蛋白質(zhì)純化的程序
分離純化某一特定蛋白質(zhì)的一般程序可以分為前處理、粗分級、細(xì)分級三步。
前處理
分離純化某種蛋白質(zhì),首先要把蛋白質(zhì)從原來的組織或細(xì)胞中以溶解的狀態(tài)釋放出來并保持原來的天然狀態(tài),不丟失生物活性。為此,動物材料應(yīng)先剔除結(jié)締組織和脂肪組織,種子材料應(yīng)先去殼甚至去種皮以免受單寧等物質(zhì)的污染,油料種子最好先用低沸點(diǎn)的有機(jī)溶劑如乙醚等脫脂。然后根據(jù)不同的情況,選擇適當(dāng)?shù)姆椒ǎ瑢⒔M織和細(xì)胞破碎。動物組織和細(xì)胞可用電動搗碎機(jī)或勻漿機(jī)破碎或用超聲波處理破碎。植物組織和細(xì)胞由于具有纖維素、半纖維素和果膠等物質(zhì)組成的細(xì)胞壁,一般需要用石英砂或玻璃粉和適當(dāng)?shù)奶崛∫阂黄鹧心サ姆椒ɑ蛴美w維素酶處理也能達(dá)到目的。細(xì)菌細(xì)胞的破碎比較麻煩,因?yàn)檎麄€細(xì)菌細(xì)胞壁的骨架實(shí)際上是一個借共價(jià)鍵連接而成的肽聚糖囊狀大分子,非常堅(jiān)韌。破碎細(xì)菌細(xì)胞壁的常用方法有超聲波破碎,與砂研磨、高壓擠壓或溶菌酶處理等。組織和細(xì)胞破碎后,選擇適當(dāng)?shù)木彌_液把所要的蛋白提取出來。細(xì)胞碎片等不溶物用離心或過濾的方法除去。
如果所要的蛋白主要集中在某一細(xì)胞組分,如細(xì)胞核、染色體、核糖體或可溶性細(xì)胞質(zhì)等,則可利用差速離心的方法將它們分開,收集該細(xì)胞組分作為下步純化的材料。如果碰上所要蛋白是與細(xì)胞膜或膜質(zhì)細(xì)胞器結(jié)合的,則必須利用超聲波或去污劑使膜結(jié)構(gòu)解聚,然后用適當(dāng)介質(zhì)提取。
粗分離
當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)提取液(有時(shí)還雜有核酸、多糖之類)獲得后,選用一套適當(dāng)?shù)姆椒?,將所要的蛋白與其他雜蛋白分離開來。一般這一步的分離用鹽析、等電點(diǎn)沉淀和有機(jī)溶劑分級分離等方法。這些方法的特點(diǎn)是簡便、處理量大,既能除去大量雜質(zhì),又能濃縮蛋白溶液。有些蛋白提取液體積較大,又不適于用沉淀或鹽析法濃縮,則可采用超過濾、凝膠過濾、冷凍真空干燥或其他方法進(jìn)行濃縮。
細(xì)分離
樣品經(jīng)粗分級分離以后,一般體積較小,雜蛋白大部分已被除去。進(jìn)一步純化,一般使用層析法包括凝膠過濾、離子交換層析、吸附層析以及親和層析等。必要時(shí)還可選擇電泳法,包括區(qū)帶電泳、等電點(diǎn)聚焦等作為最后的純化步驟。用于細(xì)分級分離的方法一般規(guī)模較小,但分辨率很高。
結(jié)晶是蛋白質(zhì)分離純化的最后步驟。盡管結(jié)晶過程并不能保證蛋白一定是均一的,但是只有某種蛋白在溶液中數(shù)量上占有優(yōu)勢時(shí)才能形成結(jié)晶。結(jié)晶過程本身也伴隨著一定程度的純化,而重結(jié)晶又可除去少量夾雜的蛋白。由于結(jié)晶過程中從未發(fā)現(xiàn)過變性蛋白,因此蛋白的結(jié)晶不僅是純度的一個標(biāo)志,也是斷定制品處于天然狀態(tài)的有力指標(biāo)。
離子層析法
蛋白純化離子交換層析法有劑和離子交換劑當(dāng)被分離的蛋白質(zhì)溶液流經(jīng)離子交換層析柱時(shí),帶有與離子交換劑相反電荷的蛋白質(zhì)被吸附在離子交換劑上,隨后用改變pH或辦法將吸附的蛋白質(zhì)洗脫下來。
有機(jī)溶劑提取
蛋白質(zhì)純化有機(jī)溶劑提取的原理是:與水互溶的有機(jī)溶劑(如甲醇、乙醇)能使一些蛋白質(zhì)在水中的溶解度顯著降低;而且在一定溫度、pH值和離子強(qiáng)度下,引起蛋白質(zhì)沉淀的有機(jī)溶劑的濃度不同,因此,控制有機(jī)溶劑的濃度可以分離純化蛋白質(zhì)。例如,在冰浴中磁力攪拌下,在4℃預(yù)冷的培養(yǎng)液中緩慢加入乙醇(-25℃),可以使冰核蛋白析出,從而純化冰核蛋白。由于在室溫下,有機(jī)溶劑不僅能引起蛋白質(zhì)的沉淀,而且伴隨著變性。因此,通常要將有機(jī)溶劑冷卻,然后在不斷攪拌下加入有機(jī)溶劑防止局部濃度過高,蛋白質(zhì)變性問題就可以很大程度上得到解決。對于一些和脂質(zhì)結(jié)合比較牢固或分子中極性側(cè)鏈較多、不溶于水的蛋白質(zhì),可以用乙醇、丙酮和丁醇等有機(jī)溶劑提取,它們有一定的親水性和較強(qiáng)的親脂性,是理想的提取液。冷乙醇分離法提取免疫球蛋白最早由Cohn于1949年提出,用于制備丙種球蛋白。冷乙醇法也是WHO規(guī)程和中國生物制品規(guī)程推薦的方法,不僅分辨率高、提純效果好、可同時(shí)分離多種成分,而且有抑菌、清除和滅病毒的作用。
蛋白質(zhì)分離純化的四種方法
1、鹽析法:
鹽析法的根據(jù)是蛋白質(zhì)在稀鹽溶液中,溶解度會隨鹽濃度的增高而上升,但當(dāng)鹽濃度增高到一定數(shù)值時(shí),使水活度降低,進(jìn)而導(dǎo)致蛋白質(zhì)分子表面電荷逐漸被中和,水化膜逐漸被破壞,最終引起蛋白質(zhì)分子間互相凝聚并從溶液中析出。
2、有機(jī)溶劑沉淀法:
有機(jī)溶劑能降低蛋白質(zhì)溶解度的原因有二:其一、與鹽溶液一樣具有脫水作用;其二、有機(jī)溶劑的介電常數(shù)比水小,導(dǎo)致溶劑的極性減小。
3、蛋白質(zhì)沉淀劑:
蛋白質(zhì)沉淀劑僅對一類或一種蛋白質(zhì)沉淀起作用,常見的有堿性蛋白質(zhì)、凝集素和重金屬等。
4、聚乙二醇沉淀作用:
聚乙二醇和右旋糖酐硫酸鈉等水溶性非離子型聚合物可使蛋白質(zhì)發(fā)生沉淀作用。
擴(kuò)展資料:
蛋白質(zhì)是生命的物質(zhì)基礎(chǔ),是有機(jī)大分子,是構(gòu)成細(xì)胞的基本有機(jī)物,是生命活動的主要承擔(dān)者。沒有蛋白質(zhì)就沒有生命。氨基酸是蛋白質(zhì)的基本組成單位。它是與生命及與各種形式的生命活動緊密聯(lián)系在一起的物質(zhì)。
機(jī)體中的每一個細(xì)胞和所有重要組成部分都有蛋白質(zhì)參與。蛋白質(zhì)占人體重量的16%~20% ,即一個60kg重的成年人其體內(nèi)約有蛋白質(zhì)9.6~12kg。
人體內(nèi)蛋白質(zhì)的種類很多,性質(zhì)、功能各異,但都是由20多種氨基酸(Amino acid)按不同比例組合而成的,并在體內(nèi)不斷進(jìn)行代謝與更新。
參考資料來源:百度百科-蛋白質(zhì)分離純化
蛋白過鎳柱純化的原理和步驟是什么
蛋白質(zhì)的純化實(shí)驗(yàn)
蛋白質(zhì)分離純化的5種方法主要有什么?
蛋白質(zhì)分離純化主要方法?
本文發(fā)布于:2023-02-28 20:24:00,感謝您對本站的認(rèn)可!
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