天然蛋白纯化常用填料、各类机制、应用策略和选型技巧
2025-09-22 来源:本站 点击次数:49在上篇中，我们深入盘点了多种标签蛋白亲和填料，但实验室里的“主角”远不止带标签的重组蛋白。书接上回！本篇将聚焦肝素、蓝色琼脂糖、离子交换、疏水层析等天然蛋白纯化常用填料，带你理清各类机制、应用策略和选型技巧，为复杂样本净化提供切实可行的解决方案！
在没有标签“导航”的情况下，纯化天然蛋白就像在没有路标的丛林中寻找宝藏。要想找到目标蛋白，就必须精准识别它的“物理化学特征”，依靠载量大、分辨率高、洗脱可调的层析策略逐步筛选提纯。
Section.01
天然蛋白纯化的核心逻辑:
依靠“自身属性”筛选
与标签蛋白不同，天然蛋白纯化不能依靠配基特异性，而是要“充分利用蛋白自身的特性”来设定纯化参数[1]。
Section.02
天然蛋白纯化的黄金三步法
Step 1：离子交换层析 (IEX) ——电荷筛选的“高速入口”
利用蛋白质在特定 pH 条件下所呈现的电荷状态 (带正电或负电)，通过与相应带电的离子交换层析介质作用，实现蛋白质的选择性分离。
Step 2：疏水作用层析 (HIC) ——活性友好型纯化方式
高盐环境可增强蛋白质间的疏水相互作用，使目标蛋白结合至疏水层析介质；随后通过降低盐浓度的梯度洗脱，实现温和分离。
Step 3：分子筛层析 (SEC) ——最后的“抛光”步骤
利用蛋白的相对分子量差异分离目标蛋白与聚合物、降解产物等杂质。
Section.03
特殊亲和填料:
识别“天然结合特性”
某些天然蛋白具有特定结合能力，专属亲和填料才是对它们的“灵魂拷问”。
案例分析
Section.04
天然蛋白纯化组合策略推荐
一招鲜吃遍天？不如多步组合出奇效，多级层析打出纯化“连环技”。
专业术语
IEX：Ion Exchange Chromatography，离子交换层析
HIC：Hydrophobic Interaction Chromatography，疏水层析
SEC：Size Exclusion Chromatography，分子筛层析/凝胶过滤
DEAE：Diethylaminoethyl，弱阴离子交换
Q：Quaternary Ammonium，强阴离子交换
CM：Carboxymethyl，弱阳离子交换
Phenyl，Butyl，Octyl：疏水层析介质
Superdex：Superdex Size Exclusion Resin，高分辨率分子筛介质
Affinity：Affinity Chromatography，亲和层析
Blue：Cibacron Blue，蓝色配基，模拟核苷酸结合位点
Sephacryl：Sephacryl Size Exclusion Resin，分子筛层析
Heparin：Heparin group，肝素层析
小贴士：天然蛋白纯化常见问题及解决策略
天然蛋白的纯化，是科研人员“见招拆招”的实战修炼场。尽管没有放之四海而皆准的固定模板，但却有一套可循的系统化策略——从电荷性质、疏水性、分子量到天然的结合特性，搭配合适的层析填料和缓冲体系组合，依然能在“无标签”的局面下，理性破局，稳扎稳打。真正实现：不靠标签，照样把蛋白“撩”回来！
Section.05
小结
从肝素到离子交换，从疏水到多模式，天然蛋白的纯化之路充满挑战，但好填料能助力你事半功倍。感谢阅读，让我们继续探索更多高效、稳定、可放大的纯化解决方案，为每一份蛋白赋能！
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[1] Wu M, et al. Isolation and purification of immunoglobulin G from bovine colostrums by hydrophobic charge-induction chromatography. J Dairy Sci. 2015 May;98(5):2973-81.
[2] Fekete S, et al. Hydrophobic interaction chromatography for the characterization of monoclonal antibodies and related products. J Pharm Biomed Anal. 2016 Oct 25;130:3-18.
[3] Semwal S, et al. Small-angle X-ray scattering of engineered antigen-binding fragments: the case of glycosylated Fab from the Mannitou IgM antibody. Acta Crystallogr F Struct Biol Commun. 2025 Jan 1;81(Pt 1):19-29.
[4] Koide T, et al. Human histidine-rich glycoprotein: simultaneous purification with antithrombin III and characterization of its gross structure. J Biochem. 1985 Nov;98(5):1191-200.
