ההפרדה והטיהור של חלבונים נמצאים בשימוש נרחב במחקר וביישום ביוכימיה ומהווה מיומנות תפעולית חשובה. תא איקריוטי טיפוסי יכול להכיל אלפי חלבונים שונים, חלקם עשירים מאוד וחלקם מכילים רק כמה עותקים. כדי ללמוד מסוייםחֶלְבּוֹן, יש צורך תחילה לטהר את החלבון מחלבונים אחרים וממולקולות שאינן חלבוניות.

1. שיטת המלחה שלחֶלְבּוֹן:

למלח ניטרלי יש השפעה משמעותית על מסיסות החלבון. בדרך כלל, עם עליית ריכוז המלח בריכוז מלח נמוך, מסיסות החלבון עולה. זה נקרא המלחה; כאשר ריכוז המלח ממשיך לעלות, מסיסות החלבון פוחתת בדרגות שונות ונפרדת בזה אחר זה. תופעה זו נקראת "המלחה".

2. שיטת ערימת נקודות איזואלקטרית:

הדחייה האלקטרוסטטית בין חלקיקים היא הקטנה ביותר כאשר החלבון סטטי, ולכן המסיסות היא גם הקטנה ביותר. הנקודות האיזואלקטריות של חלבונים שונים שונות. ניתן להשתמש ב-pH של תמיסת המיזוג כדי להגיע לנקודה האיזואלקטרית של חלבון לגרום לו להצטבר, אך שיטה זו משמשת לעתים רחוקות בלבד וניתן לשלב אותה עם שיטת ההמלחה החוצה.

3. דיאליזה ואולטרה סינון:

דיאליזה משתמשת בקרום חדיר למחצה כדי להפריד חלבונים בגדלים מולקולריים שונים. שיטת האולטרה סינון משתמשת בלחץ גבוה או בכוח צנטריפוגלי כדי לגרום למים ולמולקולות מומסות קטנות אחרות לעבור דרך ממברנה חצי חדירה, בעודחֶלְבּוֹןנשאר על הממברנה. אתה יכול לבחור גדלי נקבוביות שונים כדי ליירט חלבונים במשקלים מולקולריים שונים.

4. שיטת סינון ג'ל:

נקראת גם כרומטוגרפיה של אי הכללה בגודל או כרומטוגרפיה מסננת מולקולרית, זוהי אחת השיטות השימושיות ביותר להפרדת תערובות חלבון לפי גודל מולקולרי. חומרי האריזה הנפוצים יותר בעמודה הם גלוקוז ג'ל (Sephadex ged) ו-agarose gel (agarose gel).

5. אלקטרופורזה:

באותו תנאי pH, ניתן להפריד חלבונים שונים בשל משקלם המולקולרי השונה ומטענים שונים בשדה החשמלי. כדאי לשים לב לאלקטרופורזה סט איזואלקטרית, המשתמשת באמפוליט כנשא. במהלך האלקטרופורזה, האמפוליט יוצר שיפוע pH המתווסף בהדרגה מהאלקטרודה החיובית לאלקטרודה השלילית. כאשר החלבון בעל מטען מסוים שוחה בתוכו, הוא יגיע זה לזה. מיקום ה-pH של הנקודה החשמלית הוא בלתי רציף, וניתן להשתמש בשיטה זו לניתוח והכנת חלבונים שונים.

6. כרומטוגרפיה של תקשורת יונים:

סוכני תקשורת יונים כוללים סוכני תקשורת קטיוניים (כגון קרבוקסימתיל תאית; CM-צלולוזה) וחומרי תקשורת אניוניים (דיאתילאמינואתיל תאית). כאשר עוברים דרך עמודת הכרומטוגרפיה של תקשורת יונים, החלבון בעל המטען המנוגד לסוכן תקשורת היונים נספג על חומר התקשורת היונים, ולאחר מכן הנספגחֶלְבּוֹןנפלט על ידי שינוי ה-pH או חוזק יוני.

7. כרומטוגרפיית זיקה:

כרומטוגרפיה זיקה היא שיטה שימושית ביותר להפרדת חלבונים. לעתים קרובות נדרש רק שלב אחד כדי להפריד חלבון מסוים שיטוהר מתערובת חלבון מבולגנת עם טוהר גבוה.

שיטה זו מבוססת על קישור ספציפי ולא קוולנטי של חלבונים מסוימים למולקולה אחרת הנקראת ליגנד (ליגנד).

העיקרון הבסיסי:

חלבונים קיימים בתערובת מבולגנת ברקמות או תאים, וכל סוג תא מכיל אלפי חלבונים שונים. לכן, ההבחנה בין חלבונים היא חלק חשוב מהביוכימיה, והיא לא הייתה לבד. או קבוצה של שיטות מוכנות יכולה להסיר כל סוג של חלבון מחלבון מעורב מבולגן, כך שמספר שיטות משמשות לעתים קרובות בשילוב.