タンパク質精製とは

タンパク質とは、DNAの塩基配列をもとに20種類のアミノ酸が配列された後、その配列に特徴的な立体構造を形成した機能性生体分子であり、その種類は天文学的数字に及ぶと考えられています。
そのような多様なタンパク質に関して研究するためには、研究対象となるタンパク質だけを手に入れる必要があります。
生体から目的のタンパク質を得ようとした場合、多種類のタンパク質だけでなく、DNAやアミノ酸、ホルモンといった全く物性の異なる物質も数多く混ざってしまいます。その中から、目的のタンパク質だけを取り出す作業、これが「タンパク質精製」技術です。

ひとくちに「タンパク質精製」と言っても、目的タンパク質の種類・性質・分子サイズ・含有量等に応じて多種多様な方法があります。代表的なものとして、以下のものがあります。

ゲルろ過クロマトグラフィー

タンパク質の分子サイズによって分離

イオン交換クロマトグラフィー

タンパク質固有の等電点の違いによって分離

疎水性クロマトグラフィー

タンパク質の疎水性の強さにより分離

アフィニティークロマトグラフィー

特定の物質との親和性を利用して分離

精製したタンパク質の確認は、一般的に電気泳動やアミノ酸配列解析等の技術を用いて行われます。

目的のタンパク質の設計図であるDNA配列があらかじめわかっている場合には、人工的にDNAから目的のタンパク質のみを生成するという場合もあります。しかしその場合でも、人工合成に伴う副産物を分離するために、人工合成するタンパク質にあらかじめタグと呼ばれる物質を結合させておき、そのタグと親和性の高い物質を用いた「アフィニティークロマトグラフィー」を用いて精製します。