クロマトグラフィーにおける分子認識機構と移動現象の解析による新規分離方法の開発

点击翻译按钮获取中文摘要

クロマトグラフィーは分子認識に基づく移動速度差分離法であるが分子認識とゾーン分散(移動速度)は独立ではない。本研究は分子認識機構と移動現象(ゾーン分散機構)を同時に解析し新規高分離性能クロマトグラフィーを開発することを目的とした。β-lactoglobulin A(LgA)とB(LgB)は同じ分子量を持ちアミノ酸組成が2箇所異なるタンパク質であり、等電点(pI)はLgAのほうが0.1程度低い。既に提案した塩濃度勾配溶出実験から吸着サイト数を決定する方法により解析したところ以下の知見を得た。LgA,LgBともにpI近傍(pH5.2)においても陰陽どちらのIECカラムにも保持された。吸着サイト数はpHがpIから離れるにしたがって増加したが、ゲルの基材やリガンドの種類にはほとんど依存しなかった。LgA,LgBは陽IECでは分離できなかったが、陰IECでは特にpI近傍で高い分離度を得ることができた。以上の結果はIECでは表面電荷分布を認識していることを示している。pI近傍では吸着サイト数は2程度であり、タンパク質が多点で保持されるというIEC分離の特徴的な条件からははずれている。既に提案した無次元数を修正することにより物質移動速度と分離効率を相関できた。Hepatitis B surface antigen(以下HBsAg)は20nm程度の直径を持つ巨大な粒子として存在することが知られている。このような巨大分子の精製方法としては種々の方法があるが、ここでは架橋度が高いセルロース粒子に硫酸基を導入した吸着剤(cellufine)を用いた。この充填剤は分子量数万以上のタンパク質は排除するが、HBsAgに対して強い親和性を持ち通常のIECより効率良く吸脱着精製が可能であった。また、IgGに対しても親和性を示し表面吸着のみであるにもかかわらず吸着速度が早いために動的吸着量は通常のゲル型IEC充填剤とほぼ同じ程度となった。ただしBSAには親和性を示さず他のIECゲルとは異なる分子認識機構があることが示唆された。