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目标蛋白(target proteins)粗提方法-3

2020.9.07

3)pH值 一般在被提取蛋白质的等电点的两侧,碱性蛋白用稀酸提取、酸性蛋白用稀碱提取。在某些情况下,为了破坏所分离的蛋白质与其他杂质的静电结合,选择偏酸(pH3-6)或偏碱(pH10-11),可以使离子键破坏而获得单一的蛋白成分。
4)温度 提取时通常要求低温操作。只有对某些耐高温的蛋白质或酶(如胃蛋白酶、酵母醇脱氢酶及某些多肽激素。
5)提取时常缓慢搅拌,以提高提取效率
6)有时为了破坏蛋白质与其它物质的离子键或氢键的结合,加入少量的多价阴离子也有助于蛋白提纯。
2. 有机溶剂提取
一般和脂质结合比较牢靠或分子中非极性侧链较多的蛋白质和酶,难溶于水、稀酸、稀盐和稀碱,常用有机溶剂提取。他们同时有亲脂性和亲水性,如丙酮、异丙醇、乙醇、正丁醇等。其中正丁醇应用的较为广泛,能在水和脂分子间起着类似去污剂的桥梁作用,由于丁醇与蛋白质极性基团结合的竞争力比脂质大,所以可取代蛋白质与脂质的结合位置,使原来蛋白质在水中溶解度大大增加。
有些蛋白和酶即能溶于稀酸、稀碱,又能溶于一定比例的有机溶剂。在这样的情况下,采用稀的有机溶剂提取可防止水解酶的破坏,并兼容除杂和提高提取效果的作用,现举例说明:

胰岛素可溶于稀酸、稀碱和稀醇溶液,针对组织中共存的糜蛋白酶对胰岛素有极高的水解活性,可采用68%酒精溶液并用草酸调至pH2.5-3.0,这样便能在三方面抑制了糜蛋白酶的活性:
1)68%酒精可以使糜蛋白酶暂时失活;
2)草酸可以除去激活糜蛋白酶的金属离子钙;
3)pH2.5-3.0是糜蛋白酶不适于作用的PH值。
而以上条件对胰岛素的溶解度和稳定性并没有影响,并可以除去一部分在稀酸及稀醇中不溶解的杂蛋白
垂体前叶ACTH常采用酸性70%丙酮,其设计原理是酸性可以促使ACTH的溶解,而70%浓度丙酮对ACTH的溶解度没有影响,却大幅度地降低其他杂蛋白的溶出,对提高分离纯化的效果极为明显。
3. 从细胞膜上提取水溶性的蛋白质和酶方法:
膜上的蛋白质或酶一般有两种存在方式:一种在膜表面上,与膜成分结合较松,经过充分粉碎细胞,在一定PH范围用稀盐溶液即可提取分离;一种是膜的内在成分之一,或与膜结合十分紧密,提取十分困难,需用超声波、去污剂、或其他比较强烈的化学处理,一般常用方法有如下几种:
1)浓盐或尿素等溶液提取 如NaClO4、尿素、盐酸胍等。当以上溶液浓度达到2M时,可抽去27%以上的膜蛋白,但这样的条件易引起蛋白质和酶的变性。

2)碱溶液提取 在pH8-11范围内,某些膜蛋白随着PH值的提高而溶解度大大增加,但碱提取法也容易引起蛋白酶和酶的失活,应用上不广。
3)加入金属螯合剂 蛋白质通过金属离子与膜成分结合时,加入金属螯合剂如EDTA可使蛋白质释放出来。
4)有机溶剂提取 使用乙醇、吡啶、叔戊醇、正丁醇是抽提膜上结合或内在脂蛋白最常用也最为有效的方法。如正丁醇可在广泛的PH值(3-10)温度范围内(-2- +40)内使用。
5)去垢剂处理 用去垢剂分离膜蛋白时,要考虑两点要素,去垢剂的溶解能力和去垢剂的温和性。强阴离子去垢剂,如SDS,一般具有很好的溶解性能,但温和性不够理想,容易引起蛋白质变性;弱离子型或非离子型去垢剂对蛋白变性影响较小,但溶解能力较差。根据报道,Triton 100用于提取ADP/ATP载体蛋白时,由于作用较为温和,故所得蛋白活性要高于使用其他去污剂。去垢剂的溶解能力与溶液的离子强度有关,一般说两者呈现正比关系。


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