Descripción general del ultracentrifugado analítico

Ultracentrifugado analítico (UCA) para caracterización de macromoléculas en solución

El ultracentrifugado analítico (UCA) es la tecnología más versátil, rigurosa y precisa disponible para determinar el peso molecular y las propiedades hidrodinámicas y termodinámicas de una proteína u otra macromolécula. 

Aunque su historia se remonta casi a un siglo, el UCA es:

  • Una técnica autónoma, de principios básicos, que se realiza en un entorno sin constricciones y no requiere estándares.
  • No igualada por otras técnicas en el aporte del mismo tipo de información con un nivel comparable de precisión y exactitud. 
  • El método de referencia para la determinación del peso molecular de proteínas en solución.2

Introducción al UCA: observaciones basadas en la velocidad y el equilibrio

A diferencia de otros métodos utilizados para analizar macromoléculas, el ultracentrifugado analítico (UCA) permite la caracterización de muestras en estado nativo en condiciones de solución con relevancia biológica. El UCA puede usarse para investigar prácticamente cualquier tipo de molécula o partícula en un amplio intervalo de concentraciones y en una gran variedad de disolventes. En muchos campos de investigación no existe un sustituto analítico al UCA que sea satisfactorio.1

El UCA aporta a los investigadores dos visiones complementarias del comportamiento de las soluciones. La velocidad de sedimentación proporciona información hidrodinámica de principios básicos sobre el tamaño y la forma de las moléculas. El equilibrio de sedimentación proporciona el mismo tipo de información sobre la masa molar de las soluciones, estequiometrías, constantes de asociación y no idealidad de las soluciones.

¿Más preguntas? Más respuestas.

En un experimento, la tecnología UCA puede aportar más respuestas a cuestiones críticas que cualquier otra técnica comparable:

  • Forma:¿Cuál es la esfericidad de mi proteína?
  • Diámetro: ¿Cuál es el tamaño de mi partícula?
  • Masa: ¿Cuál es el peso molecular de mi proteína o complejo en solución?
  • Estequiometría: ¿Cuántas subunidades forman mi proteína?
  • Pureza: ¿Hay otras partículas en mi muestra?
  • Formulación: ¿Cómo se comporta mi proteína en este tampón?
  • Heterogeneidad: ¿Está mi proteína unida a otras moléculas? ¿Cuál es la configuración del complejo?
  • Agregación: ¿Está mi proteína todavía en forma utilizable? ¿Debo esperar una respuesta inmune a la formulación de mi fármaco?
  • Asociación: ¿Se asocia o se disocia mi proteína con otras proteínas?
  • Conformación:  ¿Cambia la conformación de mi proteína al unirse a un ligando?

Sepa más cosas sobre el UCA con nuestro manual Introducción al ultracentrifugado analítico.

Referencias

1 Cole JL, Lary JW, Moody T, et al. Analytical Ultracentrifugation: Sedimentation Velocity and Sedimentation Equilibrium. Methods Cell Biol 2008;84:143–79.

2 Berkowitz S, Philo J. Characterizing Biopharmaceuticals using Analytical Ultracentrifugation. In: Houde D, Berkowitz S, editors. Biophysical Characterization of Proteins in Developing Biopharmaceuticals. Amsterdam: Elsevier; 2015. p. 211-260.

 

 

Recursos

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¿Qué es una ultracentrífuga analítica?

Optima AUCUna ultracentrífuga analítica es parecida a una centrífuga preparativa de alta velocidad, con la diferencia de que las partículas de la muestra centrifugada se supervisan en tiempo real con un sistema integrado de detección óptica. Estos sistemas ópticos (absorbancia ultravioleta-visible [UV-Vis] e interferencia de Rayleigh) permiten una observación precisa del comportamiento de las moléculas de la solución mientras se sedimentan. Se pueden usar los datos para hacer análisis completos mediante software de última generación de las moléculas presentes en la muestra en estudio.

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