Proteiinisaostus on menetelmä, jota käytetään liuoksessa olevien proteiinien uuttamiseen ja puhdistamiseen. Suurissa, monimutkaisissa molekyyleissä, proteiineissa on yleensä osia, joilla on negatiivinen sähkövaraus, ja osia, joilla on positiivinen varaus, sekä hydrofiilisiä ja hydrofobisia osia. Liuoksessa olevilla proteiineilla on taipumus kasautua yhteen ja saostua molekyylien negatiivisesti ja positiivisesti varautuneiden osien välisen vetovoiman ja hydrofobisten osien keskinäisen vetovoiman vuoksi. Tätä suuntausta vastustaa kuitenkin se tosiasia, että vesiliuoksessa polaariset vesimolekyylit pyrkivät järjestäytymään proteiinimolekyylien ympärille johtuen sähköstaattisesta vetovoimasta vastakkain varautuneiden veden osien ja proteiinimolekyylien välillä. Tämän seurauksena proteiinimolekyylit pidetään erillään ja jäävät liuokseen, mutta on olemassa erilaisia menetelmiä proteiinien saostamiseksi.
Yleisimmin käytetty proteiinisaostusmenetelmä on suolan liuoksen lisääminen. Yleisimmin käytetty suola on ammoniumsulfaatti. Suolaionien vuorovaikutus vesimolekyylien kanssa poistaa vesiesteen proteiinimolekyylien välillä, jolloin proteiinin hydrofobiset osat voivat joutua kosketuksiin. Tämän seurauksena proteiinimolekyylit kasautuvat yhteen ja saostuvat liuoksesta. Yleensä mitä korkeampi proteiinin molekyylipaino on, sitä pienempi on suolan pitoisuus, joka vaaditaan saostumisen aikaansaamiseksi, joten on mahdollista erottaa eri proteiinien seos liuoksesta lisäämällä vähitellen suolapitoisuutta. eri proteiinit saostuvat eri vaiheissa, tämä prosessi tunnetaan murto -osana.
Proteiinin liukoisuutta vesipitoiseen väliaineeseen voidaan vähentää lisäämällä orgaanista liuotinta. Tämä vähentää dielektrisyysvakioita, joita voidaan tässä yhteydessä pitää liuottimen napaisuuden mittana. Napaisuuden pieneneminen tarkoittaa, että liuotinmolekyyleillä on vähemmän taipumusta ryhmittyä proteiinin molekyylien ympärille, joten proteiinimolekyylien välillä on vähemmän vesiesteitä ja suurempi taipumus proteiinisaostukseen. Monet orgaaniset liuottimet ovat vuorovaikutuksessa proteiinimolekyylien hydrofobisten osien kanssa aiheuttaen denaturointia; jotkut, kuten etanoli ja dimetyylisulfoksidi (DMSO), eivät kuitenkaan.
Vaikka proteiineilla voi olla negatiivisesti ja positiivisesti varautuneita osia, usein liuoksessa niillä on yleinen positiivinen tai negatiivinen varaus, joka vaihtelee pH: n mukaan ja pitää ne erillään sähköstaattisen hylkinnän avulla. Happamissa olosuhteissa, joilla on alhainen pH, proteiineilla on yleensä positiivinen varaus, kun taas korkealla pH: lla varaus on negatiivinen. Proteiineilla on välipiste, jossa ei ole kokonaisvarausta-tätä kutsutaan isoelektriseksi pisteeksi ja useimmille proteiineille se on pH-alueella 4-6. Liuenneen proteiinin isoelektrinen piste voidaan saavuttaa lisäämällä happoa, tavallisesti suola- tai rikkihappoa, pH: n alentamiseksi sopivaan tasoon, mikä mahdollistaa proteiinimolekyylien ryhmittymisen ja saostumisen. Tämän menetelmän haittana on, että hapoilla on taipumus denaturoida proteiini, mutta sitä käytetään usein ei -toivottujen proteiinien poistamiseen.
Muita proteiinisaostusmenetelmiä ovat ionittomat hydrofiiliset polymeerit ja metalli-ionit. Ensimmäiset vähentävät käytettävissä olevan veden määrää muodostaen esteen proteiinimolekyylien väliin, jolloin ne voivat kasautua yhteen ja saostua. Positiivisesti varautuneet metalli -ionit voivat sitoutua negatiivisesti varautuneisiin proteiinimolekyylin osiin, mikä vähentää proteiinin taipumusta houkutella ympärilleen vesimolekyylikerrosta, jolloin proteiinimolekyylit voivat jälleen olla vuorovaikutuksessa keskenään ja saostua ulos liuoksesta. Metalli -ionit ovat tehokkaita myös erittäin laimeissa liuoksissa.