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哪些因素会影响分离纯化的结构产生变化

来源:Gilson中国-吉尔森实验仪器(上海)有限公司   2022年09月20日 13:46  
  在进行菌种鉴定时,所用的微生物一般均要求为纯的培养物。得到纯培养的过程称为分离纯化.蛋白的分离纯化常见方法,离子交换、分子筛、疏水层析、亲和层析等,
  在分离纯化过程中多种外部因素都会导致抗原发生结构变化。
  1. 温度
  由于蛋白质结构的复杂性,找不到一个能描述温度和蛋白质结构功能之间关系的一般性机理。但一般来说,温度越高,蛋白质越不稳定。在分离纯化过程中如果温度过高,长时间的纯化过程可能导致抗原的降解,因此某些纯化过程往往在低温条件下进行。但温度也并不是越低越好,温度会影响分离纯化的效果。例如在疏水作用层析中,温度的降低可能导致抗原与填料的结合能力减弱,发生穿透。此外,低温环境控制同样带来能耗的增加。
  2. pH值
  溶液pH决定了蛋白质的电荷性,因此会影响静电作用。静电作用一方面会影响疫苗抗原自身的稳定性:首先,当pH远离蛋白质的等电点时,随着溶液酸性或碱性的增强,带电荷的基团数目增多,折叠态上的电荷密度高于去折叠态,使得蛋白质折叠态不稳定;其次,
  电荷同样会增强蛋白质分子间的静电作用。例如病毒及病毒样颗粒(VLPs)疫苗,当颗粒有强电荷性时,蛋白质分子间的排斥作用有利于稳定蛋白质的胶体性质,但由于病毒及VLPs是由许多亚基组成的,数量可达上百,且可能是由几种不同的结构蛋白组成,亚基之间的静电排斥可能造成颗粒的组装结构的不稳定甚至解聚。另一方面,静电作用也会影响与纯化过程中界面的相互作用。
  3. 盐
  盐对蛋白质稳定性的影响比较复杂。根据盐的类型和浓度、离子作用的性质、蛋白质中的带电残基,盐对蛋白质可能起到稳定、破坏稳定或者无任何影响等效果。盐对蛋白质稳定性的净作用是盐与蛋白质直接作用以及对蛋白质分子间作用影响的综合结果。由于pH影响蛋白质的电荷类型、总量及分布,因此盐的作用还可能受pH的影响。由此可见,盐的种类及浓度对疫苗抗原稳定性的影响需要系统的考察。
  4.振动和剪切
  振动产生疏水的空气/水界面可以导致蛋白质分子在界面处的富集,进而发生变性,使得暴露在空气中的疏水残基大化,并且还会引起蛋白质的聚集。剪切也可以暴露蛋白质的疏水区域,引起蛋白质的聚集。在切向流超滤过程中,溶液以一定流速流过膜表面,流速越高,浓度极化的程度越小,但是剪切力增加。
  5.界面
  在分离纯化过程中,固液界面上的吸附既是实现疫苗抗原纯化的一个重要作用,也是导致其变性的关键因素之一。
  在膜过滤过程中,超滤膜的材质一般为纤维素、聚砜、聚偏氟乙烯等有机聚合物膜。这些膜的表面具有较强的疏水性,蛋白质很容易吸附在这些膜的表面上。目前,商品化膜的表面都经过修饰,从而具有较好的亲水性,使得蛋白质在膜上的吸附大大降低,但是不能*避免蛋白质在膜表面的疏水性吸附。另外,膜的表面一般都带有少量的负电荷,由于静电相互作用,带正电的物质会吸附在膜表面。一般来说,吸附在膜表面的蛋白质容易发生变性,导致其生物活性发生变化。

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