Question

Difficulty: MediumProtein Ayrıştırma ve Analiz Teknikleri

Bir laboratuvarda saflaştırılmak istenen ve izoelektrik noktaları (pIpI) sırasıyla 4.54.5, 6.26.2, 7.87.8 ve 9.59.5 olan dört farklı proteinden oluşan bir karışım, pHpH değeri 7.07.0 olarak ayarlanmış bir tampon sisteminde Karboksimetil (CM)-selüloz kolonuna yükleniyor. Bu kromatografi işlemi sonucunda, kolon matrisine en güçlü şekilde bağlanması beklenen proteinin izoelektrik noktası (pIpI) hangisidir?

  1. A
    4.54.5
  2. B
    6.26.2
  3. C
    7.87.8
  4. 9.59.5Answer

Answer

İzoelektrik noktası 9.59.5 olan protein, pH 7.07.0 ortamında en yüksek net pozitif yüke sahip olduğu için negatif yüklü CM-selüloz kolonuna en güçlü şekilde bağlanır.
İzoelektrik noktası 9.59.5 olan proteinin doğru cevap olmasının nedeni, pH=7.0pH = 7.0 olan ortamda bu proteinin en yüksek net pozitif yüke sahip olmasıdır (pH<pIpH < pI). Karboksimetil (CM)-selüloz bir katyon değiştiricidir ve fonksiyonel grupları negatif yüklüdür. Bu nedenle, karışımda bulunan ve net pozitif yükü en fazla olan protein matrise en güçlü şekilde tutunur.

Step-by-Step Solution

1
Kromatografi matrisinin yükünü belirle.
CM-selüloz (Karboksimetil selüloz), bir katyon değiştiricidir ve çalışma pH'larında negatif yüklüdür.
Proteinlerin hangi matrise bağlanacağını anlamak için matrisin fonksiyonel grubunun yükü bilinmelidir.
2
Proteinlerin verilen pH'daki net yüklerini karşılaştır.
Bir proteinin net yükü, ortam pH'ı ile pIpI değeri arasındaki farka bağlıdır. pH<pIpH < pI ise protein pozitif yüklüdür.
Negatif yüklü matrise sadece pozitif yüklü proteinler bağlanabilir.
3
En güçlü etkileşimi yapan proteini seç.
pI=9.5pI = 9.5 olan protein, pH=7.0pH = 7.0 ile en büyük pozitif farka (pIpH=2.5pI - pH = 2.5) sahiptir, dolayısıyla en yüksek net pozitif yüke sahiptir.
Elektrostatik çekim kuvveti, zıt yüklerin büyüklüğü ile doğru orantılıdır.

Key Concept

İyon değişim kromatografisinde proteinin bağlanma gücü, ortam pH'ı ile proteinin izoelektrik noktası (pIpI) arasındaki farktan kaynaklanan net elektriksel yük miktarına bağlıdır.

Hints

1
CM-selülozun bir katyon değiştirici olduğunu ve negatif yüklü bir matrise sahip olduğunu hatırlayın.
2
Bir proteinin matrise bağlanabilmesi için matrisin tersi yüke sahip olması gerekir; yani bu soruda proteinin net pozitif yüklü olması şarttır.
3
pH<pIpH < pI olduğunda proteinlerin pozitif yüklü olduğunu ve pI ile pH arasındaki fark arttıkça net yükün de arttığını düşünün.

Practice More

DEAE-selüloz gibi anyon değiştiricilerde aynı pI değerlerine sahip proteinlerin nasıl bir elüsyon sırası izleyeceğini çalışmak konuyu pekiştirecektir.

Alternative Method

Proteinlerin yük durumunu hızlıca görselleştirmek için bir sayı doğrusu çizin. pH 7.0'ı merkeze koyun; pI değeri 7.0'ın sağında kalanlar pozitif, solunda kalanlar negatiftir. Sağda en uçta kalan (9.59.5) en güçlü bağlanan olacaktır.
Estimated Time:1m 30s
Rate this question