Аффинная хроматография - Туркова Я.
Скачать (прямая ссылка):
действия неспецифических гидрофобных взаимодействий, не так просто, как
могло бы показаться на первый взгляд. Часто одно и то же вещество,
привязанное к носителю, с одной группой макромолекул может образовывать
биоспецифические комплексы, в то время как с другой оно может давать
комплексы исключительно благодаря неспецифическим гидрофобным
взаимодействиям, а в образовании
10
Глава 1
связей с третьей группой макромолекул могут принимать участие оба типа
взаимодействий. В качестве примера можно привести гексаметилендиамин. Это
соединение, будучи привязанным к се-фарозе, использовано Гендерсоном и
др. [18], а также Якубовским и Павелкевичем [21] в качестве сорбента для
гидрофобной хроматографии аминоацил-тРНК-синтетаз и L-гистидинолфосфат-
аминотраксфераз. Торая и др. [40] предложили его в качестве
биоснецифического сорбента для аминооксидазы из Aspergillus niger, в то
же время Восбек и др. [44], выделяя с помощью того же сорбента
аминопептидазы из Streptomyces griseus, не пришли к определенному
заключению о типе связи, образующейся при специфической сорбции. Поэтому
логически объяснимо, почему Якоби и Вильчек [20] среди аффинных методов,
т. е. методов биоспецифической сорбции, рассматривали не только аффинную
хроматографию, но также гидрофобную хроматографию (Шаль-тиель [38]),
ковалентную хроматографию (Бламберг и Строминд-жер [2], Броклехурст и др.
[3]), аффинную элюцию (Хаар [43]), аффинное изменение плотности (Валлах
[45]) и аффинный электрофорез (Хорейши и Коцоурек [19]). Недавно термин
"аффинная хроматография" был еще более расширен отнесением к нему
металлохелатной аффинной хроматографии (Порат и др. [33]) и матричной
хроматографии, нашедшей применение при исследованиях взаимодействий на
носителях со связанными олигонуклеотидами (Шотт и др. [37]).
Из сказанного выше видно, что в настоящее время термин "аффинная
хроматография" распространяется не только на методы, основанные на
образовании комплексов в результате строго био-специфических
взаимодействий. Напротив, этот термин стал настолько широким, что
используется также и для обозначения метода выделения биологических
макромолекул путем простой сорбции на специфическом сорбенте (который
часто бывает даже одноразового употребления). По-видимому, этот термин не
совсем точен, но сегодня он общепринят.
Идея методов разделения белков, основанная на сродстве молекул, которое
обнаружено в биологических системах, известна несколько десятилетий (с
тех пор, как стали привязывать ферменты к нерастворимым носителям).
Нерастворимые гетерогенные катализаторы имеют определенные преимущества:
легкость выделения из реакционной смеси, возможность осуществления
непрерывного катализа и повышение стабильности ферментов. Тем не менее по
ряду причин полного развития аффинная хроматография и связывание
ферментов с нерастворимыми носителями достигли лишь в последние годы.
Развитие обоих направлений началось с использования высокопористых
гидрофильных носителей, главным образом агарозы, после разработки
подходящих методов связывания (Аксеп и др. [1], Порат и др. [32]).
Введение
11
В основе принципа аффинной хроматографии лежит отличительная особенность
биологически активных веществ образовывать стабильные, специфические и
обратимые комплексы. Если иммобилизовать один из компонентов комплекса,
то получится специфический сорбент для второго его компонента, при этом,
разумеется, предполагается, что соблюдаются все условия, необходимые для
образования этого комплекса. Связывающие участки иммобилизованных веществ
должны сохранять хорошую стерическую доступность для второго участника
комплекса даже после связывания с нерастворимым носителем и не должны
деформироваться. Примерами первых специфических сорбентов, приготовленных
путем ковалентного связывания с нерастворимым носителем, были
иммобилизованные антигены (Кемпбелл и др. [5]) *. Методы, созданные для
присоединения антигенов и антител к нерастворимым носителям, были сразу
же применены для получения иммобилизованных ферментов. В то же время
ранее предложенный азидный способ привязки ферментов к целлюлозе [25]
стал использоваться для приготовления иммуносорбентов. Параллельное
развитие обоих направлений, основанных на использовании связывания
биологически активных веществ с нерастворимыми носителями, наглядно
демонстрируют названия первых обзорных статей: "Реакционноспособные
полимеры и их использование для приготовления смол с антителами и
ферментами" (Манеке [23]), "Водонерастворимые производные ферментов,
антигенов и антител" (Сильман и Качальский [39]) и "Химия и использование
производных целлюлозы для изучения биологических систем" (Великий и Витол
[47]). Оба направления продолжали развиваться параллельно и после
открытия других более эффективных носителей и разработки методов
связывания, позволяющих сохранять свойства иммобилизуемых веществ в
растворе.
Такое параллельное развитие существенно способствовало созданию новой
