Norgen社 DNA・RNA・タンパク質精製キット
シリコンカーバイド技術を採用！！新しいDNA・RNA・タンパク質の精製キットです！！
Norgen社のDNA・RNA・タンパク質精製キットは、シリコンカーバイド（炭化ケイ素） を用いたスピンカラムを採用しています。このシリコンカーバイドを用いたスピンカ ラムは、極性と無極性の両性質を有し、添加するバッファー条件に応じて、生体分子 との結合・解離を制御できるため、DNA・RNA・タンパク質を高効率・高純度で精製す ることが可能です。
シリコンカーバイド技術・核酸精製・タンパク質精製については下記を参照して下さい。
また、商品の詳細はNorgen社サイトよりご覧いただけます。
DNA・RNA・タンパク質精製キット一覧
- microRNA Purification Kit
- RNA/DNA/Protein Purification Kit
- エンドトキシン除去キットfor DNA［PDF 62KB］
プロトコール［PDF 108KB］
プロトコール［PDF 118KB］ - エンドトキシン除去キットfor Protein/ Peptides［PDF 76KB］
プロトコール［PDF 133KB］
プロトコール［PDF 132KB］ - Inclusion Body(封入体)抽出キット［PDF 123KB］
プロトコール［PDF 122KB］ - トリプシンによるペプチド精製キット［PDF 47KB］
プロトコール［PDF 49.5KB］
シリコンカーバイド技術について
Norgen社は、DNA・RNAやタンパク質の精製に応用できる技術を開発し、関連製品を販売しているメーカーです。Norgen社は、炭化ケイ素（SiC）にクロマトグラフィーの充てん材（マトリックス）としての特性があることを明らかにし、これを元に生体分子の精製・単離技術を開発しました。
炭化ケイ素は、ケイ素元素と炭素元素からなる化合物です。炭化ケイ素の結晶は、地球上で最も硬いと言われている物質の1つで、ダイヤモンドに次ぐ高い硬度を持つと言われています。そのため圧縮による変形を受けにくいという性質があります。これは、スピンカラムなどの高い圧力付加する手法に用いる樹脂には欠かせない特性と言えます。
炭化ケイ素は化学的に不活性であるため、クロマトグラフィーの各過程で添加される生体分子や化学物質のいずれともほとんど反応しません。また、炭化ケイ素の「活性部位」はシリコン原子と炭素原子からなる結晶構造に由来するため、樹脂材が精製物質やバッファー内に浸出することはほとんどありません。
Norgen社では、炭化ケイ素を各種の形状（粉末状・繊維状・ウェーハー状など）に変形しても、生体分子と両親媒的に結合するという特性を持ち、そのため生体分子の精製・分離に大変有効であることを実証しました。炭化ケイ素の結晶の表面は静電帯電しており、これはケイ素元素および炭素元素間の化学結合に由来しています。また、炭化ケイ素の表面には電荷を帯びていない部分も多くあります。
シリコンカーバイドは、帯電した表面と帯電していない表面の両方を有するため、生体分子のそれぞれの表面に結合する特性を持ちます。例えば、炭化ケイ素と反対の電荷を帯びた生体分子は静電相互作用を介して結合し、表面の大部分が帯電していない生体分子は水性環境において疎水性相互作用を介して結合します。水溶液の環境が変化しても炭化ケイ素との結合は常に両方と親媒性を持つため、生体分子を例外的な量・純度で精製する場合でも、実験手法を簡単に調整することが可能です。
このシリコンカーバイドを用いたスピンカラムを、その使用目的に合わせて処理し、異なる試薬・バッファー等を用いることにより、DNA・RNAやタンパク質などの生体分子を特異的かつ効率的に精製・単離できます。
核酸精製について
原理
Norgen社の核酸精製製品にはシリコンカーバイド（炭化ケイ素）樹脂が用いられています。核酸は、pH条件と塩濃度条件が適切であれば、シリコンカーバイド樹脂に結合することが知られています。
Norgen社の製品を使用して核酸を精製するには、まず目的のDNAやRNAを含む反応液をBinding Solutionと混合します。Binding Solutionにはカオトロピック試薬が含まれています。このカオトロピック試薬により目的のDNAやRNAと樹脂との間に強い疎水性相互作用が起こり、DNAやRNAがシリコンカーバイド樹脂カラムに結合します。また、充てん材（マトリックス）に吸着させるにはサンプルのpHを7未満にする必要があり、pHが7を超える場合は結合効率が著しく低下します。
DNAやRNAがカラムと結合している間、不純物のいくつかはカラムを通過し、流出液中に排出されます。特別に調製したWash Solutionを使用すれば、残りのあらゆる不純物をDNAやRNAから除去することが可能となります。
DNAやRNAの抽出は、先ほどと同様にpH条件と塩濃度条件に左右されます。精製されたDNAやRNAを、高い抽出回収率が得られるように調製した低塩バッファー中に抽出させます。抽出されたDNAやRNAは不純物を一切含まず、その後の各種研究にそのまま使用できます。
Norgen社製のシリコンカーバイド樹脂は大きく分けて3つの流れに沿って使用します。
- 結合：目的のDNAやRNAを含む溶液をBinding Solutionと混合し、DNAやRNAと結合するように処理した炭化ケイ素を含むカラムに通します。Binding Solutionは、DNAが結合するのに適したpH条件と塩濃度条件となるように調整されています。
- 洗浄：非特異的に結合している不純物を樹脂から除去するため、決められた量のWash Solutionをカラムに通し、DNAやRNAと結合している樹脂を洗浄します。
- 抽出：Elution Solutionをカラムに通し、結合したDNAを樹脂から回収します。先ほどと同様、Elution Solutionは、良質なDNAを抽出するのに適したpH条件と塩濃度条件となるように調製してあります。
アプリケーション
この手法の対象範囲は極めて広く、プラスミドDNA、ゲノムDNA、PCR産物、アガロー スゲルからのDNAの回収、RNAなどに使用できます。また本手法は応用範囲が広く、薬 学的研究・非薬学的研究の双方において、グラム単位・キログラム単位のDNAを工業 規模で単離することにも応用できます。
タンパク質精製について
原理
Norgen社のタンパク質精製製品にはシリコンカーバイド（炭化ケイ素）樹脂が用いら れています。シリコンカーバイドに適当な処理を施すと、タンパク質などの巨大分子 を精製するために効果的なカチオン交換体となります。シリコンカーバイドの表面は 広範囲のpHにおいて負に帯電しているため、正に帯電した分子と結合します。また、 シリコンカーバイドには、塩や界面活性剤などの不純物との親和性がほとんどなく、 不純物を除去するのにも効果的です。
また、親水性表面と疎水性表面の両方を持つシリコンカーバイドは、ほぼすべて種 類のタンパク質を得ることが可能ですので、様々な特性を持つタンパク質の精製に必 要な樹脂の種類を最小限に抑えることができます。
このように、Norgen社製のシリコンカーバイド樹脂は大きく分けて3つの流れに沿って使用します。
- 結合：目的のタンパク質を含む溶液をBinding Solutionと混合します。次に、混 合液中のタンパク質と結合するよう特別に処理した樹脂を含むクロマトグラフ用カラ ムに混合液を通します。使用するBinding SolutionのpHは、目的のタンパク質が樹脂 に効率的に結合できるように予め調整されています。
- 洗浄：樹脂に非特異的に結合した物質を除去します。
- 抽出：特別に調製したElution Solutionを樹脂に通し、結合したタンパク質を樹脂 から回収します。その結果、不純物を含まず生物学的活性のあるタンパク質が抽出されます。
アプリケーション
この技術により、CBED（Concentration, Buffer Exchange, Desalting：濃縮・バッ ファー交換・脱塩）キット、Detergent Clean-Up（界面活性剤除去）キット、 Inclusion Body Isolation（封入体分離）キットなどのキットが製品化されていま す。このタンパク質分離技術は、組換えタンパク質など、複雑な混合物からのタンパ ク質の精製などのスケールの大きなものにも応用できます。
