Protein Çözeltilerinin Deriştirilmesi

PROTEİN ÇÖZELTİLERİNİN DERİŞTİRİLMESİ

Protein çözeltilerinin deriştirilmesi, çözeltiden su ve diğer küçük moleküllerin uzaklaştırılması ile başarılır. Bu işlem amaca göre saflaştırmanın farklı basamaklarında yapılabilir.

–        Fermantasyon ortamının deriştirilmesinde,

–        İlgili proteinin bulunduğu çözelti kromatografi kolonuna yükleneceği zaman,

–        Elektroforezden önce ilgili protein çözeltisinin deriştirilmesinde,

–        Kolondan çıkan protein fraksiyonunun, diğer bir kromatografi kolonuna uygulanmasında,

–     Kolondan çok seyrelmiş durumda çıkan ilgili protein fraksiyonunda aktivitenin yüksek olası istenebilir. Bu durumda ilgili protein fraksiyonu değiştirilebilir.

Bu amaçlara uygun olarak kuru matriks polimerleri, ultrafiltrasyon ve liyofilizasyon ile deriştirilme işlemi yapılabilir.

1. Kuru matriks polimeri

İlgili proteinin absorbsiyonuna izin vermeyecek kadar küçük gözenekli ve inert kuru bir matriks (Sephadex® G25 gibi), su ve küçük molekülleri adsorblanması için protein çözeltisi içine konur. Polimerlerin şişmesi tamamlandıktan sonra, filtrasyon veya santrifüj gibi işlemlerle geride kalan protein çözeltisi ayrılır. Protein çözeltilerinin deriştirilmesinde en hızlı ve en basit yöntem olmasına rağmen, deriştirilme derecesi diğer yöntemlere göre düşüktür. Yine işlem esnasında proteinlerin bir kısmı jeller arasında kalarak verimin azalmasına neden olur. Bu nedenle deriştirme işleminin protein veriminden daha önemli olduğu durumlarda bu yöntem kullanılabilir.

2. Ultrafiltrasyon

Ultrafiltrasyon protein saflaştırma adımlarında çok fazla kullanılan bir tekniktir. Ultrafiltrasyon sistemi basınç uygulanacak özel bir üniteden, moleküllerin ayrılmasında kullanılacak farklı gözenekli membranlardan (1.000 Da dan 300.000 Da kadar) ve basınç sağlayan aletlerden (su trompu, vakum pompası, basınçlı hava veya azot gazı) oluşmaktadır. Ayrıca, küçük hacimlerin deriştirilmesinde ise santrifüjleme ile filtrasyon yapan özel filtreli tüplerde kullanılabilir. Bu metot yüksek molekül ağırlıklı protein fraksiyonlarından tuzların ve diğer küçük moleküllerin ayrılmasında ve aynı zamanda proteinleri konsantre edilmesinde en etkili yöntemlerden biridir. Protein çözeltisindeki su ve diğer küçük moleküller, yarı geçirgen bir membrana uygulanan basınç ile geçirilerek deriştirilir. Bu işlem hassas, hızlı ve oldukça ucuz bir yöntemdir.

Şekil . Ultrafiltrasyon

3. Liyofilizasyon (Dondurarak Kurutma)

Isıya hassas materyallerin kurutulma veya deriştirilmesinde kullanılan en etkili metotlardan biridir. Ayrıca, biyolojik materyallerin taşınması veya depolanması gibi durumlarda da tercih edilmektedir. Liyofilizasyon, donmuş bir materyalden bir çözücünün (su) doğrudan vakum altında buharlaştırma ile uzaklaştırılması işlemiyle yapılan bir kurutma tekniğidir. Ultrafiltrasyonun aksine, liyofilizasyonla proteinlerle birlikte çözeltide bulunan tuzlarda deriştirilir. Liyofilizasyon, enzim aktivitesinde daha çok kayıplara neden olur. Ancak, liyofilizasyon ultrafiltrasyon membranları ile tutulamayan küçük molekül ağırlıklı peptitlerin deriştirilmesi ve toz halinde elde edilmesinde oldukça uygun bir tekniktir. Toz halindeki proteinler veya enzimler yıkılıma karşı daha kararlıdırlar. Dolayısıyla ticari olarak mevcut olan birçok protein dondurularak kurutulmuş toz halinde elde edilir. Liyofilizasyondan sonra kalan ürün, toz halinde bir materyaldir ve sıvı eklendiğinde yeniden yapılanmaktadır. Liyofilizasyon işlemi, özel olarak yapılmış liyofilizatör aletlerinde yapılır. Protein çözeltisi liyofilizatör balonuna konur, daha sonra balon kuru buz veya sıvı azotta donması sağlanarak liyofilizatör aletine takılır. Liyofilizasyon balonun oda sıcaklığına düşmesi ile liyofilizasyon işlemi tamamlanır. Ayrıca, enzim aktivitesini korumak için sıvıya başlangıçta % 1-5 oranında laktoz, trehaloz veya mannitol ilave edilebilir.

Şekil . Liyofilizatör

KAYNAKLAR

Yıldırım, A., Bardakçı, F., Karataş, M., Tanyolaç, B., Moleküler Biyoloji, 2. Baskı, Ekim 2010, Ankara

Tutar, Y., Geçkil, H., Karataş, M., Biyokimya, 3. Baskıdan Çeviri, Şubat 2010, Ankara

Nelson, D. L., Cox, M. M., Lehninger Principles of Biochemistry, Fifth Edition, New York, 2010

Rıdvan

Yıldız Teknik Üniversitesi’nde Doktora yapmakta.

Protein Çözeltilerinin Deriştirilmesi” için 2 yorum

Bir Cevap Yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Göztepe Escort