihre erste Wahl in der Enzymreinigung.