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Concetti Chiave

  • La cromatografia di affinità utilizza un ligando legato alla fase stazionaria per isolare specificamente le proteine bersaglio.
  • Per ottenere un enzima, è possibile usare il substrato dell'enzima come ligando, mentre per altre proteine si possono impiegare anticorpi specifici.
  • Le proteine bersaglio interagiscono fortemente con la fase stazionaria e vengono eluite aggiungendo una soluzione con ligando libero alla fase mobile.
  • La cromatografia liquida ad alte prestazioni (HPLC) impiega una pompa per spingere la fase mobile attraverso una fase stazionaria di granuli molto piccoli, aumentando l'efficienza di separazione.
  • Le colonne HPLC sono in metallo per resistere alle alte pressioni necessarie (fino a 500 bar) e consentono frazionamenti più rapidi e efficienti delle proteine.

Una tecnica molto interessante è la cromatografia di affinità. In questo caso, sui granuli della fase stazionaria viene legata una molecola con alta affinità per la proteina che si vuole isolare. Tale molecola viene chiamata ligando. Per esempio, se si vuole ottenere un enzima, si può utilizzare la molecola substrato di quell’enzima. Oppure, per una generica proteina, si può utilizzare un anticorpo della proteina stessa. Chiaramente, in questi casi si devono conoscere in anticipo le caratteristiche della proteina che si sta cercando. In questa tecnica, le proteine bersaglio interagiscono fortemente con la fase stazionaria. Per eluirle, dopo che le altre proteine sono già uscite dalla colonna, si può aggiungere alla fase mobile una soluzione contenente un’elevata quantità del ligando in forma libera. Quando il ligando in forma libera si sostituisce ai ligandi immobilizzati sulla fase stazionaria, le proteine cercate vengono finalmente liberate ed escono dalla colonna.

Dettagli sulla cromatografia liquida ad alte prestazioni

Normalmente, in molti laboratori di biologia molecolare, viene utilizzata la cromatografia liquida ad alte prestazioni (HPLC, dall’inglese High Performance Liquid Chromatography). In questa tecnica, viene utilizzata una pompa per spingere la fase mobile attraverso una fase stazionaria costituita da granuli minuscoli. Si tratta di sfere piccolissime, di diametro tra 2 e 10, di solito fatte di polimeri a base di silice. La superficie di scambio tra la fase mobile e quella stazionaria diviene enorme, ma allo stesso tempo sono necessarie altissime pressioni per il passaggio del liquido (fino a circa 500 bar). Le colonne utilizzate in questi casi sono di metallo (per resistere alle pressioni) e di dimensioni ridotte. Con la HPLC si riescono a frazionare proteine in modo molto più efficiente e in tempi molto più brevi rispetto alle altre tecniche.

Domande da interrogazione

  1. Qual è il principio fondamentale della cromatografia di affinità?
  2. La cromatografia di affinità si basa sull'interazione tra una molecola legata alla fase stazionaria, chiamata ligando, e la proteina da isolare. Le proteine bersaglio si legano fortemente al ligando, permettendo la loro separazione dalle altre proteine.

  3. Quali sono le caratteristiche principali della cromatografia liquida ad alte prestazioni (HPLC)?
  4. L'HPLC utilizza una pompa per spingere la fase mobile attraverso una fase stazionaria di granuli minuscoli, richiedendo alte pressioni (fino a 500 bar) e permettendo una frazionamento delle proteine più efficiente e rapido rispetto ad altre tecniche.

  5. Come si eluiscono le proteine nella cromatografia di affinità?
  6. Per eluire le proteine bersaglio, si aggiunge una soluzione contenente una quantità elevata del ligando in forma libera, che sostituisce i ligandi immobilizzati, liberando così le proteine dalla colonna.

Domande e risposte

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