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Concentration des protéines et échange de tampon

Concentration des protéines sur filtre membrane poreux. L'excédent de liquide passe à travers la membrane tandis que les grosses molécules protéiques y sont retenues

La concentration des protéines et l'échange de tampon sont deux techniques couramment utilisées dans les procédures de purification de protéines et d'anticorps, de bioproduction et d'analyses protéomiques. La préparation d'échantillons à partir de solutions de macromolécules (protéines, enzymes, anticorps, virus…) donne souvent des volumes importants de protéines et d'autres biomolécules diluées dans des tampons qui sont incompatibles avec les méthodes de détection ou les procédés en aval. Après extraction de l'échantillon, les protéines diluées doivent souvent être concentrées et clarifiées avant analyse ou utilisation.

Concentration des protéines

Il existe plusieurs méthodes pour concentrer les protéines, notamment la filtration sur filtre membrane poreux, la dialyse avec des solutés hyperosmotiques et la précipitation/relargage. L'ultrafiltration est une méthode simple qui utilise des membranes semi-perméables pour concentrer les protéines sous pression ou par la force centrifuge avec un minimum de dénaturation, de désactivation et de dégradation des protéines. Avec cette technique, l'excédent de liquide passe à travers la membrane tandis que la protéine cible y est retenue, ce qui augmente la concentration en protéines par réduction du volume de l'échantillon.

Enrichissement en protéines

Dans l'enrichissement en protéines, des groupes ou types spécifiques de protéines présentes dans un échantillon biologique sont concentrés en vue d'une analyse ultérieure. Les méthodes d'enrichissement en protéines permettent d'isoler les protéines peu abondantes et de réduire la complexité de l'échantillon. L'enrichissement sépare et concentre les protéines cibles afin d'améliorer la qualité des analyses protéomiques en aval. L'ultrafiltration est souvent utilisée dans l'enrichissement en protéines pour séparer certaines familles de protéines sur la base de leur poids moléculaire.

Échange de tampon et dessalage

Les protéines purifiées doivent souvent être transférées dans un tampon approprié en vue de leur analyse ultérieure. L'échange de tampon, le dessalage et l'élimination des détergents peuvent être effectués par différentes techniques :

  • Dialyse : Les petites molécules perméables (sels, détergents, solvants et autres impuretés) sont éliminées en fonction de leur capacité à passer à travers une membrane.
  • Chromatographie sur colonne : Les sels sont éliminés au moyen d'une colonne de filtration sur gel qui utilise l'exclusion stérique pour réaliser la séparation.
  • Diafiltration : Les sels, détergents et autres impuretés sont éliminés en fonction de leur taille moléculaire au moyen de membranes d'ultrafiltration poreuses, sous pression ou par la force centrifuge.

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