蛋白质提取与纯化技术总结

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蛋白质分离与纯化技术的原理及方法

蛋白质分离与纯化技术的原理及方法

蛋白质分离与纯化技术的原理及方法蛋白质是生物体内重要的基本分子组成,对于维持正常生命活动和疾病诊断都具有重要的意义。

但是,大多数蛋白质在生物体内含量非常低,而其他非蛋白质物质影响蛋白质的检测和分离,因此需要分离和纯化。

本文将详细介绍蛋白质分离与纯化技术。

一、蛋白质分离技术的原理蛋白质分离技术是指根据生物分子的特异性,将混合的蛋白质样品分离为纯度高的蛋白质样品的一种技术。

蛋白质分离技术主要基于蛋白质之间不同的特异性,如不同蛋白质之间的分子量、等电点、亲和性、化学性质等。

目前,常用的蛋白质分离技术包括血凝素亲和层析,酸碱沉淀,凝胶过滤层析,离子交换层析等。

在这些技术中,用于分离纯化特定蛋白质的介质通常都是指具有某种亲和性的化合物。

例如,离子交换层析的介质是酰胺基结构化支链多孔聚合物,允许基于蛋白质的带电性进行区分和分离。

二、蛋白质纯化技术的原理在蛋白质的分离基础上,蛋白质纯化技术是指将分离出来的蛋白质再次通过特殊的操作方法,使蛋白质纯度相对较高,以获取更精确的蛋白质信息。

纯化方法的选择和分离方法的选择有关。

一般而言,蛋白质分离后,样品中常常含有一定的杂质。

因此,在纯化前应该清洁样品。

清洁样品的方法可以是简单的酸洗化或钠氢硝酸纯化。

为了获得高纯度的蛋白质,需要使用更高效的纯化方法,如离子交换,凝胶过滤,凝胶电泳等。

除此之外,还有一些高端的纯化技术如傅立叶红外显微光谱(FTIR),二维蛋白质凝胶电泳,蛋白质结构分析和序列识别等。

这些纯化技术在制备高纯度蛋白质样品中都有广泛的应用。

三、蛋白质分离和纯化的方法(一)离子交换层析技术离子交换是分离和分析离子化合物的一种方法,其原理是根据样品分子溶液里的离子性质(酸性或碱性)将蛋白质通过介质分离。

离子交换层析主要分为阴离子交换(AEC)和阳离子交换(CEC)两种,每种层析介质都包括两种类型的树脂:强的交换树脂(强酸性或强碱性)和弱的交换树脂。

强交换树脂具有极高的层析能力和选择性,但有时会在操作中造成带电蛋白质的不良堵塞。

生物蛋白质分离知识点归纳总结

生物蛋白质分离知识点归纳总结

生物蛋白质分离知识点归纳总结蛋白质分离是生物化学和分子生物学研究中的重要技术。

它涉及到从复杂的生物样本中提取、纯化和分析蛋白质。

以下是对蛋白质分离技术的一些关键知识点的归纳总结:1. 蛋白质分离的原理:- 分子大小:利用不同蛋白质的分子量差异,通过凝胶过滤层析进行分离。

- 电荷差异:通过离子交换层析,根据蛋白质在不同pH值下的电荷差异进行分离。

- 疏水性:利用疏水相互作用层析,根据蛋白质的疏水性强弱进行分离。

- 亲和力:通过亲和层析,利用特定配体与目标蛋白质的亲和力进行分离。

2. 常用的蛋白质分离技术:- 凝胶过滤层析(Size Exclusion Chromatography, SEC):根据蛋白质的大小进行分离,大分子先流出,小分子后流出。

- 离子交换层析(Ion Exchange Chromatography, IEC):根据蛋白质的电荷差异进行分离,正电荷的蛋白质在低pH下吸附,负电荷的蛋白质在高pH下吸附。

- 疏水相互作用层析(Hydrophobic Interaction Chromatography, HIC):根据蛋白质的疏水性进行分离,疏水性较强的蛋白质先被吸附。

- 亲和层析(Affinity Chromatography):利用特定的配体与目标蛋白质的高亲和力进行特异性分离。

- 电泳技术:如SDS-PAGE,根据蛋白质的分子量进行分离。

3. 蛋白质分离的策略:- 预处理:包括细胞破碎、蛋白质提取和初步纯化。

- 多步骤纯化:通常需要通过多种层析技术组合,逐步提高蛋白质的纯度。

- 分析与鉴定:利用质谱等技术对纯化后的蛋白质进行鉴定和定量分析。

4. 蛋白质分离的影响因素:- 蛋白质的稳定性:在分离过程中需要考虑蛋白质的稳定性,避免变性或降解。

- 缓冲液的选择:缓冲液的pH值、离子强度和组成都会影响蛋白质的分离效果。

- 温度和压力:温度和压力的变化会影响蛋白质的折叠状态和相互作用,进而影响分离效果。

蛋白质制备与纯化技术

蛋白质制备与纯化技术

蛋白质制备与纯化技术蛋白质是构成生物体的基本结构和功能单位,同时也是药物、食品和保健品等领域的重要成分。

在蛋白质制备和纯化方面,先进的技术和设备是保证蛋白质质量和产量的重要因素。

一、蛋白质制备技术蛋白质的制备技术主要包括两个方面,即蛋白质表达和蛋白质提取。

1. 蛋白质表达技术蛋白质表达技术主要是将目标基因克隆到表达载体中,将该载体转化到宿主细胞中,通过细胞内部的转录、翻译等过程合成目标蛋白。

目前常用的表达系统包括大肠杆菌、酵母、哺乳动物细胞等。

大肠杆菌是常用的表达宿主,它的表达速度快、容易扩大生产规模,但对其中毒素的清除和蛋白折叠等问题需要注意。

酵母的表达速度较慢,但能够保证正确的蛋白折叠和修饰,因此适合生产高质量的蛋白质。

哺乳动物细胞的表达速度较慢,但能够产生与人类蛋白类似的翻译后修饰,适合生产人用药物。

2. 蛋白质提取技术蛋白质提取技术是将表达细胞中合成的蛋白质从细胞内部提取出来。

蛋白质提取的方法多种多样,常见的包括超声波法、高压法、离心法、柱层析法等。

超声波法是应用超声波能量对细胞进行破碎,释放蛋白质的方法,适用于快速且经济的蛋白质提取。

高压法则是利用高压水流对细胞进行破碎,适用于大规模的蛋白质提取。

离心法是利用离心力分离细胞破碎液中的蛋白质,适用于提取小量的蛋白质。

柱层析法则是利用化学亲和性、分子大小等原理进行蛋白质分离,适用于高纯度的蛋白质提取。

二、蛋白质纯化技术蛋白质表达和提取后,需要经过纯化才能得到高质量的蛋白质产品。

纯化技术主要包括分子量筛选、电泳分离、柱层析和膜分离等方法。

1. 分子量筛选分子量筛选是指利用分子量大小的差异将蛋白质分离开来。

常用的方法包括SDS-PAGE、蛋白质密度梯度离心、质谱等。

SDS-PAGE是利用SDS(十二烷基硫酸钠)等离子体将蛋白质按照分子量大小进行分离的方法,适用于小规模的蛋白质样品。

蛋白质密度梯度离心则是利用不同密度的梯度将蛋白质进行分离,适用于大规模的蛋白质纯化。

蛋白质提取的方法和原理

蛋白质提取的方法和原理

蛋白质提取的方法和原理蛋白质提取是生物化学研究中一项非常重要的工作,它是通过化学或物理方法将目标蛋白质从混合物中提取出来,并获得纯度较高的蛋白样品。

蛋白质提取的方法和原理可以根据不同的需求和样本特点而有所区别,下面我将从样品处理、细胞破碎、蛋白质分离、纯化等方面详细介绍蛋白质提取的常用方法和原理。

一、样品处理样品的类型有很多,包括动物组织、细胞、血液等,每种样品的提取方法都有一定差异。

一般来说,细胞或组织样本在提取之前需要冷冻保存,并进行快速破碎以避免蛋白质降解。

对于血液样本,需要血样离心分离血浆或红细胞,再进行提取。

二、细胞破碎细胞破碎是蛋白质提取的关键步骤,目的是破坏细胞膜和细胞器,并释放蛋白质。

常见的细胞破碎方法有机械破碎、超声波破碎和化学法。

1. 机械破碎机械破碎是最常用的细胞破碎方法之一,可以通过碾磨、研磨、切割等方式破坏细胞。

例如,将样品置于液氮中冷冻后,使用研钵和研杵进行研磨,将细胞研磨成粉末状。

2. 超声波破碎超声波破碎是利用高频高能量的超声波震荡来破碎细胞,通常是在冷冻样品和显微量水中进行。

超声波的震荡可以高效破坏细胞和细胞器,并释放蛋白质。

3. 化学法化学法通常是通过加入化学试剂来破坏细胞。

例如,使用洗涤剂(如SDS、Triton X-100)可以溶解细胞膜,释放细胞内的蛋白质。

三、蛋白质分离蛋白质提取后,需要对蛋白质进行分离,去除杂质和其他成分。

1. 离心离心是最常用的蛋白质分离方法之一,通过不同速度的离心来分离蛋白质。

一般来说,较重的细胞碎片、细胞器和沉淀物会沉积在离心管的底部,而较轻的蛋白质上清液则在上方。

2. 电泳电泳是利用电场将带电蛋白质分离的技术。

常见的电泳方法有SDS-PAGE和凝胶过滤层析等。

SDS-PAGE可以根据蛋白质的大小和电荷来分离,凝胶过滤层析则可以根据蛋白质的分子量和渗透性进行分离。

四、蛋白质纯化蛋白质分离后,还需要进行纯化以获得较高纯度的蛋白样品。

蛋白纯化年度工作总结汇报

蛋白纯化年度工作总结汇报

蛋白纯化年度工作总结汇报蛋白纯化是一项关键的科学研究工作,常用于生物医药领域的蛋白质结构与功能研究、新药研发和疾病诊断治疗等领域。

在过去的一年里,本实验室团队针对蛋白纯化的各个环节,进行了深入的研究和实践。

本文将对我们的年度蛋白纯化工作进行综述和总结。

1. 研究目标和背景首先,让我们回顾一下我们的研究目标和背景。

我们团队的主要目标是通过蛋白纯化技术,获得高纯度的蛋白样本,以进行相关的研究。

我们的研究重点是一种与肿瘤发生和发展密切相关的蛋白质,该蛋白质在肿瘤细胞中扮演着重要角色。

2. 选择合适的纯化方法在蛋白纯化的过程中,选择合适的纯化方法是至关重要的。

我们首先进行了蛋白质的整体性质分析,包括分子量、等电点和亲水性等特性。

根据这些特性,我们选择了亲和层析和离子交换层析作为蛋白纯化的关键方法。

我们使用了Ni-NTA亲和树脂用于结合靶蛋白,而离子交换树脂则用于分离目标蛋白与其他杂质的混合物。

3. 优化纯化条件为了提高蛋白纯化的纯度和产率,我们进行了大量的优化实验。

我们改变了各种条件,如洗脱缓冲液的PH值、盐浓度和洗脱浓度,以找到最适宜的条件。

此外,我们还测试了不同洗涤剂的效果,包括甲基-β-硫代半乳糖苷(β-甲基硫代葡萄糖苷酸)和十二烷基葡萄糖苷(十二烷基葡萄糖苷),以及多肽酶抑制剂的添加。

4. 结果和讨论经过多次实验和优化,我们成功地获得了高纯度的目标蛋白样本。

通过SDS-PAGE检测和Western Blot验证,我们确定了目标蛋白的存在,并排除了其他杂质的干扰。

此外,我们还使用质谱法对纯化蛋白进行了验证,并与已知质谱数据进行了比对。

5. 蛋白样本的应用最后,我们对获得的高纯度蛋白样本进行了一系列的功能性研究。

我们在细胞实验中检测了蛋白的生物活性,并评估了其对细胞功能的影响。

此外,我们还进行了一系列的结构研究,利用X射线晶体学和核磁共振技术,探索了蛋白的三维结构和相互作用。

综上所述,我们的年度蛋白纯化工作取得了可喜的成果。

蛋白质纯化方法总结

蛋白质纯化方法总结

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(如果做不到呢?比如蛋白以包涵体形式存在),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(为什么呢)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。

蛋白质分离和纯化的方法和技术

蛋白质分离和纯化的方法和技术

蛋白质分离和纯化的方法和技术蛋白质是生命体中极其重要的一种物质,它是细胞的基本组成单位,参与了多种生物学过程。

研究蛋白质在细胞中的功能与结构,需要对蛋白质进行高效、可靠的分离和纯化。

本文将介绍常用的蛋白质分离和纯化的方法和技术。

一、离子交换层析离子交换层析是分离蛋白质最常用、最成熟的方法之一。

其原理是利用蛋白质的电荷性质与离子交换树脂的对应性质,进行蛋白质的分离。

离子交换树脂可分为正离子交换树脂和负离子交换树脂两种类型。

正离子交换树脂的功能基团有负电荷,故可吸附具有正电荷的物质,例如氨基酸、多肽或蛋白质N端等;负离子交换树脂的功能基团有正电荷,故可吸附具有负电荷的物质,例如天冬氨酸、谷氨酸、磷酸基或蛋白质C端等。

根据目标蛋白质的电荷性质,选择合适的离子交换树脂进行分离。

离子交换层析速度较快,可分离多种电荷性质的蛋白质,但对样品的盐浓度要求较高,易受pH和盐浓度的影响,操作时需谨慎。

二、凝胶过滤层析凝胶过滤层析是利用孔径大小对蛋白质进行分离的方法。

凝胶过滤层析常用的凝胶有玻璃纤维、纤维素等。

玻璃纤维凝胶一般有不同的颗粒大小,大的颗粒孔径大,小的颗粒孔径小。

蛋白质分子较小,可通过大孔径的颗粒进入凝胶孔隙,而较大的物质被挡在颗粒外部无法穿过凝胶。

因此,蛋白质经过凝胶时易出现分子量排阻效应,使得小分子在大分子之前流出,从而实现了蛋白质的分离。

凝胶过滤层析操作简单,无需特殊设备或条件,但分离程度相对较低,不适宜纯化目标蛋白质。

三、亲和层析亲和层析是利用蛋白质与亲和柱中特定配体发生特异性结合,从而对蛋白质进行分离的方法。

亲和层析适用于具有特定结构、功能或序列的蛋白质,例如抗体、标签化蛋白、细胞受体等。

常见的亲和柱配体有融合蛋白、金属离子、细胞色素C等。

蛋白质样品在亲和柱上进行结合,待不结合蛋白质被洗脱后对结合蛋白质进行洗脱。

亲和层析具有选择性强、纯化程度高等优点,但亲和柱的制备成本较高,操作上也需注意其特异性。

生物制药中的蛋白质表达与纯化技术

生物制药中的蛋白质表达与纯化技术

生物制药中的蛋白质表达与纯化技术生物制药是指利用生物技术和生物制备技术生产药品。

蛋白质是重要的生物大分子,在生物制药中,利用蛋白质表达技术制备蛋白质药物已经成为制备生物制药的重要手段之一。

在蛋白质表达和纯化中,重要的问题是选择适合的表达载体和表达宿主细胞,以及优化表达条件,提高表达能力和质量。

此外,表达的蛋白质需要纯化和质量控制等关键步骤,以保证药品的安全有效。

蛋白质表达技术蛋白质表达技术是指利用基因工程技术将目标蛋白质的编码基因导入到表达宿主细胞内,通过转录和翻译等过程表达出目标蛋白质。

根据表达载体的不同,蛋白质表达技术可分为细胞自主表达和外源表达两类。

细胞自主表达是指目标蛋白质能够在宿主细胞自身的代谢和生理过程中产生和积累。

这种表达方式常见于真核细胞,例如酵母细胞、哺乳动物细胞等。

此外,还有一些原核细胞能够自主表达复杂蛋白质,如高等厌氧菌和嗜热菌等。

外源表达是指将目标蛋白质的编码基因插入到宿主细胞的表达载体中,通过改变细胞代谢和生理状态,促进目标蛋白质的表达。

目前,外源表达技术已经被广泛应用于生物制药领域。

外源表达常用的表达宿主细胞包括细菌、真菌、昆虫、植物和哺乳动物等。

在选择表达载体和表达宿主细胞时,需要考虑到许多因素,如表达载体的复制数目、启动子、选择标记、信号序列、表达宿主细胞的生长速度、生理状态、代谢途径等。

蛋白质纯化技术蛋白质纯化是指将从表达宿主细胞中获得的蛋白质经过一系列的分离、纯化和检测等步骤,去除不必要的成分和杂质,提高目标蛋白质的纯度和活性。

在纯化过程中,需要根据目标蛋白质的生化性质和物理性质选择不同的分离和检测手段,例如亲和层析、逆向层析、凝胶过滤层析、离子交换层析、凝胶电泳等。

亲和层析是利用亲和基团与目标蛋白质相互作用,实现目标蛋白质的纯化。

通常,亲和基团可与目标蛋白质的某种生化或物理性质相互作用,例如其特异抗原性、活性或生物学功能等。

例如,利用亲和层析纯化抗体、酶或膜受体等蛋白质时,通常采用大量的亲和基团,如包括Ni2 +、酵母己糖、自旋素、脂肪酸酰化酶亲和基团等。

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蛋白质提取与纯化技术总结
蛋白质提取与纯化技术
1.蛋白质(包括酶)的提取
大部分蛋白质都可溶于水、稀盐、稀酸或碱溶液,少数与脂类结合的蛋白质则溶于乙醇、丙酮、丁等有机溶剂中,因些,可采用不同溶剂提取分离和纯化蛋白质及酶。

水溶液提取法:稀盐和缓冲系统的水溶液对蛋白质稳定性好、溶解度大、是提取蛋白质最常用的溶剂,通常用量是原材料体积的1-5倍,提取时需要均匀的搅拌,以利于蛋白质的溶解。

提取的温度要视有效成份性质而定。

一方面,多数蛋白质的溶解度随着温度的升高而增大,因此,温度高利于溶解,缩短提取时间。

但另一方面,温度升高会使蛋白质变性失活,因此,基于这一点考虑提取蛋白质和酶时一般采用低温(5度以下)操作。

为了避免蛋白质提以过程中的降解,可加入蛋白水解酶抑制剂(如二异丙基氟磷酸,碘乙酸等)。

下面着重讨论提取液的pH值和盐浓度的选择。

1、pH值
蛋白质,酶是具有等电点的两性电解质,提取液的pH值应选择在偏离等电点两侧的pH范围内。

用稀酸或稀碱提取时,应防止过酸或过碱而引起蛋白质可解离基团发生变化,从而导致蛋白质构象的不可逆变化,一般来说,碱性蛋白质用偏酸性的提取液提取,而酸性蛋白质用偏碱性的提取液。

2、盐浓度
稀浓度可促进蛋白质的溶解,称为盐溶作用。

同时稀盐溶液因盐离子与蛋白质部分结合,具有保护蛋白质不易变性的优点,因此在提取液中加入少量NaCl等中性盐,一般以0.15摩尔。

升浓度为宜。

缓冲液常采用0.02-0.05M磷酸盐和碳酸盐等渗盐溶液。

有机溶剂提取法:一些和脂质结合比较牢固或分子中非极性侧链较多的蛋白质和酶,不溶于水、稀盐溶液、稀酸或稀碱中,可用乙醇、丙酮和丁等有机溶剂,它们具的一定的亲水性,还有较强的亲脂性、是理想的提脂蛋白的提取液。

但必须在低温下操作。

丁提取法对提取一些与脂质结合紧密的蛋白质和酶特别优越,一是因为丁亲脂性强,特别是溶解磷脂的能力强;二是丁兼具亲水性,在溶解度范围内(度为10%,40度为6.6%)不会引起酶的变性失活。

另外,丁提取法的pH 及温度选择范围较广,也适用于动植物及微生物材料。

2.蛋白质的分离纯化
亲和层析法:
亲和层析的原理与众所周知的抗原一抗体、激素一受体和酶一底物等特异性反应的机理相类似,每对反应物之间都有一定的亲和力。

正如在酶与底物的反应中,特异的废物(S')才能和一定的酶(E)结合,产生复合物(E-S')一样。

在亲和层析中是特异的配体才能和一定的生命大分子之间具有亲和力,并产生复合物。

而亲和层析与酶一底物反应不同的是,前者进行反应时,配体(类似底物)是固相存在;后者进行反应时,底物呈液相存在。

实质上亲和层析是把具有识别能力的配体L(对酶的配体可以是类似底物、抑制剂或辅基等)以共价
键的方式固化到含有活化基团的基质M(如活化琼脂糖等)上,制成亲和吸附剂M-L,或者叫做固相载体。

而固化后的配体仍保持束缚特异物质的能力。

因此,当把围相载体装人小层析柱(几毫升到几十毫升床体积)后,让欲分离的样品液通过该柱。

这时样品中对配体有亲和力的物质S就可借助静电引力、范,以
及结构互补效应等作用吸附到固相载体上,而无亲和力或非特异吸附的物质则被起始缓冲液洗涤出来,并形成了第一个层析峰。

然后,恰当地改变起始缓冲液的PH值、或增加离子强度、或加人抑③剂等因子,即可把物质S从固相载体上解离下来,并形成了第M个层析峰(见图6-2)。

显然,通过这一操作程序就可把有效成分与杂质满意地分离开。

如果样品液中存在两个以上的物质与固相载体具有亲和力(其大小有差异)时,采用选择性缓冲液进行洗脱,也可以将它们分离开。

用过的固相载体经再生处理后,可以重复使用。

一)原理
亲和层析是一种吸附层析,抗原(或抗体)和相应的抗体(或抗原)发生特异性结合,而这种结合在一定的条件下又是可逆的。

所以将抗原(或抗体)固相化后,就可以使存在液相中的相应抗体(或抗原)选择性地结合在固相载体上,借以与液相中的其他蛋白质分开,达到分离提纯的目的。

亲和层析法(aflinitychromatography)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。

此法具有高效、快速、简便等优点。

二)载体的基本要求和选择
理想的载体应具有下列基本条件:①不溶于水,但高度亲水;②惰性物质,非特异性吸附少;③具有相当量的化学基团可供活化;④理化性质稳定;⑤机械性能好,具有一定的颗粒形式以保持一定的流速;⑥通透性好,最好为多孔的网状结构,使大分子能自由通过;
⑦能抵抗微生物和醇的作用。

可以做为固相载体的有皂土、玻璃微球、石英微球、羟磷酸钙、氧化铝、聚丙烯酰胺凝胶、淀粉凝胶、葡聚糖凝胶、纤维素和琼脂糖。

在这些载体中,皂土、玻璃微球等吸附能力弱,且不能防止非特异性吸附。

纤维素的非特异性吸附强。

聚丙稀酰胺凝胶是目前的首选优良载体。

琼脂糖凝胶的优点是亲水性强,理化性质稳定,不受细菌和酶的作用,具有疏松的网状结构,在缓冲液离子浓度大于0.05Mol/L时,对蛋白质几乎没有非特异性吸附。

琼脂糖凝胶极易被溴化氢活化,活化后性质稳定,能经受层析的各种条件,如0.1Mol/LNaOH或1Mol/LHCl处
理2h-3h及蛋白质变性剂7Mol/L尿素或6Mol/L盐酸胍处理,不引起性质改变,故易于再生和反复使用。

琼脂糖凝胶微球的商品名为Sepharose,含糖浓度为2%、4%、6%时分别称为2B、4B、6B。

因为Sepharose4B的结构比6B疏松,而吸附容量比2B大,所以4B应用最广。

三)试剂与配制
1.Sepharose4B
2.CNBr(剧毒)
3.抗原或抗体
4.1Mol/LNaHCO3取NaHCO384.01g加水至1000ml。

5.0.1Mol/LNaHCO3
6.2Mol/LNaOH
7.0.01Mol/LpH7.4PBS
0.2Mol/LNa2HPO438.0ml
0.2Mol/LNa2HPO4162.0ml
NaCl32.76g
加水至4000ml。

8.0.1Mol/LpH2.8甘氨酸即氨基乙酸—HCl缓冲液甘氨酸15.01g加水至1000ml,取此液,加0.2Mol/LHCl84ml加水166ml共500ml。

9.7Mol/L尿素
10.0.2Mol/LNaHCO3,(含0.1Mol/LNaCI)
1Mol/LNaHCO3100.00ml
NaCl2.93g
加水至500.00ml。

四)实验方法
1.琼脂糖活化
⑴取20mlSepharose4B放在布氏漏斗中抽干,加少量的
0.1Mol/LpH9.0NaHCO3液洗涤,立即转入100ml烧杯中,冰浴置于磁力搅拌器上。

⑵在通风橱内称取2g溴化氰,加水20ml溶解,然后倒入琼脂糖中,小心滴加2Mol/LNaOH,使pH保持在11左右,反应10min。

在1min~2min迅速调整pH为8.0~11.0维持10min。

⑶将活化的琼脂糖迅速倒入布氏漏斗中,以冰水抽洗成中性,再迅速以250ml冷的0.1Mol/LpH9.0NaHCO3抽洗。

2.偶联蛋白20ml4B液体相当于一半的固相载体。

⑴事先将需偶联的抗原(或抗体)蛋白200mg置于
0.1Mol/LpH9.0NaHCO3液中透析数小时(一般偶联量为10~30mg/g载体)。

⑵将活化的琼脂糖迅速倒入蛋白液中(在1.5min内,从抽洗到偶联),4℃缓慢搅拌过夜,使蛋白与活化的琼脂结合。

3.装柱
⑴选柱:不宜过大,一般以1.5_15cm的层析柱可装偶联蛋白的琼脂糖约30ml。

⑵装柱:将已与蛋白偶联的琼脂糖装入层析柱内,拧紧下口夹,让其
下沉,数分钟后松开下口夹,使溶液约以1ml/min的速度流出。

⑶洗柱:以0.2Mol/LpH9.0NaHCO3(含0.1Mol/LNaCl)洗涤至洗出液的OD280
收集全部的洗脱液,测得的OD280值_洗脱液的总ml数即为未偶联蛋白的含量,由此可计算偶联率。

4.吸附与解吸附
⑴按床体积1/10加样,浓度为1%~2%,缓慢加入待纯化的抗体(或抗原),用0.01Mol/LpH7.4PBS液洗脱,流速为1ml/min,至洗出液OD280
⑵加0.1Mol/LpH2.4甘氨酸-HCl缓冲液,流速1ml/min,收集解吸附下来的成分,立即以1Mol/LNaHCO3中和,以免蛋白变性。

5.以两倍体积的7Mol/L尿素洗涤,再用0.01Mol/LpH7.4PB液或生理盐水洗涤,平衡后,可继续使用。

保存可加入0.02%NaN3于4℃保存。

防止冷冻和干裂。

6.结果判定
⑴对解吸附下来的蛋白以圆盘电泳或双相琼脂糖电泳进行纯度鉴定。

⑵将纯度好的各管洗脱液合并,以生理盐水透析,然后浓缩或冻干保存。

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