Merck
HomeAnwendungenProteinbiologieProteinkonzentration & Pufferaustausch

Proteinkonzentration & Pufferaustausch

Proteinkonzentrierung mit porösen Membranfiltern. Überschüssige Flüssigkeit passiert durch die Membran, während große Proteinmoleküle zurückgehalten werden.

Proteinkonzentrierung und Pufferaustausch werden häufig zur Protein- und Antikörperaufreinigung sowie für Bioprozessverfahren und Proteomanalysen eingesetzt. Probenpräparationen von makromolekularen Lösungen wie Proteinen, Enzymen, Antikörpern und Viren ergeben oftmals große Mengen verdünnter Proteine und anderer Biomoleküle in Puffern, die für Downstream-Prozesse oder den Nachweis nicht geeignet sind. Nach der Probenextraktion müssen verdünnte Proteine vor der Analyse oder Verwendung oftmals konzentriert und geklärt werden.

Proteinkonzentrierung

Für die Proteinkonzentrierung stehen mehrere Methoden zur Verfügung wie Filtration durch poröse Membranfilter, Dialyse in hyperosmotischen Lösungen und Ausfällen/Aussalzen. Ultrafiltration ist eine praktische Methode, bei der semipermeable Membranen zur Proteinkonzentrierung unter Druck oder Zentrifugalkraft eingesetzt werden, wobei die Proteine nur minimal denaturiert, deaktiviert und abgebaut werden. Bei dieser Methode passiert überschüssige Flüssigkeit durch den Filter, während das Zielprotein zurückgehalten wird. Durch Verringerung des Probenvolumens wird so die Proteinkonzentration erhöht.

Proteinanreicherung

Bei der Proteinanreicherung werden spezifische Gruppen oder Arten von Proteinen in einer biologischen Probe zur weiteren Analyse konzentriert. Proteinanreicherungsmethoden werden zur Isolierung gering abundanter Proteine und Reduzierung der Probenkomplexität eingesetzt. Die Anreicherung trennt und konzentriert Zielproteine für eine verbesserte nachfolgende Proteomanalyse. Ultrafiltration wird oftmals bei der Proteinanreicherung eingesetzt, um Proteinklassen nach Molekulargewicht zu trennen.

Pufferaustausch und Entsalzung

Aufgereinigte Proteine müssen zur weiteren Analyse oftmals in einen geeigneten Puffer überführt werden. Pufferaustausch, Entsalzung und Detergenzentfernung können anhand verschiedener Methoden erzielt werden. Dazu gehören:

  • Dialyse: Kleine permeable Moleküle wie Salze, Detergenzien, Lösungsmittel und andere Verunreinigungen werden nach ihrer Fähigkeit, durch eine Membran zu passieren, entfernt.
  • Säulenchromatographie: Salze werden mithilfe von Gelfiltrationssäulen entfernt, die auf Größenausschluss basieren.
  • Diafiltration: Salze, Detergenzien und andere Verunreinigungen werden mithilfe von porösen Ultrafiltrationsmembranen unter Druck oder Zentrifugalkraft auf Basis ihrer Molekülgröße entfernt.

Zugehörige technische Artikel

Zugehörige Protokolle