发布时间:2022-05-07 21:21:00

想要研究蛋白质,首先要得到高度纯化且具有生物活性的目的物质,因此,蛋白样品的制备是重要前提。蛋白提取的质量和效果对后续的研究分析有重要影响。不同种类的样本在制备过程中,存在一些差异,要根据样本特征调整实验方案和操作细节。

 

基本原则
样品处理尽量简单,减少蛋白损失;
尽量避免蛋白的降解;
尽可能提高样品蛋白的溶解度;
防止溶液介质中对蛋白质的人为修饰;
去除非蛋白杂质。

制备过程
蛋白质的制备一般要经过以下四个阶段:选择材料和预处理,材料的破碎,提取和纯化,浓缩、干燥和保存。由于蛋白种类繁多,性质差异较大,因此不可能有一个固定的程序适用各类蛋白质的分离。根据性质进行分类,大部分蛋白质均可溶于水、稀盐、稀酸或稀碱溶液中,少数与脂类结合的蛋白质溶于乙醇、丙酮及丁醇等有机溶剂中。因此可采用不同溶剂提取、分离及纯化蛋白质。

制备原理
蛋白质在不同溶剂中溶解度的差异,主要取决于蛋白分子中非极性疏水基团与极性亲水基团的比例,其次取决于这些基团的排列和偶极矩。故分子结构性质是不同蛋白质溶解差异的内因。温度、 pH、离子强度等是影响蛋白质溶解度的外界条件。①温度:多数蛋白质的溶解度随着温度的升高而增大,因此,温度高利于溶解,缩短提取时间。但另一方面,温度升高会使蛋白质变性失活,因此,基于这一点考虑提取蛋白质和酶时一般采用低温(5度以下)操作。②pH:蛋白质,酶是具有等电点的两性电解质,提取液的 pH值应选择在偏离等电点两侧的 pH 范围内。用稀酸或稀碱提取时,应防止过酸或过碱而引起蛋白质可解离基团发生变化,从而导致蛋白质构象的不可逆变化,一般来说,碱性蛋白质用偏酸性的提取液提取,而酸性蛋白质用偏碱性的提取液。③离子强度:稀浓度可促进蛋白质的溶,称为盐溶作用。同时稀盐溶液因盐离子与蛋白质部分结合,具有保护蛋白质不易变性的优点,因此在提取液中加入少量 NaCl 等中性盐,一般以 0.15 摩尔。升浓度为宜。缓冲液常采用 0.02-0.05M 磷酸盐和碳酸盐等渗盐溶液。提取蛋白质时常根据这些内外因素综合加以利用,将细胞内蛋白质提取出来,并与其它不需要的物质分开。

制备方法
破碎的方法有许多种,可归纳为:机械法(超声波法、机械匀浆法、液氮研磨法和玻璃珠破碎法),化学法(去污剂法、酶裂解法、),物理法(循环冻融法、渗透法、高压法)。这些方法有不同的应用范围,基本的原则都是要以最小的限度减少蛋白水解和其它形式的蛋白降解变性,这也就是在样品制备破碎这一步的关键所在。而常用的方法有:超声波法、机械匀浆法、液氮研磨法、盐析、沉淀法。其中,有机溶剂沉淀法使用较为普遍,常用的有机溶剂有丙酮、苯酚等。

冷丙酮沉淀丙酮和苯酚沉淀法注意事项:
1.冷丙酮沉淀的时间与温度。
常温或升温时,蛋白立体结构展开,丙酮极容易与其中的色氨酸、酪氨酸等氨基酸进行疏水结舍导致蛋白变性,所以我们通常预冷丙酮并且低温操作。
2.超声功率和时间,重在观察超声后样品溶性的均匀度。
3.一般和三氯乙酸一起使用,效果更好。
4.还原烷基化。

苯酚提取
1.各种试剂的正确及精确配制。(如:煎糖提取液)
2.加入饱和酚后要充分震荡和离心。(使蛋白充分与酚、色素H键结合,让其分三层)
3.需纯化蛋白。(甲醇、TCA/冷丙酮去色素、苯酚等杂质)

注意事项
1.在蛋白质制备过程中使组织始终置于冰上,离心机、离心管等仪器设备要提前预冷,以防蛋白质的降解。
2. 要加入适量的裂解液,裂解一定要充分,均匀。
3. 植物和动物组织样本一般采用研磨或匀浆机破碎处理,细胞和菌体样本一般采用超声破碎,破碎过程中要避免材料的融化。
4. 对预处理好的材料,若不立即进行实验,应冷冻保存(-80℃),对于易分解的生物大分子应选用新鲜材料制备。
5. 对于样本量需求少的研究,且组织样品本身非常细小,可直接裂解,减少蛋白损失。

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