Analytical Ultracentrifugation Overview
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.
Что такое аналитическая ультрацентрифуга?
Аналитическая 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.