タンパク質の大きさや分子量を正確に測定することは、球状タンパク質と繊維状タンパク質といった形状の違いや、大きなタンパク質を構成するサブユニットの情報を得るうえで重要です。さらに、免疫複合体や酵素とその阻害タンパク質など、タンパク質同士の会合状態に関する情報の取得にも役立ちます。タンパク質を含む生体高分子の分子量測定には、浸透圧、光散乱、沈降平衡などを利用した方法が知られていますが、これらの手法は操作が煩雑であるという課題があります。ここでは、シリカ水系SEC(GFC)用カラム PROTEIN KW‑803を用い、サイズ排除クロマトグラフィー (SEC)と多角度光散乱検出器 (MALS)を組み合わせたSEC/MALSによるタンパク質分析例 を紹介します。図1は、MALSで測定した分子量と溶出容量の関係をプロットしたもので、クロマトグラムはRI検出器の信号を示しています。図2には、MALSから求めた各タンパク質の分子量と溶出容量を基に作成した較正曲線と、各タンパク質の実際の溶出位置を示しました。
中性タンパク質であるBSAの場合、図1のMALS測定で得られた分子量は実際の値とほぼ一致するため、BSAのプロットは較正曲線上に位置します。一方、塩基性タンパク質であるリゾチームは本来より遅れて溶出し、酸性タンパク質であるα₁酸性糖タンパク質は早く溶出するため、いずれも較正曲線から外れていることが分かります。較正曲線から求めた分子量は、溶出が遅れるほど実際より小さく、早くなるほど実際より大きく見積もられます。そのため、未知タンパク質が較正曲線上の溶出挙動からずれている場合、分子量は本来の値から外れる可能性があります。このような理由から、高分子の分子量を直接測定できるMALSを併用することは、誤差の少ない分子量情報の取得に有効です。
MALSの有用性を示す一例として、図1のBSAのクロマトグラムではメインピークの前に小さなピークが見られますが、MALSによって求められた分子量はBSAの約2倍であり、このピークがBSA二量体であることが示唆されます。

Sample:
BSA (Sigma)
α₁ Acid glycoprotein, Orosomucoid (Sigma)
Lysozyme (Seikagaku Kogyo Co., Ltd.)

1.