『壹』 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。
『貳』 植物蛋白質的提取方法
植物蛋白質的提取方法基本上有這幾種:鹽析法、有機溶劑法和等電點法。
1、鹽析法
原理:鹽析法是指在葯物溶液中加入大量的無機鹽,使某些高分子物質的溶解度降低沉澱析出,而與其他成分分離的方法。鹽析法主要用於蛋白質的分離純化。常作鹽析的無機鹽有硫酸鈉、硫酸鎂、硫酸銨等。
2、有機溶劑法
原理:機溶劑引起蛋白質沉澱的主要原因是加入有機溶劑使水溶液的介電常數降低,因而增加了兩個相反電荷基團之間的吸引力,促進了蛋白質分子的聚集和沉澱。有機溶劑引起蛋白質沉澱的另一種解釋認為與鹽析相似,有機溶劑與蛋白質爭奪水化水,致使蛋白質脫除水化膜,而易於聚集形成沉澱 。
3、等電點法
原理:在等電點時,蛋白質分子以兩性離子形式存在,其分子凈電荷為零(即正負電荷相等),此時蛋白質分子顆粒在溶液中因沒有相同電荷的相互排斥,分子相互之間的作用力減弱,其顆粒極易碰撞、凝聚而產生沉澱,所以蛋白質在等電點時,其溶解度最小,最易形成沉澱物。
等電點時的許多物理性質如黏度、膨脹性、滲透壓等都變小,從而有利於懸浮液的過濾。
『叄』 蛋白質組學研究的主要步驟
蛋白質組學研究的主要步驟如下:
1、蛋白質樣品的制談喊備:蛋白質樣品的制備是蛋白質組學研究的首要環節,也是最為重要的部分。蛋白質樣品的質量直接影響到科學研究的真實性和可信度。
2、蛋白質的分離:雙向凝膠電泳技術是目前最基礎和常用的蛋白質分離方法,它能將數千種蛋白質同時分離與展示的分離技術。雙向電泳分為等電聚焦電泳和SDS-PAGE兩個步驟,即先進行等電聚焦電泳,按照pI的不同將蛋白分離,然後再進行SDS-PAGE 按照分子量的大小不同對蛋白進行分離。
蛋白質的用處:
1、蛋白質是建造和修復身體的重要原料,人體的發育以及受損細胞的修復和更新,都離不開蛋白質。
2、蛋白質也能被分解為人體的生命活動提供能量。
『肆』 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。