$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Porath ve iş arkadaşları tarafından kuruluşundan bu yana1, immobilize metal afinite kromatografi (IMAC) hızlızn2 + gibi geçiş metal iyonları ile bağ yeteneğine dayalı proteinleri ayırmak için tercih edilen bir yöntem haline gelmiştir + Ni 2+, Cu2 +ve Co 2+. Bu en yaygın olarak tasarlanmış poli-histidin etiketleri ile yapılır ve şimdi rekombinant proteinlerin izolasyonu için en yaygın kromatografik arıtma tekniklerinden biridir2. IMAC ayrıca kinolonlar izole etmek için bir yol olarak rekombinant protein arıtma ötesinde uygulamalar buldu, tetrasiklinler, aminoglikozitler, makrolidler, ve gıda örnek analizi için β-laktamlar3 ve karaciğer ve pankreas kanserleri için kan-serum protein belirteçleri belirlenmesinde bir adım olarak4,5. Beklendiği gibi, IMAC da yerli biyoenerjit enzimleri6,7,8,9,10bir dizi izolasyon için tercih edilen bir yöntem haline gelmiştir. Ancak, enzimatik olarak aktif biyoenerjik proteinler üzerinde yapılan çalışmalarda bu arınma yöntemlerinin başarılı bir şekilde uygulanması, sütun matrisinden eluate doğru leached metal katyonlar ihmal edilebilir düzeyde varlığına bağlıdır. IMAC'te yaygın olarak kullanılan divalent metal katyonlar, düşük konsantrasyonlarda bile patolojik biyolojik önemi bilinmektedir11,12. Bu metallerin fizyolojik etkisi en biyoenerjetik sistemlerde belirgindir, onlar hücresel solunum veya fotosentez inhibitörleri olarak ölümcül kanıtlayabilirim13,14,15. Kalıntı kirletici metallerin bir proteinin biyolojik işlevlerini veya biyokimyasal ve biyofiziksel tekniklerle karakterizasyonunu engelleyebildiği protein sınıflarının çoğunda benzer sorunlar kaçınılmazdır.
Oksitleyici koşullar altında metal kontaminasyon düzeyleri ve eluant olarak imidazol kullanarak genellikle düşükiken 16, protein izolasyonları sistein azaltıcı ajanlar varlığında yapılan (DTT, β-mercaptoetanol, vb) veya histidin gibi güçlü şelatörler ile17,18 veya etilendirinamintetraasetik asit (EDTA) metal kontaminasyon çok daha yüksek seviyelerde neden19,20. Benzer şekilde, IMAC reçinelerindeki metal iyonları karboksilik gruplar tarafından sıklıkla koordine edildiğinden, asidik koşullarda yapılan protein elutions da metal kontaminasyonçok daha yüksek düzeyde olması muhtemeldir. Çözeltilerde metal içeriği atomik absorpsiyon spektroskopisi (AAS) ve endüktif plazma kütle spektrometresi (ICP-MS) ppb-ppt aralığında algılama sınırına kadar bir araya gelen21,22,23,24kullanılarak değerlendirilebilir. Ne yazık ki, AAS ve ICP-MS bu yöntemler özel ekipman ve eğitim erişim gerektirecek gibi geleneksel bir biyokimya laboratuvarında algılama için gerçekçi araçlar değildir.
Brittain tarafından önceki çalışma25,26 hidroksinaphthol mavi kullanımı araştırılmış (HNB) çözeltide geçiş metallerin varlığını belirlemek için bir yol olarak. Ancak, veri20'de birkaç iç çelişki vardı ve bu çalışmalar yeterli bir protokol sunamadı. Temel ve ark.27 ve Ferreira ve ark.28'in çalışmaları Brittain'in HNB ile olan çalışmalarını potansiyel bir metal göstergesi olarak genişletti. Ancak Temel, HNB'yi sadece şelat aracı olarak kullanarak AAS'ı numune analizi için kullanan bir protokol geliştirdi. Ferreira'nın çalışmasında 563 nm de HNB emici spektrumdeğişikliği kullanılan, pH 5.7 HNB metal kompleksleri spektrumları ile ağır örtüşen serbest boya HNB spektrumbir bölge, oldukça düşük yanı sıra nispeten zayıf metal bağlama afinite20sonuçlanan. IMAC'ten Ni2+ leaching ile kendi laboratuvarımızda ki sorunları çözmek için, Brittain25,26 ve Ferreria28 tarafından yapılan çalışmaları genişleterek çeşitli geçiş metallerinin nanomolar düzeylerini tespit edebilen kolay bir teşbit geliştirdik. Biz HNB alt nanomolar bağlayıcı yakınlıkları ile IMAC metaller için nikel ve diğer ortak bağlar ve pH değerleri geniş bir yelpazede 1:1 karmaşık20. Burada bildirilen test bu bulgulara dayanmaktadır ve metal niceleme için 647 nm'de HNB spektrumundaki emici değişiklikleri kullanır. Test, tipik bir biyokimya laboratuvarında bulunan ortak tamponlar ve enstrümantasyon kullanılarak, metal boya komplekslerinin kolorimetrik tespiti ve nicelemi kullanılarak ve metale bağlandığında serbest boyanın absorbe edilmesindeki ilgili değişiklik kullanılarak fizyolojik pH aralığında yapılabilir.