A Study on Protein Separation with AOT-Isooctane Reverse Micellar System

AOT-Isooctane 역마이셀계를 이용한 단백질 분리에 관한 연구

For the selective separation of proteins, the solubilization and desolubilization of proteins in sodium-di-2-ethylhexyl sulfosuccinate (AOT)-isooctane reverse micellar system were investigated. Protein solubilization increased with increasing the concentration of AOT to 200 mM and then decreased above that concentration. Protein was solubilized into reverse micelles in the pH range below the isoelectric Point of each protein, pH 4-10 for lysozyme and pH 5-6 for trypsin and ${\alpha}-chymotrypsin$, Lysozyme, trypsin and ${\alpha}-chymotrypsin$ were efficiently extracted in the precence of KCl and NaCl while larger molecular weight proteins such as pepsin and BSA had high solubilization with $CaCl_2$. At higher ionic strength all proteins exhibited murk less tendency to solubilize and the increase of ionic strength resulted in the decrease of micelle size. Lysozyme was successfully back transfered at pH 12.2 and 1.0M KCl; trypsin at pH 12.6 and 0.5M KCl; and ${\alpha}-chymotrypsin$ at pH 6.7 and 0.5M KCl. In a test group separation experiments, complete separation of lysozyme from BSA could be obtained.

AOT-Isooctane 역마이셀계를 이용한 단백질 추출 및 회수에 영향을 미치는 여러 가지 요인과 단백질 혼합물로부터의 선택적인 분리에 대해 연구 검토하였다. Lysozyme, ${\alpha}-chymotrypsin$은 AOT 100 mM까지 높은 추출율을 보이다가 100 mM 이상에서는 점차 감소하였고, BSA는 200 mM까지 추출율이 증가하다가 그 이상에서는 감소하였다. pH에 따른 단백질의 역마이셀로의 추출은 등전점이 높은 lysozyme이 pH4-10, ${\alpha}-chymotrypsin$과 trypsin은 각각 pH5, 5.4에서 95% 이상의 높은 추출율을 보였으며 등전점이 낮은 pepsin과 BSA는 어떤 pH 영역에서도 거의 추출되지 않았다. 이온강도를 증가시켰을 때 단백질의 추출이 감소하였고, Wo가 감소하면서 역마이셀의 크기도 감소하였으며 이온에 따라 $Mg^{2+}>Na^+>Ca^{2+}>K^+$의 순으로 타났다. 단백질 회수시에는 전반적으로 추출과는 반대경향을 보였으며, lysozyme의 경우 회수하는 수용액이 1.0M KCl-pH 12.2일 때, ${\alpha}-chymotrypsin$은 0.5M KCl-pH6.7, trypsin은 0.5M KCl-pH 12.6일 때 85% 이상의 높은 회수율을 얻었다. BSA/lysozyme 혼합물로부터 각각의 분리를 시도하였는데, BSA는 forward transfer 후 역마이셀내로 추출되지 않은 채 수용액상에 남게하고 lysozyme은 역마이셀내로 추출시킨 후 backward transfer 과정을 거쳐 새로운 수용액상으로 회수하여 전기영동으로 확인하였다.