ショ糖密度勾配遠心法

ショ糖密度勾配遠心法とは、管内にショ糖濃度の勾配を作成し、その中に試料を重ねて遠心力を作用させることで、粒子の沈降係数や密度の差を利用して分離・精製する遠心分離法の一種である。¹

この手法では、遠心管の下方ほどショ糖濃度が高く、上方にいくほど濃度が低くなるような密度勾配をあらかじめ形成させておく。²

その液面上にタンパク質、核酸、ウイルス、細胞小器官などの試料を懸濁液として重層し、超遠心機を用いて高い遠心力を負荷する。¹

遠心分離が開始されると、試料中の各成分はその分子量、形状、あるいは密度に応じた速度で下方に移動する。²

分離の様式には主に2つの原理があり、1つは速度沈降法（ゾーン遠心法）であり、もう1つは同位体平衡密度勾配遠心法とは異なるが、密度平衡遠心法（isodensity centrifugation）と呼ばれる平衡法である。¹

速度沈降法では、遠心管内のショ糖の最大密度が分離したい粒子の密度よりも小さく設定されており、粒子は沈降係数の違いによって異なる速度で移動し、それぞれ独立したバンドまたはゾーンを形成する。²

一方、密度平衡遠心法では、ショ糖の密度勾配の範囲が試料の粒子密度を包括するように広く設定されており、長時間の遠心分離によって粒子は自身の密度と等しい密度を示す溶液の位置で平衡状態に達し、そこで停止してバンドを形成する。¹

ショ糖は水に極めて高い溶解度を示し、幅広い密度範囲の勾配を容易に作製できること、生体分子や細胞組織に対して比較的生化学的に不活性であり毒性が低いこと、さらに屈折率を測定することで濃度を容易に決定できるといった優れた利点を持っているため、分子生物学や細胞生物学の分野で広く採用されている。²

遠心分離が終了した後は、遠心管の底部に小さな穴を開けてフラクションごとに溶液を少しずつ回収するか、あるいは管の上部から細管を挿入して液体を吸い出すことで、各層に分離された成分を分画・採取することができる。¹