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Tutorial MenueProteinreinigung und -fällungLerneinheit 2 von 2

Fällung von Proteinen

Proteinfällung durch Aussalzen

Salze beeinflussen das Löslichkeitsverhalten von Proteinen erheblich. In geringer Konzentration erhöhen sie die Löslichkeit eines Proteins, wobei Salze divalenter Ionen wie MgCl2 oder (NH4)2SO4 eine größere Wirkung (höhere Ionenstärke!) haben als NaCl oder NH4Cl (Einsalz-Effekt). Erhöht sich die Salzkonzentration weiter, nimmt die Löslichkeit von Proteinen ab, es kommt zum Aussalzen eines Proteins aus der Lösung.

Dieser Effekt beruht vor allem auf der Konkurrenz von Protein und Salz-Ionen um die solvatisierenden Wasser-Moleküle. Bei hoher Ionenkonzentration stehen nicht mehr genügend Wasser-Moleküle zur Solvatisierung der Proteine zur Verfügung, die Wechselwirkungen zwischen den Proteinen werden stärker als die Interaktion mit dem Lösungsmittel, die Proteine aggregieren und fallen aus.

In der Regel wird Ammoniumsulfat (NH4)2SO4 zum Aussalzen verwendet. Durch seine gute Löslichkeit (3,9 molL-1 in Wasser bei 0 °C) werden hohe Ionenstärken erreicht, es entsteht nur wenig Lösungswärme und die ausgesalzenen Proteine sind nicht denaturiert. Verschiedene Proteine fallen bei unterschiedlichen Salzkonzentrationen aus. Indem die Salzkonzentration schrittweise erhöht wird und die ausgefallenen Proteine jeweils durch Zentrifugation oder Filtration abgetrennt werden, lässt sich eine partielle Reinigung und Konzentration eines bestimmten Proteins erreichen (fraktionierte Fällung).

Nicht alle Salze lassen sich zum Aussalzen verwenden. Ionen wie I-, ClO4-, SCN-, Li+, Mg2+, Ca2+ und Ba2+ können zur Denaturierung bestimmter Proteine beitragen.

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