神經生長因子(NGF)是1951年是由諾貝爾生理學和醫學獎獲得者R. LeviMontalcini和S. Cohen在小鼠肉瘤細胞內發現的。NGF是一種蛋白質,含三種亞基α、β、γ,以α2βγ2五個亞基組成,分子量為1300000,通常稱為7S NGF。只有β亞基具有促進神經生長的作用,用不同方法提取可以得到一種2.5S的NGF,大致相當于β亞基部。由兩個118個氨基酸組成的單鏈通過非共價鍵結合而成的二聚體,分子量為26600左右,等電點是9.3,不同種間NGF的結構具有高度的同源性,生物效應也無明顯的種間特異性。圖2-21為經典的NGF空間分子結構,紅色:α亞基(功能尚不清楚),綠色:γ亞基(具有蛋白酶活性),藍色:β亞基(具有生物活性的NGF)。目前有較多的文獻采用反相高效液相色譜的方法進行快速簡便的NGF含量的測定,但是作為生物活性物質,NGF在有機相(乙腈或者甲醇)的條件下會發生不可逆的生物活性變性,因此本文考慮采用離子交換液相色譜方法對NGF進行離子交換模式下的分離,在緩沖液的條件下保持了NGF的生物活性,使分析的過程更接近生物體液環境,同時考察了不同的pH條件對NGF分離的影響。各種不同分離方法色譜條件見表2-16、2-17,各分離模式下柱溫均為30 ℃,進樣量10 µL,檢測波長280nm。分析圖譜見圖2-22到2-24。
(1)反相色譜條件:色譜柱:Acclaim300 C18,3 µm,3×150 mm, P/N:063684流動相:A:0.1%TFA超純水; B:0.1%TFA乙腈;流速:0.50 mL/min梯度洗脫見表2-16:
(2)體積排阻色譜條件:色譜柱:Mab Pac SEC-1,5 µm,4.0×300 mm, P/N:074696流動相:50 mmol/L磷酸鈉緩沖液pH=6.8和 0.3 mol/L的NaCl的混合溶液流速:0.20 mL/min(3)離子交換色譜條件:色譜柱:MAb Pac SCX-10,10 µm,4.0×250 mm, P/N:074625流動相:A:Tris緩沖液pH=7.2, B:Tris緩沖液加0.5mol/L的NaCl,pH=7.2;流速:1.0 mL/min梯度洗脫條件見表2-17:
本實驗分別采用反相、體積排阻和離子交換的色譜方法分離了NGF(神經生長因子)。反相色譜條件測定選擇了適于測定蛋白成分的孔徑為300?的色譜柱;體積排阻色譜采用MabPac SEC-1柱同時進樣的還有牛血清白蛋白(BSA)、卵清蛋白和細胞色素C,由圖2-23可知,客戶提供NGF樣品的色譜峰與細胞色素C(MW=12KDa)的保留時間比較接近,因此其分子量可能為13-14KDa,是由118個氨基酸構成的單鏈,而沒有形成二聚體。在體積排阻的色譜圖上可以看到除了主峰,基本沒有小雜峰,所以可以認為NGF樣品中沒有小片段的雜蛋白的影響。采用離子交換色譜方法分離NGF時,色譜柱和流動相的pH選擇對樣品的影響較大,而且之前鮮有采用離子交換的方法分離NGF的報道。根據NGF(二聚體)的pI約為9.3,因此考慮采用MAbPac SCX-10陽離子交換的色譜柱對其進行分析,改變了不同的梯度條件,但在流動相pH為5.6和6.5的條件,NGF在色譜柱基本沒有保留,很快就出峰,說明在此pH條件下,NGF蛋白整體可能呈電中性或者帶負電荷,導致其在陽離子色譜柱上沒有保留。后將流動相pH分別調節到7.1、7.2和7.3,比較了不同的結果。將pH調節為7.3時,改變不同的梯度條件,NGF還是為一個峰,而前面的小雜峰能夠較好分離。因此流動相的pH對NGF分離的影響比較大,能夠將NGF樣品中具有電荷差異的樣品進行分離。
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