1. 蛋白質分離提純方法
1、鹽析法:
鹽析法的根據是蛋白質在稀鹽溶液中,溶解度會隨鹽濃度的增高而上升,但當鹽濃度增高到一定數值時,使水活度降低,進而導致蛋白質分子表面電荷逐漸被中和,水化膜逐漸被破壞,最終引起蛋白質分子間互相凝聚並從溶液中析出。
2、有機溶劑沉澱法:
有機溶劑能降低蛋白質溶解度的原因有二:其一、與鹽溶液一樣具有脫水作用;其二、有機溶劑的介電常數比水小,導致溶劑的極性減小。
3、蛋白質沉澱劑:
蛋白質沉澱劑僅對一類或一種蛋白質沉澱起作用,常見的有鹼性蛋白質、凝集素和重金屬等。
4、聚乙二醇沉澱作用:
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發生沉澱作用。
(1)提取蛋白質的方法步驟擴展閱讀:
吸附層析
1、吸附柱層析
吸附柱層析是以固體吸附劑為固定相,以有機溶劑或緩沖液為流動相構成柱的一種層析方法。
2、薄層層析
薄層層析是以塗布於玻板或滌綸片等載體上的基質為固定相,以液體為流動相的一種層析方法。這種層析方法是把吸附劑等物質塗布於載體上形成薄層,然後按紙層析操作進行展層。
3、聚醯胺薄膜層析
聚醯胺對極性物質的吸附作用是由於它能和被分離物之間形成氫鍵。這種氫鍵的強弱就決定了被分離物與聚醯胺薄膜之間吸附能力的大小。
層析時,展層劑與被分離物在聚醯胺膜表面競爭形成氫鍵。因此選擇適當的展層劑使分離在聚醯胺膜表面發生吸附、解吸附、再吸附、再解吸附的連續過程,就能導致分離物質達到分離目的。
2. 從牛奶中分離出蛋白質的方法
從牛奶中分離酪蛋白和乳糖
一、引言
牛奶中主要的蛋白質是酪蛋白,含量約為35g/l。酪蛋白在乳中是以酪蛋白酸鈣-磷酸鈣復合體膠粒存在,
膠粒直徑約為20~800納米,平均為100納米。在酸或凝乳酶的作用下酪蛋白會沉澱,加工後可製得乾酪或乾酪素。本實驗利用加酸,當達到酪蛋白等電點PH=4.7時,酪蛋白沉澱。脫脂乳中除去酪蛋白後剩下的液體為乳清,在乳清中含有乳白蛋白和乳球蛋白,還有溶解狀態的乳糖,乳中糖類的99.8%以上是乳糖,可通過濃縮、結晶製取乳糖。
二、實驗材料和試劑
脫脂乳或脫脂奶粉。
醋酸-醋酸鈉緩沖溶液(PH=4.7),95%乙醇,乙醚,碳酸鈣粉末,苯肼試劑。
三、實驗步驟
1. 從牛奶中分離酪蛋白
在燒杯中加入2g脫脂奶粉,再加入40ml40℃,PH=4.7的醋酸-醋酸鈉緩沖溶液40ml,
用PH精密試紙檢驗液體的PH值。靜置冷卻至室溫,傾去上層清液(留作分離乳糖用),剩下的懸浮液分別裝入兩支離心試管中,用轉速為2000轉/分離心分離3~5分鍾,傾出上層清液,(合並於上一清液中),得酪蛋白粗品。於離心管中加入5ml蒸餾水,用玻棒充分攪拌,洗滌除去其中的水溶性雜質(如乳清蛋白,乳糖以及殘留的緩沖溶液),離心後棄去上層液,再用蒸餾水洗一次。於試管中加入5ml95%乙醇,充分攪拌,離心後棄去乙醇溶液,用乙醇洗滌主要是除去磷脂類物質。最後再用5ml乙醚以同樣方法洗滌,以除去脂肪類物質。將酪蛋白沉澱物涼干,稱重、並計算得率。
2. 從牛奶中分離乳糖
在除去酪蛋白的乳清中,加入1.5g CaCO3粉末,攪拌均勻後加熱至沸。加CaCO3的目的一方面是中和溶液的酸性,防止加熱時乳糖水解,另方面又能使乳白蛋白沉澱。過濾除去沉澱,在濾液中加入1~2粒沸石,加熱濃縮至3~5ml,加入10ml 95%乙醇(注意離開火焰)和少量活性炭,攪拌均勻後在水浴上加熱至沸騰,趁熱過濾,濾液必須澄清。加塞放置過夜,乳糖結晶析出,抽濾,用95%乙醇洗滌產品。
3. 乳糖成脎試驗
取自製乳糖溶於少量水中,濃度約為5%,在試管中加入1ml乳糖溶液,1ml苯肼試劑①,搖勻,試管口用棉花塞住,在沸水浴中加熱,並不時振搖,加熱10~15分鍾後,取出放置冷卻,乳糖脎成結晶析出。取少量乳糖脎在顯微鏡下觀察其結晶形態,可證實為乳糖。
①苯阱試劑有毒,小心使用,勿觸及皮膚,如觸及皮膚先用稀醋酸洗,再用水洗。
另外附上:
蛋白質分離純化的一般程序可分為以下幾個步驟:
(一)材料的預處理及細胞破碎
分離提純某一種蛋白質時,首先要把蛋白質從組織或細胞中釋放出來並保持原來的天然狀態,不喪失活性。所以要採用適當的方法將組織和細胞破碎。常用的破碎組織細胞的方法有:
1. 機械破碎法
這種方法是利用機械力的剪切作用,使細胞破碎。常用設備有,高速組織搗碎機、勻漿器、研缽等。
2. 滲透破碎法
這種方法是在低滲條件使細胞溶脹而破碎。
3. 反復凍融法
生物組織經凍結後,細胞內液結冰膨脹而使細胞脹破。這種方法簡單方便,但要注意那些對溫度變化敏感的蛋白質不宜採用此法。
4. 超聲波法
使用超聲波震盪器使細胞膜上所受張力不均而使細胞破碎。
5. 酶法
如用溶菌酶破壞微生物細胞等。
(二) 蛋白質的抽提
通常選擇適當的緩沖液溶劑把蛋白質提取出來。抽提所用緩沖液的pH、離子強度、組成成分等條件的選擇應根據欲制備的蛋白質的性質而定。如膜蛋白的抽提,抽提緩沖液中一般要加入表面活性劑(十二烷基磺酸鈉、tritonX-100等),使膜結構破壞,利於蛋白質與膜分離。在抽提過程中,應注意溫度,避免劇烈攪拌等,以防止蛋白質的變性。
(三)蛋白質粗製品的獲得
選用適當的方法將所要的蛋白質與其它雜蛋白分離開來。比較方便的有效方法是根據蛋白質溶解度的差異進行的分離。常用的有下列幾種方法:
1. 等電點沉澱法
不同蛋白質的等電點不同,可用等電點沉澱法使它們相互分離。
2. 鹽析法
不同蛋白質鹽析所需要的鹽飽和度不同,所以可通過調節鹽濃度將目的蛋白沉澱析出。被鹽析沉澱下來的蛋白質仍保持其天然性質,並能再度溶解而不變性。
3. 有機溶劑沉澱法
中性有機溶劑如乙醇、丙酮,它們的介電常數比水低。能使大多數球狀蛋白質在水溶液中的溶解度降低,進而從溶液中沉澱出來,因此可用來沉澱蛋白質。此外,有機溶劑會破壞蛋白質表面的水化層,促使蛋白質分子變得不穩定而析出。由於有機溶劑會使蛋白質變性,使用該法時,要注意在低溫下操作,選擇合適的有機溶劑濃度。
(四)樣品的進一步分離純化
用等電點沉澱法、鹽析法所得到的蛋白質一般含有其他蛋白質雜質,須進一步分離提純才能得到有一定純度的樣品。常用的純化方法有:凝膠過濾層析、離子交換纖維素層析、親和層析等等。有時還需要這幾種方法聯合使用才能得到較高純度的蛋白質樣品。
將洗凈和去皮的大豆研磨,然後在過氧化物和水中將研磨產品製成漿狀。通過離心,從漿液中獲得提取的蛋白。把漿液pH值調到8,以溶解蛋白,去掉不溶成分和游離油脂,再把pH值降到4.5,從漿液中即可獲得沉澱蛋白,其蛋白質含量不低於85%。上述方法稍加更改,提取物中的蛋白和油脂含量可能發生變化,生產出含油提取物,其蛋白含量55%。
4. 蛋白質分離純化的四種方法
1、鹽析法:
鹽析法的根據是蛋白質在稀鹽溶液中,溶解度會隨鹽濃度的增高而上升,但當鹽濃度增高到一定數值時,使水活度降低,進而導致蛋白質分子表面電荷逐漸被中和,水化膜逐漸被破壞,最終引起蛋白質分子間互相凝聚並從溶液中析出。
2、有機溶劑沉澱法:
有機溶劑能降低蛋白質溶解度的原因有二:其一、與鹽溶液一樣具有脫水作用;其二、有機溶劑的介電常數比水小,導致溶劑的極性減小。
3、蛋白質沉澱劑:
蛋白質沉澱劑僅對一類或一種蛋白質沉澱起作用,常見的有鹼性蛋白質、凝集素和重金屬等。
4、聚乙二醇沉澱作用:
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發生沉澱作用。
(4)提取蛋白質的方法步驟擴展閱讀:
蛋白質是生命的物質基礎,是有機大分子,是構成細胞的基本有機物,是生命活動的主要承擔者。沒有蛋白質就沒有生命。氨基酸是蛋白質的基本組成單位。它是與生命及與各種形式的生命活動緊密聯系在一起的物質。
機體中的每一個細胞和所有重要組成部分都有蛋白質參與。蛋白質占人體重量的16%~20% ,即一個60kg重的成年人其體內約有蛋白質9.6~12kg。
人體內蛋白質的種類很多,性質、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,並在體內不斷進行代謝與更新。
5. 蛋白質的提取方法有哪些
眾所周知,人的生命活動不能缺少蛋白質,很多食物裡面都含有蛋白質成分,正常的飲食可以為身體補充蛋白質。實際上,在生物化學研究領域,蛋白質的分離提取技術具有廣泛的應用,想要把蛋白質提取出來非常不容易,需要經過很多工序,並且要找到專業的操作技術,現在有下列這些方法可以提取蛋白質。
1、超速離心法
此法分離和純化抗原的原理是利用各顆粒在梯度液中沉降速度的不同,使具有不同沉降速度的顆粒處於不同密度梯度層內,達到彼此分離的目的。常用的密度梯度介質有蔗糖、甘油、CsCl等。
用超速離心或梯度密度離心分離和純化抗原時,除個別成分外,極難將某一抗原成分分離出來,故只用於少數大分子抗原的分離,如IgM、C1q,甲狀腺球蛋白等,以及一些比重較輕的抗原物質如載脂蛋白A、B等。多數的中、小分子量蛋白質採用此種方法很難純化。
2、選擇性沉澱法
其原理多根據各蛋白質理化特性的差異,採用各種沉澱劑或改變某些條件促使蛋白質抗原成分沉澱,從而達到純化的目的。最常用的方法是鹽析沉澱法。
鹽析法的原理
蛋白質在水溶液中的溶解度取決於蛋白質分子表面離子周圍的水分子數目,亦即主要是由蛋白質分子外周親水基團與水形成水化膜的程度以及蛋白質分子帶有電荷的情況決定的。蛋白質溶液中加入中性鹽後,由於中性鹽與水分子的親和力大於蛋白質,致使蛋白質分子周圍的水化層減弱乃至消失。同時,中性鹽加入蛋白質溶液後由於離子強度發生改變,蛋白質表面的電荷大量被中和,更加導致蛋白質溶解度降低,使蛋白質分子之間聚集而沉澱。由於各種蛋白質在不同鹽濃度中的溶解度不同,不同飽和度的鹽溶液沉澱的蛋白質不同,從而使之從其他蛋白分離出來。最常用的鹽溶液是33%~50%飽和度的硫酸銨。鹽析法簡單方便,可用於蛋白質抗原的粗提,丙種球蛋白的提取,蛋白質的濃縮等。鹽析法提純的抗原純度不高,只適用抗原的初步純化。
3、凝膠層析法
凝膠層析是利用分子篩作用對蛋白質進行分離。凝膠是具有三維空間多孔網狀結構的物質,經過適當的溶液平衡後,裝入層析柱。一種含有各種分子的樣品溶液緩慢地流經凝膠層析柱時,大分子物質不易進入凝膠顆粒的微孔,只能分布於顆粒之間,因此在洗脫時向下移動的速度較快,最先被洗脫。小分子物質除了可在凝膠顆粒間隙中擴散外,還可以進入凝膠顆粒的微孔中,洗脫時向下移動的速度較慢,隨後被洗脫。因此,蛋白質分子按分子大小被分離。
4、離子交換層析法
離子交換層析的原理是利用一些帶離子基團的纖維素或凝膠,吸附交換帶相反電荷的蛋白質抗原。由於各種蛋白質的等電點不同,所帶的電荷量不同,與纖維素(或凝膠)結合的能力有差別。當梯度洗脫時,逐步增加流動相的離子強度,使加入的離子與蛋白質競爭纖維素上的電荷位置,從而使吸附的蛋白與離子交換劑解離。
在離子交換色譜技術中常用的離子交換劑有以下幾種
①具有離子交換基團的纖維素,如羧甲基(CM)纖維素、DEAE-纖維素
②具有離子交換基團的交聯葡聚糖、瓊脂糖和聚丙烯醯胺
③凝膠合成的高度交聯樹脂。
5、親和層析
親和層析是利用生物大分子的生物特異性,即生物大分子間所具有專一親和力而設計的層析技術。例如抗原和抗體、酶和酶抑制劑(或配體)、酶蛋白和輔酶、激素和受體、IgG和葡萄球菌蛋白A(SPA)等物質間具有一種特殊的親和力。例如提純IgG時,可將SPA吸附在一個惰性的固相基質(如Speharose2B、4B、6B等)上,並制備成層析柱。當樣品流經層析柱時,待分離的IgG可與SPA發生特異性結合,其餘成分不能與之結合。將層析柱充分洗脫後,改變洗脫液的離子強度或pH值,IgG與固相基質上的SPA解離,收集洗脫液便可得到欲純化的IgG。
6. 蛋白質的純化方法有那些呢具體步驟是什麼
蛋白質分離純化的一般程序可分為以下幾個步驟:
(一)材料的預處理及細胞破碎
分離提純某一種蛋白質時,首先要把蛋白質從組織或細胞中釋放出來並保持原來的天然狀態,不喪失活性。所以要採用適當的方法將組織和細胞破碎。常用的破碎組織細胞的方法有:
1. 機械破碎法
這種方法是利用機械力的剪切作用,使細胞破碎。常用設備有,高速組織搗碎機、勻漿器、研缽等。
2. 滲透破碎法
這種方法是在低滲條件使細胞溶脹而破碎。
3. 反復凍融法
生物組織經凍結後,細胞內液結冰膨脹而使細胞脹破。這種方法簡單方便,但要注意那些對溫度變化敏感的蛋白質不宜採用此法。
4. 超聲波法
使用超聲波震盪器使細胞膜上所受張力不均而使細胞破碎。
5. 酶法
如用溶菌酶破壞微生物細胞等。
(二) 蛋白質的抽提
通常選擇適當的緩沖液溶劑把蛋白質提取出來。抽提所用緩沖液的pH、離子強度、組成成分等條件的選擇應根據欲制備的蛋白質的性質而定。如膜蛋白的抽提,抽提緩沖液中一般要加入表面活性劑(十二烷基磺酸鈉、tritonX-100等),使膜結構破壞,利於蛋白質與膜分離。在抽提過程中,應注意溫度,避免劇烈攪拌等,以防止蛋白質的變性。
(三)蛋白質粗製品的獲得
選用適當的方法將所要的蛋白質與其它雜蛋白分離開來。比較方便的有效方法是根據蛋白質溶解度的差異進行的分離。常用的有下列幾種方法:
1. 等電點沉澱法
不同蛋白質的等電點不同,可用等電點沉澱法使它們相互分離。
2. 鹽析法
不同蛋白質鹽析所需要的鹽飽和度不同,所以可通過調節鹽濃度將目的蛋白沉澱析出。被鹽析沉澱下來的蛋白質仍保持其天然性質,並能再度溶解而不變性。
3. 有機溶劑沉澱法
中性有機溶劑如乙醇、丙酮,它們的介電常數比水低。能使大多數球狀蛋白質在水溶液中的溶解度降低,進而從溶液中沉澱出來,因此可用來沉澱蛋白質。此外,有機溶劑會破壞蛋白質表面的水化層,促使蛋白質分子變得不穩定而析出。由於有機溶劑會使蛋白質變性,使用該法時,要注意在低溫下操作,選擇合適的有機溶劑濃度。
(四)樣品的進一步分離純化
用等電點沉澱法、鹽析法所得到的蛋白質一般含有其他蛋白質雜質,須進一步分離提純才能得到有一定純度的樣品。常用的純化方法有:凝膠過濾層析、離子交換纖維素層析、親和層析等等。有時還需要這幾種方法聯合使用才能得到較高純度的蛋白質樣品。
7. 真菌蛋白質提取的步驟
植物組織蛋白質提取方法 1、根據樣品重量(1g 樣品加入 3.5ml 提取液,可根據材料不同適當加入), 准備提取液放在冰上。 2、把樣品放在研缽中
8. 提純蛋白的步驟
蛋白純化方法很多,也很復雜,一般程序如下:分離純化某一特定蛋白質的一般程序可以分為前處理、粗分級、細分級三步。前處理分離純化某種蛋白質,首先要把蛋白質從原來的組織或細胞中以溶解的狀態釋放出來並保持原來的天然狀態,不丟失生物活性。為此,動物材料應先剔除結締組織和脂肪組織,種子材料應先去殼甚至去種皮以免受單寧等物質的污染,油料種子最好先用低沸點的有機溶劑如乙醚等脫脂。然後根據不同的情況,選擇適當的方法,將組織和細胞破碎。動物組織和細胞可用電動搗碎機或勻漿機破碎或用超聲波處理破碎。植物組織和細胞由於具有纖維素、半纖維素和果膠等物質組成的細胞壁,一般需要用石英砂或玻璃粉和適當的提取液一起研磨的方法或用纖維素酶處理也能達到目的。細菌細胞的破碎比較麻煩,因為整個細菌細胞壁的骨架實際上是一個借共價鍵連接而成的肽聚糖囊狀大分子,非常堅韌。破碎細菌細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。組織和細胞破碎後,選擇適當的緩沖液把所要的蛋白提取出來。細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胞組分,如細胞核、染色體、核糖體或可溶性細胞質等,則可利用差速離心的方法將它們分開,收集該細胞組分作為下步純化的材料。如果碰上所要蛋白是與細胞膜或膜質細胞器結合的,則必須利用超聲波或去污劑使膜結構解聚,然後用適當介質提取。粗分級分離當蛋白質提取液(有時還雜有核酸、多糖之類)獲得後,選用一套適當的方法,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、等電點沉澱和有機溶劑分級分離等方法。這些方法的特點是簡便、處理量大,既能除去大量雜質,又能濃縮蛋白溶液。有些蛋白提取液體積較大,又不適於用沉澱或鹽析法濃縮,則可採用超過濾、凝膠過濾、冷凍真空乾燥或其他方法進行濃縮。細分級分離樣品經粗分級分離以後,一般體積較小,雜蛋白大部分已被除去。進一步純化,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。必要時還可選擇電泳法,包括區帶電泳、等電點聚焦等作為最後的純化步驟。用於細分級分離的方法一般規模較小,但解析度很高。結晶是蛋白質分離純化的最後步驟。盡管結晶過程並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量上佔有優勢時才能形成結晶。結晶過程本身也伴隨著一定程度的純化,而重結晶又可除去少量夾雜的蛋白。由於結晶過程中從未發現過變性蛋白,因此蛋白的結晶不僅是純度的一個標志,也是斷定製品處於天然狀態的有力指標。
9. 如何從細胞中提取蛋白質
(一)水溶液提取法
稀鹽和緩沖系統的水溶液對蛋白質穩定性好、溶解度大、是提取蛋白質最常用的溶劑,通常用量是原材料體積的1-5倍,提取時需要均勻的攪拌,以利於蛋白質的溶解.提取的溫度要視有效成份性質而定.一方面,多數蛋白質的溶解度隨著溫度的升高而增大,因此,溫度高利於溶解,縮短提取時間.但另一方面,溫度升高會使蛋白質變性失活,因此,基於這一點考慮提取蛋白質和酶時一般採用低溫(5度以下)操作.為了避免蛋白質提以過程中的降解,可加入蛋白水解酶抑制劑(如二異丙基氟磷酸,碘乙酸等).
下面著重討論提取液的pH值和鹽濃度的選擇.
1、pH值蛋白質,酶是具有等電點的兩性電解質,提取液的pH值應選擇在偏離等電點兩側的pH 范圍內.用稀酸或稀鹼提取時,應防止過酸或過鹼而引起蛋白質可解離基團發生變化,從而導致蛋白質構象的不可逆變化,一般來說,鹼性蛋白質用偏酸性的提取液提取,而酸性蛋白質用偏鹼性的提取液.
2、鹽濃度稀濃度可促進蛋白質的溶,稱為鹽溶作用.同時稀鹽溶液因鹽離子與蛋白質部分結合,具有保護蛋白質不易變性的優點,因此在提取液中加入少量NaCl等中性鹽,一般以0.15摩爾.升濃度為宜.緩沖液常採用0.02-0.05M磷酸鹽和碳酸鹽等滲鹽溶液.
(二)有機溶劑提取法
一些和脂質結合比較牢固或分子中非極性側鏈較多的蛋白質和酶,不溶於水、稀鹽溶液、稀酸或稀鹼中,可用乙醇、丙酮和丁醇等有機溶劑,它們具的一定的親水性,還有較強的親脂性、是理想的提脂蛋白的提取液.但必須在低溫下操作.丁醇提取法對提取一些與脂質結合緊密的蛋白質和酶特別優越,一是因為丁醇親脂性強,特別是溶解磷脂的能力強;二是丁醇兼具親水性,在溶解度范圍內(度為10%,40度為6.6%)不會引起酶的變性失活.