background image
background image

Ogólne założenia 

Białko występujące w płynach biologicznych wymaga 

pewnego stopnia oczyszczenia, zanim zostanie 
właściwie oznaczone (zmierzone), zbadane czy 
zastosowane.

1.

Izolowanie  białka od innych białek i cząsteczek 

zostaje wykonane przez zastosowanie kombinacji kilku 
metod opartych na takich właściwościach, jak 
rozpuszczalność, ciężar cząsteczkowy, ładunek 
cząsteczkowy i swoiste wiązanie się białka za 
specyficznymi substancjami.

2.

Diagnostyka i cele terapeutyczne. Laboratoria 

kliniczne rutynowo oczyszczają białka w celach 
diagnostycznych. Np. białka osocza zwykle bada się 
przez rozdział elektroforetyczny. 

background image

Techniki oczyszczania

1) 

Rozpuszczalność białka jest uwarunkowana 

stężeniem soli w roztworze.

Wysalanie. Dodając sole, takie jak siarczan amonu, 

do roztworu białek wytrącamy niektóre z nich przy 

określonym stężeniu soli, ale nie wytrącamy innych. 

Taki typ separacji stosujemy w celu zwiększenia 

ilości określonego białka w danej frakcji, 

pochodzącej z bardzo złożonej mieszaniny białek, 

takiej jak np. próbka osocza krwi.

Odsalanie. Niektóre białka do rozpuszczania w 

wodzie wymagają obecności nieorganicznych jonów. 

Długotrwała (intensywna) dializa wobec roztworu o 

niskim stężeniu soli może więc spowodować 

wypadanie niektórych białek z roztworu.

background image

2) 

Rozdział w oparciu o ciężar cząsteczkowy.

Dializa. Mieszaninę białek i małych rozpuszczalnych 

związków można rozdzielić przez dializę z użyciem 

półprzepuszczalnej błony. To czy dana cząsteczka 

przejdzie lub nie przez błonę jest uwarunkowane 

rozmiarem porów w błonie dializacyjnej. 

Sączenie molekularne (chromatografia 

molekularno-sitowa, filtracja żelowa) wykorzystuje 

kolumny z nierozpuszczalnego polimeru 

węglowodanowego w kształcie porowatych ziaren. 

Małe cząsteczki mogą wnikać do otworów ziaren a 

duże nie. W związku z tym objętość rozpuszczalnika 

dostępna dla małych cząsteczek jest większa niż dla 

dużych i dlatego mniejsze cząsteczki przepływają 

wolniej. Szybkość przepływu przez kolumnę zależy 

od ich wielkości i kształtu. Sączenie molekularne jest 

wykorzystywane zarówno do wyznaczania ciężaru 

cząsteczkowego, jak i rozdziału białek.

background image

Sączenie molekularne 

background image

Ultrawirowanie. Duża szybkość wirowania 
powoduje rozdział roztworu białek na wiele 
składowych.

Szybkość z jaką sedymentują (opadają) białka 
podczas zastosowania siły odśrodkowej, zależy od 
ich wielkości i kształtu. Im białka o podobnym 
kształcie są większe tym szybciej sedymentują. 

Dane z badań ultrawirowania często są 
przedstawione w jednostkach Svedberga (S), które 
odnoszą się do szybkości opadania białka podczas 
wirowania. 

background image

Elektroforeza w żelu poliakrylamidowym z 
dodecylosiarczanem sodu (SDS), 
wykonana 
na usieciowanym żelu poliakrylamidowym, w 
obecności SDS i czynnika redukującego, jak np. 
β-merkaptoetanolu, rozdziela białka na 
podstawie ciężaru cząsteczkowego. 

background image

3) Rozdział białek na podstawie ładunku 

cząsteczki.

Chromatografia jonowymienna

Białka wiążą się z żywicą jonowymienną w kolumnie. 

Siła związania konkretnego białka zależy od ilości reszt 

dostępnych do interakcji z żywicą jonowymienną.

Stosowana jest kolumna z nierozpuszczalnym 

materiałem jonowymiennym zawierającym grupy 

polianionowe lub polikationowe. W odpowiednim pH 

grupy te łączą odmiennie naładowane ugrupowania 

poprzez interakcję jonową.

Białka mogą być wypłukiwane z wymieniacza przez 

wymycie roztworem zawierającym sole , które niszczą 

elektrostatyczne interakcje białek z żywicą 

jonowymienną.

Jeżeli kolumnę przepłukuje się roztworem soli o 

stopniowo wzrastającym stężeniu to słabo związane 

białka będą wymyte przed silnie związanymi.

background image
background image

Wysokosprawna chromatografia cieczowa 
(HPLC)

Jest podobna do chromatografii jonowymiennej i 
innych chromatograficznych metod, w których 
roztwór białek jest przepuszczany przez specjalne 
złoża zawierające przyłączone boczne grupy wiążące 
się w zależności od typu złoża, jonowo lub 
chydrofobowo z białkami.

HPLC różni się od konwencjonalnych chromatografii 
tym, że jest prowadzona przy zwiększonym 
ciśnieniu. Tka wysokociśnieniowa chromatografia 
jest szybsza, a wyniki wykazują lepszą rozdzielczość 
niż w chromatografii niskociśnieniowej. 

background image

Elektroforeza. Metoda wykorzystująca pole 
elektryczne do nadania ruchu jakimkolwiek 
cząsteczką posiadającym ładunek. Naładowane 
cząsteczki poruszają się w polu elektrycznym z 
szybkością określoną stosunkiem ich ładunku do 
masy oraz ich kształtem.

Metody elektroforetyczne:

Elektroforeza żelowa jest często stosowana w 
diagnostyce białek osocza. Próbka nanoszona jest 
wąskim pasmem na matrycę (podłoże) i poddawana 
elektroforezie w tym podłożu, które jest zwykle żelem 
poliakrylamidowym lub agarozowym. Po 
elektroforezie białka są wybarwiane. Poszczególne 
białka ukazują się w różnych pasmach w zależności 
od ich ładunku, rozmiaru i kształtu.

background image
background image

izoelektrycznym ogniskowaniu, do utworzenia 
gradientu wykorzystuje się kwasy 
poliaminopolikarboksylowe o znanych wartościach pl.
(pl.-punkt izoelektryczny – pH w którym cząsteczka 
nie ma ładunku wypadkowego i nie porusza się w 
polu elektrycznym.) określone białko wędruje do 
części gradientu o identycznym pl.

Elektroforeza w żelu poliakrylamidowym z SDS 
rozdziela białka na podstawowe ich wielkości.

Kapilarna elektroforeza cieczowa jest techniką, w 
której elektroforetyczny rozdział naładowanych 
cząsteczek odbywa się w stanie wolnym w roztworze 
w rurkach kapilarnych o bardzo małych otworach. Do 
stabilizacji sił konwekcji niepotrzebne jest podłoże 
(matryca), ponieważ w kapilarach ciepło 
elektroforezy szybko się rozprasza. 

background image

4) Rozdział przez swoistą zdolność wiązania 

(powinowactwo)

Chromatografia powinowactwa (adsorpcyjna) 

Technika ta jest oparta na właściwości jaką mają niektóra 

białka, a mianowicie możliwości silnego łączenia się z 

inną cząsteczką (zwaną ligandem) przez specyficzne, 

niekowalencyjne wiązanie

Ligand jest kowalencyjnie związany z powierzchnią 

większych nawodnionych cząstek porowatego materiału, 

tworząc kolumnę chromatograficzną. Jeżeli roztwór 

zawierający mieszaninę białek jest przepuszczany przez 

kolumnę, badane białko selektywnie absorbuje się i wiąże 

z cząsteczkami liganda, podczas gdy inne białka 

przepływają przez kolumnę bez przeszkód. Po odpłukaniu 

resztek innych białek zaabsorbowane białko może być 

wymyte bardziej stężonym roztworem czystego liganda, 

który współzawodniczy o białko z ligandem związanym. 

background image
background image

Precypitacja przeciwciałami

Przeciwciała to swoiste białka, które można otrzymać i 
użyć do reakcji z żądanym białkiem, znajdującym się 
w mieszaninie innych białek (np. wyciąg tkankowy czy 
płyn ustrojowy). Interakcja białka i przeciwciała może 
wytworzyć wystarczająco duży kompleks antygen-
przeciwciało, aby go oddzielić przez wirowanie, 
umożliwiając odzyskanie poszukiwanego białka.

Do utworzenia większego kompleksu niż kompleks 
antygen przeciwciało konieczne jest często dodanie 
króliczych globulin anty-gamma do mieszaniny 
przeciwciała z białkiem i odzyskania tego potrójnego 
kompleksu przez wirowanie.

Podobnie jak ligand przeciwciała mogą być 
przytwierdzone do nawodnionych matryc i tworzyć 
kolumny w chromatografii powinowactwa.

background image

Paulina Sołtys


Document Outline