
문제점 |
가능한 원인 |
검토 사항 |
1. 발현이 되지 않음 |
Vector construction 문제 |
In frame 으로 정확하게 클로닝 되었는 지 sequencing으로 확인한다. |
낮은 transformation 효율 |
Plasmid miniprep 진행하고, sequence를 확인한다. |
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세포 회수 전에 induction 시약을 넣지 않음 |
적정량의 induction 시약을 넣는다. |
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2. 낮은 발현 레벨 |
불용성으로 과발현된 단백질 |
변성 조건에서 추출, 정제를 진행하거나, induction 시약의 처리량을 줄여 발현 수준을 낮춘다. |
적절하지 않은 발현 조건 |
세포 생장과 induction 시약의 농도를 확인한다. |
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분비형 단백질 |
적절한 완충 후 배양액 (fermentation liquid) 또는 혈청 (Thiophilic Resin용)을 정제용 시작 샘플로 사용한다. |
문제점 |
가능한 원인 |
검토 사항 |
1. 단백질이wash buffer로 용출되는 현상 |
Vector 구축 문제 |
단백질과 tag가 in frame으로 구성되었는지 확인한다. |
Buffer가 적절하지 않은 경우 |
모든 buffer의 pH와 조성을 확인한다. |
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정제과정에서 단백질이 분해된 경우 |
1) 첫번째 정제 단계를 빠르게 진행한다. |
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시약이 결합을 방해한 경우 |
1) 각 정제키트의 시약 호환성 (Reagent Compatibility)를 확인한다. |
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Native 조건에서 tag가 결합하지 않는 경우 |
1) TALON Resin의 경우: Native 조건 하에서 단백질이 결합하지 못하는 경우, 소량 샘플을 우선 테스트 정제하여 SDS-PAGE로 확인해본다. 2) GST의 경우: GST가 변성되었을 가능성을 확인한다. |
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2. 샘플을 로딩하는 동안 높은 역압력이 발생하는 현상 |
DNA 존재로 인해 점도가 높은 경우 |
1) DNase I을 처리한다 2) 샘플을 컬럼에 로딩하기 전에 5배 가량 희석한다. |
문제점 |
가능한 원인 |
제시되는 해결방안 |
1. 많은 양의불순물이 같이 용출되는 현상 |
충분하지 않은 washing 과정 |
더 많은 양의 Equilibration/Wash Buffer를 사용한다. |
Buffer 조성이 적합하지 않은 경우 |
1) 샘플 준비 및 wash 단계에 사용했던 buffer를 체크한다. |
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Resin이 과도하게 사용된 경우 |
Lysate 샘플의 재조합 단백질 양을 추정하고 필요한 양 만큼의 resin만 사용한다 (각 resin별 capacity 확인). |
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단백질 분해산물 |
4℃에서 단백질 분해 저해제 (예, β-ME, EDTA)를 포함하는 마일드한 조건으로 정제한다. |
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단백질에 불순물의 공유결합(Cys-Cys, disulfi debonds) |
5~10 mM의 β-ME 을 Equilibration/Wash Buffer에 넣어 사용한다 (Thiophilic Resin은 해당되지 않음). |
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히스티딘(TALON에 해당) 또는 sulfone (thiophilic에 해당)이 많은 단백질 |
1) HAT- 또는 polyhistidine tagged 단백질은 enterokinase 를 사용하여 HAT tag을 제거하고 다시 IMAC을 실시한다. 타겟 단백질은 컬럼을 통과하고 불순물과 태그는 흡착된다. 2) Buffer의 pH가 적절한 지 확인한다. |
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단백질 샘플이 너무 농축되어 있거나 점성이 높은 경우 |
샘플을 적절한 buffer에 1:5 또는 1:10으로 희석하고 사용 전에 원심분리 한다. |
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2. TALONspin 컬럼 사용 후 과도한 background |
샘플의 점성이 너무 높은 경우 |
1) DNase I을 처리한다 |
3. 컬럼이 중단되는 현상 |
세포 잔여물로 필터가 막힌 경우 |
컬럼 필터를 교체하고, 샘플을 4°C, 12,000 x g에서 20~30분 동안 원심분리한다. |
컬럼에 침전된 단백질 |
Equilibration/Wash Buffer에 decanoyl-N-methylglucamide (MEGA-10, Sigma, Cat. No. D-6277)와 같은 마일드한 detergent를 사용한다. |
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레진의 하부가 세포 잔여물로 인해 막히는 경우 |
1) 막힌 컬럼에서 레진을 제거하여 resuspension 한다. 그런 다음 batch 형태로 그것을 wash 하여 새로운 컬럼에 옮겨준다. |
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4. Polyhistidine-tagged 단백질이 정제되지 않는 현상 |
Elution buffer가 적절하지 않은 경우 |
1) 150 mM imidazole 또는 pH 4.0 buffer로 elution 한다. |
문제점 |
가능한 원인 |
제시되는 해결방안 |
1. Co2+ 이온 유실 |
샘플 내에 chelator가 존재할 때 |
샘플을 gel filtration 하여 chelator를 제거하고, TALON Resin Section VIII.D.에 안내된 바와 같이 TALON Resin의 흡착제 (absorbent)를 재생시킨다. |
2. 레진 색깔이 회색 또는 갈색으로 변하는 현상 |
TALON 레진이 환원제나 고농도의 β-ME에 과다 노출된 경우 |
DTE, DTT와 같은 환원제를 완전히 제거하거나 β-ME 존재 하에 gel filtration 크로마토그래피를 사용하여 제거한다. |
3. 레진 입자가 뭉치거나 일정해보이지 않는 현상 |
DNA crosslinking |
1) 500 mM 이하의 NaCl을 사용하여 완충액의 이온 강도를 높인다. |
문제점 |
가능한 원인 |
제시되는 해결방안 |
1. Silver-stained gel에서 백그라운드가 높게 나타남 |
핵산 오염 |
1) 0.5 M NaCl 또는 KCl을 버퍼에 첨가하고 다시 정제과정을 진행한다. |
2. 기능을 하지 않는 단백질의 정제 |
Sonication에 의해 단백질이 손상된 경우 |
1) 시간별 테스트를 통해 단백질/효소의 기본 기능을 유지하며 세포를 깨는 sonication 최소 처리 시간을 결정한다. |
단백질이 분해된 경우 |
1) 4°C 에서 단백질을 정제한다. |
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단백질 folding이 적절하지 않았을 때 |
변성 (denature) 조건에서 단백질 정제를 시도하고 그런 다음 refolding 과정을 추가하는 것을 검토한다 (Lin et al., 2007). |
문제점 |
가능한 원인 |
제시되는 해결방안 |
1. 결합용량이 일반 수준보다 낮은 현상 |
용해물에 자연적으로 발생하는 환원제가 포함되어 있거나 비특이적 다중음이온이 금속 결합 부위를 가렸을 경우 |
1) 이전 보다 더 많은 양의 레진을 사용한다. |
레진이 더럽거나 완전히 재생되지 않았을 때 |
1) 레진이 손상되었거나 마모된 경우 |
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단백질이 활성화되려면 번역 후 변형과정이 필요한 경우 |
이런 경우 발현 시스템을 변경해야 할 필요가 있다. |