칼럼 크로마토그래피

크로마토그래피(chromatography)

'색'을 뜻하는 그리스어 chroma와 '기록하다'라는 의미의 graphein에서 유래된 단어입니다. 쉽게 눈에 보이는 색깔을 가진 식물 색소를 분리하는 데에 처음 사용되었습니다. 무색의 화합물을 분리하는 것도 그 화합물을 검출할 수 있는 방법이 있는 한 가능하므로 오랫동안 사용되어 왔습니다. 크로마토그래피는 화합물들이 상이한 두 가지 상 간에 분포할 때나 물질의 분리 가능한 부위들 사이에 분포할 때 그 분포된 정도가 화합물들끼리 서로 다르다는 사실에 근거하고 있습니다. 한 가지 상은 고정상(stationary phase)이고 다른 상은 이동상(mobile phase)입니다. 이동상은 고정상을 이루고 있는 물질 위로 흐르는데, 분리될 시료는 이 이동상을 따라 운반됩니다. 시료의 구성성분들은 고정상과 상호작용을 하는데 그 상호작용의 정도가 다릅니다. 어떤 성분은 고정상과 비교적 강하게 상호작용하므로, 약하게 상호작용 하는 성분들보다는 이동상에 의해서 운반되는 속도가 더 느립니다. 성분들의 이동성의 차이가 분리의 근거입니다.

크로마토그래피,위키피디아

칼럼 크로마토그래피(culumn chromatography)

단백질 연구에 사용되는 많은 크로마토그래피 기술들은 칼럼 크로마토그래피의 형태입니다. 이는 고정상을 이루는 물질을 칼럼에 채워 사용하는 방법입니다. 시료는 소량의 농축액으로 만들어 칼럼의 맨 위에 가합니다. 이동상은 용출액이라고도 부르는데 칼럼을 통해 흘러나옵니다. 시료는 용출액에 의해 희석되며, 시료의 부피도 분리 과정으로 인해 증가됩니다. 실험을 성공적으로 수행하면서 시료 전체가 결국 칼럼에서 빠져나옵니다. 

젤 여과 크로마토그래피(gel filtration chromatography)

물질의 크기에 따라 분리되므로 분자량이 다른 단백질들을 가려내는 데 유용한 방법입니다. 칼럼 크로마토그래피의 한 가지 형태로서, 고정상은 교차결합된 젤 입자로 구성되어 있습니다. 분자를 크기에 따라 분리하는 방법으로서 편리하다는 점과 시료를 표준 시료들과 비교함으로써 분자량을 측정하는 데 사용할 수 있다는 점이 장점입니다. 사용되는 각 유형의 젤들은 특정한 크기의 범위가 정해져 있어서, 이 범위 내에서는 분자량의 로그 값에 정비례하여 분리될 것입니다. 각 젤은 배제 한계치를 가지고 있는데, 이는 젤의 구멍 속에 들어갈 수 없는 단백질의 크기를 말합니다.

친화성 크로마토그래피(affinity chromatography)

많은 단백질들의 특이적 결합 성질을 이용한 방법으로, 중합체 물질을 고정상으로 사용하는 또 다른 형태의 칼럼 크로마토그래피입니다. 친화성 크로마토그래피의 독특한 특징은 중합체에 리간드라 불리는 어떤 화합물이 공유결합으로 연결되어 있다는 점입니다. 이 리간드는 원하는 단백질에 특이적으로 결합합니다. 시료에 있는 다른 단백질들은 칼럼에 결합하지 않으므로 완충용액으로 쉽게 용출되는 반면, 결합된 단백질은 칼럼상에 남아 있습니다. 

이온-교환 크로마토그래피(ion-exchange chromatography)

친화성 크로마토그래피와 논리적으로 유사합니다. 이 두가지 크로마토그래피는 모두 원하는 단백질에 결합하는 칼럼 수지를 사용합니다. 그러나 이온-교환 크로마토그래피에서는 그 상호작용이 친화성 크로마토그래피보다는 덜 특이적이어서 알짜 전하에 근거하고 있습니다. 이온-교환수지라면 양전하나 음전하를 띤 리간드를 가지고 있을 것입니다. 음전하를 띤 수지는 양이온 교환수지이고 양전하를 띤 수지는 음이온 교환수지입니다. 

-출처- Biochemistry 라이프사이언스 생화학편 발췌