1. 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。
常用色譜法,通過標准品對照圖譜進行,分析包括分子篩(大小)、親和層析(特異性結合)、離子交換(帶電性)、疏水(水溶性);或是沉澱法,包括等電點沉澱、差速離子心沉澱、鹽析沉澱、親和沉澱;透析超濾法;電泳法。這些法說不上常不常用 ,都是根據要分析的蛋白性質決定的。
3. 蛋白質分離純化常用的方法
蛋白質的分離純化方法:
一、根據蛋白質溶解度不同的分離方法
1、蛋白質的鹽析法:中性鹽對蛋白質的溶解度有顯著影響,一般在低鹽濃度下隨著鹽濃度升高,蛋白質的溶解度增加,此稱鹽溶;當鹽濃度繼續升高時,蛋白質的溶解度不同程度下降並先後析出,這種現象稱鹽析。
2、等電點沉澱法:蛋白質在靜電狀態時顆粒之間的靜電斥力最小,因而溶解度也最小,各種蛋白質的等電點有差別,可利用調節溶液的ph達到某一蛋白質的等電點使之沉澱,但此法很少單獨使用,可與鹽析法結合用。
3、低溫有機溶劑沉澱法:用與水可混溶的有機溶劑,甲醇,乙醇或丙酮,可使多數蛋白質溶解度降低並析出,此法分辨力比鹽析高,但蛋白質較易變性,應在低溫下進行。
二、根據蛋白質分子大小的差別的分離方法
1、透析與超濾:透析法是利用半透膜將分子大小不同的蛋白質分開。超濾法是利用高壓力或離心力,強使水和其他小的溶質分子通過半透膜,而蛋白質留在膜上,可選擇不同孔徑的瀘膜截留不同分子量的蛋白質。
2、凝膠過濾法:
也稱分子排阻層析或分子篩層析,這是根據分子大小分離蛋白質混合物最有效的方法之一。柱中最常用的填充材料是葡萄糖凝膠(sephadex
ged)和瓊脂糖凝膠(agarose
gel)。
三、根據蛋白質帶電性質進行分離
1、電泳法:各種蛋白質在同一ph條件下,因分子量和電荷數量不同而在電場中的遷移率不同而得以分開。值得重視的是等電聚焦電泳,這是利用一種兩性電解質作為載體,電泳時兩性電解質形成一個由正極到負極逐漸增加的ph梯度,當帶一定電荷的蛋白質在其中泳動時,到達各自等電點的ph位置就停止,此法可用於分析和制備各種蛋白質。
2、離子交換層析法:離子交換劑有陽離子交換劑(如:羧甲基纖維素;cm-纖維素)和陰離子交換劑(二乙氨基乙基纖維素),當被分離的蛋白質溶液流經離子交換層析柱時,帶有與離子交換劑相反電荷的蛋白質被吸附在離子交換劑上,隨後用改變ph或離子強度辦法將吸附的蛋白質洗脫下來。
四、根據配體特異性的分離方法-親和色譜法
親和層析法(aflinity
chromatography)是分離蛋白質的一種極為有效的方法,它經常只需經過一步處理即可使某種待提純的蛋白質從很復雜的蛋白質混合物中分離出來,而且純度很高。這種方法是根據某些蛋白質與另一種稱為配體(ligand)的分子能特異而非共價地結合。其基本原理:蛋白質在組織或細胞中是以復雜的混合物形式存在,每種類型的細胞都含有上千種不同的蛋白質,因此蛋白質的分離(separation),提純(purification)和鑒定(characterization)是生物化學中的重要的一部分,至今還沒的單獨或一套現成的方法能移把任何一種蛋白質從復雜的混合蛋白質中提取出來,因此往往採取幾種方法聯合使用。
4. 用什麼進行蛋白質純度的鑒定
SDS 聚丙乙烯醯胺凝膠電泳
考馬斯亮蘭法雙縮脲法(Biuret法)和Folin—酚試劑法(Lowry法)的明顯缺點和許多限制,促使科學家們去尋找更好的蛋白質溶液測定的方法。1976年由Bradford建立的考馬斯亮蘭法(Bradford法),是根據蛋白質與染料相結合的原理設計的。這種蛋白質測定法具有超過其他幾種方法的突出優點,因而正在得到廣泛的應用。這一方法是目前靈敏度最高的蛋白質測定法。考馬斯亮蘭G-250染料,在酸性溶液中與蛋白質結合,使染料的最大吸收峰的位置(lmax),由465nm變為595nm,溶液的顏色也由棕黑色變為蘭色。經研究認為,染料主要是與蛋白質中的鹼性氨基酸(特別是精氨酸)和芳香族氨基酸殘基相結合。在595nm下測定的吸光度值A595,與蛋白質濃度成正比。Bradford法的突出優點是:(1)靈敏度高,據估計比Lowry法約高四倍,其最低蛋白質檢測量可達1mg。這是因為蛋白質與染料結合後產生的顏色變化很大,蛋白質-染料復合物有更高的消光系數,因而光吸收值隨蛋白質濃度的變化比Lowry法要大的多。(2)測定快速、簡便,只需加一種試劑。完成一個樣品的測定,只需要5分鍾左右。由於染料與蛋白質結合的過程,大約只要2分鍾即可完成,其顏色可以在1小時內保持穩定,且在5分鍾至20分鍾之間,顏色的穩定性最好。因而完全不用像Lowry法那樣費時和嚴格地控制時間。(3)干擾物質少。如干擾Lowry法的K 、Na 、Mg2 離子、Tris緩沖液、糖和蔗糖、甘油、巰基乙醇、EDTA等均不幹擾此測定法。此法的缺點是:(1)由於各種蛋白質中的精氨酸和芳香族氨基酸的含量不同,因此Bradford法用於不同蛋白質測定時有較大的偏差,在製作 標准曲線時通常選用 g—球蛋白為標准蛋白質,以減少這方面的偏差。(2)仍有一些物質干擾此法的測定,主要的干擾物質有:去污劑、 Triton X-100、十二烷基硫酸鈉(SDS)和0.1N的NaOH。(如同0.1N的酸干擾Lowary法一樣)。(3)標准曲線也有輕微的非線性,因而不能用Beer定律進行計算,而只能用標准曲線來測定未知蛋白質的濃度。
5. 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。
(5)蛋白純度的分析方法擴展閱讀:
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。
6. 蛋白質純度鑒定的方法有哪些
電泳,
蛋白質電泳 現在常用就是 SDS 聚丙乙烯醯胺凝膠電泳
特點
1)靈敏度高
2)測定快速、簡便
3)干擾物質少
液相色譜
高效液相色譜是完全可以純化蛋白質並且進行蛋白質純度鑒定的
但建議還是使用蛋白質電泳 最主流 最有效的方法
7. 常用來測定蛋白質含量的方法有哪些優缺點是什麼
1、凱氏定氮法
凱氏定氮法是測定化合物或混合物中總氮量的一種方法。即在有催化劑的條件下,用濃硫酸消化樣品將有機氮都轉變成無機銨鹽,然後在鹼性條件下將銨鹽轉化為氨,隨水蒸氣蒸餾出來並為過量的硼酸液吸收,再以標准鹽酸滴定,就可計算出樣品中的氮量。
由於蛋白質含氮量比較恆定,可由其氮量計算蛋白質含量,故此法是經典的蛋白質定量方法。
優點:可用於所有食品的蛋白質分析中;操作相對比較簡單;實驗費用較低;結果准確,是一種測定蛋白質的經典方法;用改進方法(微量凱氏定氮法)可測定樣品中微量的蛋白質。
缺點:凱氏定氮法只是一個氧化還原反應,把低價氮氧化並轉為氨鹽來測定,而不能把高價氮還原為氮鹽的形式,所以不可以測出物質中所有價態的氮含量。
2、雙縮脲法
雙縮脲法是一個用於鑒定蛋白質的分析方法。雙縮脲試劑是一個鹼性的含銅試液,呈藍色,由1%氫氧化鉀、幾滴1%硫酸銅和酒石酸鉀鈉配製。
當底物中含有肽鍵時(多肽),試液中的銅與多肽配位,配合物呈紫色。可通過比色法分析濃度,在紫外可見光譜中的波長為540nm。鑒定反應的靈敏度為5-160mg/ml。鑒定反應蛋白質單位1-10mg。
優點:測定速度較快,干擾物質少,不同蛋白質產生的顏色深淺相近。
缺點:①靈敏度差; ② 三羥甲基氨基甲烷、一些氨基酸和EDTA等會干擾該反應。
3、酚試劑法
取6支試管分別標號,前5支試管分別加入不同濃度的標准蛋白溶液,最後一支試管加待測蛋白質溶液,不加標准蛋白溶液,在室溫下放置30分鍾,以未加蛋白質溶液的第一支試管作為空白對照,於650nm波長處測定各管中溶液的吸光度值。
優點:靈敏度高,對水溶性蛋白質含量的測定很有效。
缺點:①費時,要精確控制操作時間;②酚法試劑的配製比較繁瑣。
4、紫外吸收法
大多數蛋白質在280nm波長處有特徵的最大吸收,這是由於蛋白質中有酪氨酸,色氨酸和苯丙氨酸存在,可用於測定0.1~0.5mg/mL含量的蛋白質溶液。
取9支試管分別標號,前8支試管分別加入不同濃度的標准蛋白溶液,1號試管不加標准蛋白溶液,最後一支試管加待測蛋白質溶液,而不加標准蛋白溶液,每支試管液體總量通過加入蒸餾水補足而保持一致,將液體混合均勻,在280nm波長處進行比色,記錄吸光度值。
優點:簡便、靈敏、快速,不消耗樣品,測定後能回收。
缺點:①測定蛋白質含量的准確度較差,專一性差; ②干擾物質多,若樣品中含有嘌呤、嘧啶及核酸等能吸收紫外光的物質,會出現較大的干擾。
5、考馬斯亮藍法
考馬斯亮藍顯色法的基本原理是根據蛋白質可與考馬斯亮藍G-250 定量結合。當考馬斯亮藍 G-250 與蛋白質結合後,其對可見光的最大吸收峰從 465nm 變為 595nm。
在考馬斯亮藍 G-250 過量且濃度恆定的情況下,當溶液中的蛋白質濃度不同時,就會有不同量的考馬斯亮藍 G-250 從吸收峰為 465nm 的形式轉變成吸收峰為 595nm 的形式,而且這種轉變有一定的數量關系。
一般情況,當溶液中的蛋白質濃度增加時,顯色液在 595nm 處的吸光度基本能保持線性增加,因此可以用考馬斯亮藍 G-250 顯色法來測定溶液中蛋白質的含量。
優點:靈敏度高,測定快速、簡便,干擾物質少,不受酚類、游離氨基酸和緩沖劑、絡合劑的影響,適合大量樣品的測定。
缺點:由於各種蛋白質中的精氨酸和芳香族氨基酸的含量不同,因此用於不同蛋白質測定時有較大的偏差。
8. 蛋白質分離純化主要方法
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。
1.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(如果做不到呢?比如蛋白以包涵體形式存在),不丟失生物活性。為此,動物材料應先提出結締組織和脂肪組織,種子材料應先去殼甚至去種皮以免手單寧等物質的污染,油料種子最好先用低沸點(為什麼呢)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。
2. 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。
3.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。
蛋白質分離純化的方法:
一、根據分子大小不同的純化方法
1、透析和超過濾
2、密度梯度離心
3、凝膠過濾
二、利用溶解度差別的純化方法
1、等電點沉澱和pH控制
2、蛋白質的鹽析和鹽溶
3、有機溶劑分級分離法
4、溫度對蛋白質濃度的影響
三、根據電荷不同的純化方法
1、電泳
2、聚丙烯醯胺凝膠電泳
3、毛細管電泳
4、等電聚焦
5、層析聚焦
6、離子交換層析
四、利用選擇性吸附的純化方法
1、羥磷石灰層析
2、疏水作用層析
五、利用配體的特異生物學親和力的純化方法
親和層析(affinity chromatography):
a.凝集素親和層析
b.免疫親和層析
c.金屬螯合層析
d.染料配體層析
e.共價層析
六、高效液相層析合快速蛋白質液相層析