蛋白质组学的基本研究方法
蛋白质组学研究方法与实验方案

蛋白质组学研究方法与实验方案1. 什么是蛋白质组学?好吧,咱们先聊聊什么是蛋白质组学。
想象一下,咱们的身体就像一个精密的机器,每个部件都有它的角色,而这些部件就是蛋白质。
蛋白质组学,简单来说,就是研究这些蛋白质的科学。
通过它,我们能够了解它们的结构、功能,以及它们在身体里是如何相互作用的。
就像侦探破案一样,蛋白质组学帮我们解开生命的奥秘。
真是既神秘又有趣,尤其是当你发现一些小细节时,那种“啊哈!”的感觉,简直让人兴奋得想跳起来!2. 蛋白质组学的研究方法2.1 样本准备首先,样本准备可是一门艺术。
你不能随便拿个东西就往实验室一扔,这样可不行哦!一般来说,样本可能是血液、细胞或者组织。
准备这些样本时,注意卫生和安全,搞得像开派对一样,干净利索才行。
样本收集后,我们需要把它们冷藏,保持它们的新鲜度,毕竟没人想要一份过期的蛋白质套餐,对吧?2.2 蛋白质提取接下来,我们进入蛋白质提取的阶段。
想象一下,像是在厨房里做大餐,首先要把食材准备好。
提取蛋白质就像把牛肉从牛排里切下来,一刀切下去,油油的鲜香就出来了。
我们用各种化学试剂,像是盐酸、乙醇这些,来分离出蛋白质,得小心别让它们变成一团糟。
处理得当,才能确保后面的分析顺利进行。
3. 蛋白质分析3.1 质谱分析然后就是蛋白质分析环节。
这时候,质谱仪就像一位高级侦探,能够识别出蛋白质的身份。
你可以把质谱想象成一个超级厉害的放大镜,它能让我们看到蛋白质的分子量和结构。
分析结果能告诉我们这些蛋白质的种类、数量,甚至还可以了解它们的相互作用。
哇哦,真的是一门高科技的艺术呢!3.2 数据解读最后,我们得对数据进行解读。
就像读一本悬疑小说,刚开始可能没看懂,但越往后看越有趣。
这个过程需要耐心和细心,数据可能会让你感到困惑,但一旦你理解了其中的奥妙,简直就像解开了一个千古之谜。
通过这些数据,我们能够找到疾病的潜在标志物,或者探索新药物的目标,真是让人感到自豪的工作!4. 实验方案小贴士当然啦,在整个实验过程中,有几个小贴士可以帮助你事半功倍。
蛋白质组学研究基本策略

蛋白质组学研究基本策略蛋白质组学是研究生物体内所有蛋白质的总体组成、结构和功能的一种科学研究方法。
由于蛋白质是生物体内最重要的基本构建单元之一,它们在细胞代谢、信号传递、基因表达调控、代谢调节、免疫防御等方面发挥着重要的作用。
近年来,随着高通量分析技术的应用和发展,蛋白质组学研究已成为生命科学研究的重要分支之一,它可以帮助我们更加深入地了解生物体的生理和病理过程,为生物医学和生物技术的研究提供了强有力的工具支持。
蛋白质组学的基本策略主要涉及样品处理、蛋白质分离、蛋白质质量鉴定和蛋白质表达谱分析等方面,下面我们将对这些方面进行详细介绍。
一、样品处理样品处理是蛋白质组学研究中非常重要的环节之一,它直接关系到后续的蛋白质分离和鉴定结果。
样品处理的目的是将样品中的蛋白质分离出来,同时去除其中的其他干扰物和噪声。
在样品处理过程中,有一些重要的指标需要考虑,比如选择合适的裂解方式、针对不同类型样品采用不同的前处理方法、去除样品中的盐、肉眼可见颗粒等物质,同时也需要进行蛋白质质量的检测,确保样品中蛋白质的浓度和完整性。
二、蛋白质分离在样品处理之后,需要对样品进行蛋白质分离。
蛋白质分离的目的是将样品中的蛋白质获得比较纯净的组分,并使蛋白质真实且广泛地表达。
蛋白质分离的方法很多,其中电泳是一种非常常用的方法,它可以通过不同的电泳技术和硅胶柱层析技术将复杂的蛋白质混合物分离成单独的组分。
电泳的种类包括:SDS-PAGE、二维电泳等等。
在蛋白质分离过程中,还需要注意分离后蛋白质组分的集中度、分辨度,并进行蛋白质谱图的理解。
三、蛋白质质量鉴定鉴定蛋白质的质量是蛋白质组学研究的核心步骤之一。
蛋白质质量的鉴定可以通过不同的方法来实现,比如西方印迹、MALDI-TOF-MS和LC-MS/MS等技术。
这些技术不仅可以鉴定蛋白质的分子量、差异分子、台阶分子等特点,还可以分析蛋白质的化学性质、生理功能等方面的信息。
四、蛋白质表达谱分析蛋白质表达谱的分析是利用上述鉴定方法,对大规模蛋白质样品进行分析,并确定不同样品蛋白质谱图的变化趋势,从而揭示蛋白质数量和质量的组成成分比例。
蛋白质组学研究的主要内容和方法

蛋白质组学研究的主要内容和方法蛋白质组学,听起来好像个高深的学问,实际上呢,它就是研究蛋白质这个“小家伙”的一门学问。
咱们都知道,蛋白质是构成生命的基本单位,没了它,咱们可就没法运转了。
想象一下,蛋白质就像是咱们身体里的小工人,负责着各种各样的任务,比如说修复受损的细胞、推动新陈代谢、甚至调节咱们的情绪。
是的,情绪!那可不是开玩笑的,很多时候,咱们的心情波动跟体内的蛋白质水平有着千丝万缕的关系。
说到蛋白质组学,首先得提到它的主要内容。
它就是要搞清楚各种蛋白质在不同的环境、不同的细胞里是怎么工作的,怎么互相配合的。
想想一场大合唱,歌手们得配合得天衣无缝,才能唱出美妙的旋律。
而在身体里,这些蛋白质就像是合唱团里的每一个成员,各自有各自的角色。
如果有哪个成员跑偏了,整个合唱就得打折扣。
所以,蛋白质组学研究的目的,简单说,就是要弄清楚这些小工人们的工作状态,看看谁在忙活,谁又在偷懒。
再说方法,蛋白质组学的工具可真是五花八门。
有的像个大魔法师,能把成千上万种蛋白质一锅端;有的则像个细心的小侦探,能分析出每个蛋白质的结构和功能。
提到的就是质谱分析,这玩意儿就像是一台超级放大镜,能把蛋白质拆得干干净净,然后告诉你它们的分子量。
你想啊,这就好比是你去市场买菜,摊贩告诉你每种菜的价格,哪个贵哪个便宜,心里就有数了。
还有一种常用的方法叫做二维电泳。
说白了,就是把蛋白质分成两部分,一部分按照电荷,另一部分按照分子量。
就像是把水果按颜色和大小分类,最后你就能清楚地看到每种蛋白质的“长相”,多有趣啊!还有西方印迹法,也就是我们俗称的“WB”,这玩意儿就像是在给蛋白质做个身份登记,看看它们是不是干净,是否有被污染的可能。
再说说蛋白质组学的应用,真是多得让人眼花缭乱。
咱们可以通过研究某种疾病的蛋白质变化,找到新的治疗方案。
这就像侦探破案,蛋白质的变化就好比是罪犯留下的线索。
比如说,研究癌症的蛋白质组学,科学家们就能从肿瘤细胞中找到异常蛋白,进而开发出靶向治疗药物,真是了不起!想想看,这不仅能拯救无数生命,还能让患者重拾希望,太神奇了。
比较蛋白质组学研究常用方法

比较蛋白质组学研究常用方法蛋白质组学研究是一门关于生物体内所有蛋白质的研究,它在生物科学领域具有重要意义。
蛋白质组学研究的常用方法包括质谱法、二维电泳法和蛋白质芯片技术等。
下面将对这些方法进行详细比较。
质谱法是蛋白质组学研究中最常用的技术之一、它可以对生物样本中的蛋白质进行分离、鉴定和定量。
质谱法有两种主要类型:质谱-质谱联用(MS-MS)和质谱成像(MSI)。
质谱-质谱联用技术结合了质谱和质谱技术,可以对复杂的样本进行更深入的分析,同时还能确定蛋白质的化学结构和功能。
质谱成像技术则可以在样本表面上实时进行蛋白质定量和定位。
与质谱法相比,二维电泳法是另一种经典的蛋白质组学技术。
二维电泳法通过两个连续的电泳步骤将蛋白质在空间和pH梯度上进行分离。
第一次电泳通常使用等电聚焦电泳技术,根据蛋白质的等电点将其分离出来。
然后,使用SDS-电泳技术将蛋白质按照分子量进行分离。
二维电泳法具有高分辨率和高灵敏度的优点,但是它在分析大量样品时存在一定的局限性。
蛋白质芯片技术是一种新兴的蛋白质组学方法。
它通过将蛋白质分子固定在芯片表面上,使用流式细胞仪等设备对蛋白质进行高通量的鉴定和定量。
蛋白质芯片技术具有高灵敏度、高通量和高自动化性的特点,可以同时分析多个样本,因此在蛋白质组学研究中非常受欢迎。
除了上述常用方法外,还有一些其他的蛋白质组学研究方法。
例如,蛋白质亲和纯化技术可以通过结合靶蛋白质与其他蛋白质或配体来寻找特定蛋白质,并从中分离出目标蛋白质。
蛋白质相互作用研究方法,如酵母双杂交技术和亲和纯化-质谱法,可以用于检测和分析蛋白质之间的相互作用和信号传递网络。
综上所述,蛋白质组学研究涉及多种常用方法,每种方法都有其优点和局限性。
研究人员可以根据研究目的、样本特性和实验需求选择合适的方法。
此外,随着技术的不断发展和改进,蛋白质组学研究方法将越来越多样化和多样性,为研究人员提供更好的工具来揭示蛋白质的结构、功能和相互作用。
蛋白质组学的研究方法和进展

蛋白质组学的研究方法和进展蛋白质是细胞中最重要的一类生物大分子,不仅构成生物体的大部分物质,而且参与多种生物过程。
在生物学的研究中,蛋白质组学就是广泛用于研究蛋白质及其解析结构、功能和相互作用的一种技术。
蛋白质组学技术的不断发展,为科学家们提供了更广阔的研究领域和更深入的认识和理解。
一、蛋白质分离技术蛋白质在细胞中有着多种不同的类型和数量,分离这些蛋白质对于进一步的研究至关重要。
凝胶电泳是一种最早应用于蛋白质分离的技术,在这一技术中,蛋白质被分离到一条凝胶条中,并且能够根据其分子量进行鉴定。
近年来,液相色谱技术得到快速发展,以逆相高效液相色谱(RP-HPLC)为主的技术广泛应用于蛋白质的分离、富集和纯化中。
二、蛋白质鉴定技术现代蛋白质组学技术的特点是高通量、高分辨率、高灵敏度和准确率。
鉴定样品中的所有蛋白质非常复杂,多组学技术的整合在蛋白质组学的研究中显得尤为重要。
代表性的鉴定技术是质谱法,可将蛋白质析出后离线或在线进行鉴定。
其中,MALDI-TOF 质谱技术是蛋白质鉴定中的重要方法之一,该技术使用激光脱附离子化(MALDI)策略以减少化学修饰和分离过程对蛋白质结构的影响。
三、蛋白质表达技术从DNA转录到蛋白质翻译的过程,是生物体逐步实现功能的一个重要环节。
蛋白质表达技术是在外部体系中重现这一过程的有效方法,在研究中应用极为广泛。
常见的蛋白质表达系统有大肠杆菌、酵母、哺乳动物等,其中,大肠杆菌是最常用的单细胞表达体系。
近年来,蛋白质表达与修饰的转化药学已经成为一个热门领域,各种新型表达体系也层出不穷。
四、蛋白质数据分析鉴定蛋白质,只是蛋白质组学研究的第一步,有关数据分析和解释的关键环节,对于进一步的研究显得尤为重要。
目前,由于蛋白质比较庞大并且互相之间联系复杂,因此数据分析技术的不断发展就格外重要了。
从最初的数据搜索和标识,到后来的蛋白质序列分析、结构预测、功能预测和网络分析等,蛋白质数据分析技术已经成为蛋白质组学研究的重要环节。
蛋白质组学研究方法与实验方案

蛋白质组学研究方法与实验方案1. 蛋白质组学的神奇世界大家好,今天我们要聊聊蛋白质组学。
这是什么呢?简单来说,就是研究蛋白质这个小家伙的学问。
想象一下,蛋白质就像是一群勤奋的工人在身体里干活儿,它们负责各种任务,比如修复受伤的细胞、传递信息等。
了解这些“工人”的工作方式、合作模式,可以帮助我们更好地理解健康和疾病。
这就像揭开了一本厚重的百科全书的封面,里面充满了惊喜和知识的宝藏。
接下来,我们就来看看,怎么才能深入了解这些小家伙们呢?1.1 蛋白质组学的基本概念首先,我们得知道蛋白质组学是什么。
它是一门研究蛋白质全貌的学问。
也就是,不仅仅看单个蛋白质,而是把所有蛋白质都放在一个“大杂烩”里研究。
想象一下,你在一家大餐厅里,看到了一整桌丰盛的菜肴,这就是蛋白质组学的“全景图”。
我们不仅要知道每道菜是什么,还得了解这些菜肴如何搭配,如何一起让你胃口大开。
通过蛋白质组学,我们可以发现哪些蛋白质在特定的疾病中“捣乱”,哪些在健康状态下“勤勤恳恳”。
这就好比你在看一部精彩的电视剧,不只是盯着主角,而是要了解所有配角、剧情的每个细节。
1.2 蛋白质组学的研究方法那么,如何进行这些研究呢?首先,科学家们会用一种叫做“质谱分析”的技术。
这就像是给蛋白质做个超级详细的X光检查,能够精确地知道每个蛋白质的“身份信息”。
其次,还有一种叫做“二向色谱”的技术,它能帮忙把混乱的蛋白质样本整理成条理清晰的“小档案”。
这些技术就像是给你提供了一本超级强大的工具书,让你能一目了然地看到每个蛋白质的真实面貌。
2. 实验方案的细节了解了基本概念和方法,我们再来说说实验方案。
做蛋白质组学实验,就像是调制一道复杂的美食,需要准备许多食材,还要按照步骤来操作。
首先,你得从样本中提取蛋白质。
这一步就像是把食材从冰箱里拿出来,准备好各种配料。
接着,把这些蛋白质进行分离和鉴定。
这时,实验室里就变成了一个“厨房”,各种仪器和试剂就像是厨具和调料,为你制作出最精美的“蛋白质大餐”。
蛋白质组学三大基本技术

蛋白质组学三大基本技术
1、质谱技术:质谱技术是蛋白质组学中最常用的和最基本的技术,它可以检测和识
别各种生物样品中的蛋白质和其他大分子有机物,从而可以提高研究的准确性,特别是在
研究动态蛋白信号转导及表观遗传因子的时候,质谱技术的应用更加广泛。
质谱技术包括
两种:基于气相法的高级数据库技术,和基于液相法的maldi技术。
质谱技术主要是利用
质谱仪来获取受体上蛋白质结构的数据,然后利用数据库搜索,来识别出蛋白质结构特征
及在受体上的结合状态。
2、SDS-PAGE技术:SDS-PAGE技术是一种蛋白电泳分析技术,它可以分离组成复合蛋
白的每个蛋白质组分,并对蛋白质的组成成分及其特有的分子量进行测定,是一种蛋白质
分类及检测的基础性技术。
SDS-PAGE技术利用聚丙烯酰胺亚胺(SDS)作为为分子内部量均
分剂,可将蛋白链折叠、聚集形成单个分子,然后进行电泳分离操作,在膜隔开一定距离,然后再对所获取到的蛋白分子特征进行识别,以得出它的结构和分子量的信息,进而得出
受体上分子的特征及其功能。
3、免疫淋巴细胞技术:免疫淋巴细胞技术是实验可能性较好、分离效果更好。
它以
电泳分离技术作为分离介质,从新鲜样品中分离出完整的肽盐化药物,可有效地检测及克
隆受体上的蛋白片段及肩膀,进而得出蛋白质组学上受体特征及其功能。
蛋白质组学的研究方法

蛋白质组学的研究方法蛋白质组学是运用先进的分析技术,通过对细胞内的蛋白质分子进行检测、分离、同位素标记与定量等方法,研究不同细胞型、组织型、发育阶段以及病变状态等生物样本中蛋白质组成及其功能性调控的科学。
它是一门综合性学科,既涉及生物化学、蛋白质工程、分子生物学等学科,也涉及信息学及计算机科学等学科,运用了各种生物学技术和数学模型,将复杂的生物体蛋白质组织成一个有机的整体,从而更好地了解蛋白质的结构与功能关系。
蛋白质组学的研究方法主要包括:一、蛋白质分离与鉴定:蛋白质分离是蛋白质组学的基础步骤,其目的是从生物样本中提取蛋白质。
常用的技术包括凝胶电泳、膜分离、微萃取、液相色谱法以及离心分离等。
蛋白质分离之后,还需要进行鉴定,以获得蛋白质的名称及其细胞定位等信息,以便进行后续研究。
常用的方法包括凝集试验、蛋白质印迹、Western blotting、质谱分析以及二级结构分析等。
二、定量蛋白质组学:定量蛋白质组学是指利用有效的检测技术,对生物样本中的蛋白质进行定量分析,以便获得蛋白质组成及其功能性调控情况的精确信息。
定量蛋白质组学技术主要包括酶标记蛋白质定量、质谱定量以及流式细胞蛋白质定量等。
三、蛋白质组学的应用:蛋白质组学的研究结果可以用来研究基因调控、细胞信号转导、疾病机理等方面的问题。
它可以帮助研究人员更好地理解生物的复杂性,并为有效的治疗策略的制定提供重要的参考和指导。
它还可以用于研究新型药物的研究和开发,为疾病的治疗提供新的思路。
蛋白质组学的发展前景广阔,它不仅可以用于解决当前生物学上的实际问题,还可以为未来的研究提供重要的科学研究基础。
随着技术的进步和数据量的增加,蛋白质组学技术将会为生物学研究带来更多的惊喜和发现。
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3、蛋白质组研究的技术路线流程
二、蛋白质的提取与样品制备
样品制备原则
1、尽可能采用简单方法进行样品处理,以避免蛋白质损失。
(1)明确研究目标,获得尽可能多的感兴趣蛋白。 (2)不同类型的蛋白质需要不同的方法
(3)考虑目标蛋白性质,细胞破碎选择温和和激烈两种方法
2、细胞和组织样品的制备应尽可能减少蛋白的降解,从特殊亚细胞器提取 蛋白还的分级分离。
度为0.1-0.15mM,能不可逆灭活丝氨酸蛋白酶、半胱氨酸蛋白酶。
4、蛋白质沉淀步骤
(1)硫酸铵盐析 原理:高盐将蛋白质沉淀出来,从而与核酸分离 步骤:蛋白质浓度>1mg/ml,缓冲溶液浓度>50mM(含EDTA),缓慢加 入(NH4)2SO4,搅拌10-30min,离心分离。 注意点:只用作预分离和富集,且(NH4)2SO4 会干扰IEF (2)TCA沉淀 三氯乙酸(终浓度10-20%)加到提取液中混均,置冰上30min,最后用 丙酮或乙醇清洗沉淀除TCA。该法不易造成蛋白质变性和化学修饰。 (3)丙酮沉淀 提取物加入3倍体积的冰丙酮,-200C沉淀2小时,离心空气干燥去丙酮。 (4)丙酮/TCA沉淀 用丙酮在10%的TCA中重悬样品溶液(含有0.01的ß -巯基乙醇或 20mmol/L),-200C沉淀45min,离心分离,丙酮清洗沉淀,空气干燥。 (5)苯酚提取 蛋白质提取到饱和酚中,加到甲醇溶液中NH4CA沉淀,然后先用NH4CA 洗涤,再用丙酮洗涤,空气干燥去丙酮。本法适合于高杂质的植物样品。
白。另外膜蛋白通常位于两相去污系统中相对较丰富的一相。
B、摸蛋白的特性 低丰度、大多偏碱性、难溶于等电聚焦的水相介质中。
C、为了从二维电泳凝胶图谱中分离出膜蛋白,首先必须服从三个条件
a、必须保证膜的脂类环境,同时要避免过多的脂对IEF的干扰。 b 、必须以一种可溶的形式(通常是去污剂-蛋白复合物)从膜中分离出
5、清除影响二维电泳图谱的杂质
(1)盐、残留的缓冲液和电性小分子 盐等带电物质会干扰电泳过程、增大溶液电导率,通常用透析、凝胶过 滤、沉淀/重悬的方法脱盐,但易使样品丢失。 (2)内源性小分子 这些物质通常带负电,使阳极侧的聚焦不全,可采用丙酮/TCA沉淀去除。 (3)离子去污剂 SDS等离子去污剂,易和多肽形成复合物而干扰IEF,-200C的丙酮溶液 可除去。 (4)核酸 核酸增加样品黏度,导致二维电泳背景发散;能与蛋白质结合,阻碍聚 焦;银染时出现高背景。加0.1V的核酸酶溶液(1mg/ml DNAase+0.25 1mg/ml RNAase+50mmolMCl2)冰上孵育,但要注意核酸酶本身会出现在图谱中。 (5)多糖 多糖能阻碍凝胶孔径、与蛋白质形成复合物,可用(NH4)2SO4或苯酚NH4CA沉淀后离心,或用超速离心去多糖
使用注意点:
样品离心前在室温下至小保持1小时,使完全变性和溶解;样品含尿素不可加热, 已防蛋白修饰;样品类型不同,选择裂解液的组成也不同。
(二)蛋白质分步提取技术
Sample Preparation
Urea, thiourea
Triton X-100, NP-40, CHAPS, SB 3-10, ASB 14 DTT, DTE, TBP
蛋白质组学的基本研究方法
Outline
一、概述 二、蛋白质的提取与样品制备 三、蛋白质的分离与二维电泳技术 四、蛋白质的检测技术 五、生物质谱技术与蛋白质的鉴定 六、蛋白质构象解析技术
一、概述
1、蛋白质组学研究远比基因组研究复杂
(1)一个生物对象的蛋白质数量远大于基因数量
(2)基因组的组成是固定的,蛋白质组组成是动态的 (3)细胞内蛋白质的拷贝数(108)远比基因拷贝数大(105) (4)基因可采用PCR扩增和自动测序,而蛋白质还没有扩增和 自动测序技术
2、剧烈的细胞裂解方法
主要针对难破碎的细胞、酵母细胞和细胞亚组织 (1)超声裂解法:利用超声波产生的切应力破碎细胞,但要注意产
生热量和气泡
(2)研磨法:加液氮和沙进行研磨,适合于固体组织和微生物细胞。 (3)机械匀浆法:破碎固体软组织和动物组织(切成小片),同
时要加入预冷的匀浆溶液。
(4)玻璃珠匀浆法:适用细胞悬液或微生物,目的在于破碎细胞, 提取内含蛋白质,g细胞/3-4g玻璃珠,震荡1min,冰浴1min,反复操
3、样品裂解液新鲜制备,并且分装冻存于-80度,不要反复冻融样品。
4、通过超速离心清除所有的杂质。
主要去除盐、小分子化合物、脂类、离子去污剂、核酸、多糖、脂类、酚类等
5、加入尿素之后,加温不要超过37度,以防蛋白质氨甲酰化。
(一)细胞裂解的方法
1、温和裂解的方法 适用于组成比较简单的样品或分析特定的细胞器
(4)肽蛋白酶抑制剂:价格贵,本身会出现二维电泳图中。
亮抑酶肽:在DDT中可逆抑制丝氨酸蛋白酶、半胱氨酸蛋白酶。 胃蛋白酶抑制剂A:作用对象为天冬氨酸蛋白酶。
抑蛋白酶A肽:作用对象为丝氨酸蛋白酶。
苯丁抑制素:作用对象为氨基蛋白酶。 (5)TLCK、TPCK:甲苯磺酰赖氨酰氯甲酮、甲苯磺酰苯氨酰氯甲酮的工作浓
2、蛋白质组学研究技术进展
(1)1975年,2-DE技术建立
(2)上世纪80年代,固相化pH梯度凝胶问世,使2D-E的重复
性和加样量改善 (3)上世纪末期,MALDI-TOF-MS和ESI-MS可精确测定相对分 子量和微量 (4)快速多肽序列 (5)90年代,多图象分析与大规模数据处理软件问世,复杂 蛋白质图谱处理成为现实
核糖核蛋白及DNA结合区。 B、提取步骤:
细胞核在含0.5% TritonX-100和1.2mM蛋白抑制剂的缓冲溶液中
匀浆数分钟—— 离心去脂类和可溶性蛋白—— 取沉淀,与提取液4℃反应 15min —— 离心除可溶性骨架蛋白——取沉淀在消化液内室温消化 30min —— 离心得核基质蛋白和中间丝—— 再溶于含8M尿素的裂解液 中—— 透析除尿素—— 离心得上清夜即为细胞核基质蛋白。 提取液:100mM KCl+3mM MgCl2 + 0.5% TritonX-100+12mM PMSF 消化液:50mM NaCl+3mM MgCl2 A。
即得核膜蛋白提取液。
B、进一步分级提取:核膜蛋白提取液+ TritonX-100 (终浓度0.5%) 或 NaCl (终浓度1M )或 Urea (终浓度4M)—— 4℃震荡15min ——
13000rpm离心可得TX抗性蛋白及NaCl洗脱蛋白—— 50000rpm离心可得离液
剂抗性物质 C、常用溶液 TP缓冲溶液:10mM Tris-HCl pH7.4 + 10mM NaH2PO4 + 1mM PMSF+10 μ g/ml aprotinin + 10μ g/ml leupeptin + 250 μ g/ml heparin+ 1mM Na3VO4 + 10mM NaF+400U Benzon uclease STM0.25 缓冲溶液: 20mM Tris-HCl pH7.4+0.25M Sucrose+5mM MgSO4 + 1mM Na3VO4 + 1mM PMSF + μ g/ml aprotinin + 10μ g/ml leupeptin
(1)渗透裂解:通常用于血细胞、组织培养细胞等低渗溶液细胞 (2)冻融裂解:液氮快速冻融,然后在370C融化,反复几次,适合于细菌、组培细胞。 (3)去污剂裂解:溶解细胞膜释放内含蛋白质,主要针对组培细胞。
(4)酶裂解:在等渗溶液中用酶去细胞壁,常用的酶有溶菌酶(细菌)、纤维素酶+果胶酶
(植物)、溶细胞酶(酵母)
作。
3、蛋白酶抑制剂防止蛋白酶裂解 防止细胞裂解时蛋白酶释放出来降解蛋白质。低温pH>9的裂解液
可降低蛋白酶活性,但不能真正消除,故得加酶抑制剂(以下一种
或数种的混合物)。
(1)PMSF:苯甲磺酰氟,工作浓度1M,能不可逆灭活丝氨酸蛋白酶、半胱氨 酸蛋白酶,但在水溶液中失活。 (2)AEBSF:可在水溶液中使用,工作浓度4M,能不可逆灭活丝氨酸蛋白酶、 半胱氨酸蛋白酶,但可能改变蛋白质的等电点。 (3)EDTA、EGTA:乙二氨四乙酸和乙二醇双四乙酸的工作浓度为1M,作用对 象为金属蛋白酶。
μ g/ml DNase I 、 5 μ g/ml RNase A 。
对大部分细胞提取,第一步与第二步往往出现相同的图谱,最后一步因 膜蛋白提取出来而完全不同。若先将细胞器分级提取,再联合上述方法, 效果将更好。
(三)亚细胞蛋白质的提取
1、细胞中亚细胞的分离
据蛋白的大小和密度的差异进行分离。细胞破碎后,先低速离心从胞质溶 液中分离出细胞核和未破碎的细胞,得到上清溶液;随后对上清溶液进行密 度梯度分离,得到线粒体、溶酶体等亚细胞器;然后对亚细胞内的蛋白质进 行分离提取。
(6)脂类 脂类易和膜蛋白结合成复合物,改变蛋白溶解性、等电点和分子量, 采用大量去污剂可除去。 (7)酚类 通常出现在植物组织中,通过氧化反应修饰蛋白质,可用沉淀法去除, 或加抑制剂灭活多酚氧化酶。
6、裂解液的组成
目的:加入裂解液主要是确保一向等电聚焦之前样品的完全溶解和变形 组成:尿素+去污剂+(有时)还原剂 原理:
其实,目前鉴定的蛋白质只是整个蛋白质组的一小部分,主要是低 丰度的蛋白、疏水蛋白、膜蛋白及头发皮肤组织蛋白等的提取存在问题, 文献上介绍的方法也很难考虑上述所有情况。1998年 Molloy提出结合高
效裂解液分步溶解的技术路线。
1、水溶液提取,溶解亲水性蛋白质 5-15mg细胞+2ml 裂解液I(40mM Tris)——反复冻融3-4循环—— 加适量DNase I和 RNase A ——震荡混均、离心收集上清(沉淀留下一
3、含硫脲/SB3-10/TBP溶液的提取,溶解疏水性蛋白