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Was ist IMAC?

Mit DALEX Biotechs IMAC (Immobilized Metal Affinity Chromatography) Resin isolieren Sie Proteine mit Polyhistidine-tag oder intrinsischer Metallionenaffinität.

HINTERGRUND

Proteinisolation mittels IMAC wurde Mitte der 70er Jahre eingeführt und ist seither eine der wichtigsten Methoden zur Isolation von Proteinen, insbesondere von rekombinanten Proteinen mit Polyhistidine-tag.

Die Aminosäuren Histidin und Cystein besitzen eine Affinität zu Übergangsmetallen wie z.B. Kupfer, Cobalt und Nickel (Mehr über die Wahl der Metalle). Diese Metalle können mit Hilfe von auf Sorbentien befindlichen Komplexbildnern in einer chromatographischen Vorrichtung immobilisiert werden und so Proteine mit Affinität zu diesen Metallen zurückhalten.

Die am häufigsten verwendeten Komplexbildner in diesem Zusammenhang sind IDA (Imminodiessigsäure), NTA (Nitrilotriessigsäure) und TED (Tris(Carboxymethyl)ethylendiamin). Diese drei Stoffe unterscheiden sich in der Anzahl der Valenzen, mit denen Übergangsmetalle komplexiert werden. IDA bindet Übergangsmetalle über drei Valenzen (trivalent), NTA über vier (tetravalent) und TED über fünf (pentavalent).

Die Koordinationszahl von Nickel in wässrigen Lösungen ist sechs. Je nachdem, welche Komplexbildner verwendet werden, bleibt eine unterschiedliche Zahl an Valenzen für die Interaktion mit Proteinen übrig. Bei TED ist es eine, bei NTA sind es zwei und bei IDA drei Valenzen. Hieraus ergeben sich verschiedene Charakteristika von IMAC Sorbentien, welche in der Tabelle unten aufgelistet sind.

Eigenschaft
IDA
NTA
TED
Metallkoordinationsstellen 3 4 5

Stärke der Metallbindung

am niedrigsten höher als IDA höher als IDA und NTA
Spezifität der Bindung am niedrigsten höher als IDA höher als IDA und NTA
Relative Bindekapazität höher als TED höher als IDA und TED am niedrigsten


Obwohl die Bindekapazität von TED Resins im Vergleich am niedrigsten ist, besticht TED durch die geringeren Mengen an Metallionen, die ungewollt von der Säule gespült werden, außerdem durch die hohe Spezifität und der damit verbundenen Reinheit.

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