タンパク質精製は、生化学と分子生物学における基本的な技術であり、研究、診断、治療の用途で広く利用されています。特定のタンパク質を研究するには、まず生物学的サンプルからタンパク質を分離して精製する必要があります。しかし、タンパク質の多様性と生物学的システムの複雑さを考えると、高純度のタンパク質を得るのは困難な場合があります。タンパク質精製の基本原理を理解し、研究に適した技術を選択すると、ワークフローの効率と収量を大幅に向上できます。
タンパク質精製の基礎
タンパク質の精製は、タンパク質のサイズ、電荷、疎水性、特定のリガンドに対する親和性など、タンパク質の物理的および化学的特性の違いに依存します。これらの違いを利用することで、研究者は汚染を最小限に抑えながら、標的タンパク質を他の生物学的成分から効果的に分離できます。
以下に、異なる分離メカニズムに基づく主なタンパク質精製技術を示します。
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ゲル濾過 |
イオン交換 |
疎水性相互作用 |
親和性 |
分離機構 |
サイズ |
タンパク質表面電荷 |
疎水性 |
特定の親和性 |
選択性 |
中くらい |
高い |
高中 |
非常に高い |
耐荷重 |
低い |
高い |
高い |
高い |
浄化速度 |
中低 |
高い |
高い |
高い |
生体適合性 |
とても良い |
良い |
中程度~良い |
良い |
目標タンパク質収量 |
高い |
高い |
中高 |
高い |
これらの各技術は、適切な材料とカラムを選択することで最適化できます。理想的な方法は、タンパク質の特性と下流のアプリケーションに必要な純度レベルによって異なります。
Y Easen Biology 製品によるタンパク質精製ワークフローの最適化
Hisタグタンパク質精製(カタログ番号20502ES) :
組み換えタンパク質発現では、サイズが小さく、免疫原性が低く、タンパク質機能への影響が最小限であるため、 His タグ(通常 6×His) が広く使用されています。Hisタグタンパク質は、Ni-NTA 樹脂などのニッケルイオンでキレート化されたアフィニティー樹脂によって効率的に精製できます。HisSep Ni-NTA アガロース樹脂(カタログ番号 20502ES) は Yイーゼンから提供されています。 生物学では、マトリックスとして高度に架橋されたアガロースゲルを使用し、四配位窒素三酢酸 (NTA) リガンドと組み合わせて安定したニッケルイオンキレートを形成します。組み合わせた構造により、効率的なタンパク質結合と溶出性能が保証されます。
タグ抗体アフィニティー精製
タグ抗体のアフィニティー精製では、抗体とその特定のタグ間の高特異的結合を利用して、融合タンパク質の精製を実現します。一般的なタグには、Flag、HA、Mycなどがあります。対応する抗体アフィニティー媒体を利用することで、複雑なサンプルから目的のタンパク質を効率的に分離できます。
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アンチフラグアフィニティージェル(カタログ番号20584ES ) :
高品質のマウス IgG2b モノクローナル抗体から 4% の高度に架橋されたアガロースゲルを供給カップリングで調製されており、Flag-tag 融合タンパク質のローディング容量が高く、 Flag-tag タンパク質の免疫沈降および精製に適しています。yeasen.com
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抗 HA アフィニティー ゲル(カタログ番号 2058 6 ES ):
高品質のマウスIgG1モノクローナル抗体とセファロース4Bゲルを供給カップリングにより調製したもので、HAタグ融合タンパク質の高負荷容量を持ち、HAタグタンパク質の免疫沈降および精製に適しています。yeasen.com
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抗Mycアフィニティーゲル(カタログ番号2058 7 ES ) :
高品質のマウス IgG1 モノクローナル抗体は、高い特異性と高い結合能力を備えた Myc タグ付きタンパク質の精製用に設計された Sepharose 4B ゲルに結合されています。
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抗Flag免疫磁気ビーズ(カタログ番号20565ES ) :
この免疫磁気ビーズは、高品質のマウス由来の IgG2b モノクローナル抗体を使用した磁性アガロース マイクロスフェアと結合しており、磁場の作用下で Flag タグ付きタンパク質を迅速に精製できるため、少量のサンプルの精製に適しています。
抗体アフィニティー精製(Cat#36401ES):
抗体アフィニティー精製は、抗体とその抗原の特異的結合を利用してタンパク質を精製する方法です。アルカリ耐性組換えタンパク質 A アガロース精製樹脂 (カタログ番号 36401ES) は、抗体アフィニティー精製媒体として一般的に使用されており、抗体の精製と濃縮に広く利用されています。
プロテイナーゼ
タンパク質研究では、プロテアーゼを使用して融合タグを切断し、ターゲットタンパク質の自然な状態を復元します。これらのプロテアーゼをタンパク質精製ワークフローに組み込むと、ターゲットタンパク質の品質と機能が向上し、高度な研究開発プロジェクトが促進されます。
- 組み換えエンテロキナーゼ(カタログ番号20401ES):
エンテロキナーゼは、エンテロペプチダーゼとも呼ばれ、アミノ酸配列 DDDDK の後ろを特異的に切断するセリン プロテアーゼです。
- l PNGase F(カタログ番号20407ES):
PNGase F は、N 結合型糖タンパク質の最も内側の GlcNAc 残基と Asn 残基の間を特異的に切断するアミダーゼです。
- 組み換えトリプシン(MS-SAFE)(カタログ番号20416ES):
トリプシンは、リジンおよびアルギニン残基のカルボキシル側にあるペプチド結合を切断するセリンプロテアーゼです。
精製方法 |
試薬の種類 |
製品タイプ |
おすすめ商品 |
ゲル濾過 |
デキストラン ゲル クロマトグラフィー |
脱塩充填剤 脱塩プレパックカラム 脱塩重力カラムスピンカラム
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脱塩カラム G25 M (品番 20590ES ) スピン脱塩カラム、0.5 mL (カタログ番号20599ES ) 重力脱塩カラム、8.3 mL (カタログ番号 20741ES ) |
アガロース ゲル クロマトグラフィー |
フィラー プレパックカラム |
Geldex 200 PG 高解像度アガロースゲルクロマトグラフィーパッキング (10-600 kDa) (カタログ番号 20598ES) Geldex 200 PG クロマトグラフィーカラム(カタログ番号20593ES ) |
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イオン交換 |
陰イオン交換 クロマトグラフィー |
フィラー プレパックカラム |
Q アガロース HP (Q 強陰イオン交換クロマトグラフィー充填 HP) (カタログ番号 20460ES) Q HP 強陰イオン交換プレパックカラム、5 mL (カタログ番号 20462ES) |
陽イオン交換クロマトグラフィー |
SP アガロース HP (SP 強陽イオン交換クロマトグラフィー充填 HP) (カタログ番号 20463ES) SP HP 強陽イオン交換プレパックカラム、5 mL (カタログ番号 20465ES) |
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疎水性相互作用クロマトグラフィー |
弱い疎水性 クロマトグラフィー |
フィラー プレパックカラム |
高分解能ブチル弱疎水性クロマトグラフィー媒体 (カタログ番号 20484ES) ブチル HP 弱疎水性クロマトグラフィー プレロードカラム、5 mL (カタログ番号 20485ES) |
強い疎水性 クロマトグラフィー |
高解像度フェニル強疎水性クロマトグラフィー媒体 (カタログ番号 20486ES) フェニル HP 強疎水性クロマトグラフィー プレロードカラム、5 mL (カタログ番号 20487ES) |
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アフィニティー精製 |
彼のタグ タンパク質精製 |
樹脂 プレパックカラム 精製用磁気ビーズ
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Hisタグタンパク質アガロース精製樹脂(カタログ番号20502ES) Hisタグタンパク質精製プレロードカラム、5 mL(カタログ番号20504ES) Hisタグタンパク質精製磁気ビーズ(カタログ番号20561ES) |
GSTタグ タンパク質精製 |
樹脂 プレパックカラム 精製用磁気ビーズ
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グルタチオンアガロース樹脂(GSTタグ付きタンパク質精製用)(カタログ番号20507ES) GST タグ付きタンパク質精製プレロードカラム、5 mL (カタログ番号 20510ES) GST タグ付きタンパク質精製磁気ビーズ (カタログ番号 20562ES) |
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MBPタグ タンパク質精製 |
樹脂 プレパックカラム
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MBPタグ付きタンパク質高度架橋精製樹脂(カタログ番号20515ES) MBP タグ付きタンパク質精製プレロードカラム、5mL (カタログ番号 20517ES) |
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Strep( Ⅱ )タグ タンパク質精製 |
樹脂 プレパックカラム
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Strep(II) タグ付きタンパク質アガロース精製樹脂 (カタログ番号 20495ES) |
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バイオティタグ タンパク質精製 |
樹脂 プレパックカラム 免疫磁気ビーズ |
ストレプトアビジンアガロース精製樹脂 (カタログ番号 20512ES) ビオチン分子精製プレロードカラム、5 mL (カタログ番号 20514ES) ストレプトアビジン (SAV) 免疫磁気ビーズ (カタログ番号 47503ES) |
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タグ抗体アフィニティー精製 |
ゲル 免疫磁気ビーズ |
抗フラグアフィニティー精製ジェル(カタログ番号 20584ES) 抗HAアフィニティー精製ゲル(カタログ番号20586ES) 抗Mycアフィニティー精製ゲル(カタログ番号20587ES) 抗Flag免疫磁気ビーズ(カタログ番号20565ES) |
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抗体アフィニティー精製 |
樹脂 プレパックカラム 免疫磁気ビーズ |
組み換えタンパク質 A アガロース精製樹脂(カタログ番号 36401ES) プロテイン G アガロース精製樹脂 (カタログ番号 36405ES) プロテインA/Gアガロース精製樹脂(カタログ番号36403ES) プロテインA/G免疫磁気ビーズ(カタログ番号36417ES) |
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その他の抗体アフィニティー精製 |
樹脂 プレパックカラム
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エンドトキシン高効率除去精製樹脂(カタログ番号20518ES) ヘパリンアフィニティー精製培地(カタログ番号20493ES) |
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その他の製品 |
プロテアーゼ |
タグ切断酵素 グリコシダーゼ 質量分析グレード酵素 |
大腸菌発現組換えエンテロキナーゼ(ラベルなし) (カタログ番号 20401ES) ウシトロンビン(高生存率、>2000 IU/mg)(カタログ番号20402ES) rTEV プロテアーゼ 組み換えタバコエッチウイルスプロテアーゼ (カタログ番号 20403ES) PNGase F、N-グリコシダーゼ F (100000 U/mL) (カタログ番号 20407ES) 組み換えトリプシン (MS-SAFE) 組み換えトリプシン (質量分析グレード) (カタログ番号 20416ES) |
クロマトグラフィー消耗品 |
重力流の空の列 空の列を入力 YXK コラム 透析バッグ |
12 mL 重力クロマトグラフィー空カラム (Cat#20523ES) 5 mL タイプ C 空カラム (Akata、シリンジ、またはペリスタルティック ポンプに接続) (Cat#20526ES) YXK16/70 クロマトグラフィー空カラム (カタログ番号 20443ES) 27mm透析バッグ(MWCO 50 kDa)(品番20534ES) |
結論: ニーズに合わせてワークフローを調整する
タンパク質精製ワークフローを最適化することは、研究やアプリケーションで高純度、高収量のタンパク質を得るために不可欠です。精製の原理を理解し、適切なツールを選択することで、プロセスを効率化し、よくある落とし穴を回避できます。
当社の製品がタンパク質精製プロセスをどのように強化できるかについて詳しくは、当社の製品ページをご覧いただくか、当社チームにお問い合わせいただき、個別の推奨事項をご確認ください。