蛋白質(zhì)分離純化步驟（二） 分離純化蛋白質(zhì)的一般程序 2.1 材料的預(yù)處理及細(xì)胞破碎 分離提純某一種蛋白質(zhì)時(shí)，首先要把蛋白質(zhì)從組織或細(xì)胞中釋放出來(lái)并保持原來(lái)的天然狀態(tài)，不喪失活性。所以要采用適當(dāng)?shù)姆椒▽⒔M織和細(xì)胞破碎。常用的破碎組織細(xì)胞的方法有： 1. 機(jī)械破碎法 這種方法是利用機(jī)械力的剪切作用，使細(xì)胞破碎。常用設(shè)備有，高速組織搗碎機(jī)，樣品前處理蛋白純化系統(tǒng)制造廠家、勻漿器、研缽等，樣品前處理蛋白純化系統(tǒng)制造廠家。 2. 滲透破碎法 這種方法是在低滲條件使細(xì)胞溶脹而破碎，樣品前處理蛋白純化系統(tǒng)制造廠家。 3. 反復(fù)凍融法 生物組織經(jīng)凍結(jié)后，細(xì)胞內(nèi)液結(jié)冰膨脹而使細(xì)胞脹破。這種方法簡(jiǎn)單方便，但要注意那些對(duì)溫度變化敏感的蛋白質(zhì)不宜采用此法。 4. 超聲波法 使用超聲波震蕩器使細(xì)胞膜上所受張力不均而使細(xì)胞破碎。 5. 酶法 如用溶菌酶破壞微生物細(xì)胞等。樣品前處理蛋白純化系統(tǒng)制造廠家

蛋白質(zhì)分離純化步驟（二） 2.4 樣品的進(jìn)一步分離純化 用等電點(diǎn)沉淀法、鹽析法所得到的蛋白質(zhì)一般含有其他蛋白質(zhì)雜質(zhì)，須進(jìn)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(guò)濾層析、離子交換纖維素層析、親和層析等等。有時(shí)還需要這幾種方法聯(lián)合使用才能得到較高純度的蛋白質(zhì)樣品。 1. 凝膠過(guò)濾層析 凝膠過(guò)濾層析（gel-filtration chromatography）又稱為分子排阻層析或分子篩層析。它是將葡聚糖凝膠（Sephadex）裝入一個(gè)柱子中，制成凝膠柱。這種凝膠顆粒具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，不同類型凝膠的網(wǎng)孔大小不同。當(dāng)把蛋白質(zhì)混合樣品加到凝膠柱中時(shí)，比凝膠網(wǎng)孔小的蛋白質(zhì)可進(jìn)入網(wǎng)孔內(nèi)，而大于網(wǎng)孔的分子則不能進(jìn)入被排阻在凝膠顆粒之外。當(dāng)用洗脫液洗脫時(shí)，被排阻的分子量大的蛋白質(zhì)直接通過(guò)凝膠之間的縫隙先被洗脫下來(lái)，而比網(wǎng)孔小的蛋白質(zhì)可連續(xù)不斷地進(jìn)入網(wǎng)孔內(nèi)。這樣的小分子不但流經(jīng)的路程長(zhǎng)，而且受到來(lái)自凝膠內(nèi)部的阻力也很大，所以蛋白質(zhì)越小，從柱子上洗脫下來(lái)所需時(shí)間越長(zhǎng)。由于不同蛋白質(zhì)的分子大小不同，進(jìn)入網(wǎng)孔的程度不同，因此流出的速度不同，洗脫所用體積及時(shí)間不同，從而達(dá)到分離的目的。江蘇專業(yè)蛋白純化系統(tǒng)

蛋白質(zhì)分離純化步驟（二） 2.4.2 纖維素柱層析法 該法是利用蛋白質(zhì)的酸堿性質(zhì)作為分離的基礎(chǔ)。離子交換纖維素（cellulose ion-exchanger）是人工合成的纖維素衍生物，它具有松散的親水性網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，有較大的表面積，使蛋白質(zhì)大分子可以自由通過(guò)。因此常用于蛋白質(zhì)的分離。 （1）羧甲基纖維素（CM-纖維素） 在纖維素顆粒上帶有羧甲基基團(tuán)。在中性pH條件下，羧甲基上的質(zhì)子可解離下來(lái)（圖2-27a），而溶液中帶正電荷的蛋白質(zhì)分子可與纖維素顆粒上的羧甲基負(fù)電荷結(jié)合。可交換的基團(tuán)帶正電，因此是一種陽(yáng)離子交換劑。蛋白質(zhì)與離子交換纖維素之間結(jié)合能力的大小取決于彼此間相反電荷基團(tuán)之間靜電吸引。 (2）二乙氨基乙基纖維素（DEAE-纖維素） 在中性pH條件下，它含有帶正電荷的基團(tuán)，可與溶液中的帶負(fù)電荷的蛋白質(zhì)結(jié)合，可交換的基團(tuán)帶負(fù)電荷，因此是一種陰離子交換劑。當(dāng)某一蛋白質(zhì)混合溶液通過(guò)裝有DEAE-纖維素的層析柱時(shí)，帶正電荷的蛋白質(zhì)不能結(jié)合而隨著洗脫液的流動(dòng)先被洗脫下來(lái)。帶負(fù)電荷的蛋白質(zhì)將被結(jié)合到柱上。結(jié)合力取決于彼此相反電荷基團(tuán)間的靜電吸引。然后選用一定pH和離子強(qiáng)度的緩沖液進(jìn)行洗脫，改變蛋白質(zhì)分子所帶的靜電荷，依次從層析柱流出達(dá)到相互分離的目的。

蛋白質(zhì)分離純化步驟 蛋白質(zhì)分離純化的一般原則： 大多數(shù)蛋白質(zhì)在組織細(xì)胞中都是和核酸等生物分子結(jié)合在一起，而且每種類型的細(xì)胞都含有成千上萬(wàn)種不同的蛋白質(zhì)。許多蛋白質(zhì)在結(jié)構(gòu)、性質(zhì)上有許多相似之處，所以蛋白質(zhì)的分離提純是一項(xiàng)復(fù)雜的工作。到目前為止，還沒(méi)有一**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)。但是對(duì)于任何一種蛋白質(zhì)都有可能選擇一種較合適的分離純化程序以獲得高純度的制品。且分離的關(guān)鍵步驟、基本手段還是共同的。 蛋白質(zhì)提純的目的是增加產(chǎn)品的純度和產(chǎn)量，同時(shí)又要保持和提高產(chǎn)品的生物活性。因此，要分離純化某一種蛋白質(zhì)，首先應(yīng)選擇一種含目的蛋白質(zhì)較豐富的材料。其次，應(yīng)設(shè)法避免蛋白質(zhì)變性，以制備有活性的蛋白質(zhì)。對(duì)于大多數(shù)蛋白質(zhì)來(lái)說(shuō)，純化操作都是在0～4℃的低溫下進(jìn)行的。同時(shí)也應(yīng)避免過(guò)酸、過(guò)堿的條件以及劇烈的攪拌和振蕩。另外，還要設(shè)法除去變性的蛋白質(zhì)和其它雜蛋白，從而達(dá)到增加純度和提高產(chǎn)量的目的。

蛋白質(zhì)分離純化步驟（二） 2.2 蛋白質(zhì)的抽提 通常選擇適當(dāng)?shù)木彌_液溶劑把蛋白質(zhì)提取出來(lái)。抽提所用緩沖液的pH、離子強(qiáng)度、組成成分等條件的選擇應(yīng)根據(jù)欲制備的蛋白質(zhì)的性質(zhì)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(jié)構(gòu)破壞，利于蛋白質(zhì)與膜分離。在抽提過(guò)程中，應(yīng)注意溫度，避免劇烈攪拌等，以防止蛋白質(zhì)的變性。 2.3蛋白質(zhì)粗制品的獲得 選用適當(dāng)?shù)姆椒▽⑺牡鞍踪|(zhì)與其它雜蛋白分離開(kāi)來(lái)。比較方便的有效方法是根據(jù)蛋白質(zhì)溶解度的差異進(jìn)行的分離。常用的有下列幾種方法： 1. 等電點(diǎn)沉淀法 不同蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)不同，可用等電點(diǎn)沉淀法使它們相互分離。 2. 鹽析法 不同蛋白質(zhì)鹽析所需要的鹽飽和度不同，所以可通過(guò)調(diào)節(jié)鹽濃度將目的蛋白沉淀析出。被鹽析沉淀下來(lái)的蛋白質(zhì)仍保持其天然性質(zhì)，并能再度溶解而不變性。 3. 有機(jī)溶劑沉淀法 中性有機(jī)溶劑如乙醇、**，它們的介電常數(shù)比水低。能使大多數(shù)球狀蛋白質(zhì)在水溶液中的溶解度降低，進(jìn)而從溶液中沉淀出來(lái)，因此可用來(lái)沉淀蛋白質(zhì)。此外，有機(jī)溶劑會(huì)破壞蛋白質(zhì)表面的水化層，促使蛋白質(zhì)分子變得不穩(wěn)定而析出。由于有機(jī)溶劑會(huì)使蛋白質(zhì)變性，使用該法時(shí)，要注意在低溫下操作.樣品前處理智能蛋白純化系統(tǒng)

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三、蛋白質(zhì)分子量的測(cè)定 3.2 SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳法測(cè)定分子量 蛋白質(zhì)在普通聚丙烯酰胺凝膠中的電泳速度取決于蛋白質(zhì)分子大小、所帶電荷的量以及分子形狀。而SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳與此不同的是在樣品及電泳緩沖液中加入了十二烷基***鈉（sodium dodecylsulfate,SDS）。SDS是一種陰離子去污劑，可使蛋白質(zhì)變性并解離成亞基。當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)樣品中加入SDS（一般加入量為0.1％）后，SDS與蛋白質(zhì)分子結(jié)合，使蛋白質(zhì)分子帶上大量的負(fù)電荷，這些電荷量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)蛋白質(zhì)分子原來(lái)所帶的電荷量，因而掩蓋了不同蛋白質(zhì)之間的電荷差異。所有結(jié)合SDS的蛋白質(zhì)-SDS復(fù)合物的形狀近似于長(zhǎng)的橢園棒，它們的短軸是恒定的，而長(zhǎng)軸與蛋白質(zhì)分子量的大小成正比。這樣，消除了蛋白質(zhì)之間原有的電荷和形狀的差異，電泳的速度只取決于蛋白質(zhì)分子量的大小。 進(jìn)行凝膠電泳時(shí)，常常用一種染料作前沿物質(zhì)，蛋白質(zhì)分子在電泳中的移動(dòng)距離和前沿物質(zhì)移動(dòng)的距離之比值稱為相對(duì)遷移率，相對(duì)遷移率和分子質(zhì)量的對(duì)數(shù)成直線關(guān)系。以標(biāo)準(zhǔn)蛋白質(zhì)分子質(zhì)量的對(duì)數(shù)和其相對(duì)遷移率作圖，得到標(biāo)準(zhǔn)曲線。將未知蛋白質(zhì)在同樣條件下電泳，根據(jù)測(cè)得的樣品相對(duì)遷移率，從標(biāo)準(zhǔn)曲線上便可查出其分子量。樣品前處理蛋白純化系統(tǒng)制造廠家

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