蛋白的纯化

合集下载

蛋白质纯化知识详解

蛋白质纯化知识详解

蛋白质纯化知识详解一、蛋白纯化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。

一般蛋白纯化采用的方法为树脂法。

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,必要时可加入相应的保护剂(例如蛋白酶抑制剂),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分子量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。

选择性指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。

二、纯化程序分离纯化某一特定蛋白质的一般程序可以分为前处理、粗分级、细分级三步。

1、前处理分离纯化某种蛋白质,首先要把蛋白质从原来的组织或细胞中以溶解的状态释放出来并保持原来的天然状态,不丢失生物活性。

为此,动物材料应先剔除结缔组织和脂肪组织,种子材料应先去壳甚至去种皮以免受单宁等物质的污染,油料种子最好先用低沸点的有机溶剂如乙醚等脱脂。

然后根据不同的情况,选择适当的方法,将组织和细胞破碎。

动物组织和细胞可用电动捣碎机或匀浆机破碎或用超声波处理破碎。

植物组织和细胞由于具有纤维素、半纤维素和果胶等物质组成的细胞壁,一般需要用石英砂或玻璃粉和适当的提取液一起研磨的方法或用纤维素酶处理也能达到目的。

细菌细胞的破碎比较麻烦,因为整个细菌细胞壁的骨架实际上是一个借共价键连接而成的肽聚糖囊状大分子,非常坚韧。

蛋白质纯化工艺

蛋白质纯化工艺

蛋白质纯化工艺蛋白质纯化工艺是一种将混合物中的蛋白质分离和纯化的过程。

蛋白质在生物科学和生物技术领域有着广泛的应用,因此蛋白质纯化工艺的研究和开发具有重要的意义。

蛋白质纯化的目的是从复杂的生物样品中分离出所需的蛋白质,并去除其他杂质。

在蛋白质纯化过程中,常用的方法包括离子交换、凝胶过滤、亲和层析、透析等。

离子交换是一种常用的蛋白质纯化方法,它基于蛋白质和离子交换树脂之间的相互作用。

树脂上的固定离子与溶液中的离子相互吸附,从而实现蛋白质的分离和纯化。

离子交换方法通常分为阳离子交换和阴离子交换两种。

阳离子交换树脂选择性地吸附带有负电荷的蛋白质,而阴离子交换树脂则选择性地吸附带有正电荷的蛋白质。

凝胶过滤是一种基于蛋白质的分子大小和形状差异进行纯化的方法。

凝胶过滤方法通过将混合物通过一系列孔径不同的凝胶材料,使大分子蛋白质被滞留,而小分子溶质则通过凝胶。

这种方法适用于分离不同分子量的蛋白质。

亲和层析是一种利用蛋白质与特定配体之间的亲和力进行纯化的方法。

亲和层析方法可以利用蛋白质与金属离子、抗体、配体等之间的特异性相互作用,实现蛋白质的选择性吸附和纯化。

亲和层析方法具有选择性强、纯化效果好的优点,因此在蛋白质纯化中得到广泛应用。

透析是一种通过溶液中的溶质浓度梯度来实现溶质扩散的方法。

在蛋白质纯化中,透析方法常常用于去除溶液中的低分子量杂质,如盐和小分子有机物。

透析方法的基本原理是将蛋白质溶液与含有较低浓度的缓冲液分隔开,通过半透膜的渗透作用,使溶液中的小分子杂质扩散到缓冲液中,从而实现蛋白质的纯化。

除了上述常用的蛋白质纯化方法外,还有许多其他方法,如亲水交换色谱、逆流电泳、等电点聚焦等。

这些方法的选择取决于所需纯化的蛋白质特性、目标纯化程度和纯化效率等因素。

蛋白质纯化工艺是一项重要的生物技术工作,通过合理选择和组合不同的纯化方法,可以实现对复杂混合物中蛋白质的高效分离和纯化。

蛋白质纯化工艺的研究和应用将为生物科学研究和生物技术开发提供有力支持,也将为蛋白质相关领域的进一步发展带来新的机遇和挑战。

蛋白质分离纯化

蛋白质分离纯化
(2)根据蛋白质旳特征,选择不同旳溶剂进行抽提。 水溶性蛋白用中性缓冲溶液抽提,酸性蛋白用稀碱
性溶液抽提,脂溶性蛋白用表面活性剂抽提等。 (3)粗提: 离心除去固体杂质后,可经过沉淀法、超
滤法、萃取法等处理,得到蛋白质粗制品。 (4)精制:可用层析法、电泳法等进行精制。 (5)成品加工:测定蛋白质旳性质并干燥成成品。
-5℃,25%乙醇沉淀卵清蛋白。
蛋白质旳纯化措施
等电点沉淀法
蛋白质分子在等电点时,净电荷为零,分 子之间旳静电排斥力最小,因而轻易汇集 形成沉淀。
当蛋白质混合物溶液旳pH 被调到某一成份 旳等电点时,则该蛋白质大部或全部将沉 淀出来。而那些等电点高于或低于该pH 旳 蛋白质依然留在溶液中。
该法合用于在等电点pH稳定旳蛋白质。
b. 活性基质与配体结合产生亲和吸附剂
+
基质
c. 待纯化分子与亲和吸附剂结合,与杂质分离
+
+ 杂质
基质 纤维素、聚丙烯酰胺凝胶、 sepharose、sephadex
应用
分离纯化酶、 抗原、抗体 分离纯化核酸 研究酶旳构造与功能
d. 偶联复合物经解离后,得到纯旳待纯化分子
+
蛋白质旳纯化措施
在外电场旳作用下,带电颗粒将向着与其电性 相反旳电极移动,这种现象称为电泳。蛋白质 溶液旳pH值不等于等电点时,蛋白质颗粒均带 有不同旳电荷。因为不同蛋白质旳分子量不同, 所带旳电荷不同,因而在电场中移动旳速度也 不相同。
用已知分子量旳蛋白质作为原则,则能够估算出 不同蛋白质旳分子量。
离心技术
1.离心机类别 一般离心机 6000转/分 高速离心机 2-3万转/分 超速离心机 3万转/分
2.沉降系数(S)概念

蛋白质的分离纯化方法

蛋白质的分离纯化方法

蛋白质的分离纯化方法蛋白质是细胞中的重要生物大分子,具有多样的结构和功能。

为了研究蛋白质的性质和功能,需要将蛋白质从混合样品中分离纯化出来。

蛋白质的分离纯化方法有很多种,主要包括离心法、电泳法、层析法和亲和纯化法等。

下面将逐一介绍这些方法及其原理。

1. 离心法离心法是利用离心机将混合物中的蛋白质分离出来。

首先将细胞裂解,得到细胞裂解液,然后进行离心,以将细胞器、胞外物质和亲粒子(如蛋白质颗粒)分离。

离心可以根据不同物质的相对密度和大小进行分层分离,快速旋转离心机可以很好地分离出不同密度的颗粒。

2. 电泳法电泳法是将带电的蛋白质沿着电场移动,根据蛋白质的带电性质和大小分离的方法。

蛋白质可以根据电荷性质分为阴离子蛋白和阳离子蛋白,也可以根据亲水性质分为亲水性蛋白和疏水性蛋白。

电泳法常用的有SDS-PAGE、等电聚焦电泳等。

其中,SDS-PAGE可以根据蛋白质的分子量进行分离。

3. 层析法层析法是通过蛋白质与载体之间的亲和性或者分离介质之间的亲和性进行分离的方法。

层析法主要分为凝胶层析、离子交换层析、亲合层析和大小排阻层析等。

凝胶层析法是利用凝胶的网格结构来分离蛋白质,如凝胶过滤层析、凝胶过渡层析等。

离子交换层析法是利用蛋白质对离子交换树脂的吸附性质进行分离。

亲合层析法是通过亲和柱中的配体与蛋白质的亲和作用进行分离。

大小排阻层析法是根据蛋白质的分子量和形状进行分离。

4. 亲和纯化法亲和纯化法是利用特定的亲合剂与目标蛋白质之间的特异性亲和性进行分离纯化的方法。

亲和纯化主要包括亲和柱层析法、浸没纯化法、亲和剂电泳法等。

亲和柱层析法是将具有亲和填料的柱子与样品接触,通过洗脱再生的操作,将目标蛋白质从其他组分中分离纯化出来。

浸没纯化法是将特定亲合剂浸泡在蛋白质混合物中,使其与目标蛋白质发生亲和结合,然后以特定条件洗脱目标蛋白质。

亲和剂电泳法是负载亲和剂的凝胶片上进行电泳,使蛋白质与亲和剂结合,再通过电泳将其分离纯化出来。

四种蛋白纯化方法

四种蛋白纯化方法

四种蛋白纯化方法1. 溶液沉淀法溶液沉淀法是一种常用的蛋白纯化方法,适用于从复杂的混合物中分离目标蛋白。

该方法基于蛋白质在不同条件下的溶解度差异,通过添加盐类或有机溶剂来诱导蛋白质的沉淀。

步骤:1.样品制备:将待纯化的样品经过初步处理,如细胞破碎、组织切割等,得到含有目标蛋白的混合物。

2.溶解度测试:在不同条件下(如pH、温度、盐浓度等)测试目标蛋白质的溶解度,并确定最适合其沉淀的条件。

3.沉淀:根据前一步骤确定的最佳条件,向样品中添加盐类或有机溶剂,使目标蛋白质发生沉淀。

可以通过离心将沉淀物与上清液分离。

4.溶解:将沉淀物重新溶解在适当的缓冲液中,得到纯化后的目标蛋白。

优点:•简单易行,不需要复杂的设备和操作。

•适用于从复杂混合物中纯化目标蛋白。

缺点:•可能会导致非特异性沉淀,使得纯化后的蛋白含有杂质。

•沉淀方法对蛋白质的溶解度要求较高,不适用于所有蛋白。

2. 凝胶过滤法凝胶过滤法是一种基于分子大小的蛋白纯化方法,适用于分离不同分子量范围的蛋白。

该方法利用孔径可调的凝胶柱或膜来分离目标蛋白和其他小分子。

步骤:1.样品制备:将待纯化的样品经过初步处理,如细胞破碎、组织切割等,得到含有目标蛋白的混合物。

2.凝胶柱选择:根据目标蛋白的分子量范围选择合适孔径的凝胶柱或膜。

3.样品加载:将样品加载到凝胶柱上,并使用缓冲液进行洗涤,以去除小分子。

4.蛋白洗脱:通过改变缓冲液的组成或pH值,使目标蛋白从凝胶柱上洗脱下来。

5.收集纯化蛋白:将洗脱得到的蛋白收集起来,即可得到纯化后的目标蛋白。

优点:•可以根据分子量范围选择合适的凝胶柱,实现高效分离。

•纯化后的蛋白质纯度较高。

缺点:•操作相对复杂,需要一定的专业知识和技术。

•只适用于分子量差异较大的目标蛋白。

3. 亲和层析法亲和层析法是一种基于生物分子间特异性相互作用的蛋白纯化方法,适用于富含目标蛋白的混合物。

该方法利用目标蛋白与特定配体之间的亲和力进行分离和纯化。

蛋白纯化方法

蛋白纯化方法

蛋白纯化方法一、离心。

离心是一种常用的蛋白纯化方法,它利用蛋白质在不同离心速度下沉降速度的差异来分离蛋白。

通过逐步调整离心速度和时间,可以将混合物中的不同颗粒分离开来,从而得到目标蛋白的富集样品。

离心方法操作简单,适用于大多数蛋白质的初步富集。

二、凝胶过滤层析。

凝胶过滤层析是一种分子大小分离的方法,通过在凝胶柱中筛选不同大小的蛋白质分子,实现蛋白的分离和纯化。

这种方法操作简便,分离效果好,适用于大多数蛋白质的纯化。

三、离子交换层析。

离子交换层析是一种利用蛋白质表面电荷差异进行分离的方法。

在离子交换柱中,蛋白质会根据其表面电荷与离子交换树脂发生相互作用,从而实现蛋白质的分离和纯化。

这种方法操作简单,分离效果好,适用于具有不同电荷特性的蛋白质。

四、亲和层析。

亲和层析是一种利用蛋白质与亲和层析介质之间特异性结合进行分离的方法。

通过选择合适的亲和层析介质,可以实现对特定蛋白质的高效分离和纯化。

这种方法操作简单,适用于特定蛋白质的纯化。

五、逆流层析。

逆流层析是一种利用蛋白质与逆流层析介质之间的亲和性进行分离的方法。

通过逆流层析柱中的逆流洗脱,可以实现对蛋白质的高效分离和纯化。

这种方法操作简单,适用于特定蛋白质的纯化。

总结。

蛋白纯化是生物化学研究中不可或缺的重要步骤,选择合适的纯化方法对于获得高纯度的蛋白样品至关重要。

本文介绍了几种常用的蛋白纯化方法,包括离心、凝胶过滤层析、离子交换层析、亲和层析和逆流层析,希望能为您的实验提供一些参考。

在实际操作中,需要根据目标蛋白的特性和实验要求选择合适的纯化方法,并结合实际情况进行优化,以获得高质量的蛋白样品。

祝您的实验顺利,取得理想的结果!。

蛋白质的纯化

蛋白质的纯化
• 利用有一定孔径范围的多孔凝胶作为固定相, (在其分离范围内)按分子大小将样品中各 组份分离开来。大分子先被洗脱,小分子后 被洗脱。
• 应用
• 脱盐 Sephadex G10、25 • 缓冲溶液交换 • 中间纯化 Sephadex G200 • 精纯 Sephacryl 、Superdex
常用填料
异:作用强弱 用途
亲和色谱
• 是利用生物分子间专一的亲和力而进行 分离的一种层析技术 。例如,抗原-抗 体、酶-底物或抑制剂、激素-受体、 糖蛋白—凝聚素等等。
• 目的蛋白纯品 制备抗体 偶联到基质上 层析分离
常用分析与检测技术
• 含量测定:凯氏定氮法、UV、Lowry 法、BCA法、Bradford法等
+- -+ + -+



+- - +

+-
- 蛋白质表面电荷疏水区域分布示意图

“盐促吸附层析”
在适当高盐浓度下,蛋白质的疏水残基与固定相上 的疏水配基产生吸附作用。
• 特点:它分离效率高,上样量大,特别 适合分离盐析沉淀的样品。
• 填料:烷基琼脂糖凝胶、苯基琼脂糖凝 胶,丁基琼脂糖凝胶,辛基琼脂糖凝胶 等。
常见问题分析
• 不吸附:缓冲溶液PH不对;离子强度太高; • 峰形不稳或出现奇异峰:柱床中有气泡或缓冲
溶液不纯 • 分辨率低:梯度太大;流速太高 • 前沿峰:柱过载;填充效果差;柱需再生 • 峰拖尾:样品在柱滤膜上或凝胶床顶部沉淀 • 基线随梯度上移:盐浓度临近CMC
疏水层析

+- - -+

• 等电点沉淀:其局限是,须事先了解蛋白的PI;且沉淀过程中可 能发生变性和失活,部分蛋白等电点沉淀后不容易溶解,因此较 少用于目的蛋白的沉淀。用于氨基酸、蛋白质及其他两性物质的 沉淀,但此法单独应用较少,多与其他方法结合使用。

常用的蛋白质纯化方法和原理

常用的蛋白质纯化方法和原理

常用的蛋白质纯化方法和原理蛋白质的纯化是生物化学研究中非常重要的一步,纯化蛋白质可以用于结构解析、功能研究、动态过程研究等各种生物学实验。

常用的蛋白质纯化方法有盐析法、凝胶过滤法、离子交换色谱法、亲和色谱法、逆渗透法和层析法等。

下面将对这些方法的原理和步骤进行详细阐述。

1. 盐析法盐析法是根据蛋白质在溶液中的溶解性随盐浓度的变化而变化的原理进行蛋白质的纯化。

该方法是利用蛋白质在高盐浓度下与水结合能力降低,使其从溶液中沉淀出来。

应用盐析法时,需要先调节溶液的盐浓度使蛋白质溶解,然后逐渐加入盐使其过饱和,蛋白质便会析出。

最后通过离心将蛋白质的沉淀物分离,得到纯化的蛋白质。

2. 凝胶过滤法凝胶过滤法是利用凝胶的pores 来分离蛋白质的一种方法。

凝胶通常是聚丙烯酰胺(也称作Polyacrylamide)或琼脂糖。

研究者将蛋白质样品加入到过滤膜上,较小的蛋白质能够通过pores,较大的分子则被排出。

通过选择不同大小的凝胶孔径,可以根据蛋白质的大小来选择合适数目的过滤膜。

凝胶过滤法需要进行缓冲液体积的连续换流,将蛋白质与其他杂质分离开来。

3. 离子交换色谱法离子交换色谱法是利用蛋白质与离子交换基质之间静电吸引力的不同而分离的方法。

离子交换基质通常是富含正离子或负离子的高分子材料。

在离子交换色谱法中,样品溶液在特定的pH 下流经离子交换基质,带有不同电荷的蛋白质能够与基质发生反应,吸附在基质上。

为了获得纯化蛋白质,需要通过梯度洗脱,逐渐改变缓冲液pH 或离子浓度,使吸附在离子交换基质上的蛋白质逐渐释放出来。

4. 亲和色谱法亲和色谱法是利用蛋白质与特定的配体相互作用特异性进行分离的方法。

配体可以是天然物质,如金属离子、辅酶或抗体,也可以是人工合成的结构。

在亲和色谱法中,样品溶液经过含有配体的固定相,与配体发生特异性相互作用,蛋白质与其它组分分离。

然后可以通过改变某些条件(如pH、温度或离子浓度)来洗脱纯化的蛋白质。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

第二部分:蛋白的纯化如何区分蛋白表达在上清还是包涵体?破碎细胞后离心分别收集上清和沉淀,表达的蛋白可能分布在上清中也有可能分布在沉淀中,还有可能是二者中都有分布。

根据我们实验室的经验,超声碎菌之后,如果菌液比较清亮,沉淀比较少,那表达的蛋白基本上是可溶的。

但如果超声完之后,菌液是浑浊的,而且当离心之后,离下的沉淀比较多,而且沉淀的颜色也比较白,那基本上就是包涵体了。

包涵体是基因重组蛋白在大肠杆菌中高水平表达时所形成的无活性的蛋白质聚集体,难溶于氺,可溶于变性剂如尿素,盐酸胍等,其实,包涵体也就是我们常说的不可溶蛋白。

对于后者,可将上清和沉淀分别跑一个PAGE,看看上清中的量能达到多少,对于某些蛋白来说,一部分是以包涵体形式表达,一部分是以可溶的形式表达,而且量也不少,可以满足后续实验的需要,这个时候最好是纯可溶的,因为包涵体即使最后复性,活性也不太可信。

对于沉淀跑SDS-PAGE,如何处理,用什么使其溶解,还有在大肠杆菌中表达的蛋白,在提取过程中,使用什么蛋白提取缓冲液。

沉淀用Buffer B重悬,(组成:8M尿素+10mMTRIS base+100mM NaH2PO4,用NaOH调节pH到8.0),1克沉淀(湿重)加5ml Buffer B,使其充分溶解(可以放在微量震荡器上震荡20min),然后室温下12000转离心20min,留上清,弃沉淀。

取10ul上清加入10ul 2xSDS上样缓冲液,就可以跑PAGE了。

无论是纯可溶蛋白还是包涵体,在菌体裂解这一步我用的都是Lysis Buffer(组成:10mM 咪唑+300mM NaCl+50mM NaH2PO4,用NaOH调节pH到8.0)每克菌体(湿重)加2-5ml Lysis Buffer,充分悬起后,加入溶菌酶4度作用半小时就可以超声破碎了。

包涵体,简单的说就是翻译的蛋白没有正确折叠而聚集在一起形成的,主要的是疏水作用。

实际上就是很多个蛋白分子,这些蛋白并不是交联在一起的,用高浓度的尿素和盐酸胍可以使他们变性,解聚。

电泳检测的话,可以用SDS-PAGE检测,在上样之前,需要用上样缓冲液处理样品,处理后,包涵体也就解聚了,每个蛋白分子与SDS结合,形成了可溶物。

包涵体是不容易破碎的,超声可以破碎菌体释放里面的包涵体,但是不能破碎包涵体;但如果用水煮的话,包涵体会变性,会有一部分可溶于水,所以你跑的上清中有可能有包涵体存在,也有可能没有包涵体;建议:还是先将菌体超声破碎,然后离心,取沉淀和上清再跑一次电泳,如果沉淀上清中都有你要的蛋白,说明表达的结果是部分可溶;如果仅上清有就是可溶性表达;如果仅沉淀中有,就是完全包涵体了。

不过,一般情况下,应该是第一者的可能性大。

包涵体的纯化(一)对于表达在包涵体内的蛋白,可以通过降低诱导温度(可以试试4度诱导过夜)和IPTG的量,降低蛋白的表达速度,从而减少包涵体形成的速度,增加正确折叠蛋白的量等来使目的蛋白不表达在包涵体内达到可溶性表达。

但一般用pET28作为表达质粒且蛋白表达量较大时易形成包涵体。

包涵体:包涵体是指细菌表达的蛋白在细胞内凝集,形成无活性的固体颗粒。

包涵体的组成与特性:一般含有50%以上的重组蛋白,其余为核糖体元件、RNA聚合酶、外膜蛋白ompC、ompF 和ompA等,环状或缺口的质粒DNA,以及脂体、脂多糖等,大小为0.5-1um,难溶于水,只溶于变性剂如尿素、盐酸胍等。

包涵体的形成:主要因为在重组蛋白的表达过程中缺乏某些蛋白质折叠的辅助因子,或环境不适,无法形成正确的次级键等原因形成的。

1、表达量过高,研究发现在低表达时很少形成包涵体,表达量越高越容易形成包涵体。

原因可能是合成速度太快,以至于没有足够的时间进行折叠,二硫键不能正确的配对,过多的蛋白间的非特异性结合,蛋白质无法达到足够的溶解度等。

2、重组蛋白的氨基酸组成:一般说含硫氨基酸越多越易形成包涵体,而脯氨酸的含量明显与包涵体的形成呈正相关。

3、重组蛋白所处的环境:发酵温度高或胞内pH接近蛋白的等电点时容易形成包涵体。

4、重组蛋白是大肠杆菌的异源蛋白,由于缺乏真核生物中翻译后修饰所需酶类,致使中间体大量积累,容易形成包涵体沉淀。

因此有人采用共表达分子伴侣的方法以增加可溶蛋白的比例。

包涵体表达的有利因素:1、可溶性蛋白在细胞内容易受到蛋白酶的攻击,包涵体表达可以避免蛋白酶对外源蛋白的降解。

2、降低了胞内外源蛋白的浓度,有利于表达量的提高。

3、包涵体中杂蛋白含量较低,且只需要简单的低速离心就可以与可溶性蛋白分离,有利于分离纯化。

4、对机械搅拌和超声破碎不敏感,易于破壁,并与细胞膜碎片分离。

菌体破碎一般采用:a 超声波处理法:用一定功率的超声波处理细胞悬液,使细胞急剧震荡破裂。

此法的缺点是在处理过程会产生大量的热,应采取相应降温措施(超声时置于冰上),超声功率、超声间歇时间、超声时间可以自己调整,超声完全了菌液应该变清亮(5-10分钟)。

b反复冻融法:将细胞在-20度以下冰冻,室温融解,反复几次,由于细胞内冰粒形成和剩余细胞液的盐浓度增高引起溶胀,使细胞结构破碎。

c化学处理法: 细菌细胞壁较厚,可采用溶菌酶处理.必要时可将三种方法结合起来使用以使菌体充分破碎在这我们以100 ml菌液为例:(此纯化方法可于室温中进行)诱导表达1 挑取含有重组质粒的菌落,接种于5 ml加有相应抗生素的LB培养基中,37℃振荡培养过夜。

2 以1%的接种量转接到100 ml加有相应抗生素的LB培养基中,37℃振荡培养至OD600=0.6-1.0,先取出300 μl诱导前的菌液,作为对照。

再向锥形瓶中加入IPTG至终浓度为1mmol/L,37℃继续培养3-4 h。

3 取300μl经诱导后的菌液于EP管中,连同诱导前的菌液一起12,000 rpm离心1min后,将上清置于一个新的Eppendorf管中,细胞沉淀用等同于上清体积的ddH2O悬浮,分别制样。

(以80μl样品为例,需加20μl 4×loading buffer,8μl 1M的DTT,52μl上清或沉淀悬浮液)Ni2+亲和柱的制备1 颠倒混匀固化的Ni2+树脂,取1ml装入层析柱。

树脂自然沉降。

2 用3倍柱体积无菌水冲洗树脂。

3 用6倍柱体积1X Binding Buffer(包含6 M 尿素)洗柱,放置待用(4℃)。

包涵体纯化(参照Novagen的纯化protocol)1 以10,000 × g 离心10 min收菌后去上清。

重悬菌体于40 ml 1X Binding Buffer 。

2 超声破碎细胞至菌液应该变清亮。

3 以5,000 × g 离心15 min收集包涵体和细胞碎片。

4 去上清后重悬于20 ml 1X Binding Buffer。

5 超声破碎至悬液应该变清亮。

(在第五步之前可加溶菌酶处理或反复冻融几次以促使菌体破碎。

)6. 以5,000 × g 离心15 min后将沉淀重悬于5 ml 1X Binding Buffer(包含6 M 尿素)并加蛋白酶抑制剂PMSF至终浓度为1mmol/L 。

7 放置冰上1 h 以完全溶解蛋白后以16,000 × g离心30 min去除不溶物质。

并将上清在用Ni2+亲和柱纯化之前用0.45-μm 的滤膜过滤。

纯化带组氨酸的重组蛋白1 将过滤后的样品上柱,使流速降低以使样品与Ni2+树脂充分结合。

2 再用十倍体积的1X Binding Buffer(包含6 M 尿素)过柱。

3 用1X Wash Buffer(包含6 M 尿素)洗柱。

至流过液A280<0.01且基本保持水平。

(大约1~2h)4 用1X Elute Buffer(包含6 M 尿素)结合的蛋白,并开始收集样品(1ml/管),直至A280又恢复至基准线。

收集的蛋白SDS-PAGE检测蛋白纯度。

纯化蛋白的透析和冻干1 透析袋预处理:用10mmol/L NaHCO3,1mmolEDTA煮沸透析袋30min;再用ddH2O煮10min。

2 将蛋白溶液移入透析袋。

3 将其放入10倍体积以上的含3 M 尿素的去离子水中,用磁力搅拌器搅拌,于4℃透析。

透析液中的尿素浓度以3 M—1.5 M—0.75M—0M 递减。

4 透析完成后将蛋白质溶液离心取上清,每500µl分到一个1.5mlEP管中,于真空冻干机(MAXI Dry Lyo)中冻干。

冻干的蛋白溶于PBS,SDS-PAGE检测蛋白纯度和降解程度。

5 用完的透析袋用去离子水洗净并煮沸10min,于20%乙醇中保存。

Ni2+亲和柱的后处理和重生1 纯化完毕后,Ni2+柱用去离子水过柱1~2h,再用20%乙醇过柱1~2h。

2 为保证亲和柱的活性,可进行再生先用下列试剂依次冲洗层析柱:2倍体积的6mol/L盐酸胍,0.2mol/L乙酸;5倍体积水;2倍体积2%SDS;1倍体积25%、50%、75%乙醇;5倍体积乙醇;1倍体积75%、50%、25%乙醇;1倍体积水;5倍体积100mmol/L EDTA;1倍体积水。

再用小于2倍体积的0.1mol/L NiSO4溶液再生,用水洗,最后用平衡缓冲液平衡。

8X Binding Buffer (8X = 4 M NaCl, 160 mM Tris-HCl, 40 mM imidazole, pH 7.9)8X Wash Buffer (8X = 4 M NaCl, 160 mM imidazole, 160 mM Tris-HCl, pH 7.9)4X Elute Buffer (4X = 4 M imidazole, 1 M NaCl, 80 mM Tris-HCl, pH 7.9)加入尿素的溶液需现配现用。

此外1X Wash Buffer中的咪唑浓度为20~60 mM,在实验中可依不同情况加以调节。

包涵体复性问题注意:在有的复性过程中有蛋白沉淀析出,有建议表示:甘氨酸、缬氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、精氨酸有助溶作用(透析液中加入了1%的甘氨酸和5%的甘油,有一定的助溶效果)。

低分子化合物脲、盐酸胍、烷基脲、以及碳酸酰胺类等,在非变性浓度下是很有效的促进剂,都可阻止蛋白聚集;Tris对蛋白质复性有促进作用;EDTA可以防止蛋白降解对于包涵体复性,一般在尿素浓度4M左右时复性过程开始,到2M 左右时结束。

此外复性过程蛋白浓度不宜过大,一般为0.1-0.2mg/m。

复性原则1 低浓度(可稀释后再进行透析)2 平缓梯度(尿素浓度和pH:最适pH值范围为8.0-9.0之间)3 低温(温度适宜选择4℃)包涵体纯化(二)----(2010-7-31更新)当蛋白大量表达在包涵体且不易用NI2+柱纯化下来的时候,可以用以下的方法进行包涵体的洗涤纯化。

相关文档
最新文档