当前课程知识点:蛋白质表达纯化与功能研究 > 第三章蛋白质纯化方法 > 3.4 ÄKTA实验操作 > 3.4
ÄKTA pure是一台灵活和直观的
制备液相色谱系统
可以快速的制备
从微克级到克级的蛋白 多肽
和核酸等目的产物
系统由三部分组成
主要的是ÄKTA pure主机
收集器和UNICORN软件三部分
其中主机部分是高度模块化的
可根据实验需要加载相应的模块
实验中使用的缓冲液
需要放置在机器的上端
注意所有的ÄKTA使用的缓冲液
都需要经过(过滤)除气处理
液体通过入口管道
经过缓冲液入口选择阀
进入A泵与B泵
这里面我们A泵有A1 A2两个泵头
B泵有B1 B2两个泵头
在使用时
我们需要对它进行设置
A泵与B泵的液体汇集到压力表
进行压力检测
然后进入混合池
将A泵与B泵的液体进行搅拌
A泵与B泵的液体在混合后
进入进样阀
进样阀的一个端口
COL口
用于柱子的连接
将COL口的连接线
与柱子的顶部连接
柱子的底部
与紫外检测器连接
检测紫外波段
经过电导检测器进行电导率的检测
经过pH值检测器进行pH值的检测
此时
液体流至出口阀
若无样品流出
则直接进入废液缸
如果此时出现样品峰
就可以通过出口进到收集器
收集器可根据时间
体积和自动峰识别进行组分收集
样品在上样前
需要在低温情况下
经过高速离心处理
将离心后的上清转移到另一个离心管中
待用
这里需要注意的是
所有上样到ÄKTA和层析柱的样品
都需要经过高速低温离心或过滤处理
以避免堵塞柱子和机器
我们今天要介绍的是分子筛层析
这种层析方法
是根据蛋白的大小进行分离
我们首先将柱子连接到机器里
今天我们选用的柱子
是Superdex 200 increase
连接柱子之前
我们要先设定限压为1.8 MPa
流速为0.6 mL/min
接下来我们拧开柱子上端的堵头
将紫外检测池上的连接线拧开
我们看到液体在向下滴
将堵头放在柱子的上端
此时不要拧紧
我们看到慢慢的有液体
从柱子上端溢出
这时
旋紧接头
拧开
柱子下端的shipping device
将柱子放在夹子上
用连接线将柱子的底部
与紫外检测器连接
这样柱子就连接到了机器里
层析柱一般是保存在20%的乙醇当中
在我们进入我们的PBS buffer之前
我们需要将柱子当中的20%乙醇洗掉
这时需要对系统进行暂停
我们拿出A1泵放到
经过除气的去离子水当中
点击Continue然后运行洗泵程序
这里面我们在泵的选择上选择A1泵
一个柱体积之后
我们需要将A1泵头
放到缓冲液PBS当中
同样点击Pause
Continue之后运行洗A泵程序
一个柱体积之后
电导值趋于稳定
柱子就平衡好了
首先我们将一个1 mL的上样loop环
接入到进样阀的E口和F口
然后取一个10 mL的注射器
吸取10 mL的PBS缓冲液
将它推到进样阀里
取下10 mL的注射器
再取一个1 mL的注射器
吸取经过4℃
高速离心的样品
推到进样阀中
现在所有的样品
就已经在1 mL的loop环当中
在样品上到loop环之后
下面我们就开始可以上样了
但是为了保存一个完整的结果
我们可以将之前的程序终止掉
重新建立一个文件
我们需要点击Manual 运行Manual instructions
在System flow里面
我们运行它的流速是0.6 mL/min
然后文件保存到指定的目录下
这里面我们选
8MOOC这一文件夹
点击OK
将这一命令Insert到
这个命名对话框当中
同时我们还需要设定这个系统压力
选用Alarm pre column pressure
我们将压力设定到1.8 MPa
同样插到命令框里面
下一个我们可以设定的是
UV值
我们可以将这个UV值归零
同样把这个命令
Insert到命令对话框
那这时候我们就可以运行了
那这个程序就会开始
为了收集的方便
我们可以设定峰收集
根据它的UV值
进行样品收集
那么这里面有两个因素
一个就是UV值的大小
还有一个就是收集之后
每一管它的体积
峰收集
我们需要选用Peak fraction
我们给它的命令是每一管收集1 mL
同样插到命令对话框
我们起始的UV值
设定它是10 mAu
然后终止收集的UV值
也是10 mAu
这样我们将所有的命令插入到
命令对话框当中
这样我们检查一下
首先是系统的流速
然后一个重要的系统压力值
然后对UV调零
对峰收集的设定
那么这个设定就已经完成了
那我们下面点击执行
那么现在机器我们就已经设定好了
我们现在可以点击上样
执行之后我们的样品
就开始进入到我们的分子筛层析柱了
为了更形象直观的给
大家带来一个分子筛层析的过程
这里面
我们的样品选用的是带有颜色的细胞色素C
那么我们可以从这个柱子上可以看到
从这个标签的下面已经出现了这个
有颜色的粉色的样品
我们可以看到它的一个
向下走了动态的变化过程
接收到这个离心管当中的样品
我们需要进行及时的标记
然后将它放置到冰盒上
我们标记的主要信息是你的样品名
然后还有它的管号信息
这里面由于我们用到了细胞色素C
它是带有颜色的
那我们可以看到在这个管子当中
它接收的样品
就是呈现这个细胞色素C的颜色
在完成分子筛层析之后
我们需要将柱子进行收集
正常情况下
柱子需要保存在20%的乙醇当中
但是因为我们这里面在过柱子的时候
我们用的是PBS buffer
里面还有150 mM的NaCl
那20%的乙醇与150 mM NaCl相遇
有可能会有盐的析出
所以
我们再加入20%乙醇之前需要把PBS洗掉
我们首先对机器进行Pause
然后将泵A拿出
用洗瓶将泵头进行清洗
再放入经过除气的
去离子水当中
Continue之后
我们运行洗泵程序
当系统当中的电导值降低之后
就提示我们150 mM的NaCl已经洗完了
那我们就可以直接把这个水
换成20%的乙醇
让柱子充满20%的乙醇
操作上我们仍然需要
先点击Pause
因为这里面是去离子水
所以
我们不需要清洗泵头
将泵头拿出直接放到20%的乙醇里面
就可以
那我们仍然执行洗泵的程序
当我们的分子在柱子里面
充满了20%的乙醇之后
我们就可以将柱子取下来
取下来的顺序是
首先我们将柱子底部的连接线拧开
连接上我们的shipping device
这时候
shipping device是没有弹簧的
取下柱子
将shipping device的弹簧安装上
这时
我们需要将柱子顶端的连接线拧开
看到有液体从柱子顶端流下来之后
我们再将连接线
完全拿开
好
我们可以看到
现在这里已经有液体流出了
拧下连接线的连接头
拧上柱子的堵头
这样分子筛柱子
我们就已经收集好了
接下来是机器
我们拧下紫外检测池上的连接线
将进样阀
直接通过连接线与紫外检测池连接
这样机器我们也处理好了
下面我们介绍离子交换层析
今天我们使用的是阳离子柱SP Fast Flow
我们的样品是
含有BSA 溶菌酶
和细胞色素C的混合物
我们首先需要将柱子
连接到机器上
但是最一开始我们是需要
设定一个限压
点击Manual进入Execute Manual Instructions
进入Alams 这里面我们选用柱前压的设定
根据柱子的说明书
它的限压是0.3 MPa
我们输入0.3
点击执行
再设定系统的流速
我们设定1 mL/min
好
接下来
我们将柱子连接到机器上
拧开连接到紫外检测池上的连接线
这时我们可以看到有液体不断的滴出
然后拧开连接到
SP Fast Flow柱子上的堵头
我们将连接线的一端插到这个堵头里面
这时不能旋紧
我们看到液体不断的溢出
然后拧开下面的堵头
再将上面旋紧
好
再将柱子连接到紫外检测池上
这样这个柱子就连接好了
柱子
连接完成之后
我们需要更换buffer
首先
我们点击Pause
这里面我们用到两种buffer
对于离子交换层析
需要有低盐和高盐 这里面低盐
我们用的是20 mM Tris
加上20 mM NaCl pH8.0
buffer B也就是高盐buffer是20 mM Tris
加上1 M NaCl
pH同样是8.0
我们首先找出A1和B1泵
用洗瓶冲洗泵头
将它们先放到
除气的去离子水当中
之后我们点击Continue执行洗泵程序
我们需要同时清洗A泵与B泵
将柱子与系统当中20%乙醇清洗之后
我们需要更换到我们自己的buffer
点击Pause
这里面
我们需要将A1泵放到低盐buffer里面
也就是buffer A
B1泵放到高盐buffer也就是buffer B
然后执行洗泵程序
这里一定要注意我们需要进行
先清洗B1泵
B1泵清洗过后再清洗A1泵
经过五个柱体积的buffer A
离子柱就平衡好了
下面我们清洗loop环
我们拿一个10 mL的注射器
吸取10 mL的buffer A
loop环清洗好之后
我们将样品吸到1 mL的注射器里
经过进样口推到
loop环当中
好 这样样品就已经在loop环当中了
接下来我们对系统进行设置
我们首先结束之前的
处理柱子的过程
我们重新建立一个文件
点击Manual
Execute Manual Instructions
我们设定流速是1 mL/min
我们将文件储存在8MOOC
文件夹里
给文件命名 首先是日期
接下来是柱子的类型
我们的样品名称
点击OK
Insert
同样我们需要重新设定限压
柱前压选用0.3 MPa
对UV进行调零
为了方便收集
我们这里对峰收集进行设置
进入到Peak fraction
我们设置每管收集1 mL
当它的UV值到5 mAu时
开始收集
结束收集的UV值
仍然是5 mAu
我们执行命令
下面我们就可以上样了
在上样之前
我们需要在收集器预先摆好
收集管
点击Inject
在系统buffer走两到三个柱体之后
我们将Inject切回到Manual load状态
当电导值恢复到buffer A的状态时
我们可以设定梯度洗脱条件
点击Manual 进入到Execute Manual Instructions
在Pump里面
我们点击Gradient
设定
在15分钟之内
B的buffer升到50%
点击执行
我们看到这时候电导已经趋于平稳
我们设定继续提高B的百分比
也就是提高盐浓度
在5分钟之内将B提高到100%
这里我们看到当电导
已经趋向于平稳的时候
没有新的紫外吸收峰出现
那就说明我们这个离子交换层析已经完成
离子交换完成之后呢我们准备处理柱子
首先
我们需要把柱子当中的高盐buffer换成水
点击Pause
我们首先找出A1和B1泵
用洗瓶冲洗泵头
将它们先放到除气的去离子水当中
点击Continue执行洗泵程序
清洗A1泵
清洗B1泵
在去掉系统与柱子当中的盐溶液之后
我们同样
把泵放到20%的乙醇当中
我们首先是
还是点击Pause
拿出A泵与B泵
放到20%的乙醇当中
点击Continue
执行洗泵程序
在机器运行三个柱体积之后
这时候离子交换柱里面已经充满了20%的乙醇
我们可以把柱子取下来
我们首先
拧开柱子
拧上堵头 这时候 不能拧紧
然后再拧开柱子上端的连接线
这时我们看到上部慢慢的充满液体
在有液体的情况下 我们将堵头拧上
好这样 离子交换柱就已经取下了
再将连接线
与紫外检测池连接
柱子也收好了
-总论
-总论
-第一章
-第一章
-2.1 蛋白质表达策略
-2.2 蛋白质电泳与免疫印迹
-第二章测试
-3.1 凝胶过滤层析
-3.2 亲和层析
--3.2 亲和层析
-3.3 离子交换层析
-3.4 ÄKTA实验操作
--3.4
-3.5 疏水层析
--3.5
-3.6 多模式层析技术
--3.6
-3.7 膜蛋白
--3.7.1
--3.7.2
-3.8 病毒
--3.8 病毒
-3.9 水溶性蛋白
-第三章测试
-4.1蛋白相互作用技术及应用
--4.1.1
--4.1.2
-4.2 Biacore实验设计和操作
--4.2.1
--4.2.2
--第四章测试
-结束
-结束