亲和层析原理

亲和层析（Affinity chromatography， AC）是利用生物大分子和固定相表面的亲和配基之间可逆的特异性相互作用而进行选择性分离的一种液相层析分离方法。亲和相互作用的原理可以用酶和底物相互作用的“锁钥学说”进行解释。亲和介质上的亲和配基与目标生物分子就像配对的“锁”和“钥”的关系，在适宜的条件下配基能够特异性地进入到蛋白质分子的配对区域，形成配基-配体复合物。这个过程除了结构的匹配外，环境条件引起的静电作用、氢键、疏水作用、弱共价键等作用力也起了重要作用。目标蛋白的洗脱可以通过调整pH值、离子强度、温度或者加入竞争性自由配基等方式。

图1 亲和层析示意图

亲和层析介质主要由基质和亲和配基组成，其中基质的要求与离子交换对基质的要求基本相同，因此亲和介质的关键是基质表面上的亲和配基。产生亲和作用的两种生物大分子组成了亲和体系，常见的酶与其底物、可逆竞争性抑制剂以及辅酶是一对一的关系，具有较高的特异性，称为高特异性亲和体系，而对于如外源凝素-含有糖基的蛋白、三嗪类色素-多种脱氢酶激酶以及血清白蛋白等大多数的亲和体系均不具备绝对的特异性，因此属于群特异性亲和体系。常用的亲和作用体系总结于表1。在亲和层析中，分离的关键不仅要求能够找到目标蛋白质配对的亲和配基，还需要生物特异性配基易于固定化，并且配基固定在基质上后仍能保持其特异性亲和结合能力。这也是亲和介质的制备过程中必须要考虑的问题。

表1 常用的亲和作用体系