JP4025867B2 - Protein elution method by isoelectric focusing. - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、等電点電気泳動によるpH勾配を利用したpH制御下にタンパク質、特にpH環境により機能に影響を受けやすい酵素類をpH安定領域に保ちつつ溶出回収する技術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
液体中に存在するタンパク質などの分子に電圧を加えると、分子の性質や形状に応じて+または−の電荷をもち、+の電荷を有する分子は陰極方向に、また−の電極を有する分子は陽極方向に移動する現象がある。 この現象がいわゆる電気泳動であり、試料は緩衝液を含んだアクリルアミドゲルやアガロースゲル等の支持体に保持され、分子が電界の作用を受ける中で分離される。すなわち、試料中の成分の移動度の相違に基づき所要の分離がなされる。このような目的に供するため従来種々の装置類が提案されている。
例えば、図7は、タンパク質の溶出に用いられる従来の電気泳動溶出装置の構成を示す模式図である。
図において、1は緩衝液で満たされる泳動槽で、陰極2aを有する陰極槽2と陽極3aを有する陽極槽3とからなっている。前記陰極槽2と陽極槽3との間には複数の連通管4、4、4が架設されていて、これら連通管4、4、4により前記陰極槽2と陽極槽3との間に流路が形成されている。
【0003】
そして、前記連通管4内に試料をセットして陰極2aおよび陽極3a間に通電して試料から目的のタンパク質を溶出することになる。 すなわち、図7において、5は連通管4内に設置された載置網6に係止した試料としてのタンパク質を含むゲルであり、7は試料としてのゲル5から緩衝液中に溶出され連通管4内を移動するタンパク質を捕捉採取するために連通管4の陽極槽3側の開口端に張設されたセロファン膜等の導電膜である。 なお、図において、矢符は電流を示している。
【0004】
陰極2aと陽極3a間に電圧をかけるとゲル5からタンパク質8が溶出されて連通管4内を陽極方向に移動し、前記セロファン膜7に当接して移動が遮断されその近傍に濃縮される。 試料中のタンパク質は溶出されて移動するうちに、緩衝液中に拡散・希釈されるから高塩濃度溶液等を使用して回収する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、酵素などの機能を有するタンパク質は周囲のpH環境によって影響を受ける。 すなわち、酵素は機能を発現できる至適pH領域を持ち、至適pH領域外では機能を発現できない。また、pH安定性も酵素の持つ特徴のひとつであって、酵素がその機能を維持できるpH領域も各酵素に固有のものである。
pH安定領域からはずれたpH環境に酵素を晒すと酵素はその機能を失うこともある。
したがって、酵素の機能を失わずにこれを回収するには、回収の際のpHを酵素のpH安定領域内に維持する必要がある。しかしながら、上述の従来技術にあっては、泳動槽を満たす緩衝液のpHを自由に設定できないため、泳動用の緩衝液のpH(pH8.0-pH9.0)条件下で不安定な酵素はその活性を維持した状態での回収することが困難であった。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本願発明は、
(a)両端に陰極および陽極の電極を設けた等電点電気泳動用ゲル上において pI マーカーにより作成される pH 勾配を視認できるようにし、この視認可能 pH 勾配に基づいて所定位置に孔部を形成する工程、
(b)前記孔部にタンパク質を捕捉するための緩衝液で平衡化したイオン交換体を充填する工程、
(c)溶出しようとするタンパク質を含む試料を前記吸着体内にまたは吸着体に当接させる工程、
(d)前記ゲルに電場をかけ、前記イオン交換体のpH値を前記孔部の位置に対応するゲル上のpH勾配に応じたpH値となして試料中のタンパク質を溶出させるとともにこのタンパク質を前記イオン交換体に吸着させる工程、
(e)回収予定のタンパク質に適応する pH 値を有するイオン交換体に前記タンパク質に適合する pH の緩衝液を加えて攪拌後、濾過してタンパク質を溶出し、この溶出液は脱塩濃縮してタンパク質を回収する工程。
以上の工程からなる等電点電気泳動法によるタンパク質溶出方法を提供して上記従来の課題を解決しようとするものである。
【0007】
上記において、前記等電点電気泳動用ゲルは、両性担体を添加したもので構成することがある。
【0008】
また、上記いずれかの等電点電気泳動法によるタンパク質溶出方法において、タンパク質を含む前記試料は、電気泳動によりゲル上に精製された単一のタンパク質を含むバンドの切片で構成することがある。
【0009】
さらに、上記いずれかの等電点電気泳動法によるタンパク質溶出方法において、前記孔部は、長方形とし、泳動方向の辺長さを前記ゲルの泳動方向長さの 1/10 未満に設定してゲルにおいて pH 勾配の適正な作製を可能なように構成することがある。
【0010】
【発明の実施形態】
本願発明の要旨は、pH環境による影響を受けやすい酵素などの機能をもつタンパク質を回収時のpH環境を該酵素のpH安定領域に制御保持して酵素の機能を損なうことなく回収する点にあり、前記pHの制御は等電点電気泳動によって形成されるpH勾配を利用してなされる。
【0011】
まず、タンパク質を含む試料を電気泳動用のゲルに添加し、図1に概略構成を示す電気泳動装置により電気泳動して単一のタンパク質を含むバンドに精製する。
図1において、11は、ゲル12の支持板で電圧印加時の冷却手段を兼ねている。13、13は、ゲル12の両端に設置された濾紙で電気的インターフェースとしての電極液を含浸させてある。14、14は、前記濾紙13、13と電極を結ぶ導電線である。 なお、矢符は電流方向を示している。
タンパク質を含む試料をゲル上の陰極側の近傍適宜箇所に濾紙小片を載置し、この小片に試料溶液を添加する。 次いで、ゲルに電圧をかけて電気泳動を発生させ、タンパク質をそれぞれ単一のバンドに分離する。
【0012】
次いで、分離した試料をゲルから切片として採取する。 以降の手順を図2の参照下に説明する。 図2は図1に示した電気泳動装置における泳動面の平面図であり、ゲル12は両性担体を添加した等電点電気泳動用のゲルであり図2(a)に示すように両極間に電場をかけることによりゲル上に所定範囲のpH勾配が形成される。 さて、このゲル12表面において、所要のpHに応じた所定位置に図2(b)に示すように長方形の孔部21を形成する。
なお、孔部21において、泳動方向(図で水平方向)の長さが過大であるとpH勾配の作製に影響をおよぼすので、前記長さは、好ましくはゲル長さ(泳動方向)の1/10未満に設定する。
【0013】
次に、タンパク質の吸着体として緩衝液で平衡化したイオン交換体22を準備して、 前記孔部21に充填する。 このイオン交換体22は、電場をかけた場合にゲル12上に作製されるpH勾配上において孔部21の位置に対応するpHに制御されることとなる。したがって、緩衝液で平衡処理をなすにあたってはそれに近いpHの緩衝液の使用が望ましい。 吸着体としてのイオン交換体としては、イオン交換樹脂、イオン交換セルロース、イオン交換セファロース、イオン交換セファデックス等の周知のものを使用できるが、親水性に優れタンパク質、核酸、多糖類などの吸着に好適なイオン交換セルロース、イオン交換セファロース等の採用が望ましい。
なお、イオン交換体には陰イオン交換体と陽イオン交換体があり、前者は平衡化されたpHより低い値のpI(pH)のタンパク質を吸着する一方、後者は逆に平衡化されたpHより高いpI(pH)のタンパク質を吸着する。 このような観点において、吸着体は、目的物の性質に即して適切なものを選択することになる。
【0014】
次に、孔部21に充填したイオン交換体22内に試料23を載置添加する(図2(c))。 試料23の位置は回収に支障がなければイオン交換体22内部に限定されない。 以上の状態で、ゲル12に適合する条件で電圧をかけて、タンパク質24を溶出してイオン交換体22に吸着させる。吸着したタンパク質は溶液化して脱塩濃縮する等、通常の方法で回収する。
【0015】
【発明の実施例】
次に、イオン交換体のpH制御の実証試験、タンパク質吸着等の実証試験ならびにこれらに基づく本願発明の1実施例を説明する。
実験1(図3、図4参照)
使用した電気泳動装置: Multiphor II Electrophoresis System(ファルマシア社商標)
ゲル: Ampholine PAG Plate pH3.5-9.5(ファルマシア社商標)
イオン交換体: DEAE Sepharose Fast flow(ファルマシア社商標)
pIマーカー: Broad pI Kit,pH3.5-9.3 (ファルマシア社商標)
1. 装置の冷却板に絶縁用のケロシンを滴下し、ゲルをサポートフィルムごと設置した。
2. 陰極用濾紙に1Mグリシン溶液、陽極用濾紙に 1Mリン酸溶液をしみこませゲルの両端にセットした。
3. 図3に示すように両極間をほぼゲル12を6等分する位置の5箇所に長方形の孔部21(たて7mm ×横1cm)を形成した。
4. 孔部21にイオン交換体を間隙なく充填した。
このイオン交換体は、10mM酢酸緩衝液pH5.5で平衡化して自然沈降させ、上澄み部分を除いたややゆるめのペースト状に調整した。
5. ゲル12上で図示の位置に、ゲルに作製されるpH勾配の視覚的確認のため、pIマーカー25,25を濾紙を用いて添加した。
6. 使用したゲル12に適した条件(1400V, 25mA, 35W)で1時間通電した。
7. 前記の電気泳動後、各孔部21のイオン交換体を回収しそれらのpH値をpHメーターで測定した。
その結果、図4に示すように孔部21に充填したイオン交換体(図中白線囲み部分)のpH値は陰極からの距離に応じて変化し、pIマーカーで示されたpHの値とほぼ一致する。したがって、予めpIマーカーでゲル上の位置ごとのpH値がわかっていれば、孔部21の形成位置によりイオン交換体のpHの設定すなわちpH制御が可能であることが確認される。
【0016】
実験2(図5参照)
ゲル、イオン交換体その他の試薬類および装置は前記実験1と同様のものを使用した。
1. ゲルを設置し孔部21を形成して、イオン交換体を充填するまでの工程は前記実験1と同様である。
2. 陰極から1.5cmの位置に5mm×5mmの濾紙をセットし、これにpIマーカーを添加した。
3. また、イオン交換体上に5mm×5mmの濾紙をセットしこれにpIマーカーを添加した。
4. 以上の状態で前記実験1と同様の条件下に、40分間の電気泳動をなした。
5. ゲルからイオン交換体を除去し、ゲルをクマシブルーR250染色液で染色した。
以上において、イオン交換体のない位置に添加したpIマーカーでは、含まれている全てのタンパク質のバンドが検出された。 一方、イオン交換体の上に添加したpIマーカーにあっては、イオン交換体に吸着されない孔部の位置より陰極側のタンパク質のバンドは全て検出されたが、イオン交換体に吸着される陽極側のタンパク質はゲル中にバンドが形成されなかった。通常、陰イオン交換体は平衡化されたpHよりpI(等電点)の低いタンパク質を吸着する。 該実験においても、ゲルに作製されるpHによってイオン交換体が平衡化されたpH以下のpIのタンパク質が吸着されることが確認された。
【0017】
実施例1(図6参照)
1. 部分精製したマンガンペルオキシダーゼアイソザイム4個を含む試料を、等電点電気泳動によって4本のバンドに分離し、これら各バンドをゲルから切り取りゲル切片を得た。
2. 前記実験1,2と同様に装置にゲルを設置してpH5.5-6.0となる位置に4個の孔部を形成しイオン交換体を充填して、これらの各イオン交換体内に前記ゲル切片を添加し前記実験2と同様に電気泳動溶出を実行した。
3. 泳動後、各孔部からイオン交換体を回収した。
4. 回収したイオン交換体に0.5M塩化ナトリウムを含む10mM酢酸緩衝液pH5.5を2ml加え、攪拌後、濾過してタンパク質を溶出した。なお、溶出液は脱塩濃縮して5μlとした。
以上、図6に示すように、回収されたタンパク質の等電点電気泳動結果より、各タンパク質は始めに精製されたのと同じ位置に単一のバンドとなって検出された。
したがって、4つのマンガンペルオキシダーゼアイソザイムはいずれも、ゲル切片から各イオン交換樹脂に溶出吸着されたことが確認できる。したがって、電気泳動試料の前記ゲル切片からタンパク質の溶出、回収が可能であることが確認できた。
【0018】
【発明の効果】
本願発明は、以上説明したように、等電点電気泳動によって形成されるpH勾配を介してpH制御されたイオン交換体にタンパク質を溶出するようにしたので、タンパク質、特に酵素等の機能や特性を損なうことなくそれらの溶出回収が可能になった。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施例に係る電気泳動装置の概略構成図である。
【図2】 図1に示す装置における泳動面の平面図である。
【図3】 電気泳動装置のゲル上に形成した孔部を示す平面図である。
【図4】 図3の設定状態で電気泳動をなした後の各孔部におけるイオン交換体の実測pHと陰極からの距離との相関関係を示すゲル平面図である。
【図5】 等電点電気泳動ゲル上でのpIマーカーの電気溶出結果を示す平面図である。
【図6】 第1実施例に係るタンパク質の回収結果を示すゲル平面図である。
【図7】 従来技術の説明図である。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a technique for elution and recovery of proteins, particularly enzymes that are susceptible to function depending on pH environment, in a pH stable region under pH control using a pH gradient by isoelectric focusing.
[0002]
[Prior art]
When a voltage is applied to a molecule such as a protein present in a liquid, it has a positive or negative charge depending on the nature and shape of the molecule, the positively charged molecule is in the cathode direction, and the negatively charged molecule is There is a phenomenon of movement in the anode direction. This phenomenon is so-called electrophoresis, and the sample is held on a support such as an acrylamide gel or agarose gel containing a buffer solution, and the molecules are separated while receiving the action of an electric field. That is, required separation is performed based on the difference in mobility of components in the sample. Various apparatuses have been proposed for this purpose.
For example, FIG. 7 is a schematic diagram showing a configuration of a conventional electrophoresis elution apparatus used for protein elution.
In the figure, reference numeral 1 denotes a migration tank filled with a buffer solution, which comprises a cathode tank 2 having a cathode 2a and an anode tank 3 having an anode 3a. A plurality of communication tubes 4, 4, 4 are installed between the cathode cell 2 and the anode cell 3, and flow between the cathode cell 2 and the anode cell 3 by these communication tubes 4, 4, 4. A road is formed.
[0003]
Then, a sample is set in the communication tube 4, and the target protein is eluted from the sample by energizing between the cathode 2a and the anode 3a. That is, in FIG. 7, 5 is a gel containing a protein as a sample locked to a mounting net 6 installed in the communication tube 4, and 7 is a communication tube eluted from the gel 5 as a sample in a buffer solution. 4 is a conductive film such as a cellophane film stretched at the open end of the communication tube 4 on the anode tank 3 side in order to capture and collect the protein moving in the tube 4. In the figure, arrows indicate current.
[0004]
When a voltage is applied between the cathode 2a and the anode 3a, the protein 8 is eluted from the gel 5 and moves in the communicating tube 4 in the anode direction, abuts against the cellophane film 7 and is blocked and concentrated in the vicinity thereof. While the protein in the sample is eluted and migrates, it is diffused and diluted in the buffer solution, so it is recovered using a high salt concentration solution or the like.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, proteins having functions such as enzymes are influenced by the surrounding pH environment. That is, the enzyme has an optimum pH range where the function can be expressed, and cannot function outside the optimum pH range. In addition, pH stability is one of the characteristics of enzymes, and the pH range in which enzymes can maintain their functions is also unique to each enzyme.
The enzyme may lose its function when exposed to a pH environment deviating from the pH stable region.
Therefore, in order to recover the enzyme without losing its function, it is necessary to maintain the pH at the time of recovery within the pH stable region of the enzyme. However, in the above-described prior art, the pH of the buffer solution that fills the electrophoresis tank cannot be set freely, so that an enzyme that is unstable under the pH of the buffer solution for migration (pH 8.0-pH 9.0) It was difficult to recover while maintaining the activity.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is
(A) A pH gradient created by a pI marker can be visually recognized on an isoelectric focusing gel provided with cathode and anode electrodes at both ends, and holes are formed at predetermined positions based on the visible pH gradient. Forming step,
(B) filling the pores with an ion exchanger equilibrated with a buffer for capturing the protein;
(C) a step of bringing a sample containing the protein to be eluted into or in contact with the adsorbent,
(D) An electric field is applied to the gel, and the pH value of the ion exchanger is changed to a pH value corresponding to the pH gradient on the gel corresponding to the position of the pores to elute the protein in the sample and Adsorbing to the ion exchanger;
After stirred with buffer pH compatible with the protein to the ion exchanger having a pH value to adapt to the protein of (e) recovering expected, proteins were eluted by filtration, the eluate was desalted and concentrated A step of recovering the protein.
An object of the present invention is to provide a protein elution method by isoelectric focusing comprising the above steps to solve the above conventional problems.
[0007]
In the above, the gel for isoelectric focusing may be constituted by adding an amphoteric carrier.
[0008]
Moreover, in the protein elution method according to any of the above isoelectric focusing methods, the sample containing protein may be constituted by a section of a band containing a single protein purified on a gel by electrophoresis.
[0009]
Further, in the protein elution method according to any one of the isoelectric focusing methods described above, the pores are rectangular and the side length in the migration direction is set to be less than 1/10 of the migration direction length of the gel. In some cases, it is possible to construct an appropriate pH gradient.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The gist of the present invention resides in that a protein having a function such as an enzyme that is easily influenced by the pH environment is recovered without impairing the function of the enzyme by controlling and maintaining the pH environment at the time of recovery in the pH stable region of the enzyme. The pH is controlled using a pH gradient formed by isoelectric focusing.
[0011]
First, a sample containing a protein is added to a gel for electrophoresis, and electrophoresis is performed with an electrophoresis apparatus schematically shown in FIG. 1 to purify it into a band containing a single protein.
In FIG. 1, reference numeral 11 is a support plate for the gel 12 and also serves as a cooling means during voltage application. Reference numerals 13 and 13 are filter papers installed at both ends of the gel 12 and impregnated with an electrode solution as an electrical interface. 14 and 14 are conductive wires connecting the filter papers 13 and 13 and the electrodes. The arrow indicates the current direction.
A small piece of filter paper is placed on the gel-containing sample at an appropriate location near the cathode side on the gel, and the sample solution is added to the small piece. The gel is then energized to generate electrophoresis and each protein is separated into a single band.
[0012]
The separated sample is then collected as a section from the gel. The subsequent procedure will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a plan view of the electrophoresis surface of the electrophoresis apparatus shown in FIG. 1, and the gel 12 is an isoelectric focusing gel to which an amphoteric carrier is added. As shown in FIG. By applying an electric field, a predetermined range of pH gradient is formed on the gel. Now, on the surface of the gel 12, a rectangular hole 21 is formed at a predetermined position corresponding to the required pH as shown in FIG.
In addition, if the length in the migration direction (horizontal direction in the figure) is excessive in the hole portion 21, the pH gradient is affected. Therefore, the length is preferably 1 / gel length (migration direction). Set to less than 10.
[0013]
Next, an ion exchanger 22 equilibrated with a buffer solution is prepared as a protein adsorbent, and filled in the holes 21. The ion exchanger 22 is controlled to have a pH corresponding to the position of the hole 21 on the pH gradient produced on the gel 12 when an electric field is applied. Therefore, it is desirable to use a buffer solution having a pH close to that in the equilibration treatment with the buffer solution. As an ion exchanger as an adsorbent, well-known ones such as ion exchange resin, ion exchange cellulose, ion exchange sepharose, ion exchange sephadex can be used. Adoption of suitable ion exchange cellulose, ion exchange sepharose, etc. is desirable.
There are anion exchangers and cation exchangers, and the former adsorbs a protein with a pI (pH) lower than the equilibrated pH, while the latter conversely equilibrated pH. Adsorb higher pI (pH) proteins. From this point of view, the adsorbent is selected appropriately in accordance with the properties of the object.
[0014]
Next, the sample 23 is placed and added into the ion exchanger 22 filled in the hole 21 (FIG. 2C). The position of the sample 23 is not limited to the inside of the ion exchanger 22 as long as there is no problem in recovery. In the above state, a voltage is applied under conditions suitable for the gel 12, and the protein 24 is eluted and adsorbed onto the ion exchanger 22. The adsorbed protein is recovered by a usual method such as forming a solution and desalting and concentrating.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, a demonstration test of pH control of an ion exchanger, a demonstration test such as protein adsorption, and one embodiment of the present invention based on these will be described.
Experiment 1 (see FIG. 3 and FIG. 4)
Electrophoresis device used: Multiphor II Electrophoresis System (Pharmacia)
Gel: Ampholine PAG Plate pH3.5-9.5 (Pharmacia)
Ion exchanger: DEAE Sepharose Fast flow (trademark of Pharmacia)
pI marker: Broad pI Kit, pH 3.5-9.3 (trademark of Pharmacia)
1. Insulating kerosene was dropped on the cooling plate of the apparatus, and the gel was placed with the support film.
2. 1M glycine solution was impregnated into the filter paper for the cathode, and 1M phosphoric acid solution was impregnated into the filter paper for the anode, and set on both ends of the gel.
3. As shown in FIG. 3, rectangular holes 21 (length: 7 mm × width: 1 cm) were formed at five locations where the gel 12 was roughly divided into six portions between the two electrodes.
4. The hole 21 was filled with the ion exchanger without any gap.
The ion exchanger was equilibrated with 10 mM acetate buffer pH 5.5 and allowed to settle spontaneously, and adjusted to a slightly loose paste form except for the supernatant.
5. The pI markers 25 and 25 were added to the positions shown on the gel 12 using filter paper for visual confirmation of the pH gradient created in the gel.
6. It was energized for 1 hour under conditions suitable for the gel 12 used (1400V, 25mA, 35W).
7. After the electrophoresis, the ion exchangers in each hole 21 were collected and their pH values were measured with a pH meter.
As a result, as shown in FIG. 4, the pH value of the ion exchanger filled in the hole 21 (the white line encircled portion in the figure) changes according to the distance from the cathode, and is almost the same as the pH value indicated by the pI marker. Match. Therefore, if the pH value at each position on the gel is known in advance using the pI marker, it is confirmed that the ion exchanger pH can be set, that is, the pH can be controlled by the position where the pores 21 are formed.
[0016]
Experiment 2 (see Fig. 5)
The same gel, ion exchanger and other reagents and apparatus as those used in Experiment 1 were used.
1. The steps from installing the gel to forming the hole 21 and filling the ion exchanger are the same as in Experiment 1.
2. A filter paper of 5 mm × 5 mm was set at a position 1.5 cm from the cathode, and a pI marker was added thereto.
3. A 5 mm × 5 mm filter paper was set on the ion exchanger, and a pI marker was added thereto.
4). In the above state, electrophoresis was performed for 40 minutes under the same conditions as in Experiment 1.
5). The ion exchanger was removed from the gel, and the gel was stained with Kumasi Blue R250 staining solution.
In the above, with the pI marker added at a position where there is no ion exchanger, all contained protein bands were detected. On the other hand, in the pI marker added on the ion exchanger, all the protein bands on the cathode side were detected from the positions of the holes not adsorbed on the ion exchanger, but the anode side adsorbed on the ion exchanger was detected. In the protein, no band was formed in the gel. Usually, anion exchangers adsorb proteins with a pI (isoelectric point) lower than the equilibrated pH. Also in the experiment, it was confirmed that a protein having a pI below the pH at which the ion exchanger was equilibrated by the pH produced in the gel was adsorbed.
[0017]
Example 1 (see FIG. 6)
1. A sample containing four partially purified manganese peroxidase isozymes was separated into four bands by isoelectric focusing, and each band was cut from the gel to obtain a gel slice.
2. As in Experiments 1 and 2, a gel was placed in the apparatus, four holes were formed at a position where the pH was 5.5 to 6.0, and ion exchangers were filled. The gel slices were placed in each of these ion exchangers. Electrophoretic elution was performed in the same manner as in Experiment 2 above.
3. After the electrophoresis, the ion exchanger was recovered from each hole.
4). To the collected ion exchanger, 2 ml of 10 mM acetate buffer pH 5.5 containing 0.5 M sodium chloride was added, and after stirring, the protein was eluted by filtration. The eluate was desalted and concentrated to 5 μl.
As described above, as shown in FIG. 6, each protein was detected as a single band at the same position as originally purified from the result of isoelectric focusing of the collected protein.
Therefore, it can be confirmed that all four manganese peroxidase isozymes were eluted and adsorbed on each ion exchange resin from the gel slice. Therefore, it was confirmed that the protein can be eluted and collected from the gel slice of the electrophoresis sample.
[0018]
【The invention's effect】
As described above, the present invention elutes a protein in an ion exchanger whose pH is controlled via a pH gradient formed by isoelectric focusing, so that the functions and characteristics of proteins, particularly enzymes, etc. These elutions can be recovered without impairing the process.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an electrophoresis apparatus according to an embodiment.
FIG. 2 is a plan view of a migration plane in the apparatus shown in FIG.
FIG. 3 is a plan view showing holes formed on the gel of the electrophoresis apparatus.
4 is a gel plan view showing the correlation between the measured pH of the ion exchanger and the distance from the cathode in each hole after electrophoresis in the setting state of FIG. 3. FIG.
FIG. 5 is a plan view showing the result of electroelution of a pI marker on an isoelectric focusing gel.
FIG. 6 is a gel plan view showing a protein recovery result according to the first example.
FIG. 7 is an explanatory diagram of a conventional technique.

Claims (4)

以下の工程からなる等電点電気泳動法によるタンパク質溶出方法。
(a)両端に陰極および陽極の電極を設けた等電点電気泳動用ゲル上において pI マーカーにより作成される pH 勾配を視認できるようにし、この視認可能 pH 勾配に基づいて所定位置に孔部を形成する工程、
(b)前記孔部にタンパク質を捕捉するための緩衝液で平衡化したイオン交換体を充填する工程、
(c)溶出しようとするタンパク質を含む試料を前記吸着体内にまたは吸着体に当接させる工程、
(d)前記ゲルに電場をかけ、前記イオン交換体のpH値を前記孔部の位置に対応するゲル上のpH勾配に応じたpH値となして試料中のタンパク質を溶出させるとともにこのタンパク質を前記イオン交換体に吸着させる工程、
(e)回収予定のタンパク質に適応する pH 値を有するようになっている前記イオン交換体に、このイオン交換体の pH 値とほぼ同じ p H値の緩衝液を加えて攪拌後、濾過してタンパク質を溶出し、この溶出液は脱塩濃縮してタンパク質を回収する工程。
A protein elution method by isoelectric focusing comprising the following steps.
(A) A pH gradient created by a pI marker can be visually recognized on an isoelectric focusing gel provided with cathode and anode electrodes at both ends, and holes are formed at predetermined positions based on the visible pH gradient. Forming step,
(B) filling the pores with an ion exchanger equilibrated with a buffer for capturing the protein;
(C) a step of bringing a sample containing the protein to be eluted into or in contact with the adsorbent,
(D) An electric field is applied to the gel, and the pH value of the ion exchanger is changed to a pH value corresponding to the pH gradient on the gel corresponding to the position of the pores to elute the protein in the sample and Adsorbing to the ion exchanger;
(E) to the ion exchanger that is adapted to have a pH value adapted to the protein expected to be collected, after stirred with buffer at about the same p H value and pH value of the ion exchanger, filtered to A step of eluting the protein and desalting and concentrating the eluate to recover the protein.
請求項1記載の等電点電気泳動法によるタンパク質溶出方法において、前記等電点電気泳動用ゲルは、両性担体を添加したものであることを特徴とする等電点電気泳動法によるタンパク質溶出方法。 The protein elution method according to claim 1, wherein the gel for isoelectric focusing is an amphoteric carrier added thereto. . 請求項1又は2記載の等電点電気泳動法によるタンパク質溶出方法において、タンパク質を含む前記試料は、電気泳動によりゲル上に精製された単一のタンパク質を含むバンドの切片であることを特徴とする等電点電気泳動法によるタンパク質溶出方法。 The protein elution method according to claim 1 or 2, wherein the protein-containing sample is a section of a band containing a single protein purified on a gel by electrophoresis. Protein elution method by isoelectric focusing. 請求項1ないし3いずれか記載の等電点電気泳動法によるタンパク質溶出方法において、前記孔部は、長方形とし、泳動方向の辺長さを前記ゲルの泳動方向長さのThe protein elution method according to any one of claims 1 to 3, wherein the hole is rectangular, and the side length in the migration direction is the length of the gel in the migration direction. 1/101/10 未満に設定してゲルにおいてSet to less than in the gel pHpH 勾配の適正な作製を可能なようにしたことを特徴とする等電点電気泳動法によるタンパク質溶出方法。A protein elution method by isoelectric focusing, wherein an appropriate gradient can be prepared.
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