Краткий обзор аналитического ультрацентрифугирования

Аналитическое ультрацентрифугирование (AUC) для исследования характеристик макромолекул в растворе

Аналитическое ультрацентрифугирование (AUC) по-прежнему остается самым универсальным, строгим и точным из имеющихся методов определения молекулярной массы белков и других макромолекул, а также их гидро- и термодинамических свойств.

История AUC уходит корнями почти на сто лет назад. Как и век назад главными особенностями метода являются:

  • Базовое, независимое измерение, выполняемое в среде без матриц. Метод не требует стандартов и эталонов.
  • Никакой другой метод не может обеспечить получение такого же объема информации со сравнимым уровнем точности и достоверности.
  • Метод является «золотым стандартом» для определения молекулярной массы белка в растворе2.

Основы AUC: выводы, базирующиеся на скорости и равновесии

В отличие от других методов, используемых для анализа макромолекул, аналитическое ультрацентрифугирование (AUC) позволяет получать характеристики образцов в их нативном состоянии в соответствующих биологических условиях раствора. AUC можно использовать для исследования практически любого типа молекул или частиц в широком диапазоне концентраций и в различных растворителях. Во многих научных исследованиях невозможно найти подходящую замену технологии AUC.1

AUC предоставляет исследователям два взаимодополняющих представления поведения раствора. Скоростная седиментация предоставляет базовую, гидродинамическую информацию о размере и форме молекул. Седиментационное равновесие обеспечивает тот же тип информации о молярной массе раствора, стехиометрических показателях, константах ассоциации и неидеальности раствора.

Больше вопросов? Больше ответов.

В одном эксперименте технология AUC может обеспечить больше ответов на важнейшие вопросы, чем какие-либо другие сопоставимые методы:

  • Форма: Насколько сферичен белок?
  • Диаметр: Каков размер частицы?
  • Масса: Какова молекулярная масса белка или комплекса в растворе?
  • Стехиометрия: Сколько субъединиц содержит белок?
  • Чистота: Есть ли другие частицы в образце?
  • Состав препарата: Как ведет себя белок в данном буфере?
  • Гетерогенность: Привязан ли белок к другим молекулам, и какая конфигурация у данного комплекса?
  • Агрегация: Будет ли исследуемый белок находится в пригодной форме в растворе? Следует ли ожидать иммунной реакции с лекарственным препаратом?
  • Ассоциация: Ассоциируется или диссоциируется исследуемый белок с другими белками?
  • Конформация: Изменяется ли конформация исследуемого белка при связывании с лигандом?

Узнайте еще больше о технологии AUC в нашем справочнике Введение в аналитическое ультрацентрифугирование.

Справочные материалы:

1 Cole JL, Lary JW, Moody T, et al. Analytical Ultracentrifugation: Sedimentation Velocity and Sedimentation Equilibrium. Methods Cell Biol 2008;84:143–79.

2 Berkowitz S, Philo J. Characterizing Biopharmaceuticals using Analytical Ultracentrifugation. Источник: Houde D, Berkowitz S, editors. Biophysical Characterization of Proteins in Developing Biopharmaceuticals. Amsterdam: Elsevier; 2015. p. 211-260.

Ресурсы

Название Описание
{442DF88C-CA7F-4B78-AF75-9D2B985534C0}
{442DF88C-CA7F-4B78-AF75-9D2B985534C0}
{442DF88C-CA7F-4B78-AF75-9D2B985534C0}
{B14306BD-BB46-4B27-BF3E-B11862085BC7}|{E353590C-0F56-4DBC-A5D5-621CFCAB5483}|{C00ACFAF-8661-4DF6-8BA5-A7A099A7BA9C}|{55366AFD-C735-4567-8F32-18B97A25E0F5}
{B14306BD-BB46-4B27-BF3E-B11862085BC7}|{E353590C-0F56-4DBC-A5D5-621CFCAB5483}|{C00ACFAF-8661-4DF6-8BA5-A7A099A7BA9C}|{55366AFD-C735-4567-8F32-18B97A25E0F5}
{442DF88C-CA7F-4B78-AF75-9D2B985534C0}
{442DF88C-CA7F-4B78-AF75-9D2B985534C0}
{442DF88C-CA7F-4B78-AF75-9D2B985534C0}
{C00ACFAF-8661-4DF6-8BA5-A7A099A7BA9C}
{C00ACFAF-8661-4DF6-8BA5-A7A099A7BA9C}
{A7DF4F56-8AF9-4BF1-88BE-766AB73FBC6B}
{611E05FD-FC41-4E23-9498-DA5662F8D4F9}
{749D68FB-4893-4B2D-BD6C-C662F0520F64}
{A7DF4F56-8AF9-4BF1-88BE-766AB73FBC6B}
{442DF88C-CA7F-4B78-AF75-9D2B985534C0}
{442DF88C-CA7F-4B78-AF75-9D2B985534C0}
{442DF88C-CA7F-4B78-AF75-9D2B985534C0}
{442DF88C-CA7F-4B78-AF75-9D2B985534C0}
{442DF88C-CA7F-4B78-AF75-9D2B985534C0}
{442DF88C-CA7F-4B78-AF75-9D2B985534C0}
{442DF88C-CA7F-4B78-AF75-9D2B985534C0}
{442DF88C-CA7F-4B78-AF75-9D2B985534C0}
{442DF88C-CA7F-4B78-AF75-9D2B985534C0}
{442DF88C-CA7F-4B78-AF75-9D2B985534C0}
{E588CF40-730C-4137-A5DC-8DDEAB7CF7D9}
{3AB28F00-B7FC-47D9-80F2-C0E49A388F7B}
{3AB28F00-B7FC-47D9-80F2-C0E49A388F7B}
{9E29D7A5-B5EC-470A-A5C1-4EF9BFAE9959}
{9E29D7A5-B5EC-470A-A5C1-4EF9BFAE9959}
{9E29D7A5-B5EC-470A-A5C1-4EF9BFAE9959}
{FBC52A26-B43E-46C3-A091-65AAEFBE5885}|{8ED0B7A0-4EDF-41AC-9D0B-3950E79F42E4}
{FBC52A26-B43E-46C3-A091-65AAEFBE5885}|{8ED0B7A0-4EDF-41AC-9D0B-3950E79F42E4}
{FBC52A26-B43E-46C3-A091-65AAEFBE5885}|{8ED0B7A0-4EDF-41AC-9D0B-3950E79F42E4}
{FBC52A26-B43E-46C3-A091-65AAEFBE5885}|{8ED0B7A0-4EDF-41AC-9D0B-3950E79F42E4}
Эксперименты по скоростной седиментации (SV) на диспергированных наночастицах представляют собой эффективное средство для определения трудно оцениваемых свойств наночастиц. В ходе вебинара д-р Джеффри Фэган (Jeffrey Fagan) акцентирует внимание на значимости уникальных возможностей, связанных с использованием методов оценки SV, для характеристики одностенных углеродных нанотрубок (ОСУН). Результаты, подробно освещающие использование методов контрастирования по плотности для характеристики межфазного слоя на определенных видах ОСУН, подтверждают пригодность аналитического ультрацентрифугирования для его разрешения. Д-р Джеффри Фэган сотрудничает с Национальным институтом стандартов и технологий (National Institute of Standards and Technology) и обсуждает AUC ОСУН, а также предоставляет справочную информацию, применимую к другим наночастицам. В начале вебинара д-р Фэган предоставляет вводные сведения об AUC и вкратце поясняет природу ОСУН. Он рассматривает объекты, для характеристики которых можно использовать AUC, связанные с этим проблемы и сложности, а также возможное варьирование характера сложностей в зависимости от типа наночастиц. Наконец, он приводит два технических примера использования AUC при работе с ОСУН.
{FBC52A26-B43E-46C3-A091-65AAEFBE5885}|{8ED0B7A0-4EDF-41AC-9D0B-3950E79F42E4}
{FBC52A26-B43E-46C3-A091-65AAEFBE5885}
{FBC52A26-B43E-46C3-A091-65AAEFBE5885}
{FBC52A26-B43E-46C3-A091-65AAEFBE5885}
{FBC52A26-B43E-46C3-A091-65AAEFBE5885}
{FBC52A26-B43E-46C3-A091-65AAEFBE5885}
{FBC52A26-B43E-46C3-A091-65AAEFBE5885}|{8ED0B7A0-4EDF-41AC-9D0B-3950E79F42E4}
{FBC52A26-B43E-46C3-A091-65AAEFBE5885}|{8ED0B7A0-4EDF-41AC-9D0B-3950E79F42E4}
{FBC52A26-B43E-46C3-A091-65AAEFBE5885}|{8ED0B7A0-4EDF-41AC-9D0B-3950E79F42E4}
{FBC52A26-B43E-46C3-A091-65AAEFBE5885}|{8ED0B7A0-4EDF-41AC-9D0B-3950E79F42E4}
{FBC52A26-B43E-46C3-A091-65AAEFBE5885}|{8ED0B7A0-4EDF-41AC-9D0B-3950E79F42E4}
{FBC52A26-B43E-46C3-A091-65AAEFBE5885}|{8ED0B7A0-4EDF-41AC-9D0B-3950E79F42E4}
{FBC52A26-B43E-46C3-A091-65AAEFBE5885}|{8ED0B7A0-4EDF-41AC-9D0B-3950E79F42E4}
{FBC52A26-B43E-46C3-A091-65AAEFBE5885}|{8ED0B7A0-4EDF-41AC-9D0B-3950E79F42E4}
{FBC52A26-B43E-46C3-A091-65AAEFBE5885}|{8ED0B7A0-4EDF-41AC-9D0B-3950E79F42E4}
{FBC52A26-B43E-46C3-A091-65AAEFBE5885}|{8ED0B7A0-4EDF-41AC-9D0B-3950E79F42E4}
{E588CF40-730C-4137-A5DC-8DDEAB7CF7D9}
{E588CF40-730C-4137-A5DC-8DDEAB7CF7D9}

Что такое аналитическая ультрацентрифуга?

Optima AUCАналитическая ультрацентрифуга во многом схожа с высокоскоростной препаративной центрифугой. Отличие аналитических ультрацентрифуг заключается в том, что они оснащены оптическими системами для детекции седиментации частиц в реальном времени. Эти оптические системы (поглощение в ультрафиолетовой и видимой области спектра и интерференция Рэлея) позволяют точно отследить поведение молекул в растворе в процессе седиментации. С помощью современного программного обеспечения, полученные данные могут использоваться для проведения всестороннего анализа молекул в исследуемом образце.