Was ist ein Proteinlabor ohne Möglichkeiten zur trägerfreien Bioseparation?
Nicht viel – eine wesentliche Kompetenz fehlt. Neben Lyophilisation / Gefriertrocknung gehört die trägerfreie isoelektrische Fokussierung den besonders wertvollen präparativen Techniken eines Proteinlabors.
Wozu? Die isoelektrische Fokussierung trennt Proteine (Eiweiße) aufgrund ihrer spezifischen Ladung, die sie in einer äußeren Umgebung annehmen. Bei einem bestimmten pH (Säuregrad) der Umgebung besitzt ein Protein keine Nettoladung bewegt sich darum nicht in einem elektrischen Feld. Der entsprechende pH-Wert bezeichnet die isolektrischen Punkt eines Stoffes. Die Wasserlöslichkeit der meisten Stoffe ist an ihrem isoelektrischen Punkt am geringsten. Reinigungsmethoden nutzen diese Eigenschaft zur Fällung. Die Rotofor ist in der Lage, bis zu 2 g unterschiedlicher Proteine in einem Lauf entsprechend der isolektrischen Punkte zu trennen. Die Technik ermöglicht Anreicherungen von mehr als 1:100 in einem Lauf. Die Technik-Garage wird auf dieser Basis Verfahren entwickeln, die eine Trennung des nahrunggeeigneten Algenproteins vom der Biokunststofffraktion (PHB) im zunächst kleinen technischen Maßstab ermöglichen. Zur Anschauung kann beispielsweise Eiklar in 1:2 in gepufferte, wässrige Lösungen mit pH-Werten zwischen 4 und 8 gegeben werden. Bei pH-Werten zwischen 4,55 und 4,88 zeigt sich eine deutliche Trübung oder ein Niederschlag. Die große Spannweite des möglichen pH-Bereichs ergibt sich durch eventuell unterschiedliche hohe Salzgehalte der Lösung. [1,2,3]
An die MakerDB angeschlossene Interessenten und auch die Technik-Garage wird darüberhinaus auf diese Weise farb- und/oder biotingelabelte Proteine als interne Standards herstellen, die sich sowohl für Verfahren der Gelfiltration, Gelelektrophorese, Ultrafiltration, Blotting und weiterer biochemischer Verfahren eignen. Ein Scheunentor neuer Möglichkeiten eröffnet sich. Die oben angesprochenen Möglichkeiten zur Gefriertrockung nutzt die Technik-Garage schon länger in ihren Räumen.
[1] The effect of variations in ionic strengths on the apparent isoelectric point of egg albumin.
[2] Die isolektrische Fällung.
[3] Ovalbumin.