【摘 要】
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混合模式层析(Mixed-mode Chromatography,MMC)是一种新型的生物分离技术,配基兼有两种或两种以上的功能基团,可以与目标蛋白产生复杂的相互作用,提高分离的选择性,且MMC 介质通常具有pH 依赖和耐盐吸附等特性。本文以MEP HyPerCel 为典型的MMC 介质,利用等温滴定量热法(Isothermal Titration Calorimetry,ITC)测定蛋白与介质结
【机 构】
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浙江大学化学工程与生物工程学院,杭州 310027
【出 处】
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中国生物化学与分子生物学会2016年全国学术会议
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混合模式层析(Mixed-mode Chromatography,MMC)是一种新型的生物分离技术,配基兼有两种或两种以上的功能基团,可以与目标蛋白产生复杂的相互作用,提高分离的选择性,且MMC 介质通常具有pH 依赖和耐盐吸附等特性。本文以MEP HyPerCel 为典型的MMC 介质,利用等温滴定量热法(Isothermal Titration Calorimetry,ITC)测定蛋白与介质结合过程的热变化,分析焓变、熵变和自由能变化等热力学参数,探讨混合模式介质的作用机理。首先比较了MEP 介质与两种免疫球蛋白(hIgG 和bIgG)和两种白蛋白(HSA和BSA)之间的相互作用。结果表明,在pH 中性条件下,MEP 介质与IgG 之间同时存在疏水和静电相互作用,与白蛋白之间仅存在静电作用,且介质与IgG相互作用力要强于白蛋白。疏水/静电的混合作用模式下,吸附过程△H 的变化趋势与单一作用模式的疏水作用介质和离子交换介质不同。进一步考察了pH 和添加盐的影响。发现随着pH 降低,介质与hIgG 之间的相互作用逐步转变为以静电作用为主,且自由能变化逐渐变小。说明降低pH 导致介质对IgG 的吸附量减少,最终实现解吸。随着盐浓度的增加,MEP 介质与hIgG 间的疏水作用逐渐增强,而自由能的变化却不大,与疏水作用介质的自由能逐渐增大的趋势不同,体现了MEP 介质吸附蛋白的耐盐特性。综上所述,通过等温滴定量热法研究了MEP 介质和IgG 之间的相互作用,并与疏水作用介质和离子交换介质作比较,阐明了MMC 三个典型特性(多模式相互作用提高结合的选择性、pH 依赖性、耐盐吸附)的内在机制,为深入了解MMC 的作用机理和分离过程优化提供了一定依据。
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