蛋白质分离纯化试题版

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一、已知某生物中一种蛋白质的分子量约为62000,请最大限度的分离纯化这种蛋白,根据下列要求写出具体的分离纯化方法。

(1)利用溶解度差别进行分离

(2)利用蛋白分子大小进行分离

(3)根据不同的电荷进行分离

(4)利用已制备对的抗体进行分离

(5)蛋白质纯度坚定

答:(1)根据溶解度不同进行分离纯化

影响蛋白质溶解度的外部条件有很多,比如溶液的pH值、离子强度、介电常数和温度等。但在同一条件下,不同的蛋白质因其分子结构的不同而有不同的溶解度,根据蛋白质分子结

构的特点,适当地改变外部条件,就可以选择性地控制蛋白质混合物中某一成分的溶解度,达

到分离纯化蛋白质的目的。常用的方法有等电点沉淀和pH值调节、蛋白质的盐溶和盐析、有机溶剂法、双水相萃取法、反胶团萃取法等。

等电点沉淀和pH值调节是最常用的方法。每种蛋白质都有自己的等电点,而且在等电点时溶解度最低;相反,有些蛋白质在一定pH值时很容易溶解。因而可以通过调节溶液的pH值来分离纯化蛋白质。

(2)根据分子大小不同进行分离纯化

蛋白质是一种大分子物质,并且不同蛋白质的分子大小不同,因此可以利用一些较简单的方

法使蛋白质和小分子物质分开,并使蛋白质混合物也得到分离。根据蛋白质分子大小不同进行分离的方法主要有透析、超滤、离心和凝胶过滤等。透析和超滤是分离蛋白质时常用的方法。透析是将待分离的混合物放入半透膜制成的透析袋中,再浸入透析液进行分离。超滤是利用离心力或压力强行使水和其它小分子通过半透膜,而蛋白质被截留在半透膜上的过程。这两种方法都可以将蛋白质大分子与以无机盐为主的小分子分开。它们经常和盐析、盐溶方法联合使用,在进行盐析或盐溶后可以利用这两种方法除去引入的无机盐。

(3)根据电荷不同进行分离纯化

根据蛋白质的电荷即酸碱性质不同分离蛋白质的方法有电泳和离子交换层析两类。

在外电场的作用下,带电颗粒(如不处于等电点状态的蛋白质分子)将向着与其电性相反的电极移动,这种现象称为电泳。聚丙烯酰胺电泳是一种以聚丙烯酰胺为介质的区带电泳,常用于分离蛋白质。它的优点是设备简单、操作方便、样品用量少。

离子交换层析(Ion exchange chromatography,IEC)是以离子交换剂为固定相,依据流动相中的组分离子与交换剂上的平衡离子进行可逆交换时结合力大小的差别而进行分离的一种层析方法。离子交换层析中,基质由带有电荷的树脂或纤维素组成。带有正电荷的为阴离子交换树脂;反之为阳离子交换树脂。离子交换层析同样可以用于蛋白质的分离纯化。

(4)利用对配体的特异亲和力进行分离纯化

亲和层析是利用蛋白质分子对其配体分子特有的识别能力(即生物学亲和力)建立起来的一种有效的纯化方法。它通常只需一步处理即可将目的蛋白质从复杂的混合物中分离出来,并且纯度相当高。应用亲和层析须了解纯化物质的结构和生物学特性,以便设计出最好的分离条件。近年来,亲和层析技术被广泛应用于靶标蛋白尤其是疫苗的分离纯化,特别是在融合蛋白的分离纯化上,亲和层析更是起到了举足轻重的作用,因为融合蛋白具有特异性结合能力[20]。

测定蛋白质纯度的5个方法

蛋白质分离纯化的最后一个步骤是鉴定蛋白质样品是否均匀一致。但从

目的蛋白质中检测出少量污染蛋白质远非易事,这是由于污染蛋白质的量可能低于其分析方法的检测极限,当用一种方法检验蛋白质纯度时,可能有两个或者更多的蛋白质表现行为类似,这种类似的表现行为可能会得出本来是混合物的样品却被认为是均一的错误结论。因此,只用一种方法作为蛋白质纯度检验的标准不很可靠,纯度鉴定应采用多种分析方法,从不同角度测定蛋白质样品的均一性。下面是几种鉴定纯度的方法。

1 电泳法

电泳法是蛋白质纯度鉴定最常用的方法。如果样品在凝胶电脓上显示一条区带,说明样品在其荷质比方面是均一的,可作为纯度鉴定酌一个指标。如果在不同PH下电泳,出现一条区带,说明样品的分子旦是均一的,因此只适用于含有相同亚基的蛋白质。

2 通过层析性质的检测

当样品用线性梯度离子交换层折或分子筛层析分离时,若得到的组分是均一的,则各分织组分的比活力应当恒定。因此,可以通过层析组分具有相同的比活力,判定样品的层析性质是均一的。

3 免疫化学法

免疫扩散、免疫电泳、双向免疫电泳、放射免疫分析等都是鉴定蛋白质纯度的有效方法。特别是放射免疫分析法发展迅速、应用广泛、几乎普及于生物体内各种微量成分的测定、灵敏度很高,但缺点是需要一定的设备。

4 蛋白质化学结构分析法

随着蛋白质分析技术的改进,末端基团的测定方法等也逐渐用于蛋白质纯度的鉴定。对于一个纯蛋白质来说,通过N一末端的定量分析可以发现,每摩尔蛋白质应当有整数摩尔的N末端氨基酸。少量其它末端基的存在,常常表示存在着杂质。如果只是定性地测定N末端,那么此法就只适用于仅有一个脸镊的蛋白质。

5 超速离心沉降分析法

凝胶电泳可检测出占主要成分1%的杂质,但有些样品不适于用电泳法分析。例如,脂蛋白和其膜束缚的蛋白质的电泳行为异常,而且其结构酌完整性需在去污剂存在下才能保持。这时最好用超速离心法。在离心管中若出现明显的分界线,或者分部取出离心管中的样品,管号对样品浓度作田,若组分的分布是对称的,则表明样品是均一的。此法的优点是时间短,用旦少,缺点是灵敏度较差,微量杂质难以捡出。

总而言之,检验纯度的最常用方法是电泳法。然后才是其它方法。如果对样品纯度的要求越高,则用来检验纯度的方法应当越多,而且对所得到的数据的解释超应当小心谨慎。

蛋白质分离纯化的步骤

蛋白质分离纯化的一般程序可分为以下几个步骤: (一)材料的预处理及细胞破碎 分离提纯某一种蛋白质时,首先要把蛋白质从组织或细胞中释放出来并保持原来的天然状态,不丧失活性。所以要采用适当的方法将组织和细胞破碎。常用的破碎组织细胞的方法有: 1. 机械破碎法 这种方法是利用机械力的剪切作用,使细胞破碎。常用设备有,高速组织捣碎机、匀浆器、研钵等。 2. 渗透破碎法 这种方法是在低渗条件使细胞溶胀而破碎。 3. 反复冻融法 生物组织经冻结后,细胞内液结冰膨胀而使细胞胀破。这种方法简单方便,但要注意那些对温度变化敏感的蛋白质不宜采用此法。 4. 超声波法 使用超声波震荡器使细胞膜上所受张力不均而使细胞破碎。 5. 酶法 如用溶菌酶破坏微生物细胞等。 (二)蛋白质的抽提 通常选择适当的缓冲液溶剂把蛋白质提取出来。抽提所用缓冲液的pH、离子强度、组成成分等条件的选择应根据欲制备的蛋白质的性质而定。如膜蛋白的抽提,抽提缓冲液中一般要加入表面活性剂(十二烷基磺酸钠、tritonX-100 等),使膜结构破坏,利于蛋白质与膜分离。在抽提过程中,应注意温度,避免剧烈搅拌等,以防止蛋白质的变性。(三)蛋白质粗制品的获得选用适当的方法将所要的蛋白质与其它杂蛋白分离开来。比较方便的有效方法是根据蛋白质溶解度的差异进行的分离。常用的有下列几种方法: 1.等电点沉淀法不同蛋白质的等电点不同,可用等电点沉淀法使它们相互分离。 2.盐析法 不同蛋白质盐析所需要的盐饱和度不同,所以可通过调节盐浓度将目的蛋白沉淀析出。被盐析沉淀下来的蛋白质仍保持其天然性质,并能再度溶解而不变性。 3.有机溶剂沉淀法 中性有机溶剂如乙醇、丙酮,它们的介电常数比水低。能使大多数球状蛋白质在水溶液中的溶解度降低,进而从溶液中沉淀出来,因此可用来沉淀蛋白质。此外,有机溶剂会破坏蛋白质表面的水化层,促使蛋白质分子变得不稳定而析出。由于有机溶剂会使蛋白质变性,使用该法时,要注意在低温下操作,选择合适的有机溶剂浓度。 (四)样品的进一步分离纯化

蛋白质考题及答案解析

蛋白质结构与功能试题 一、问答题: 1.影响蛋白质二级结构改变的因素有哪些? 参考答案: 温度;pH;邻近氨基酸残基的二级结构倾向;肽链中远程肽段的影响;肽段是处于分子表面还是被包埋在分子内部 2.如下图所示。多聚谷氨酸poly (Glu) 是由多个L-Glu聚合形成的多肽链,在pH为3的溶液中能 形成a-螺旋构象,当pH升高到7时,则由a-螺旋变为无规卷曲,旋光率陡然下降。同样,多聚赖氨酸poly (Lys) 在pH为10的溶液中具有a-螺旋结构,当pH降低至7时,旋光率也发生陡然下降,由a-螺旋结构变为无规卷曲。请解释pH对poly (Glu) 和poly (Lys) 构象变化的影响。 答案要点:pH=3接近Glu g-COOH的p K R (4.07),侧链基团为质子化不带电荷状态,可形成a-螺旋结构。其余情况按此思路分析。Lys e-NH2 p K R 为10.54。 3.胶原蛋白的结构特点(原胶原分子的一级结构和高级结构) 1)在体内,胶原蛋白以胶原纤维的形式存在,胶原纤维的基本结构单位是原胶原分子 2)每个原胶原分子由三条左手螺旋的a链(a-肽链)组成右手超螺旋结构,每条a链约含 1000个氨基酸残基 3)a链间靠H-键和范得华力维系,胶原纤维可以通过分子内和分子间的进一步交联增强稳定 性 4)a链一级结构序列96%遵守(Gly-X-Y)n。x多为脯氨酸Pro;y多为羟基脯氨酸Hyp或羟基 赖氨酸Hly 5)胶原蛋白是糖蛋白,少量糖与5-羟赖氨酸(Hyl)残基的碳羟基共价连接 6)具有较好的弹性和抗张强度 4.形成结构域的意义是什么? 参考答案: 1)各结构域分别折叠,其动力学上更有利 2)结构域自身紧密装配,结构域之间的柔性连接使每个结构域间可以作较大幅度的相对运 动 3)多个结构域形成的间隙部位往往是蛋白质的功能部位,结构域的相互作用有利于蛋白质

DNA与蛋白质分离与鉴定巩固习题

DNA与蛋白质分离鉴定巩固练习 姓名:_______________ 学号:________ 成绩:________________ 一、选择题。 1.下列有关“DNA的粗提取与鉴定”实验的叙述,正确的是 ( ) A.DNA在NaCl溶液中的溶解度随NaCl浓度的升高而增大 B.DNA对洗涤剂的耐受性差,对高温的耐受性强 C.在沸水浴的条件下,DNA遇二苯胺试剂会被染成蓝色 D.可以选择新鲜的猪血、花椰菜等作为实验材料 2.DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同;DNA不溶于酒精溶液,而细胞中的某些物质溶于酒精溶液。下图为“DNA的粗提取”实验的相关操作步骤,其操作目的错误的是() A.①是洗涤红细胞、去除红细胞表面的杂质 B.②是稀释NaCl溶液至0.14mol/L,析出DNA C.③是选用2mol/LNaCl溶液,溶解粘稠物中的DNA D.④是纯化DNA,去除溶于95%酒精的杂质 3.在利用洋葱进行DNA粗提取的实验中,加入洗涤剂和食盐的作用分别是 ( ) A.破坏细胞壁;溶解DNA B.破坏细胞膜;溶解DNA C.破坏细胞壁;溶解蛋白质 D.破坏细胞膜;溶解蛋白质 4.下列关于DNA粗提取与鉴定的说法正确的是 ( ) A.析出DNA时要缓慢地加蒸馏水,当析出黏稠物时即不再加水 B.在探究洗涤剂对植物细胞DNA提取的影响实验中,自变量是洗涤剂和食盐 C.提取的DNA溶解后加入二苯胺试剂即可染成蓝色 D.将含有DNA的滤液放在60~75℃的恒温水浴箱中保温后过滤,能去除蛋白质杂质 5.去除DNA杂质时,可直接在滤液中加入(),反应10-15min A.嫩肉粉 B.蒸馏水 C.2mol/lNaCl D.酒精 6.在向溶解DNA的NaCl溶液中,不断加入蒸馏水的目的是() A.加快溶解DNA的速度 B.加快溶解杂质的速度 C.减少DNA的溶解度,加快DNA析出 D.减小杂质的溶解度,加快杂质的析出 7.下列操作中,对DNA的提取量影响较小的是() A.使鸡血细胞在蒸馏水中充分破裂,发出DNA等核物质 B.搅拌时,要用玻璃棒沿一个方向轻缓搅动 C.在析出DNA粘稠物时,要缓缓加蒸馏水,直至溶液中粘稠物不再增多 D.在用酒精沉淀DNA时,要使用冷酒精,甚至再将混合液放入冰箱中冷却 8.在研究DNA的基因样本前,采集来的血样需要蛋白水解酶处理,然后用有机溶剂除去蛋白质。用蛋白水解酶处理血样的目的是() A.除去血浆中的蛋白质 B.除去染色体上的蛋白质 C.除去血细胞表面的蛋白质 D.除去血细胞中的所有的蛋白质,使DNA释放,便于进一步提纯 9.下列关于“DNA的粗提取与鉴定”实验原理与方法的叙述,错误的是 ( ) A.DNA在NaCl溶液中的溶解度随着溶液浓度的减小而减小 B.向鸡血细胞中加入蒸馏水的目的是使其吸水涨破,释放出其中的DNA C.向滤液中加入冷却的酒精的目的是除去DNA中的杂质,纯化DNA D.向初步纯化的DNA中加入二苯胺溶液,沸水浴后可观察到溶液显蓝色 10.与析出DNA粘稠物有关的叙述,不正确的是 ( ) A.操作时缓缓滴加蒸馏水,降低DNA的溶解度 B.在操作A时,用玻璃棒轻缓搅拌,以保证DNA分子完整 C.加蒸馏水可同时降低DNA和蛋白质的溶解度,两者均可析出

蛋白质的分离纯化

蛋白质的分离纯化方法 蛋白质的分离纯化主要包括“前处理”,“粗分级”,“细分级”三个步骤,本文主要讲述“细分级”,即粗提的蛋白质分离纯化的方法。 蛋白质的分离纯化方法根据蛋白质不同的生理特性有不同的方法分类,主要根据以下几个性质来设计纯化方法: 一、根据分子大小不同分离纯化: 蛋白质是一种大分子物质,并且不同蛋白质的分子大小不同,因此可以利用一些较简单的方法使蛋白质和小分子物质分开,并使蛋白质混合物也得到分离。根据蛋白质分子大小不同进行分离的方法主要有透析、超滤、离心和凝胶过滤等。 1、透析和渗滤: 主要利用半透膜 透析是将待分离的混合物放入半透膜制成的透析袋中,再浸入透析液进行分离。超滤是利用离心力或压力强行使水和其它小分子通过半透膜,而蛋白质被截留在半透膜上的过程。 这两种方法都可以将蛋白质大分子与以无机盐为主的小分子分开。它们经常和盐析、盐溶方法联合使用,在进行盐析或盐溶后可以利用这两种方法除去引入的无机盐。由于超滤过程中,滤膜表面容易

被吸附的蛋白质堵塞,以致超滤速度减慢,截流物质的分子量也越来越小。所以在使用超滤方法时要选择合适的滤膜,也可以选择切向流过滤得到更理想的效果。 2、离心 离心也是经常和其它方法联合使用的一种分离蛋白质的方法。当蛋白质和杂质的溶解度不同时可以利用离心的方法将它们分开。例如,在从大米渣中提取蛋白质的实验中,加入纤维素酶和α-淀粉酶进行预处理后,再用离心的方法将有用物质与分解掉的杂质进行初步分离。 3、凝胶过滤 凝胶过滤也称凝胶渗透层析,是根据蛋白质分子大小不同分离蛋白质最有效的方法之一。 凝胶过滤的原理是当不同蛋白质流经凝胶层析柱时,比凝胶珠孔径大的分子不能进入珠内网状结构,而被排阻在凝胶珠之外,随着溶剂在凝胶珠之间的空隙向下运动并最先流出柱外;反之,比凝胶珠孔径小的分子后流出柱外。目前常用的凝胶有交联葡聚糖凝胶、聚丙烯酰胺凝胶和琼脂糖凝胶等。 二、根据溶解度不同分离纯化 影响蛋白质溶解度的外部条件有很多,比如溶液的pH值、离子强度、介电常数和温度等。

蛋白质的分离纯化和表征

蛋白质的分离纯化和表征 第一节蛋白质的酸碱性质 各个解离基团的pK 值与游离氨基酸的不完全相同。等电点要用等电聚焦等方法测定。 第二节蛋白质分子的大小与形状

一、根据化学组成测定最低相对分子质量 假定某种微量成分只有一个,测出其百分含量后,可用比例式算出最低相对分子质量。 若测出两种微量成分的百分含量,分别用比例式算出的最低相对分子质量不相同时,可计算两个最低相对分子质量近似的最小公倍数。 例题:一种纯酶含亮氨酸(Mr 131)1.65%,含异亮氨酸(Mr131)2.48%,求最低相对分子质量。 解:按照Leu 的百分含量计算,最低Mr X1: X1=(100′ 131)/1.65=7939.4。 按照Ile 的百分含量计算最低Mr X2: X2=(100′ 131)/2.48=5282.3。 由于X1 和X2 数字差异较大,提示这种酶含Leu 和Ile 不止1 个,为了估算Leu 和Ile 的个数,首先计算: X1/X2=7939.4/5282.3≈1.5。 这种酶含任何氨基酸的个数均应是整数,说明该酶至少含有2 个Leu,3 个Ile,其最低相对分子质量为: 7939.4 ′2 =15878.8或5282.3×3=15846.9。 二、渗透压法测定相对分子质量 三、沉降分析法测定相对分子质量

基本原理: (一)离心力(centrifugal force,Fc) 当一个粒子(生物大分子或细胞器)在高速旋转下受到离心力作用时,此离心力“Fc”由下式定义: F=m·a=m·ω2 r a—粒子旋转的加速度,m—沉降粒子的有效质量,ω—粒子旋转的角速度,r—粒子的旋转半径(cm)。 (二)相对离心力(relative centrifugal force,RCF) 由于各种离心机转子的半径或者离心管至旋转轴中心的距离不同,离心力而受变化,因此在文献中常用“相对离心力”或“数字×g”表示离心力,只要RCF 值不变,一个样品可以在不同的离心机上获得相同的结果。 RCF 就是实际离心场转化为重力加速度的倍数。

第一章蛋白质化学习题答案

(一)名词解释 1.两性离子:指在同一氨基酸分子上含有等量的正负两种电荷,又称兼性离子或偶极离子。 2.必需氨基酸:指人体(和其它哺乳动物)自身不能合成,机体又必需,需要从饮食中获得的氨基酸。 3. 氨基酸的等电点:指氨基酸的正离子浓度和负离子浓度相等时的pH值,用符号pI表示。 6.构型:指在立体异构体中不对称碳原子上相连的各原子或取代基团的空间排布。构型的转变伴随着共价键的断裂和重新形成。 7.蛋白质的一级结构:指蛋白质多肽链中氨基酸的排列顺序,以及二硫键的位置。 8.构象:指有机分子中,不改变共价键结构,仅单键周围的原子旋转所产生的原子的空间排布。一种构象改变为另一种构象时,不涉及共价键的断裂和重新形成。构象改变不会改变分子的光学活性。

9.蛋白质的二级结构:指在蛋白质分子中的局部区域内,多肽链沿一定方向盘绕和折叠的方式。 10.结构域:指蛋白质多肽链在二级结构的基础上进一步卷曲折叠成几个相对独立的近似球形的组装体。 11.蛋白质的三级结构:指蛋白质在二级结构的基础上借助各种次级键卷曲折叠成特定的球状分子结构的构象。 13.蛋白质的四级结构:指多亚基蛋白质分子中各个具有三级结构的多肽链以适当方式聚合所呈现的三维结构。 15.超二级结构:指蛋白质分子中相邻的二级结构单位组合在一起所形成的有规则的、在空间上能辨认的二级结构组合体。 17.范德华力:中性原子之间通过瞬间静电相互作用产生的一种弱的分子间的力。当两个原子之间的距离为它们的范德华半径之和时,范德华力最强。 18.盐析:在蛋白质溶液中加入一定量的高浓度中性盐(如硫酸氨),

使蛋白质溶解度降低并沉淀析出的现象称为盐析。 19.盐溶:在蛋白质溶液中加入少量中性盐使蛋白质溶解度增加的现象。 20.蛋白质的变性作用:蛋白质分子的天然构象遭到破坏导致其生物活性丧失的现象。蛋白质在受到光照、热、有机溶剂以及一些变性剂的作用时,次级键遭到破坏导致天然构象的破坏,但其一级结构不发生改变。 21.蛋白质的复性:指在一定条件下,变性的蛋白质分子恢复其原有的天然构象并恢复生物活性的现象。 22.蛋白质的沉淀作用:在外界因素影响下,蛋白质分子失去水化膜或被中和其所带电荷,导致溶解度降低从而使蛋白质变得不稳定而沉淀的现象称为蛋白质的沉淀作用。 23.凝胶电泳:以凝胶为介质,在电场作用下分离蛋白质或核酸等分子的分离纯化技术。 24.层析:按照在移动相(可以是气体或液体)和固定相(可以是液体或固体)之间的分配比例将混合成分分开的技术。

蛋白质纯化的方法选择

蛋白质纯化的方法选择 随着分子生物学的发展,越来越多的科研人员熟练掌握了分子生物学的各种试验技术,并研制成套试剂盒,使基因克隆表达变得越来越容易。但分子生物学的上游工作往往并非是最终目的,分子克隆与表达的关键是要拿到纯的表达产物,以研究其生物学作用,或者大量生产出可用于疾病治疗的生物制品。相对与上游工作来说,分子克隆的下游工作显得更难,蛋白纯化工作非常复杂,除了要保证纯度外,蛋白产品还必须保持其生物学活性。纯化工艺必须能够每次都能产生相同数量和质量的蛋白,重复性良好。这就要求应用适应性非常强的方法而不是用能得到纯蛋白的最好方法去纯化蛋白。在实验室条件下的好方法却可能在大规模生产应用中失败,因为后者要求规模化,且在每日的应用中要有很好的重复性。本文综述了蛋白质纯化的基本原则和各种蛋白纯化技术的原理、优点及局限性,以期对蛋白纯化的方法选择及整体方案的制定提供一定的指导。 1、蛋白纯化的一般原则 蛋白纯化要利用不同蛋白间内在的相似性与差异,利用各种蛋白间的相似性来除去非蛋白物质的污染,而利用各蛋白质的差异将目的蛋白从其他蛋白中纯化出来。每种蛋白间的大小、形状、电荷、疏水性、溶解度和生物学活性都会有差异,利用这些差异可将蛋白从混合物如大肠杆菌裂解物中提取出来得到重组蛋白。蛋白的纯化大致分为粗分离阶段和精细纯化阶段二个阶段。粗分离阶段主要将目的蛋白和其他细胞成分如DNA、RNA等分开,由于此时样本体积大、成分杂,要求所用的树脂高容量、高流速,颗粒大、粒径分布宽.并可以迅速将蛋白与污染物分开,防止目的蛋白被降解。精细纯化阶段则需要更高的分辨率,此阶段是要把目的蛋白与那些大小及理化性质接近的蛋白区分开来,要用更小的树脂颗粒以提高分辨率,常用离子交换柱和疏水柱,应用时要综合考虑树脂的选择性和柱效两个因素。选择性树脂与目的蛋白结合的特异性,柱效则是指各蛋白成分逐个从树脂上集中洗脱的能力,洗脱峰越窄,柱效越好。仅有好的选择性,洗脱峰太宽,蛋白照样不能有效分离。 2、各种蛋白纯化方法及其优、缺点 2.1 蛋白沉淀蛋白能溶于水是因为其表面有亲水性氨基酸,在蛋白质的等电点处若溶液的离子强度特别高或者特别低,蛋白则倾向于从溶液中析出。硫酸铵是沉淀蛋白最常用的盐,因为它在冷的缓冲液中溶解性好,冷的缓冲液有利于保持目的蛋白的活性。硫酸铵分馏常用作试验室蛋白纯化的第一步,它可以初步粗提蛋白质,去除非蛋白成分。蛋白质在硫酸铵沉淀中较稳定,可以短期在这种状态下保存中间产物,当前蛋白质纯化多采用这种办法进行粗分离翻。在规模化生产上硫酸铵沉淀方法仍存在一些问题,硫酸铵对不锈钢器具的腐蚀性很强。其他的盐如硫酸钠不存在这种问题,但其纯化效果不如硫酸铵。除了盐析外蛋白还可以用多聚物如PEG和防冻剂沉淀出来,PEG是一种惰性物质,同硫酸铵一样对蛋白有稳定效果,在缓慢搅拌下逐渐提高冷的蛋白溶液中的PEG浓度,蛋白沉淀可通过离心或过滤获得,蛋白可在这种状态下长期保存而不损坏。蛋白沉淀对蛋白纯化来说并不是多么好的方法,因为它只能达到几倍的纯化效果,而我们在达到目的前需要上千倍的纯化。其好处是可以把蛋白从混杂有蛋白酶和其他有害杂质的培养基及细胞裂解物中解脱出来。 2.2 缓冲液的更换虽然更换缓冲液不能提高蛋白纯度,但它却在蛋白纯化方案中起着极其重要的作用。不同的蛋白纯化方法需要不同pH及不同离子强度的缓冲液。假如你用硫酸铵将蛋白沉淀出来,毫无疑问蛋白是处在高盐环境中,需要想办法脱盐,可用的方法有利用半透膜透析,通过勤换透析液体去除盐分,此法尚可,但需几个小时,通常要过夜,也难以用于大规模纯化中。新型的设备将透析膜夹在两个板中间,板的一侧加缓冲液,另一侧加需脱盐的蛋白溶液,并在蛋白溶液一侧通过泵加压,可以使两侧溶液在数小时内达到平衡,若增加对蛋白溶液的压力,还可迫使水分和盐更多通过透析膜进入透析液达到对蛋白浓缩的目的。也有出售的脱盐柱,柱内的填料是小孔径的颗粒,蛋白分子不能进入孔内,先于高浓度盐离子从柱中流出,从而使二者分离。蛋白纯化的每一步都会造成目的蛋白的丢失,缓冲液平衡的步骤尤甚。蛋白会结合在任何它能接触的表面上,剪切力、起泡沫和离子强度的快速变化很容易让蛋白失活。 2.3 离子交换色谱这是在所有的蛋白纯化与浓缩方法中最有效方法。基于蛋白与离子交换树脂间的相互电荷作用,通过选择不同的缓冲液,同一种蛋白既可以和阴离子交换树脂(能结合带负电荷的分子)结合,也可以和阳离子交换树脂结合。树脂所用的带电基团有四种:二乙基氨基乙基用于弱的阴离子交换树脂;羧甲基用于弱的阳离子交换树脂;季铵用于强阴离子交换树脂;甲基磺酸酯用于强阳离子交换树脂。蛋白质由氨基酸组成,氨基酸在不同的pH环境中所带总电荷不同。大多数蛋白在生理pH(pH6~8)下带负电荷,需用阴离子交换柱纯化,极端的pH下蛋白会变性失活.应尽量避免。由于在某个特定的pH下不同的蛋白所带电荷数不同,与树脂的结合力也不同,随着缓冲液中盐浓度的增加或pH的变化,蛋白按结合力的强弱被依次洗脱。在工业化生产中更多地是改变盐浓度而不是去改变pH值,因为前者更容易控制。在实验室中几乎总是用盐浓度梯度去洗脱离子交换柱,利用泵的辅助可以使流入柱的缓冲液中盐浓度平稳地上升,当离子强度能够中和蛋白的电荷时,蛋白就被从柱上洗脱下来。但在工业生产中盐浓度很难精确控制,所以常用分步洗脱而不足连续升高的盐梯度。与排阻层析相比,离子交换特异性更好,有更多的参数可以调整以获得最优的纯化效果,树脂也比较便宜。值得一提的是,即便是用最精确控制的条件,仅用离子交换单一的方法也得不到纯的蛋白,还需要其他的纯化步骤。

蛋白质的分离纯化方法(参考资料)

蛋白质的分离纯化方法 2.1根据分子大小不同进行分离纯化 蛋白质是一种大分子物质,并且不同蛋白质的分子大小不同,因此可以利用一些较简单的方法使蛋白 质和小分子物质分开,并使蛋白质混合物也得到分离。根据蛋白质分子大小不同进行分离的方法主要有透析、超滤、离心和凝胶过滤等。透析和超滤是分离蛋白质时常用的方法。透析是将待分离的混合物放入半透膜制成的透析袋中,再浸入透析液进行分离。超滤是利用离心力或压力强行使水和其它小分子通过半透膜,而蛋白质被截留在半透膜上的过程。这两种方法都可以将蛋白质大分子与以无机盐为主的小分子分开。它们经常和盐析、盐溶方法联合使用,在进行盐析或盐溶后可以利用这两种方法除去引入的无机盐。由于超滤过程中,滤膜表面容易被吸附的蛋白质堵塞,以致超滤速度减慢,截流物质的分子量也越来越小。所以在使用超滤方法时要选择合适的滤膜,也可以选择切向流过滤得到更理想的效果离心也是经常和其它方法联合使用的一种分离蛋白质的方法。当蛋白质和杂质的溶解度不同时可以利用离心的方法将它们分开。例如,在从大米渣中提取蛋白质的实验中,加入纤维素酶和α-淀粉酶进行预处理后,再用离心的方法将有用物质与分解掉的杂质进行初步分离[3]。使蛋白质在具有密度梯度的介质中离心的方法称为密度梯度(区带)离心。常用的密度梯度有蔗糖梯度、聚蔗糖梯度和其它合成材料的密度梯度。可以根据所需密度和渗透压的范围选择合适的密度梯度。密度梯度离心曾用于纯化苏云金芽孢杆菌伴孢晶体蛋白,得到的产品纯度高但产量偏低。蒋辰等[6]通过比较不同密度梯度介质的分离效果,利用溴化钠密度梯度得到了高纯度的苏云金芽孢杆菌伴孢晶体蛋白。凝胶过滤也称凝胶渗透层析,是根据蛋白质分子大小不同分离蛋白质最有效的方法之一。凝胶过滤的原理是当不同蛋白质流经凝胶层析柱时,比凝胶珠孔径大的分子不能进入珠内网状结构,而被排阻在凝胶珠之外,随着溶剂在凝胶珠之间的空隙向下运动并最先流出柱外;反之,比凝胶珠孔径小的分子后流出柱外。目前常用的凝胶有交联葡聚糖凝胶、聚丙烯酰胺凝胶和琼脂糖凝胶等。在甘露糖蛋白提纯的过程中使用凝胶过滤方法可以得到很好的效果,纯度鉴定证明产品为分子量约为32 kDa、成分是多糖∶蛋白质(88∶12)、多糖为甘露糖的单一均匀糖蛋白[1]。凝胶过滤在抗凝血蛋白的提取过程中也被用来除去大多数杂蛋白及小分子的杂质[7]。 2.2 根据溶解度不同进行分离纯化 影响蛋白质溶解度的外部条件有很多,比如溶液的pH值、离子强度、介电常数和温度等。但在同一条件下,不同的蛋白质因其分子结构的不同而有不同的溶解度,根据蛋白质分子结构的特点,适当地改变外部条件,就可以选择性地控制蛋白质混合物中某一成分的溶解度,达到分离纯化蛋白质的目的。常用的方法有等电点沉淀和pH值调节、蛋白质的盐溶和盐析、有机溶剂法、双水相萃取法、反胶团萃取法等。 等电点沉淀和pH值调节是最常用的方法。每种蛋白质都有自己的等电点,而且在等电点时溶解度最

最新生物化学蛋白质测试题

单元测试一:蛋白质化学 班级:姓名:分数: 一.填空题(每空1.5分,共30分) 1.当溶液pH等于某种氨基酸的等电点时,其带_ 零 _电荷;当溶液pH大于某种氨基酸的等电点时,其带_ 负 _电;溶液pH小于某种氨基酸的等电点时,其带_ 正电。 2.盐浓度低时,盐的加入使蛋白质的溶解度_ 增大 _,称为_ 盐溶__现象。当盐浓度高时,盐的加入使蛋白质的溶解度降低,称为盐析现象。 3.由甘氨酸、赖氨酸、谷氨酸、丙氨酸、丝氨酸、天冬氨酸6种氨基酸残基组成的肽链 有 5 个肽平面,有 3 个游离羧基。 4.蛋白质分子结构包括一级结构和二级结构。 蛋白质的一级结构是由氨基酸通过肽键连接而成的多肽链。 6.蛋白质分子的基本组成单位是氨基酸。蛋白质的一级结构维持作用力是肽 键。蛋白质的分子结构决定蛋白质的性质和功能。 7.蛋白质二级结构主要有 a螺旋和B折叠形状,维持其稳定结构的化学键是 氢键。 判断题 1.用凝胶过滤(Sephadex G-100)柱层析分离蛋白质时,总是分子量大的先被洗脱下来,分子量小的后下来。对 2.变性后,蛋白质的溶解度增加(减小),这是因为电荷被中和(空间结构被破坏),以及水化膜破坏所引起的。错 3.变性后(物理变性不可逆,化学变性可逆,可复性)的蛋白质在一定条件下,有些还能复性,恢复其生物学功能。对 4.有机溶剂沉淀法分离纯化蛋白质的优点是有机溶剂容易蒸发除去,且不会使蛋白质变性。错 5.蛋白质分子的种类和差别,是由其空间结构决定的。错(一级结构) 6.蛋白质主要是由C、H、O、N四种元素组成。对 7.氨基酸通过肽键连接而成的化合物称为肽。对 8.天然蛋白质的基本组成单位主要是L-α-氨基酸。对 9.肽键(-CO-NH-)中的C-N键可自由旋转,使多肽链出现多种构象。错(不可旋转) 10.维持蛋白质二级结构的化学键是氢键及范德华力(不是)。错 11.蛋白质一级结构对空间结构起决定作用,空间结构的改变会引起功能的改变。对 12.维持蛋白质二级结构稳定的主要作用力是氢键。对 13.蛋白质必须具有四级结构才具有生物活性。错(肌球蛋白是三级结构可存活) 14.蛋白质四级结构中的每个亚基单独都具有生物活性。错(不具有活性) 15.具有四级结构的蛋白质分子一定是由两条或两条以上的多肽链组成的。对 16.溶液中带电粒子在电场中向电性相同(相反)的电极移动,这种现象称为电泳。错 17.溶液pH值等于7时,蛋白质不带电荷。错 18.加热、紫外线、X射线均可破坏蛋白质的空间结构。对

蛋白质提取、纯化、鉴定的方法(二)

蛋白质提取、纯化、鉴定的方法(二) 一、层析技术 1.离子交换层析的亲和洗脱这种技术结合了离子交换与亲和层析。如在某一pH时,目的蛋白质带正(负)电荷,用阳(阴)离子交换剂吸附,这一过程去除了很大一部分不吸附的杂蛋自。然后用该目的蛋白质的配体来洗脱,该配体特异性地结合目的蛋白质并使之洗脱,但不洗脱其他吸附的蛋白质,达到纯化的目的。注意,该配体需带有一定量的阴(阳)电荷,有效降低目的蛋白质与阳(阴)离子交换剂之间的电荷相互作用。 2.固相金属亲和层析重组蛋白质可在C-或N-端引入组氨酸标签,一般为6个组氨酸残基(His-tag)。这些组氨酸残基与过渡金属(transitionalmetals)Ni2+或Co2+形成配位键。用固相化的Ni2+或Co2+(如商品化的树脂,Ni-NTA)可吸附带有His-tag的重组蛋白质,用含有咪唑(imidazole)的缓冲液可洗脱重组蛋白质。注意,有些含有较多组氨酸的蛋白质也可与吸附剂结台,但较弱,因此可用低浓度的咪唑洗脱;在层析过程中不能引入金属螯合剂如EDTA;避免使用还原剂如DTT或DTE,但可用低浓度的巯基乙醇。 该技术也用于提取磷酸化的蛋白质。将螫合剂交联到树脂,螯合三价铁或三价镓,该亲和吸附剂可吸附混合物中的磷酸化的蛋白质。洗去不吸附的非磷酸化蛋白质后,用磷酸缓冲液即可将磷酸化蛋白质从该亲和吸附剂上洗脱。要注意的是酸性蛋白质也可被不同程度地吸附。 3.凝胶过滤该技术过去也被称为分子筛。构成凝胶的小珠(bead)中有大小不一的孔,分子量大的分子能进入较大的孔而不能进入小的孔,分子量小的则不仅能进入较大的孔也能进入小的孔,因此在层析过程中,小分子经过的路程较长而大分子经过的路程较短,如此就可分离分子量不同的蛋白质。然而,分子量相近的蛋白质非常多,因此,用这种技术得到的蛋白质是分子量相近的混合蛋白质。然而这种技术在某些研究中很有用,如丙酮酸激酶M2(PKM2)由四个相同的亚基组成,PKM2在细胞中以三种形式存在——单体、二聚体、四聚体,这三种形式的功能不同,若要鉴定细胞中PKM2的各种形式的量,先用凝胶过滤技术分离细胞裂解液中的PKM2的三种形式,之后用Western blot对每一种形式的PKM2做相对定量。 4.反相层析该技术是指用疏水固相的一种层析技术。“反相”是相对“正相”而言,正相是指亲水的固相如硅胶表面带有硅羟基(silanol group),硅羟基可与被分离的化台物相互作用,被分离的化合物的亲水性越强,则滞留在正相

蛋白质分离与纯化教学设计课题

蛋白质分离与纯化教学设计 一、教学背景分析 【教材分析】 “蛋白质的分离与纯化”实验是《高中生物》选修1生物技术实践 5.3血红蛋白的提取与分离中的容。本节课的主要容包括蛋白质的提取、分离纯化等基本知识,主要要求学生掌握凝胶电泳的实验原理以及操作方法。“血红蛋白分离与纯化”实验不仅是学习血红蛋白的提取、分离纯化方法,而且也是进一步掌握蛋白质的组成、结构和功能的基础。 【学情分析】 到目前为止,学生已经学习了蛋白质的相关知识,对蛋白质有了一定的了解,“蛋白质的分离与纯化”实验目的是使学生体验从复杂细胞混合物体系中提取和纯化生物大分子的基本原理、过程和方法,虽然操作难度较大,但原理清晰,动手机会较多,学习兴趣很高。学生有必修“生命活动的主要承担者——蛋白质”的基础,在一定程度上掌握了蛋白质的组成、结构和功能等基础知识,学生在进行实验前还是能大概了解影响蛋白质分离纯化的因素的,再者经过老师的指导,实验能取得良好的结果的。 二、教学目标 【知识目标】 1.了解从血液中提取蛋白质的原理与方法。 2.说出凝胶电泳的基本原理与方法。 【能力目标】 运用凝胶电泳对蛋白质进行分离纯化。 【情感态度与价值观目标】 1.培养学生科学实验的观点。 2.初步形成科学的思维方式,发展科学素养和人文精神。 三、教学重难点

【教学重点】 从血液中提取蛋白质;凝胶电泳分离纯化蛋白质。 【教学难点】 样品预处理,色谱柱的装柱,纯化分离操作。 四、实验实施准备 【教师准备】 1.分组。学生按学科能力的强中弱平均分组,各组尽量平衡,各组自行分工,并由实验员统一安排实验过程。 2.实验材料:血液 仪器:试管、胶头滴管、烧杯、玻璃棒、离心机、研磨器、透析袋、电泳仪等。 试剂:20mmol/L磷酸缓冲液(pH为8.6)、蒸馏水、聚丙烯酸铵、生理盐水、5%醋酸水溶液等。 【学生准备】 1.预习实验“蛋白质分离纯化”,了解蛋白质的相关信息。 2.进行分组。 五、教学方法 【教法】分析评价法、任务驱动法、直观演示法 【学法】自主学习法、合作交流法 六、教学媒体 黑板、多媒体 七、课时安排 两个课时(80min) 一个课时用来讲述理论部分知识:样品处理与色谱柱分离纯化蛋白质的原理与方法; 另一课时用来进行实验。

最新《生物分离工程》复习题(解答版)

《生物分离工程》复习题 《绪论细胞分离》 1.在细胞分离中,细胞的密度ρS越大,细胞培养液的密度ρL越小,则细胞沉降速率越大。 2.表示离心机分离能力大小的重要指标是 C 。 A.离心沉降速度 B.转数 C.分离因数 D.离心力 3.过滤中推动力要克服的阻力有介质阻力和滤饼阻力,其中滤饼占主导作用。 4.简答:对微生物悬浮液的分离(过滤分离),为什么要缓慢增加操作压力? 5.判断并改错:在恒压过滤中,过滤速率会保持恒定。(×)改:不断下降。 6.简答:提高过滤效率的手段有哪些? 7.判断并改错:生长速率高的细胞比生长速率低的细胞更难破碎。(×)改:更易破碎。 8.简答:采用哪种方法破碎酵母能达到较高的破碎率? 9.简答:蛋白质复性收率低的主要原因是什么? 10.简答:常用的包含体分离和蛋白质复性的工艺路线之一。 11. B 可以提高总回收率。 A.增加操作步骤 B.减少操作步骤 C.缩短操作时间 D.降低每一步的收率 12.重力沉降过程中,固体颗粒不受 C 的作用。 A.重力 B.摩擦力 C.静电力 D.浮力 13.过滤的透过推动力是 D 。 A.渗透压 B.电位差 C.自由扩散 D.压力差 14.在错流过滤中,流动的剪切作用可以 B 。 A.减轻浓度极化,但增加凝胶层的厚度 B.减轻浓度极化,但降低凝胶层的厚度

C.加重浓度极化,但增加凝胶层的厚度 D.加重浓度极化,但降低凝胶层的厚度 15.目前认为包含体的形成是部分折叠的中间态之间 A 相互作用的结果。 A.疏水性 B.亲水性 C.氢键 D.静电 16.判断并改错:原料目标产物的浓度越高,所需的能耗越高,回收成本越大。(×)改:原料目标产物的浓度越低。 17.菌体和动植物细胞的重力沉降操作,采用 D 手段,可以提高沉降速度。 A.调整pH B.加热 C.降温 D.加盐或絮状剂 18.撞击破碎适用于 D 的回收。 A.蛋白质 B.核酸 C.细胞壁 D.细胞器 19.重力沉降过程中,固体颗粒受到重力,浮力,摩擦阻力的作用,当固体匀速下降时,三个力的关系重力=浮力+摩擦阻力。 20.为了提高最终产品的回收率:一是提高每一级的回收率,二是减少操作步骤。 21.评价一个分离过程效率的三个主要标准是:①浓缩程度②分离纯化程度③回收率。 22.区带离心包括差速区带离心和平衡区带离心。 23.差速区带离心的密度梯度中最大密度 B 待分离的目标产物的密度。 A.大于 B.小于 C.等于 D.大于或等于 24.简答:管式和碟片式离心机各自的优缺点。 25.单从细胞直径的角度,细胞越小,所需的压力或剪切力越大,细胞越难破碎。 《沉淀》 1.防止蛋白质沉淀的屏障有蛋白质周围的水化层和双电层。 2.判断:当蛋白质周围双电层的ζ点位足够大时,静电排斥作用抵御蛋白质分子之间的分子间力,使蛋白质溶液处于稳定状态而难以沉淀。(√)

分离纯化蛋白质的方法及原理

(二)利用溶解度差别 影响蛋白质溶解度的外部因素有:1、溶液的pH;2、离子强度;3、介电常数;4、温度。但在同一的特定外部条件下,不同蛋白质具有不同的溶解度。 1、等电点沉淀:原理:蛋白质处于等电点时,其净电荷为零,由于相邻蛋白质分子之间没有静电斥力而趋于聚集沉淀。因此在其他条件相同时,他的溶解度达到最低点。在等电点之上或者之下时,蛋白质分子携带同种符号的净电荷而互相排斥,阻止了单个分子聚集成沉淀,因此溶解度较大。不同蛋白质具有不同的等电点,利用蛋白质在等电点时的溶解度最低的原理,可以把蛋白质混合物分开。当pH被调到蛋白质混合物中其中一种蛋白质的等电点时,这种蛋白质大部分和全部被沉淀下来,那些等电点高于或低于该pH的蛋白质则仍留在溶液中。这样沉淀出来的蛋白质保持着天然的构象,能重新溶解于适当的pH和一定浓度的盐溶液中。 5、盐析与盐溶:原理:低浓度时,中性盐可以增加蛋白质溶解度这种现象称为盐溶.盐溶作用主要是由于蛋白质分子吸附某种盐类离子后,带电层使蛋白质分子彼此排斥,而蛋白质与水分子之间的相互作用却加强,因而溶解度增高。球蛋白溶液在透析过程中往往沉淀析出,这就是因为透析除去了盐类离子,使蛋白质分子之间的相互吸引增加,引起蛋白质分子的凝集并沉淀。当溶液的离子强度增加到一定程度时,蛋白质溶解程度开始下降。当离子强度增加到足够高时,例如饱和或半饱和程度,很多蛋白质可以从水中沉淀出来,这种现象称为盐析。盐析作用主要是由于大量中性盐的加入使水的活度降低,原来溶液中的大部分甚至全部的自由水转变为盐离子的水化水。此时那些被迫与蛋白质表面的疏水集团接触并掩盖他们的水分子成为下一步最自由的可利用的水分子,因此被移去以溶剂化盐离子,留下暴露出来的疏水基团。蛋白质疏水表面进一步暴露,由于疏水作用蛋白质聚集而沉淀。 盐析沉淀的蛋白质保持着他的天然构象,能再溶解。盐析的中性盐以硫酸铵为最佳,在水中的溶解度很高,而溶解度的温度系数较低。 3、有机溶剂分级分离法:与水互溶的有机溶剂(甲醇、乙醇和丙酮等)能使蛋白质在水中的溶解度显著降低。在室温下有机溶剂会引起蛋白质变性,如果预先将有机溶剂冷却到-40°C以下,然后在不断搅拌下逐滴加入有机溶剂,以防局部浓度过高,那么变性可以得到很大程度缓解。蛋白质在有机溶剂中的溶解度也随温度、pH和离子强度而变化。在一定温度、pH和离子强度条件下,引起蛋白质沉淀的有机溶剂的浓度不同,因此控制有机溶剂浓度也可以分

蛋白表达、分离和纯化

蛋白质的表达、分离、纯化和鉴定 来源:易生物实验浏览次数:2704网友评论0 条第一部分蛋白质的表达、分离、纯化克隆基因在细胞中表达对理论研究和实验应用都具有重要的意义。通过表达能探索和研究基因的功能以及基因表达调控的机理,同时克隆基因表达出所编码的蛋白质可供作 结构与功能的研究。 第二部分蛋白质的鉴定电泳可用于分离复杂的蛋白质混合物,研究蛋白质的亚基组成等。在聚丙烯酰胺凝胶电泳中,凝胶的孔径,蛋白质的电荷,大小,性质等因素共同决定了蛋白质的电泳迁移率。 关键词:蛋白质蛋白质表达克隆基因聚丙烯酰胺凝胶电泳氯霉素酰基转移酶十二烷基硫酸钠SDS聚丙烯酰 胺凝胶 第一部分蛋白质的表达、分离、纯化 目的要求 (1)了解克隆基因表达的方法和意义。 (2)了解重组蛋白亲和层析分离纯化的方法。 实验原理 克隆基因在细胞中表达对理论研究和实验应用都具有重要的意义。通过表达能探索和研究基因的功能以及基因表达调控的机理,同时克隆基因表达出所编码的蛋白质可供作结构与功能的研究。大肠杆菌是目前应用最广泛的蛋白质表达系统,其表达外源基因产物的水平远高于其它基因表达系统,表达的目的蛋白量甚至能超过细菌总蛋白量的80%。本实验中,携带有目标蛋白基因的质粒在大肠杆菌BL21中,在37℃,IPTG诱导下,超量表达携带有6个连续组氨酸残基的重组氯霉素酰基转移酶蛋白,该蛋白可用一种通过共价偶连的次氨基三乙酸(NTA)使镍离子(Ni2+)固相化的层析介质加以提纯,实为金属熬合亲和层析(MC AC)。蛋白质的纯化程度可通过聚丙烯酰胺凝胶电泳进行分析。 试剂和器材

一、试剂 [1] LB液体培养基:Trytone 10g, yeast extract 5g, NaCl 10g, 用蒸馏水配至1000mL. [2] 氨苄青霉素:100mg/mL [3] 上样 缓冲液:100 mM NaH2PO4, 10 mM Tris, 8M Urea, 10 mM2-ME, pH8.0 [4] Washing Buffer:100 mM NaH2PO4, 10 mM Tris, 8 M Urea, pH6.3 [5] Elution Buffer:100 mM NaH2PO4, 10 mMTris, 8M Urea, 500 mM Imidazole, pH 8.0 [6] IPTG 易生物仪器库:.ebioe./yp/product-list-42.html 易生物试剂库:.ebioe./yp/product-list-43.html 二、器材 摇床,离心机,层析柱(1′10 cm) 操作方法 一、氯霉素酰基转移酶重组蛋白的诱导 1. 接种含有重组氯霉素酰基转移酶蛋白的大肠杆菌BL21菌株于5mL LB液体培养基中(含100ug/mL 氨苄青霉素),37℃震荡培养过夜。 2. 转接1mL过夜培养物于100mL(含100ug/mL 氨苄青霉素)LB液体培养基中,37℃震荡培养至OD600 = 0.6 - 0.8。取10ul 样品用于SDS-PAGE 分析。 3. 加入IPTG至终浓度0.5 mmol/l, 37℃继续培养1-3h.

第三章(蛋白质)习题

第三章(蛋白质)习题 一、选择题 1.组成蛋白质的基本单位是: a.L—。—氨基酸b.D—。—氨基酸 c.L—p—氨基酸d.D—p—氨基酸 e.以上都不对 2.关于下列氨基酸的说明,哪个是不正确的: a.酪氨酸和苯丙氨酸都含有苯环 b.苏氨酸和丝氨酸都含有羟基 c.亮氨酸和缬氨酸都是分枝氨基酸 d.脯氨酸和酪氨酸都是非极性氨基酸 e.组氨酸和色氨酸都是杂环氨基酸 3.下列哪种氨基酸溶液不能引起偏振光的旋转? a.丙氨酸b.甘氨酸c.亮氨酸 d.丝氨酸e.缬氨酸 4.属于亚氨基酸的是: a.组氨酸b.脯氨酸c.精氨酸 d.赖氨酸e.蛋氨酸 5.下列氨基酸在生理pH范围内缓冲能量最大的是:a.Gly b His c.Cys d.Asp e.Glu 6.哪一种蛋白质组分在280nm处,具有最大的光吸收? a.色氨酸的吲哚环b.酪氨酸的苯酚基 c.苯丙氨酸的苯环d.半胱氨酸的巯基 e.肽链中的肽键 7.有一混合蛋白质溶液,其pI值分别为4.6、5.0、5.3、6.7、7.3,电泳时欲使其中四种泳向正极,缓冲液pH应该是多少? a.4.0 h.5.0 c.6.0 d.7.0 e.8.0 8.与茚三酮反应呈黄色的氨基酸是: a.苯丙氨酸b.酪氨酸c.色氨酸 小组氨酸e.脯氨酸 9.关于蛋白质构象的下列描述,其中正确的是: a.指手性碳原子上某一原子或基团的方位 b.指几何异构体中顺式或是反式 c.指多肽链中一切原子(基团)随。—碳原子旋转,盘曲面产生的空间排布 d.指原子或基团改变涉及共价键的生成或断开 e.不涉及蛋白质分子中次级键的断裂与生成 10.维持蛋白质二级结构的主要化学键是: a.盐键b.疏水键c.二硫键 d.氢键e.范德华力 11.蛋白质的构象特征主要取决于: a.氨基酸的组成、顺序和数目 b.氢键、盐键、范德华力和疏水力 c.温度、pH和离子强度等环境条件 d.肽链间及肽链内的二硫键 e.各氨基酸之间的肽键

实验十蛋白质的表达、分离纯化和鉴定

实验十蛋白质的表达、分离纯化和鉴定 第一部分蛋白质的表达、分离纯化 目的要求 (1)了解重组蛋白表达的方法和意义。 (2)了解重组蛋白亲和层析分离纯化的方法。 实验原理 目的基因在宿主细胞中的高效表达及表达的重组蛋白的分离纯化对理论研究和实验应用都具有重要的意义。通过表达能探索和研究基因的功能以及基因表达调控的机理,同时目的基因表达出所编码的蛋白质可供作结构与功能的研究。大肠杆菌是目前应用最广泛的蛋白质表达系统,其表达外源基因产物的水平远高于其它表达系统,表达的目的蛋白量甚至能超过细菌总蛋白量的80%。本实验中,携带有目标蛋白基因的质粒在大肠杆菌BL21(DE3)中,在37℃,IPTG诱导下,超量表达携带有6个连续组氨酸残基的重组氯霉素酰基转移酶蛋白,该蛋白N端带有6个连续的组氨酸残基,可通过固相化的镍离子(Ni2+)亲和层析介质加以分离纯化,称为金属熬合亲和层析(MCAC)。蛋白质的纯化程度可通过聚丙烯酰胺凝胶电泳进行分析。 试剂和器材 一、试剂 [1] LB液体培养基:Trytone 10g, yeast extract 5g, NaCl 10g, 用蒸馏水配至1000mL。 [2] 氨苄青霉素:100mg/mL。 [3] 上样缓冲液(GLB):100 mM NaH2PO4, 10 mM Tris, 8M Urea, 1 mM β-巯基乙醇, pH8.0。 [4] 清洗缓冲液(UWB):100 mM NaH2PO4, 10 mM Tris, 8 M Urea, pH6.3。 [5] 洗脱液缓冲液:100 mM NaH2PO4, 10 mM Tris, 8M Urea, 500 mM 咪唑, pH8.0。 [6] IPTG 二、器材 摇床,离心机,层析柱(1 10 cm),蠕动泵 操作方法 一、氯霉素酰基转移酶重组蛋白的诱导 1. 接种含有重组氯霉素酰基转移酶蛋白表达载体的大肠杆菌BL21(DE3)菌株于5mL

蛋白质的分离纯化方法

蛋白质的分离纯化方法 根据分子大小不同进行分离纯化 蛋白质是一种大分子物质,并且不同蛋白质的分子大小不同,因此可以利用一些较简单的方法使蛋白 质和小分子物质分开,并使蛋白质混合物也得到分离。根据蛋白质分子大小不同进行分离的方法主要有透析、超滤、离心和凝胶过滤等。透析和超滤是分离蛋白质时常用的方法。透析是将待分离的混合物放入半透膜制成的透析袋中,再浸入透析液进行分离。超滤是利用离心力或压力强行使水和其它小分子通过半透膜,而蛋白质被截留在半透膜上的过程。这两种方法都可以将蛋白质大分子与以无机盐为主的小分子分开。它们经常和盐析、盐溶方法联合使用,在进行盐析或盐溶后可以利用这两种方法除去引入的无机盐。由于超滤过程中,滤膜表面容易被吸附的蛋白质堵塞,以致超滤速度减慢,截流物质的分子量也越来越小。所以在使用超滤方法时要选择合适的滤膜,也可以选择切向流过滤得到更理想的效果离心也是经常和其它方法联合使用的一种分离蛋白质的方法。当蛋白质和杂质的溶解度不同时可以利用离心的方法将它们分开。例如,在从大米渣中提取蛋白质的实验中,加入纤维素酶和α-淀粉酶进行预处理后,再用离心的方法将有 用物质与分解掉的杂质进行初步分离[3]。使蛋白质在具有密度梯度的介质中离心的方法称为密度梯度(区带)离心。常用的密度梯度有蔗糖梯度、聚蔗糖梯度和其它合成材料的密度梯度。可以根据所需密度和渗透压的范围选择合适的密度梯度。密度梯度离心曾用于纯化苏云金芽孢杆菌伴孢晶体蛋白,得到的产品纯度高但产量偏低。蒋辰等[6]通过比较不同密度梯度介质的分离效果,利用溴化钠密度梯度得到了高纯度的苏云金芽孢杆菌伴孢晶体蛋白。凝胶过滤也称凝胶渗透层析,是根据蛋白质分子大小不同分离蛋白质最有效的方法之一。凝胶过滤的原理是当不同蛋白质流经凝胶层析柱时,比凝胶珠孔径大的分子不能进入珠内网状结构,而被排阻在凝胶珠之外,随着溶剂在凝胶珠之间的空隙向下运动并最先流出柱外;反之,比凝胶珠孔径小的分子后流出柱外。目前常用的凝胶有交联葡聚糖凝胶、聚丙烯酰胺凝胶和琼脂糖凝胶等。在甘露糖蛋白提纯的过程中使用凝胶过滤方法可以得到很好的效果,纯度鉴定证明产品为分子量约为32 kDa、成分是多糖∶蛋白质(88∶12)、多糖为甘露糖的单一均匀糖蛋白[1]。凝胶过滤在抗凝血蛋白的提取过程中也被用来除去大多数杂蛋白及小分子的杂质[7]。 根据溶解度不同进行分离纯化 影响蛋白质溶解度的外部条件有很多,比如溶液的pH值、离子强度、介电常数和温度等。但在同一条件下,不同的蛋白质因其分子结构的不同而有不同的溶解度,根据蛋白质分子结构的特点,适当地改变外部条件,就可以选择性地控制蛋白质混合物中某一成分的溶解度,达到分离纯化蛋白质的目的。常用的方法有等电点沉淀和pH值调节、蛋白质的盐溶和盐析、有机溶剂法、双水相萃取法、反胶团萃取法等。 等电点沉淀和pH值调节是最常用的方法。每种蛋白质都有自己的等电点,而且在等电点时溶解度最

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