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磁珠使用指南

磁珠蛋白纯化操作指南
磁珠的使用采用图1中的6个简易步骤,即可实现蛋白的纯化。
 
图1:使用磁珠/ MagBeads纯化蛋白质的标准流程。
步骤1:
通常采用磁珠纯化的蛋白来源于细胞裂解物,此时目的蛋白与细胞表达的其他蛋白混合在一起。
第2步:
向细胞裂解物中加入适量的磁珠。此步建议使用无菌移液器吸头。
第3步:
孵育磁珠-蛋白质混合物。孵育时建议采用较慢但稳定的速度(不能涡旋),室温下持续约2小时即可。图1中采用的是微型离心管,但也可以使用无菌的falcon管。
第4步:
孵育完成后,所有的目的蛋白质都应该结合到磁珠上。注意使用过量磁珠以保证能最大量地纯化目的蛋白。
第5步:
通过磁力收集磁珠,此时磁珠及目的蛋白将从剩余的裂解物中分离出来。如果采用微型离心管,可以选用我们配套的磁珠分离器。
第6步:
最后,使用无菌移液器吸头除去未与磁珠结合的细胞裂解物。此过程中要一直施加磁力,以避免吸走磁珠。
如果您有任何问题,请随时与我们联系。公众号内回复磁珠产品货号“31205”,即可获取相关PureCube 磁珠相关参数及说明书。
 
磁珠的优点
与非磁性亲和基质相比,使用磁珠进行蛋白质纯化更具优势。但与此同时,磁珠产品多种多样,各自具有不同的功能和优点,此简短的总结将带领您找到最适合您研究的产品。
 
图2:磁珠的图例。
 
 
图3:放大100倍的PureCube磁珠。
 
 
磁珠是如何纯化蛋白质的?
磁珠本身不能与蛋白质相互作用,它必须装载金属离子。不同的金属离子对his标签的蛋白质有不同的亲和力和特异性。(见我们的概述)。亲和层析纯化蛋白质最常用的是镍-NTA配体(图2)。将次氮基三乙酸(NTA)配体偶联到基质如磁珠上,然后加载金属离子,金属离子与带特定标签的蛋白质相互作用(例如,带6个his标签的蛋白质)。在图4中,镍离子被加载到磁珠上,尽管镍离子是浅蓝色的,但由于磁芯是黑色的,所以整个磁珠看起来也是黑色的。
 
磁芯
用于蛋白质纯化的磁珠包含由磁铁矿制成的磁芯,其被不同材料覆盖。磁珠通常是铁(或铁)磁性的,或超顺磁性的。
●Ferri /铁磁磁芯通常较大(> 30 nm)并显示出强磁矩,即使在去除磁场之后,它们也保持这个磁矩,这种效应称为“剩磁”。强磁场导致珠子在磁场中快速分离。同时,它们有时表现出自磁性并且可能附着在金属表面上。PureCube磁珠如果没有特殊说明,都默认是亚铁磁性的。
●超顺磁磁芯较小(5-30nm),磁矩较弱。当去除外部磁场时,珠子失去其磁性。在磁场中分离珠子通常需要更长时间,效率也更低。但与此同时,这类磁珠适用于金属表面。如果您需要超顺磁磁珠,请随时与我们联系。
 
图4:为了纯化蛋白质,将具有各种离子的不同配体偶联到磁珠上。该图显示了Ni-NTA磁珠的例子。
 
图5:PureCube磁珠的交替梯度磁强计(AGM)测量。
X轴:施加的磁场。Y轴:干燥的MagBead颗粒产生的磁矩
M.剩磁:在没有外部磁场的情况下颗粒的残余磁性。饱和度:粒子的最大磁矩。
PureCube磁珠是亚铁磁性,具有强饱和信号,但是在没有磁场的情况下显示出非常低的剩磁,
从而防止珠子聚集。数据由德国卡尔斯鲁厄理工学院的Dipl.Ing. Moritz Ebeler提供。
 
PureCube 磁珠的特点
对于标准磁珠,我们选择以下特性以便大多数应用能得到最佳结果。但是,如果需要,我们也可以提供一系列定制磁珠。
●标准:中等大小的珠子(20-40μm),带有亚铁磁性核心和琼脂糖涂层:蛋白质结合能力强,非特异性结合低,分离效率高。
●XL:可提供特殊应用的大型或超大型磁性琼脂糖珠(70-120μm或最大400μm),也可将您选择的亲和配体改载到其他市售磁性支持物上。
 
如果市场常见的磁珠不能满足您的需求,您可以联系我们,告知我们您实验所用的磁珠需要具备哪些具体功能,此前我们已经成功为客户定制了大量磁珠。
例如,您可能需要定制以下功能:
表面化学:磁芯可以覆盖一系列不同的材料,提供不同的性能。
●琼脂糖形成具有中性电荷的三维亲水网,它与非磁性琼脂糖类似,非常适合与蛋白质结合(例如通过亲和配体),大的相互作用表面使其具有较高的结合能力,而中性表面能减少非特异性结合。
●聚乙烯基珠具有羧酸盐表面,它可以很粗糙(通过添加羧酸盐刷),也可以很光滑,二者有时与蛋白质都会有非特异性结合。它们与蛋白质结合的表面积小于琼脂糖覆盖的珠子的表面积,因此它们通常采用更小的尺寸(1-2μm)以提供相同的结合能力。
●二氧化硅珠常用于核酸纯化。它们在pH下带负电荷,在蛋白质纯化中经常有非特异性结合。
 
尺寸:磁珠的不同尺寸对蛋白纯化的结果也有影响。
●小珠(1-10μm):可用于纯化蛋白的表面积大,但其具有较小的磁场,可对分离产生负面影响,尤其是从粘性溶液中纯化蛋白。
●中珠(20-40μm):提供有效分离和大的纯化表面积。当与琼脂糖表面结合时,结合能力可以与小聚乙烯珠相同。
●大珠(70-120μm):对于特殊应用具有优势,例如当纯化方法包含磁分离和过滤时。其与琼脂糖表面结合时,蛋白结合能力仍然很高。