なぜタンパク質を精製するのですか？

タンパク質の精製は、生化学の分野で大きな研究価値があります! 目的の精製されたタンパク質を通じて、研究者はその構造を分析し、酵素活性を観察し、遺伝子の問題を研究し、特定の細菌抗体から抗生物質を開発することができます.[1]

タンパク質精製に推奨されるバッファー

pH 緩衝剤は、タンパク質精製に必要な安定した環境 pH 範囲を維持するために不可欠です。 標的タンパク質の活性を妨げないという前提の下で、適切なバッファーを選択する際に考慮すべき 2 つの重要な要素は、標的タンパク質の種類と使用される精製方法です。 したがって、実験に最適なバッファーを決定する前に、精製方法、研究対象の細胞サンプル、および得ようとする結果を事前に決定する必要があります [2][3]。 以下に、タンパク質精製に一般的に使用される 6 つの生物学的バッファーを紹介します。

 

1) BIS-TRIS

CAS No.: 6976-37-0
有用なpH範囲: 5.8 - 7.2

用途と懸念事項:

• 各種電気泳動でランニングバッファー、ゲルバッファー、サンプルバッファーとして使用
• ゲル電気泳動のランニングバッファー（BIS-TRIS/ACES）としてACESバッファーを使用
• アガロースゲル電気泳動に使用
• 陰イオン交換クロマトグラフィー、NMR分光法、X線結晶構造解析の緩衝液として使用されます。
• 毒性の強い緩衝液であるカコジル酸の優れた代替物と考えられています。
• ヒト肝脂肪酸結合タンパク質（FABP）と相互作用し、タンパク質動態に影響を与えます。
• Pb2+やCu2+と強い錯体を形成し、他の一般的な金属との相互作用が弱い。

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Further reading:The uses of Bis-Tris Buffer - A starting guide

 

2) MOPS

CAS No.: 1132-61-2
有用なpH範囲: 6.5 - 7.9

用途と懸念事項:

• タンパク質精製のクロマト法に使用
• ウシ血清アルブミン（BSA）のポリペプチド骨格と相互作用し、タンパク質の安定性に影響を与える

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Further reading:Why use MOPS?

 

3) PIPES

CAS No.: 5625-37-6
有用なpH範囲: 6.1 - 7.5

用途と懸念事項:

• タンパク質精製のクロマト法に使用
• MES バッファーや MOPS バッファーと同様に、PIPES はほとんどの金属イオンとキレート錯体を形成する能力がないため、金属イオン含有溶液の非配位バッファーとして機能します。

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Further reading:Why use PIPES Buffer

 

4) TES

CAS No.: 7365-44-8
有用なpH範囲:6.8 - 8.2

用途と懸念事項:

• 酵素アッセイのバッファーとして使用
• ゲルろ過クロマトグラフィー、アフィニティークロマトグラフィーに使用

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5) TRIS

CAS No.: 77-86-1
有用なpH範囲: 7.2 - 9.0

用途と懸念事項:

• 陰イオン交換クロマトグラフィーに使用
• ゲル電気泳動用緩衝液（TAEまたはTBE）に使用
• SDS-PAGEにおけるタンパク質サンプルの変性およびローディングのためのLaemmliバッファーの調製に使用
• ビシンコニン酸（BCA）測定には不向き
• タンパク質アッセイのブラッドフォード色素結合法を妨害する可能性があります

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Further reading:The uses of Tris buffer - A starting guide

 

6) TRIS-HCL

CAS No.: 1185-53-1
有用なpH範囲: 7.2 - 9.0

用途と懸念事項:

• 疎水性相互作用クロマトグラフィー（HIC）の分離・透析液の原料として使用
• イオン交換クロマトグラフィーのサンプルローディングに使用
• アフィニティークロマトグラフィーの基質液に使用
• 溶出バッファーの成分としてSDS-PAGEに使用

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References:

¹ Studying Proteins and Protein Purification

² Protein Lysate TLC: Pro-Tips to Keep Your Protein Extracts in (Experimentally) Perfect Shape.

³ How to choose the perfect buffer to get a pure, stabilised, functional protein

⁴ Purification and biochemical characterization of a novel thermostable serine alkaline protease from Aeribacillus pallidus C10: a potential additive for detergents Vildan Yildirim, a Mustafa Ozkan Baltaci, a Ilknur Ozgencli, b Melda Sisecioglu, a Ahmet Adiguzel, a and Gulsah Adiguzel c

⁵ Native RNA purification by gel filtration chromatography.

⁶ Protein Stability, M. Michael Gromiha, in Protein Bioinformatics, 2010