蛋白质纯化

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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。

蛋白质分离纯化的原理

蛋白质分离纯化的原理

蛋白质分离纯化的原理
蛋白质分离纯化的原理主要基于不同蛋白质之间的化学性质和生物活性的差异。

以下是一些常用的蛋白质分离纯化原理:
1. 尺寸排除层析(Size Exclusion Chromatography):利用各种不同孔径的柱填料,通过蛋白质在柱中流动时,根据分子量的大小来进行分离。

较大分子量的蛋白质会逐渐流过柱床,而较小分子量的蛋白质则会进入柱床的孔隙中。

2. 亲和层析(Affinity Chromatography):利用蛋白质与特定配体之间的亲和性进行分离。

通常在柱填料上固定对目标蛋白质有选择性结合的配体,通过向柱中加入蛋白质混合物,目标蛋白质可以与柱填料上的配体结合,而其他非特异性结合的蛋白质则会迅速流出。

最后,通过改变条件,如改变pH或加入竞争性配体,可以使目标蛋白质从柱上解离。

3. 离子交换层析(Ion Exchange Chromatography):利用蛋白质与固定的离子交换基团之间的静电相互作用进行分离。

在柱填料上固定有阴离子交换基团的柱填料,当蛋白质混合物从柱中通过时,具有不同电荷的蛋白质会与柱填料上的离子交换基团发生相互作用,从而实现分离。

4. 疏水层析(Hydrophobic Interaction Chromatography):利用蛋白质与柱填料上的疏水基团之间的疏水相互作用进行分离。

在柱填料上固定有疏水基团,当蛋白质混合物从柱中通过时,具有较强疏水性的蛋白质会与柱填料上的疏水基团发生相互作用,从而实现分离。

这些方法经常结合使用,以提高对目标蛋白质的纯化程度和产量。

在实际应用中,选择适当的分离纯化方法还需要考虑蛋白质性质、产量要求以及研究目的等因素。

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。

蛋白质纯化的方法

蛋白质纯化的方法

蛋白质纯化的方法
蛋白质纯化是从复杂的混合物中分离出目标蛋白质的过程。

常用的蛋白质纯化方法包括:
1. 色谱:色谱是最常用的蛋白质纯化方法之一。

其中,离子交换色谱、凝胶过滤色谱、亲和色谱和逆向相色谱等都被广泛应用于蛋白质纯化。

2. 均一化:均一化是通过一系列技术将蛋白质从混合物中直接分离出来,如超声波、高压均质和离心等。

3. 电泳:凝胶电泳包括聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)和聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)等,常用于蛋白质的初步分离和纯化。

4. 过滤和浓缩:通过蛋白质的大小和分子量差异,利用滤膜和纤维素中心质等材料进行蛋白质的过滤和浓缩。

5. 溶剂析:溶剂析是利用溶剂中溶解度的突然变化,将蛋白质从某一浓度下聚集到另一浓度下。

6. 透析:透析是将混合物中的蛋白质通过半透膜与透析液进行分离,透析液可以去除杂质,同时保留目标蛋白质。

这些方法可以单独应用,也可以进行组合使用,以达到最佳的蛋白质纯化效果。

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!。

蛋白纯化面试知识问答

蛋白纯化面试知识问答

蛋白纯化面试知识问答什么是蛋白纯化?蛋白纯化是指从复杂的混合物中分离出目标蛋白质的过程。

蛋白纯化的目的是获得高纯度的目标蛋白质,以便于进一步的研究和应用。

为什么需要蛋白纯化?蛋白质在生物学和生物技术研究中起着重要的作用,但在生物体内存在大量其它分子,如其他蛋白质、核酸、小分子等。

为了研究和利用目标蛋白质,需要将其从复杂的混合物中分离出来,获得高纯度的样品。

蛋白纯化的步骤有哪些?蛋白纯化通常包括以下步骤:1.细胞破碎:将含有目标蛋白质的细胞破碎,释放蛋白质。

2.澄清:通过离心等方法去除细胞碎片、细胞核和细胞器等杂质。

3.分离:利用不同的分离技术,如层析、电泳等,将目标蛋白质与其他蛋白质分离。

4.纯化:通过进一步的分离步骤,获得高纯度的目标蛋白质。

5.洗脱:将目标蛋白质从分离介质中洗脱。

6.浓缩:将洗脱的目标蛋白质浓缩得到较小的体积。

常用的蛋白纯化技术有哪些?常用的蛋白纯化技术包括:1.柱层析:包括亲和层析、离子交换层析、凝胶过滤层析等。

根据目标蛋白质的性质选择不同的柱层析方法。

2.电泳技术:包括凝胶电泳、等电聚焦等。

通过蛋白质的电荷、大小和形状等特性进行分离。

3.过滤技术:包括超滤、微滤等。

根据蛋白质的大小选择合适的滤膜进行分离。

什么是亲和层析?亲和层析是一种利用目标蛋白质与特定配体之间的亲和力进行蛋白纯化的技术。

亲和层析常用于从复杂的混合物中高效选择性地纯化目标蛋白质。

亲和层析的原理是什么?亲和层析的原理是利用目标蛋白质与配体之间的特异性相互作用。

配体可以是金属离子、抗体、亲和标签等,通过与目标蛋白质结合,实现目标蛋白质的分离纯化。

亲和层析的步骤有哪些?亲和层析通常包括以下步骤:1.准备亲和树脂:将具有亲和配体的树脂填充到柱子中。

2.样品加载:将样品溶液加到亲和树脂柱上,使目标蛋白质与配体结合。

3.洗脱:通过改变洗脱缓冲液的条件,将目标蛋白质从亲和树脂上洗脱下来。

4.收集纯化的目标蛋白质溶液。

什么是凝胶过滤层析?凝胶过滤层析是一种基于蛋白质大小分离的蛋白纯化技术。

蛋白纯化课件ppt

蛋白纯化课件ppt

5. 收集洗脱液并进行检测,确 定蛋白质的纯度和浓度。
6. 对实验结果进行分析和总结 。
实验操作流程
实验前准备
确保实验器材和试剂 的清洁和完好,准备 好实验记录本。
样品处理
将蛋白质样品加入离 心机中进行离心分离 ,收集上清液。
层析分离
使用注射器将上清液 注入层析柱中,根据 蛋白质的性质选择合 适的洗脱液进行洗脱 。
3
食品加工技术优化
研究食品加工过程中蛋白质的变化和作用,优化 加工工艺。
环境监测领域
污染物的生物标志物
纯化特定环境污染物结合的蛋白,作为污染物存在的生物 标志物。
生态毒理学研究
纯化环境中的毒性蛋白,研究其对生态系统的影响和作用 机制。
生态修复与治理
利用纯化的微生物降解酶,研究环境修复和治理的新方法 。
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应用
凝胶过滤法常用于分离纯化蛋白质、 酶、核酸等生物大分子,尤其适用于 分离分子量相近的蛋白质或多肽。
CHAPTER 03
蛋白纯化的步骤
样品准备
样品来源
选择合适的生物样品,如 细胞、组织或培养液,确 保样品中目标蛋白的含量 较高。
细胞破碎
采用物理或化学方法破碎 细胞,释放细胞内的蛋白 质。
去除杂质
通过离心、过滤等方法去 除细胞碎片、颗粒物等杂 质。
粗分离
离心分离
根据蛋白质的密度和大小差异,采用离心法 进行初步分离。
沉淀与溶解
通过调节溶液的pH值、离子强度或添加有机溶剂, 使蛋白质沉淀,再通过溶解将蛋白质重新溶解在适 宜的缓冲液中。
凝胶电泳分离
利用电泳技术将蛋白质在凝胶上进行分离, 根据蛋白质的电荷和大小进行分离。
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蛋白质纯化蛋白质的分离纯化在生物化学研究应用中使用广泛,是一项重要的操作技术。

一个典型的真核细胞可以包含数以千计的不同蛋白质,一些含量十分丰富,一些仅含有几个拷贝。

为了研究某一个蛋白质,必须首先将该蛋白质从其他蛋白质和非蛋白质分子中纯化出来。

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。

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。

蛋白质纯化的一般注意事项在进行任何一种蛋白质纯化得时候,都要时刻注意维护它的稳定,保护它的活性,有一些通用的注意事项需要牢记,它们包括:1.操作尽可能置于冰上或者在冷库内进行。

2.不要太稀,蛋白浓度维持在μg/mL~mg/mL。

3.合适的pH,除非是进行聚焦层析,所使用的缓冲溶液pH避免与pI相同,防止蛋白质的沉淀。

4.使用蛋白酶抑制剂,防止蛋白酶对目标蛋白的降解;在纯化细胞中的蛋白质时,加入DNA 酶,降解DNA,防止DNA对蛋白的污染。

5.避免样品反复冻融和剧烈搅动,以防蛋白质的变性。

6.缓冲溶液成分尽量模拟细胞内环境。

7.在缓冲溶液中加入0.1~1mmol/L DTT(或β-巯基乙醇),防止蛋白质的氧化。

8.加1~10mmol/L EDTA金属螯合剂,防止重金属对目标蛋白的破坏。

9.使用灭菌溶液,防止微生物生长。

蛋白质纯化的一般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,动物材料应先提出结缔组织和脂肪组织,种子材料应先去壳甚至去种皮以免手单宁等物质的污染,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。

破碎细菌细胞壁的常用方法有超声波破碎,与砂研磨、高压挤压或溶菌酶处理等。

组织和细胞破碎后,选择适当的缓冲液把所要的蛋白提取出来。

细胞碎片等不溶物用离心或过滤的方法除去。

如果所要的蛋白主要集中在某一细胞组分,如细胞核、染色体、核糖体或可溶性细胞质等,则可利用差速离心的方法将它们分开,收集该细胞组分作为下步纯化的材料。

如果碰上所要蛋白是与细胞膜或膜质细胞器结合的,则必须利用超声波或去污剂使膜结构解聚,然后用适当介质提取。

2. 粗分级分离:当蛋白质提取液(有时还杂有核酸、多糖之类)获得后,选用一套适当的方法,将所要的蛋白与其他杂蛋白分离开来。

一般这一步的分离用盐析、等电点沉淀和有机溶剂分级分离等方法。

这些方法的特点是简便、处理量大,既能除去大量杂质,又能浓缩蛋白溶液。

有些蛋白提取液体积较大,又不适于用沉淀或盐析法浓缩,则可采用超过滤、凝胶过滤、冷冻真空干燥或其他方法进行浓缩。

3.细分级分离:样品经粗分级分离以后,一般体积较小,杂蛋白大部分已被除去。

进一步纯化,一般使用层析法包括凝胶过滤、离子交换层析、吸附层析以及亲和层析等。

必要时还可选择电泳法,包括区带电泳、等电点聚焦等作为最后的纯化步骤。

用于细分级分离的方法一般规模较小,但分辨率很高。

结晶是蛋白质分离纯化的最后步骤。

尽管结晶过程并不能保证蛋白一定是均一的,但是只有某种蛋白在溶液中数量上占有优势时才能形成结晶。

结晶过程本身也伴随着一定程度的纯化,而重结晶又可除去少量夹杂的蛋白。

由于结晶过程中从未发现过变性蛋白,因此蛋白的结晶不仅是纯度的一个标志,也是断定制品处于天然状态的有力指标。

蛋白质配体分离方法蛋白质配体分离方法是分离蛋白质的一种极为有效的方法,它经常只需经过一步处理即可使某种待提纯的蛋白质从很复杂的蛋白质混合物中分离出来,而且纯度很高。

这种方法是根据某些蛋白质与另一种称为配体(Ligand)的分子能特异而非共价地结合。

其基本原理:蛋白质在组织或细胞中是以复杂的混合物形式存在,每种类型的细胞都含有上千种不同的蛋白质,因此蛋白质的分离(Separation),提纯(Purification)和鉴定(Characterization)是中的重要的一部分,至今还没的单独或一套现成的方法能移把任何一种蛋白质从复杂的混合蛋白质中提取出来,因此往往采取几种方法联合使用。

蛋白质纯化盐析法蛋白质纯化的盐析法:中性盐对蛋白质的溶解度有显著影响,一般在低盐浓度下随着盐浓度升高,蛋白质的溶解度增加,此称盐溶;当盐浓度继续升高时,蛋白质的溶解度不同程度下降并先后析出,这种现象称为蛋白质纯化盐析法盐析。

蛋白纯化离子交换层析法蛋白纯化离子交换层析法有剂和离子交换剂当被分离的蛋白质溶液流经离子交换层析柱时,带有与离子交换剂相反电荷的蛋白质被吸附在离子交换剂上,随后用改变pH或办法将吸附的蛋白质洗脱下来。

蛋白质纯化有机溶剂提取蛋白质纯化有机溶剂提取的原理是:与水互溶的有机溶剂(如甲醇、乙醇)能使一些蛋白质在水中的溶解度显著降低;而且在一定温度、pH值和离子强度下,引起蛋白质沉淀的有机溶剂的浓度不同,因此,控制有机溶剂的浓度可以分离纯化蛋白质。

例如,在冰浴中磁力搅拌下,在4℃预冷的培养液中缓慢加入乙醇(-25℃),可以使冰核蛋白析出,从而纯化冰核蛋白。

由于在室温下,有机溶剂不仅能引起蛋白质的沉淀,而且伴随着变性。

因此,通常要将有机溶剂冷却,然后在不断搅拌下加入有机溶剂防止局部浓度过高,蛋白质变性问题就可以很大程度上得到解决。

对于一些和脂质结合比较牢固或分子中极性侧链较多、不溶于水的蛋白质,可以用乙醇、丙酮和丁醇等有机溶剂提取,它们有一定的亲水性和较强的亲脂性,是理想的提取液。

冷乙醇分离法提取免疫球蛋白最早由Cohn于1949年提出,用于制备丙种球蛋白。

冷乙醇法也是目前WHO规程和中国生物制品规程推荐的方法,不仅分辨率高、提纯效果好、可同时分离多种成分,而且有抑菌、清除和灭病毒的作用。

蛋白质药物的分离蛋白质的分离:一、根据蛋白质溶解度不同的分离1、蛋白质的盐析法:中性盐对蛋白质的溶解度有显著影响,一般在低盐浓度下随着盐浓度升高,蛋白质的溶解度增加,此称盐溶;当盐浓度继续升高时,蛋白质的溶解度不同程度下降并先后析出,这种现象称盐析。

2、等电点沉淀法:蛋白质在静电状态时颗粒之间的静电斥力最小,因而溶解度也最小,各种蛋白质的等电点有差别,可利用调节溶液的pH达到某一蛋白质的等电点使之沉淀,但此法很少单独使用,可与盐析法结合用。

3、低温有机溶剂沉淀法:用与水可混溶的有机溶剂,甲醇,乙醇或丙酮,可使多数蛋白质溶解度降低并析出,此法分辨力比盐析高,但蛋白质较易变性,应在低温下进行。

二、根据蛋白质分子大小的差别的分离方法1、透析与超滤:透析法是利用半透膜将分子大小不同的蛋白质分开。

超滤法是利用高压力或离心力,强使水和其他小的溶质分子通过半透膜,而蛋白质留在膜上,可选择不同孔径的泸膜截留不同分子量的蛋白质。

2、凝胶过滤法:也称分子排阻层析或分子筛层析,这是根据分子大小分离蛋白质混合物最有效的方法之一。

柱中最常用的填充材料是葡萄糖凝胶(Sephadex ged)和琼脂糖凝胶(agarose gel)。

三、根据蛋白质带电性质进行分离1、电泳法:各种蛋白质在同一pH条件下,因分子量和电荷数量不同而在电场中的迁移率不同而得以分开。

值得重视的是等电聚焦电泳,这是利用一种两性电解质作为载体,电泳时两性电解质形成一个由正极到负极逐渐增加的pH梯度,当带一定电荷的蛋白质在其中泳动时,到达各自等电点的pH位置就停止,此法可用于分析和制备各种蛋白质。

2、离子交换层析法:离子交换剂有阳离子交换剂(如:羧甲基纤维素;CM-纤维素)和阴离子交换剂(二乙氨基乙基纤维素),当被分离的蛋白质溶液流经离子交换层析柱时,带有与离子交换剂相反电荷的蛋白质被吸附在离子交换剂上,随后用改变pH或离子强度办法将吸附的蛋白质洗脱下来。

四、根据配体特异性的分离方法-亲和色谱法亲和层析法(aflinity chromatography)是分离蛋白质的一种极为有效的方法,它经常只需经过一步处理即可使某种待提纯的蛋白质从很复杂的蛋白质混合物中分离出来,而且纯度很高。

这种方法是根据某些蛋白质与另一种称为配体(Ligand)的分子能特异而非共价地结合。

其基本原理:蛋白质在组织或细胞中是以复杂的混合物形式存在,每种类型的细胞都含有上千种不同的蛋白质,因此蛋白质的分离(Separation),提纯(Purification)和鉴定(Characterization)是生物化学中的重要的一部分,至今还没的单独或一套现成的方法能移把任何一种蛋白质从复杂的混合蛋白质中提取出来,因此往往采取几种方法联合使用。

蛋白质分离纯化主要方法(1)根据分子大小不同的分离方法:透析和超过滤(利用蛋白质分子不能通过半透膜的性质);密度梯度离心(蛋白质在介质中离心时质量和密度较大的颗粒沉降较快);凝胶过滤(一种柱层析)(2)利用溶解度差别分离:(等电点沉淀法)由于蛋白质分子在等电点时净电荷为零,减少了分子间静电斥力,因而容易聚集沉淀,此时溶解度最小);盐溶与盐析(利用一定浓度盐溶液增大或减小蛋白质的溶解度)(3)根据电荷不同的分离方法,主要包括电泳和离子交换层析分离;(4)蛋白质的选择吸附分离(利用颗粒吸附力的强弱不同达到分离目的)(5)根据配体特性的分离—亲和层析(利用蛋白质分子与另一种称为配体的分子能够特异而非共价地结合这一生物性质)(6)低温有机溶剂沉淀法: 用与水可混溶的有机溶剂,甲醇,乙醇或丙酮,可使多数蛋白质溶解度降低并析出,此法分辨力比盐析高,但蛋白质较易变性,应在低温下进行。

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