休斯顿-(2019年10月28日)-赖斯大学的科学家们经过大量的辛勤工作和少量的食盐，已朝着简化药物生产迈出了一步。

水稻化学家克里斯蒂·兰德斯(Christy Landes)和她的同事们在《美国国家科学院院刊》(National Academy of Sciences)中报告了他们使基于聚合物膜的蛋白质分离更加有效的策略。

兰德斯说：“将一种基于生物蛋白的药物带给消费者的成本约为30亿美元。”“大约一半可能是因为纯化是通过反复试验完成的。每年浪费数十亿美元，因为没有办法预测性地设计蛋白质的分离方案。”

莱斯实验室正在开发模型，以预测膜界面处单个蛋白质行为的调节如何影响分离。

通过他们的研究，他们发现如何使用盐调节尼龙固定相支持物和模型蛋白运铁蛋白之间的两种截然不同的相互作用，从而有助于提高分离效率。

研究人员专注于盐，因为“盐析”是色谱中的常见步骤，色谱是一种行业标准的过程，通过该过程可以分离或“纯化”溶液中的元素。过滤器可以是天然材料(例如土壤)，吸收剂(例如纤维素)或越来越多的聚合物，包括尼龙。

共同作者洛根·毕晓普(Logan Bishop)说：“这些过滤器就像在高速公路上停下来一样，”他将模拟与主要作者尼古拉斯·莫林戈(Nicholas Moringo)的实验相结合。两位都是莱斯大学的国家科学基金会(NSF)研究生。

Bishop说：“第一站分离出大型钻机，第二站得到了皮卡车，最终您只剩下想要的普通车了。”“在这里，我们谈论的是当混合物通过色谱柱时，将不同成分分开的所有不同作用力。”

溶解的盐会生成与蛋白质相互作用的溶剂化离子，并对其进行调节以使其停止并与色谱柱相互作用，或者继续通过色谱柱。盐析结束后，可以用溶剂从色谱柱中提取所需的蛋白质，并将其用于进一步的纯化步骤。

到底盐如何影响分离只是研究人员希望通过他们的实验和模拟回答的一个问题。兰德斯说：“我们在本文中所做的最重要的事情是，将对在尼龙界面相互作用的单个蛋白质的观察结果与对它们如何相互作用的理解相结合。”“我们的仿真现在可以让我们预测现实条件下分离效率的提高。”

研究人员确定了可以通过盐浓度调节的尼龙表面竞争力。观察发现，折叠的转铁蛋白倾向于在尼龙周围跳跃，但是一旦附着在膜上，它们就会部分展开。较高的盐浓度会使它们更多地展开，从而减少跳变并允许膜相互作用提高分离效率。

兰德斯说：“盐调节了这两种相互作用方式的分布，也改变了界面蛋白质的结构。”“但是它们只是微观竞争中唯一给您宏观效果的部分。这就是为什么通过反复试验来优化流程如此昂贵的原因。”