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目标蛋白(target proteins)粗提方法-2

2020.9.07

4)去垢剂
去垢剂(表面活性剂)是一类即具有亲水基又具有疏水基的物质,一般具有乳化、分散、和增溶作用,可分阴离子、阳离子和中性去垢剂等多种类型,中性去垢剂在蛋白提取钟应用的较多。
A.中性去垢剂 又称非离子表面活性剂,对蛋白质的变性作用影响较少,宜于蛋白质或酶提取之用。一般市售中性去垢剂有聚乙二醇类,如PEG200;多元醇类表面活性剂,如山梨醇、司盘类和吐温类;聚氧乙烯脂肪醇醚,如苄泽类、平平加类;聚氧乙烯烷基苯酚醚,如Igepal CO、乳化剂OP、Triton、Pluronic(用作消泡剂、润湿剂、增溶剂)、泡敌。中性去垢剂作用后可通过Sephadex LH-50柱除去;也可直接上DEAE-Sephadex柱层析分离目的蛋白,不必先除去去垢剂。

B.阴离子去垢剂 常见的有十二烷基硫酸钠和十二烷基璜酸钠。前者可促进核蛋白的溶解,将核酸释放出来,并对核酸酶有一定抑制作用,常用于核酸的提取。
C.阳离子去垢剂 如洁尔灭、新洁尔灭、CTAB、CPC、ZEPH、克菌定、消毒净(TMPB)、杜灭芬等,消毒灭菌类居多。
D.天然表面活性剂 又称为生物表面活性剂,包括种类较为广泛,如各种树胶(阿拉伯胶、杏胶、桃胶、果胶)、明胶、皂甙、卵磷脂、豆磷脂、琼脂、海藻酸钠、酪蛋白、胆甾醇、胆酸类、多糖类(如环糊精)等。
E.两性表面活性剂 在碱性水溶液中呈阴离子表面活性剂的性质,起泡性好,去污力也强;在酸性溶液中则呈现阳离子表面活性剂特征,其杀菌性很强。
5)变性剂
蛋白质变性剂的作用是破坏蛋白质的次级键,如氢键、盐键和疏水力,引起天然构象的解体;它们并不破坏共价键,如肽键和二硫键,故不涉及一级结构的改变。变性剂有溶解型和沉淀型两类,SDS、尿素和胍盐是有效的溶解型变性剂,而三氯乙酸、甲醇、和氯仿/异戊醇是有效的沉淀变性剂。一般而言,变性剂应用时常大大过量,破坏氢键的变性剂用量至少两倍于氨基酸的克分子数,如1克蛋白质可可结合1.4g。SDS溶于水可达25%,对温度敏感,W/V贮存液最为方便。需要注意的是SDS的钾盐是不溶性的,所以SDS溶液中要避免混入钾盐。尿素极易溶于水,可达10mol/L,在8mol/L以上要注意温度以防止沉淀。尿素在水中缓慢分解形成氨及高度活性的氰酸离子,故要防止高温。三氯乙酸与过氯酸(TCA,PCA)都是极好的沉淀剂,能沉淀蛋白质和核酸,前者应用更为广泛。
第二节 提取方法
一.固液萃取
在固液萃取中,提取物是由固相转为液相,或由细胞内转为细胞外,其提取效率与物质的扩散作用有关。
为了增加扩散物质的量,也就是提高提取速度,常采用如下措施:
1)提高材料的破碎程度,以增加扩散面积,减少扩散距离;
2)进行搅拌,使已扩散的溶质迅速与溶剂混匀,以保持两项界面最大浓度差,或分多次提取,不断更换新鲜溶剂,以提高扩散速率;
3)延长提取时间,提高提取温度,以及减少溶液粘度(如属大分子核酸干扰,加入少量鱼精蛋白或硫酸链霉素沉淀除去)等。

实际上从破碎后的固体细胞提取所需组分,当细胞破碎程度及提取温度受到限制时,采用少量多次提取方法较为有利。
二.液液萃取
液液萃取选用的溶剂必须与被抽提的溶液互不混合、且对被抽提的溶质有选择性的溶解能力。最常用的液液萃取溶剂为二相溶剂,水或水-醇为一相,与水互不相溶的各种碳氢化合物,如低级醚、酯、苯酚等,为另外一相。
第三节 蛋白质和酶的提取分离
一.蛋白质及其溶解性质
蛋白质有多种分类方法:
1)按其功能 活性蛋白和非活性蛋白
2)按其结构 简单蛋白和结合蛋白
3)按其溶解度 水溶性蛋白、醇溶蛋白、硬蛋白(不溶于水、稀酸、稀碱和有机溶剂,遇强酸或强碱溶解)。一般来说,大部分蛋白可溶于水、稀酸、稀碱或稀盐溶液,少数与脂类结合的蛋白质则溶于乙醇、丙酮、丁醇等有机溶剂。
二.蛋白质的一般提取方法
1. 水溶液提取
凡能溶于水、稀盐、稀酸或稀碱的蛋白质,一般可用稀盐或缓冲溶液进行提取,稀盐溶液和缓冲溶液,有利于稳定蛋白结构和增加蛋白质溶解度。
此时应考虑以下因素:
1)提取液体积 加入量太少则提取不完全,加的过多则不利于浓缩,一般为原材料的3-6倍的体积,可一次或分次提取。
2)盐浓度 一般在0.02-0.2M的范围内,常用的稀盐和缓冲液有0.02-0.05M磷酸盐缓冲液、碳酸盐缓冲液、0.09-0.15M的氯化钠等。在某些情况下,也用到较高的盐浓度,如提取脱氧核糖蛋白及膜蛋白。有时为了螯合某些金属离子和解离酶分子与其它分子的静电结合,选用柠檬酸缓冲系统和焦磷酸缓冲液可获得较好效果。


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