分析用超遠心分離

分析用超遠心分離は、超遠心分離機と光学モニタリング システムを組み合わせた分析技術です。

分析用超遠心分離機 (一般に AUC と略される) では、サンプルの沈降プロファイルが光学検出システムによってリアルタイムで監視されます。サンプルは、紫外線吸収および/または干渉光学屈折率感知システムによって検出され、光感知ダイオード アレイまたは旧式の機械ではフィルムによって監視されます。これにより、オペレーターは、適用された遠心場の結果として、サンプル濃度と回転プロファイルの軸の時間的変化を観察できます。最新の機器では、これらの観察結果は電子的にデジタル化され、さらに数学的に分析するために保存されます。

分析用超遠心分離機から得られる情報には、高分子の大まかな形状、高分子の立体配座の変化、高分子のサイズ分布などがあります。AUC を使用すると、非共有結合複合体の数とサブユニットの化学量論、およびタンパク質、DNA、ナノ粒子、またはさまざまな分子クラスの他の集合体などの高分子の平衡定数に関する情報を得ることができます。取得できる最も単純な測定値は沈降係数で、これは沈降する分子のサイズによって異なります。これは、粒子の沈降速度と沈降を引き起こす適用加速度の比率です。

分析用超遠心分離法は、最新のコンピューターによる分析の容易化と、国立衛生研究所がサポートするソフトウェア パッケージ SedFit などのソフトウェアの開発により、最近使用が増加しています。

分析用超遠心分離機には、光源と光学検出器があります。超遠心分離機の運転中に光が分析対象物を通過できるようにするには、遠心力に耐えるだけでなく、高い光学基準を満たす特殊なセルが必要です。各セルは、ハウジング、光学的に純粋な石英ガラスで作られた 2 つの窓、および 1 つまたは 2 つのセクターとセクター用の充填穴を備えたセンターピースで構成され、ハウジング内のねじプラグで閉じられます。これらのセルは、連続した穴のあるローター キャビティに配置され、底部にはセルを保持するためのカラーがあります。

特定の機器を適用し、測定パラメータを調整することで、さまざまな種類の実験を実行できます。最も一般的な AUC 実験は、沈降速度と沈降平衡の実験です。

沈降速度実験は、分析対象物の形状とモル質量、およびサイズ分布を示します。^{[2]この方法のサイズ分解能は、粒子半径の2乗にほぼ比例し、実験のローター速度を調整することで、100} Daから10 GDaのサイズ範囲 をカバーできます。沈降速度実験は、高分子複合体の数とモル質量を監視するか、各成分の分光信号の違いを利用したマルチシグナル分析から複合体の組成に関する情報を取得するか、ギルバート・ジェンキンス理論で説明されているように高分子システムの沈降速度の組成依存性を追跡することにより、高分子種間の可逆的な化学平衡を研究するためにも使用できます。

この実験は、一定の角速度での沈降挙動を監視することを目的としています。

沈降平衡実験では、分析物のモル質量と化学平衡定数が報告されます。^[3]ローター速度は、沈降と拡散が互いに打ち消し合うセル内のサンプルの定常濃度プロファイルc(r)が形成されるように調整されます。

• 超遠心分離機
• ガス遠心分離機
• テオドール・スヴェドベリ
• 差次遠心分離
• 浮力密度超遠心分離
• ジップ型遠心分離機

• 構造および分子生物学における可逆的な関連 (RASMB - 分析超遠心分離フォーラム)
• 現代の生体分子研究ツールとしての分析用超遠心分離。2002-08-04 にWayback Machineでアーカイブされました。
• ギルバート・ジェンキンス理論 2007-05-01ウェイバックマシンにアーカイブ
• 超遠心分離機の爆発に関する報告。