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タンパク実験の初心者です。タンパク実験でリコンビナントタンパクを精製する際、なぜ可溶性画分だと精製しやすくて、不溶性画分だと精製しにくのですか??またインクルージョンボディとは具体的にどういう状態なのですか??原理がいまいち理解できていないのだと思います。すごく馬鹿な質問ですがよろしくお願いします。

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A 回答 (2件)

こんばんわ。


組み換えタンパクの精製には通常カラムを用います。
(というのも、例えば大腸菌でタンパクを発現させても、不要タンパクが大量に含まれるため)
この時、目的タンパクが可溶性だとカラムを通すことができますが、不溶性だとカラムが目詰まりしてしまい、精製が困難になります。
No.1の方も書かれているように、タグ付きタンパクを精製する場合には、タグを認識する抗体をくっつけたカラムを用い、例えば抗体を精製する場合は、抗体のイムノグロブリンを認識・結合するようなカラムを用います。

インクルージョンボディとは、例えば大腸菌で酵素などを発現させたときに、その酵素により自己分解されるのを防ぐために、大腸菌が酵素の構造を無茶苦茶にする、というものです。
というのも、一般的に酵素などのタンパクは立体構造が大切であり、これが崩れるとその酵素学的性質を失うということに由来しています。

こんな感じでOKかしらん?
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多くの場合、精製のやりやすさを考えて、タグとなるタンパク質を融合させたものを発現させます。

GST, MAL, His-tag, FLAG-tag, HA-tag, などなど、いろいろなタグがありますが、それぞれのタグには特異的に結合するカラムがあります。大腸菌のライセートを、そういうカラムに通してやると、目的のタンパク質だけがきれいに回収できます。
ところが、融合タンパク質が不溶性だと、カラムに通すことができません。尿素などで、可溶化できることもありますが、手間が増えますし、概して、可溶化させたタンパク質では、カラム精製の収量や精製度がよくありません。また、プルダウンアッセイに使うとか、ちゃんと活性をもったタンパク質を得たいとか、あと用途を考えると可溶性の方がいいのです(抗体をとるための免疫抗原にする場合は、インクルージョンボディをそのまま使ったりしますけど)。

インクルージョンボディは、高発現したタンパク質がめちゃくちゃに折り畳まれ絡み合った状態です。偏光顕微鏡や位相差顕微鏡で見ると、菌のなかにつぶつぶの結晶様に見えるそうです。分解・排除できない異物タンパク質から身を守るためのある種の防御機構と考えられます。
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この回答へのお礼

回答ありがとうございました。すごくわかりやすかったです。また自分でいろいろと勉強していきたいと思います!

お礼日時:2005/04/21 23:49

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Q不溶性蛋白の可溶化(組み換え蛋白の発現)

いつもお世話になっております。

組み換え蛋白をGST融合蛋白として発現させる系をおこなっております。
目的の蛋白が不溶姓にでてくるのですが、これを可溶化させるために次の方法を考えております。

1、界面活性剤を用いて再可溶化
2,cold発現ベクターでの発現

これ以外にこうやったら可溶化したよ、という方いらっしゃいましたらお教えいただけたら幸いです。

最初の可溶化はPBSにリゾチームを添加したもので凍結融解を10回くりかえして行っています。

Aベストアンサー

融合タンパク質をどのような目的で使うかによっても、好みが違ってくると思います。
私はこれまで収量重視の実験が多かったものですから、不溶性になってもあまり気にせず、目一杯発現誘導していました。しかし、Pull-down assayやGel-shiftのような実験をやっていた同僚たちは、たとえ収量を犠牲にしても、最初から可溶性になるように発現させる方法を選んでいました。たとえば、低温で発現誘導する、Periplasmに分泌されるとかthioredoxinと融合させるとかの宿主/ベクター系を使うなどです。

不溶化してInclusion bodyを形成してしまい可溶化する必要がある場合私はこうしています(出典はMolecular Cloningだったと思います)。
1. Inclusion bodyを蒸留水、またはPBSなどにピペッティングなどで懸濁、遠心。1~3回繰り返し可溶性成分を洗い落とす。

2. 沈殿に少量の10 mM EDTA (pH8)を加える(1L培養につき2 mL程度)

3. 等容量の8 M尿素を加え、30分間ステア。溶けがわるいようなら、さらに8 M尿素を加える。ここでTx100, Tween20などの界面活性剤、DTT、適当なpHのバッファーなどを加えると効果的な場合がある。

4. 遠心して不溶物を沈殿させ、上澄みを回収。

5. 2 M 尿素/5 mM DTT/0.2 mM EDTA→PBS(数回)で透析。または、アフィニティーカラム精製で許容できる尿素濃度(タグによって異なる)まで希釈してカラム精製(カラムの中で尿素濃度が下がると、そこで不溶化するおそれあり)。

界面活性剤は、透析で取り除きにくいので、界面活性剤が用途に影響がある場合は入れない方がいいでしょう。
逆に、界面活性剤が混在していても影響がないような場合は、溶菌するのに使ってもいいと思いますよ(凍結融解は、手間でしょう)。

融合タンパク質をどのような目的で使うかによっても、好みが違ってくると思います。
私はこれまで収量重視の実験が多かったものですから、不溶性になってもあまり気にせず、目一杯発現誘導していました。しかし、Pull-down assayやGel-shiftのような実験をやっていた同僚たちは、たとえ収量を犠牲にしても、最初から可溶性になるように発現させる方法を選んでいました。たとえば、低温で発現誘導する、Periplasmに分泌されるとかthioredoxinと融合させるとかの宿主/ベクター系を使うなどです。

不溶化してInc...続きを読む

Q蛋白の分子量(kDa)を調べる方法

かなり低レベルな質問なのですが、、、、
分からなくて困っています
約750個のアミノ酸からなる蛋白の分子量を知りたいのですが、どうやって調べたらいいのでしょうか?
よろしくお願いします

Aベストアンサー

アミノ酸配列データがあるなら、計算してくれるソフトウェアがあります。市販の遺伝子解析ソフトウェアには必ずついている機能ですが、ウェブ上でできるサイトもあります。たとえば

http://us.expasy.org/tools/pi_tool.html

実験的に調べるなら、SDS-PAGE、ゲルカラムクロマトグラフィ、TOF-MASSなど、材料や精度に応じていろいろ方法があります。

Qタンパク質は大きく分けて膜タンパク質と水溶性タンパク質がありますよね。

タンパク質は大きく分けて膜タンパク質と水溶性タンパク質がありますよね。

膜タンパク質の性質や特徴は図書館で調べたら出てきたんですが
可溶性タンパク質の方は調べても出てきませんでした。
なので、水溶性タンパク質の性質や特徴を教えて頂きたいです。

よろしくお願いします。

Aベストアンサー

>タンパク質は大きく分けて膜タンパク質と水溶性タンパク質がありますよね。

大きく分けてと言いますが、別にそういう分け方は一般的ではないと思います。

まず、「水溶性タンパク質」という言い方は、タンパク質の化学的性質に着目した分類で
「膜タンパク質」はタンパク質が存在するところに着目した分類で、
共通の側面から行なった分類の方法では無いということをきちんと理解するべきです。

ただ、細胞膜は「油」で出来ているので、そこに局在しているタンパク質は「水に溶けない」性質のものが
多くあるので、膜タンパク質と言えば、何となく脂溶性(水溶性でない)タンパク質かな?と
玄人は連想できますが。

で、「膜タンパク質」は、そのタンパク質が機能する場所である膜に存在するタンパク質の総称なので、
調べると「膜でどのような機能を持っているタンパク質たちである」と本に書いてあると思いますが、
一方の「水溶性タンパク質」は化学的な性質を言ったものたので、どのようなタンパク質がと言われても
「水に溶ける」くらいしか共通点は挙げれません。
(っていうか水溶性と言っている時点でそれはわかることなので、いちいち解説する必要ないでしょ?)

つまり、何が言いたいかというと、
そういう分類は一般的じゃなく、もし、「膜タンパク質と水溶性タンパク質」に分ける人がいるとして、
その「水溶性タンパク質」と言っている人が、ある程度何かを想定して言っているはずだということです。

なので、その人に「何のことを指しているのか?」って聞くしかわからないのと、あとは
No1様のおっしゃるように自分で決めて調べるしか無いと思います。

>タンパク質は大きく分けて膜タンパク質と水溶性タンパク質がありますよね。

大きく分けてと言いますが、別にそういう分け方は一般的ではないと思います。

まず、「水溶性タンパク質」という言い方は、タンパク質の化学的性質に着目した分類で
「膜タンパク質」はタンパク質が存在するところに着目した分類で、
共通の側面から行なった分類の方法では無いということをきちんと理解するべきです。

ただ、細胞膜は「油」で出来ているので、そこに局在しているタンパク質は「水に溶けない」性質のものが
多くある...続きを読む

QW/V%とは?

オキシドールの成分に 過酸化水素(H2O2)2.5~3.5W/V%含有と記載されています。W/V%の意味が分かりません。W%なら重量パーセント、V%なら体積パーセントだと思いますがW/V%はどのような割合を示すのでしょうか。どなたか教えていただけないでしょうか。よろしくお願いいたします。

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w/v%とは、weight/volume%のことで、2.5~3.5w/v%とは、100ml中に2.5~3.5gの過酸化水素が含有されているということです。
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ということです。
w/v%のwはg(グラム)でvは100mlです。

Qグリセロールストックについて?

学生時代、大腸菌をグリセロールストックすると保存状態が良く長期間保存できる?という事をを教わったような記憶があります。なぜ普通に凍結するより状態が良いのでしょうか?理由とグリセロールストックの操作方法を教えて下さい。又、大腸菌以外の微生物にも有効なのでしょうか?教えて下さい。お願いします

Aベストアンサー

細菌類ならなんでもできると思います。
細菌を培養した液を保存用の小さいチューブに移し、グリセロールを加えて冷凍し(液体窒素やドライアイスなどで急速冷凍するのが望ましい)、マイナス80℃のフリーザーで保存します。半永久的に保存できます。グリセロール濃度はものの本や各メーカーから提供される形によって15-50%と幅がありますが、濃度が低めのほうが再融解しにくく持ちが良いように感じます。
使用するときは、凍結したまま少量を削り取って培地にまきます。

ちなみに、生物学研究で用いられるモデル生物のひとつ、線虫もグリセロールストックします。

Qアミノ酸組成からのタンパク質の分子量算出法について

アミノ酸組成から、タンパク質の分子量を算出するにはどういう方法が使われるのでしょうか。質量分析法?と思ったのですがどうなのでしょうか。教えてください。

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Qウェスタンブロットのサンプルのinputの意味

今呼んでいる分子生物学系の論文なのですが、ウェスタンブロットの結果のFig中に
C:control、IP:immunoprecipitationの他にもう一つ、inputと書いてあるサンプルがあります。これは一体どのような意味を持つサンプルなのでしょうか。
微妙に専門外なのでホントに基礎的なことだったらすみません。
詳しい方解答よろしくお願いします。

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正確な表現ではないですが数式で書くと
Input = IP+ flow through となります。
入れた物 = 抗体についた物+つかなかった物
ただ全量泳動することはできませんので、一般にNo.1のかたが書かれたように1% Inputとか10% inputとして泳動します。
抗体反応中の分解や容器等への付着、洗浄中の脱落および吸着の定量性を示したい場合にはflow throughを示しますが、一般にIPのデーターでは、どのようなサンプルを使用し、抗体でどの程度濃縮されたかを示すにとどめますので、ご質問の3つのレーンとなります。inputには、使用したサンプルにどのくらいの量の目的の因子が入っていたかを示す意義が主ですが、論文中のどこにも%を書いていないものもあります。そのときには、単にそのバンドの高さを示すのみの意味になってしまいます。
メンブレン全体をfigureにする場合には、inputのレーンが抗体の特異性などを示すために使うこともあります。
ご参考までに。

Q電気泳動、定電流がいいのか定電圧がいいのかどっちでもいいのか?

よく話題になるのですがSDS-PAGEを行う際、定電流派と定電圧派がいますよね?議論はするんですけど結論が出なくて困っています。どなたか理解している方教えてください。

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定電圧設定:発生する電流は徐々に低下する。熱発生も抑えられる。再現性が得やすい。泳動時間が長い。

定電流設定:電圧が徐々に上昇する。発熱量が増加する。再現性が難しい。泳動時間が短い。場合によってはゲル板が割れることもある。

結果に関して:
定電圧: 高分子側の移動が早い。低分子側の移動が遅い。
定電流: 上記の逆。

 どちらも、一長一短で、使用する泳動槽、扱うタンパク質によって、これらを使い分けるのが賢明かと思います。

(参考:電気泳動なるほQ&A 大藤道衛 編 羊土社)

QkDaからbpへの変換について

例えば206kDaの分子量をbpで表すには、どのような計算方法を取ったらいいのでしょうか??それとも、計算できないのでしょうか?皆さん、解答を宜しくお願いします。

Aベストアンサー

kDaはタンパク質の分子量でしょうか

http://clontech.takara-bio.co.jp/product/catalog/010001005.shtml

で概算できます。

アミノ酸によって分子量は変わるので、
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正確なbpは計算できません。

Q脱イオン水、MilliQ、蒸留水 の違いを教えて下さい

こんにちは。お世話になります。

バイオ、生化学系の実験に従事しているものですが「水」について教えて下さい。

水道水、脱イオン水、MilliQ、蒸留水(二段蒸留水)、超純水の違いを教えて下さい。
お互いの関係などありましたら(○○を~すると△△になる等)教えていただけると
わかりやすいかもしれません。

また、実験内容によってはエンドトキシンを気にする実験もありますが、エンドトキシンフリーの水を使う場合はどれを選べばよいのでしょうか?
動物細胞培養用に使う場合はどの水を選べばよいのでしょうか?

よろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

pinokoBBさん、こんにちは。

バイオ・生化学関係に用いられる水は水道水をプレフィルターを通し、イオン交換・蒸留・逆浸透法、限外濾過などを複数回組み合わせて生成します。

プレフィルターは鉄さびや大き目のゴミを取り除くに用います。

イオン交換法は酸性・強アルカリ性の樹脂を通し、イオン化合物を除く方法でこれを行った水がイオン交換水(脱イオン水)です。水の純度の評価には比抵抗を用いますが、およそ数百kΩ・cmの水が得られます。この段階で除けるのはイオン化合物だけで有機物・微生物は除けません。

蒸留法は水を蒸留することで不純物を除く方法です。イオン交換法と組み合わせて2回蒸留することが一般的です。一般的な2次蒸留水の比抵抗は数MΩ・cmでバイオ・生化学関係には十分な純度です。動物培養細胞にも使用可能です。エンドトキシンも完全にフリーとまではいかないけれどもある程度の除去はできています。蒸留法は多くの不純物を除去可能ですが100度付近の沸点を持つ物質は除けません。

逆浸透法は半透膜に圧力をかけて精製する方法です。

限外濾過法は限外濾過膜を通す方法です。孔径は半透膜が数十nmに対し、限外濾過膜は数nmです。それゆえ、数kDa以上の分子であれば、限外濾過法で除けますので、エンドトキシンやRNaseなども除去できます。本当にエンドトキシンフリーな水が必要でしたら限外濾過法を行った水が必須です。ただ、普通のCOSとかHEKとかの動物細胞培養でしたら2次蒸留水でも十分です。蛍光検出用のマイクロアレイなんかは限外濾過水が必須なようです。

超純水は十数MΩ・cmの水のことです。MilliQはミリポア社の超純水装置を用いて作った水で比抵抗は15MΩ・cm以上と高純度の水です。MilliQに関してはイオン交換樹脂を通し、逆浸透法、限外濾過法を用いて精製しているようです。

>また、実験内容によってはエンドトキシンを気にする実験もありますが、エンドトキシンフリーの水を使う場合はどれを選べばよいのでしょうか?
これに関しては上で書いたように限外濾過膜で精製した水です。MilliQが当てはまるでしょう。(超純水も一般的には限外濾過をしているのでこれも当てはまりますかね。)

>動物細胞培養用に使う場合はどの水を選べばよいのでしょうか?
これは、2次蒸留水以上の純度があれば十分です。2次蒸留水、MilliQ水、超純水が使用できます。

ただ、水関係の装置は日頃のメンテナンスが重要でイオン交換樹脂とか水を貯めるタンク、蛇口に汚染がないかは確認する必要があります。

実験書には必ずはじめのほうに書いてあることですので、pinokoBBさん自身でなにか実験書をご参照ください。

pinokoBBさん、こんにちは。

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プレフィルターは鉄さびや大き目のゴミを取り除くに用います。

イオン交換法は酸性・強アルカリ性の樹脂を通し、イオン化合物を除く方法でこれを行った水がイオン交換水(脱イオン水)です。水の純度の評価には比抵抗を用いますが、およそ数百kΩ・cmの水が得られます。この段階で除けるのはイオン化合物だけで有機物・微生物は...続きを読む


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