Proteinkonzentration & Pufferaustausch

Proteinkonzentrierung und Pufferaustausch werden häufig zur Protein- und Antikörperaufreinigung sowie für Bioprozessverfahren und Proteomanalysen eingesetzt. Probenzubereitung von makromolekularen Lösungen wie Proteinen, Enzymen, Antikörpern und Viren ergeben oftmals große Mengen verdünnter Proteine und anderer Biomoleküle in Puffern, die für Downstream-Prozesse oder den Nachweis nicht geeignet sind. Nach der Probenextraktion müssen verdünnte Proteine vor der Analyse oder Verwendung oftmals konzentriert und geklärt werden.

Proteinkonzentrierung

Für die Proteinkonzentrierung stehen mehrere Methoden zur Verfügung wie Filtration durch poröse Membranfilter, Dialyse in hyperosmotischen Lösungen und Ausfällen/Aussalzen. Ultrafiltration ist eine praktische Methode, bei der semipermeable Membranen zur Proteinkonzentrierung unter Druck oder Zentrifugalkraft eingesetzt werden, wobei die Proteine nur minimal denaturiert, deaktiviert und abgebaut werden. Bei dieser Methode passiert überschüssige Flüssigkeit durch den Filter, während das Zielprotein zurückgehalten wird. Durch Verringerung des Probenvolumens wird so die Proteinkonzentration erhöht.

Proteinanreicherung

Bei der Proteinanreicherung werden spezifische Gruppen oder Arten von Proteinen in einer biologischen Probe zur weiteren Analyse konzentriert. Proteinanreicherungsmethoden werden zur Isolierung gering abundanter Proteine und Reduzierung der Probenkomplexität eingesetzt. Die Anreicherung trennt und konzentriert Zielproteine für eine verbesserte nachfolgende Proteomanalyse. Ultrafiltration wird oftmals bei der Proteinanreicherung eingesetzt, um Proteinklassen nach Molekulargewicht zu trennen.