蛋白質(zhì)特性與分離純化技術(shù)的選擇

摘要：蛋白質(zhì)的一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)和四級(jí)結(jié)構(gòu)決定了它的物理、化學(xué)、生物化學(xué)、物理化學(xué)和生物學(xué)性質(zhì)，綜述了不同蛋白質(zhì)之間的性質(zhì)存在差異或者改變條件是使之具有差異，利用一種同時(shí)多種性質(zhì)差異，在兼顧收率和純度的情況下，選擇蛋白質(zhì)提純的方法。

關(guān)鍵詞：蛋白質(zhì) 分離純化

前言

蛋白質(zhì)在組織或細(xì)胞中一般都是以復(fù)雜的混合物形式存在，每種類型的細(xì)胞都含有成千種不同的蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)的分離和提純工作是一項(xiàng)艱巨而繁重的任務(wù)，到目前為止，還沒(méi)有一個(gè)單獨(dú)的或一套現(xiàn)成的方法能把任何一種蛋白質(zhì)從復(fù)雜的混合物中提取出來(lái)，但對(duì)任何一種蛋白質(zhì)都有可能選擇一套適當(dāng)?shù)姆蛛x提純程序來(lái)獲取高純度的制品。

蛋白質(zhì)提純的總目標(biāo)是設(shè)法增加制品純度或比活性，對(duì)純化的要求是以合理的效率、速度、收率和純度，將需要蛋白質(zhì)從細(xì)胞的全部其他成分特別是不想要的雜蛋白中分離出來(lái)，同時(shí)仍保留有這種多肽的生物學(xué)活性和化學(xué)完整性。

能從成千上萬(wàn)種蛋白質(zhì)混合物中純化出一種蛋白質(zhì)的原因，是不同的蛋白質(zhì)在它們的許多物理、化學(xué)、物理化學(xué)和生物學(xué)性質(zhì)有著極大的不同，這些性質(zhì)是由于蛋白質(zhì)的氨基酸的序列和數(shù)目不同造成的，連接在多肽主鏈上氨基酸殘基可是荷正電的、荷負(fù)電的、極性的或非極性的、親水的或疏水的，此外多肽可折疊成非常確定的二級(jí)結(jié)構(gòu)（α螺旋、β折疊和各種轉(zhuǎn)角）、三級(jí)結(jié)構(gòu)和四級(jí)結(jié)構(gòu)，形成獨(dú)特的大小、形狀和殘基在蛋白質(zhì)表面的分布狀況，利用待分離的蛋白質(zhì)與其它蛋白質(zhì)之間在性質(zhì)的差異，即能設(shè)計(jì)出一組合理的分級(jí)分離步驟。

可依據(jù)蛋白質(zhì)不同性質(zhì)與之相對(duì)應(yīng)的方法將蛋白質(zhì)混合物分離：

1．分子大小

不同種類的蛋白質(zhì)在分子大小方面有一定的差別，可用一些簡(jiǎn)便的方法，使蛋白質(zhì)混合物得到初步分離。

1．1透析和超濾

透析在純化中極為常用，可除去鹽類（脫鹽及置換緩沖液）、有機(jī)溶劑、低分子量的抑制劑等。透析膜的截留分子量為5000左右，如分子量小于10000的酶液就有泄露的危險(xiǎn)，在純化中極為常用，可除去鹽類、有機(jī)溶劑、低分子量的抑制劑等。超濾一般用于濃縮和脫色

1．2離心分離置換緩沖液

許多酶富集于某一細(xì)胞器內(nèi)，勻漿后離心得得到某一亞細(xì)胞成分，使酶富集10~20倍，再對(duì)特定的酶進(jìn)行純化。差速離心，分辨率較低，僅適用于粗提或濃縮。速率區(qū)帶法，如離心時(shí)間太長(zhǎng)所有的物質(zhì)都會(huì)沉淀下來(lái)，故需選擇最佳分離時(shí)間，可得到相當(dāng)純的亞細(xì)胞成分用于進(jìn)一步純化，避免了差速離心中大小組分一起沉淀的問(wèn)題，但容量較小，只能用于少量制備。等密度梯度離心常用的離主介質(zhì)有蔗糖、聚蔗糖、氯化銫、溴化鉀、碘化鈉等等

1．3凝膠過(guò)濾

這是根據(jù)分子大小分離蛋白質(zhì)混合物最有效的方法之一，注意使要離的蛋白質(zhì)分子量落在凝膠的工作范圍內(nèi)。選擇不同的分子量凝膠可用于脫鹽、置換緩沖液及利用分子量的差異除去熱源。

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