透析: 基于扩散的分离

Biochemistry

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Summary

透析是生物化学中用于分离分子扩散的常用技术。在这个过程中, 透膜允许某些分子基于大小的运动。这种方法可以用于去除缓冲, 称为脱盐, 或交换缓冲分子或离子从蛋白质溶液.

本视频介绍了透析的原理和一般程序. 和 #160; 综述了几种透析方法的应用, 包括去除离心后的梯度试剂, 去除膜蛋白后的洗涤剂通过改变溶液环境来提取和重组蛋白质.

生物化学样本通常具有较高的缓冲浓度, 可以破坏下游的处理和分析。透析是一种常见的, 廉价的技术用于分离分子的基础上扩散。该方法利用半膜, 允许基于大小的某些成分的移动。这个视频将显示透析的概念, 一个一般的程序, 以及它在生物化学中的一些用途.

透析的最重要的方面是半膜, 它的毛孔会施加分子量的限制, 使分子低于一定的大小才能通过。例如, 10k 膜通常会保留大于 10 kilodaltons 的分子。然而, 分子量的截止不是一个离散或精确的边界。该膜通常含有广泛的孔隙大小, 所以在截止距离附近的一小部分分子可能会丢失.

由于分子量的分界是使用球状蛋白质定义的, 类似质量的线性分子, 如 DNA 或 RNA, 可能会滑过。膜通常选择一个半到三分之一的分子量的期望分子.

执行过程中, 将一个样本放入膜中, 这反过来又增加了大量的溶液, 称为透析液。随着时间的推移, 较小的分子将在样品和透析液之间自由扩散, 而更大的生物大分子则被保存在体内。透析是一个缓慢的过程。这是常见的, 让它运行过夜, 甚至跨越多天.

如果透析液是纯净水, 总的缓冲浓度会降低, 这一过程称为脱盐。如果解决方案包含其他小粒子, 一些将进入样本, 导致缓冲交换。因为透析是一个平衡过程, 所以透析液可以被多次刷新以进一步取代小分子。完成该过程后, 示例将 re-collected 以进行进一步处理.

现在, 您和 #39; 我已经看到了透析的基本知识, 让我们 #39; 我们来看看一般的程序.

在开始操作前, 膜在透析液中碳纤维。这使得它更容易使用, 并删除任何防腐剂。一旦准备好, 样品收集, 通常与注射器, 然后添加到透析容器。这可以是裸油管, 或包含在一个卡带。过量的空气从透析装置中除去, 以使样品和 #39 的表面积最大化。然后将设置放入透析液中, 搅拌以最大限度地扩散。它应该漂浮不抑制搅动.

透析液在相应的时间间隔内改变, 以达到样品与透析液的平衡。在最后的变化后, 反应通常会在一夜之间运行。在足够的时间段后, 将从卡带中取出无缓冲或交换的样品。一旦收集, 根据实验的性质, 可以对样品进行分析或进一步处理.

现在我们和 #39; 我看了一个一般的透析程序, 让和 #39; 我们看到了这种技术用于生物化学的一些方法.

密度梯度是分离复杂生物样品的常用方法。这个概念依赖于小颗粒的分布, 通常是蔗糖或氯化铯离子。一旦完成, 这些试剂通常需要删除之前, 收集的样本可以处理。透析可以利用纯化的样品进行未来的分析.

在细胞和 #39 的脂质双层中发现某些蛋白质, 通常通过散脂质囊的方法研究它们。首先用洗涤剂提取蛋白质和脂质。透析可以用来慢慢去除洗涤剂, 形成 proteoliposomes.

纯化后, 某些蛋白质错误或变性, 导致功能丧失。导致结构变化的化合物可以通过透析去除, 导致功能性分析的改革.

您和 #39; 我刚刚看过朱庇特和 #39 的透析视频。您现在应该了解这种扩散方法, 一个简单的实验过程, 以及使用此技术.

感谢收看!

Cite this Video

JoVE Science Education Database. 生物化学精要. 透析: 基于扩散的分离. JoVE, Cambridge, MA, (2019).

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