Isolatie van antilichamen en recombinante eiwitten die immunoglobuline G (IgG) uitdrukken Fc-fragmenten van celkweeksupernatanten en verdunde lysed cell-oplossingen kan worden bereikt met behulp van eiwit A affiniteitschromatografie. In basiswetenschappen en technische laboratoria en industrie worden kolommen vol poreuze eiwitten met A-gecoate agarose, glas of polymere kralen het meest gebruikt voor affiniteitschromatografie, ondanks hoge financiële kosten en lange verwerkingstijden1-3. Het wordt zeer gewaardeerd dat affiniteitschromatografie het grootste kosten- en verwerkingsknelpunt vormt in zowel laboratorium- als industriële omgevingen2,4. Als gevolg hiervan zijn tal van verbeteringen ontwikkeld om de kosten en verwerkingstijd te verlagen zonder in te boeten aan algehele productterugwinning van de procestrein1,2,5-7. Bijzonder veelbelovend voor de isolatie van antilichamen en andere Fc-uitdrukkende eiwitten is affiniteitschromatografie met behulp van een eiwit A membraanadsorber2,5,7-10. Terwijl de fc-afvang in kolomchromatografie diffusiebeprijzingsbeïnvloeding is (d.w.z. het Fc-uitdrukkende eiwit moet diffuus zijn in en door interne poriën om het grootste deel van het eiwit A te bereiken) met een hoge drukval over de kolom, wordt massatransport in membraanadsorbers aangedreven door bulkconvectie, wat resulteert in het vermijden van diffusiebeperkingen8,9,11,12. Bovendien is de drukval over de membraanadsorber laag, waardoor snellere perfusiedebieten mogelijk zijn in vergelijking met met kralen gevulde kolommen8,9,11,12. Voor laboratoriumschaalisolatie wordt dus voorspeld dat membraanchromatografie de isolatietijd met enkele uren zal verkorten en de productopname zal verhogen in vergelijking met kolomchromatografie. Bovendien zijn wiskundige modellen voor IgG-adsorptie in membraanadsorbers voorgesteld8,9,11,12, waardoor eindgebruikers de prestaties in het lab kunnen voorspellen.
Een ander knelpunt in basiswetenschappelijke en technische laboratoria is de karakterisering van het Fc-uitdrukkende eiwit. De selectie van geschikte methoden om karakteriseringstests, zoals westerse vlekken, te voltooien, kan de tijd die aan producttests wordt besteed echter aanzienlijk verminderen. Semidry-overdracht in een discontinu buffersysteem kan bijvoorbeeld elektroforetische overdracht van eiwitten van een SDS-PAGE-gel naar een polyvinyldifluoridine (PVDF) membraan in een kwestie van minuten bereiken, in tegenstelling tot 1-2 uur in tank (natte) overdracht in een continu buffersysteem13.
Een snel, goedkoop en effectief protocol om een chimerisch fusie-eiwit te isoleren en te karakteriseren dat een Fc-fragment van menselijke IgG uitdrukt, wordt hierin beschreven. De meeste apparatuur is direct beschikbaar in standaard basis biomedische wetenschap, biologie, chemie en (bio)chemische engineering labs, en alle reagentia zijn in de handel verkrijgbaar. Hoewel representatieve resultaten werden gegenereerd uit de isolatie en karakterisering van een murien galectine-1/menselijk Fc chimerisch fusie-eiwit (Gal-1hFc), kan het gestroomlijnde protocol worden toegepast op de isolatie van andere moleculen die een Fc-fragment bezitten, zoals antilichamen, Fc-fragmenten zelf of andere Fc-fusie-eiwitten. Onze verbeteringen verminderden de verwerkingstijd drastisch (slechts 4 uur maar meer typisch ~ 9 uur, vergeleken met 20 + werkuren) terwijl we vergelijkbare of verbeterde productherstel bereikten in vergelijking met standaardmethoden.