蛋白質(zhì)色譜的高分子配基和親和配基研究.pdf

1、設(shè)計(jì)開發(fā)適用于蛋白質(zhì)高效色譜分離純化的新型配基，研究蛋白質(zhì)色譜性能、吸附平衡和動力學(xué)理論，對于發(fā)展生物分離工程理論和技術(shù)，促進(jìn)生物產(chǎn)品分離純化技術(shù)的提高至關(guān)重要。本文圍繞不同模式的色譜配基的設(shè)計(jì)開發(fā)和應(yīng)用，在高分子混合模式配基的開發(fā)和病毒樣顆粒（VLP）親和肽配基的設(shè)計(jì)方面，開展了系統(tǒng)研究。
　　首先開發(fā)了一種兼具靜電吸附和疏水結(jié)合性質(zhì)的高分子混合模式色譜配基，聚（4-乙烯吡啶）(P4VP)。P4VP修飾的瓊脂糖凝膠介質(zhì)對γ-球蛋

2、白和牛血清白蛋白(BSA)的吸附展現(xiàn)了一定的pH依賴性和耐鹽特性。靜電作用在吸附中占主導(dǎo)地位，疏水作用起輔助作用。反尺寸排阻色譜(iSEC)分析表明，修飾的P4VP在瓊脂糖基質(zhì)表面形成三維空間分布，有效地提高了蛋白質(zhì)的吸附容量。柱洗脫研究發(fā)現(xiàn)，可通過降低pH值至4.0-4.5，洗脫回收吸附的γ-球蛋白和BSA。
　　本文進(jìn)而提出利用聚（丙烯胺）(PAA)為高分子配基，將其接枝于瓊脂糖凝膠介質(zhì)上，制備得到了六種不同離子交換容量(IC

3、)的PAA接枝介質(zhì)。系統(tǒng)研究了離子交換容量和離子強(qiáng)度對BSA吸附平衡、傳質(zhì)動力學(xué)和柱色譜洗脫行為的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，PAA接枝介質(zhì)對BSA的吸附和傳質(zhì)動力學(xué)在IC=373 mmol/L處發(fā)生明顯變化。即，當(dāng)IC>373 mmol/L時，蛋白質(zhì)吸附容量和傳質(zhì)速率明顯提高。此外，PAA接枝介質(zhì)在很寬的離子強(qiáng)度范圍內(nèi)保持了較好的吸附性能，具有良好的耐鹽特性，耐鹽性不僅高于傳統(tǒng)的非接枝型離子交換介質(zhì)，也高于聚乙烯亞胺接枝介質(zhì)。洗脫研究發(fā)現(xiàn)，pH5

4、.0的條件可完全洗脫吸回收BSA。
　　最后，針對鼠多瘤VLP的高效分離純化，在VLP的衣殼粒(Capsomere, Cap)和次要結(jié)構(gòu)蛋白VP2-C復(fù)合物的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，建立了Cap親和肽配基的仿生設(shè)計(jì)流程。首先應(yīng)用分子動力學(xué)模擬結(jié)合泊松-波爾茲曼溶劑可及表面（MM/PBSA）方法，解析了Cap與VP2-C之間的分子相互作用，確定了VP2-C的簡化親和模型，藉此構(gòu)建了Cap的親和肽配基庫DWXLXLXLY（X為不包括半胱氨酸的任意