Protein purification processes in basic research using ÄKTA™ liquid chromatography systems are often limited to single sample injections and simple one-column purifications. Because many target proteins in structural biology require complex purification protocols the work easily becomes laborious. To streamline and accelerate downstream protein production, an ALIAS™ autosampler and a modular sample in-line dilution process coupled to ion-exchange chromatography were incorporated into the workflow to automate two of the most commonly performed purification strategies - ion-exchange to size exclusion and nickel-ion metal affinity to size exclusion. The chromatographic setup enabled purification of a large array of cytosolic and membrane proteins from small-scale expression cultures produced in insect cells necessary to develop and optimize isotope-labeling strategies for nuclear magnetic resonance spectroscopy applications, resulting in a reduction in experiment time of about 20% per run for both cytosolic and membrane protein purification schemes. However, when queuing multiple samples the throughput increased by 66% and 75%, respectively. In addition, a novel system configuration is presented, where two column valves can be operated independently. This allows for the design of purification loops to increase purity of the target protein.

中文翻译：

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多功能模块可在ÄKTA纯色谱系统上实现自动化的多柱纯化。

使用ÄKTA™液相色谱系统进行基础研究中的蛋白质纯化过程通常仅限于单样品进样和简单的单柱纯化。由于结构生物学中的许多靶蛋白需要复杂的纯化方案，因此工作变得很费力。为了简化和加快下游蛋白质的生产，将ALIAS™自动进样器和与离子交换色谱耦合的模块化样品在线稀释工艺整合到工作流程中，以自动执行两种最常用的纯化策略-离子交换至尺寸排阻和镍离子金属对尺寸排阻的亲和力。色谱设置能够从昆虫细胞中产生的小规模表达培养物中纯化大量胞质和膜蛋白，这对于开发和优化核磁共振光谱应用的同位素标记策略是必不可少的，从而减少了约20倍的实验时间对于细胞溶质和膜蛋白纯化方案，每次运行的百分比。但是，在对多个样本进行排队时，吞吐量分别增加了66％和75％。另外，提出了一种新颖的系统配置，其中两个柱阀可以独立操作。这允许设计纯化环以增加靶蛋白的纯度。因此对于胞质和膜蛋白纯化方案，每次运行的实验时间减少了约20％。但是，在对多个样本进行排队时，吞吐量分别增加了66％和75％。另外，提出了一种新颖的系统配置，其中两个柱阀可以独立操作。这允许设计纯化环以增加靶蛋白的纯度。因此，对于胞质和膜蛋白纯化方案，每次运行的实验时间减少了约20％。但是，在对多个样本进行排队时，吞吐量分别增加了66％和75％。另外，提出了一种新颖的系统配置，其中两个柱阀可以独立操作。这允许设计纯化环以增加靶蛋白的纯度。