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包涵体的纯化-2

2019.7.07
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zhaochenxu

致力于为分析测试行业奉献终身

4、超声破碎的条件选择 
超声破碎的条件不能一概而论,要看你的实验要求,有的是细菌破碎,有的是对组织细胞进行破碎,要掌握好功率和每次超声时间,功率大时,每次超声时间可缩短,不能让温度升高,必要时在冰浴条件下进行超声破碎。至于每次超声时是否起泡沫到不是关键的问题,这与你超声的量明显有关。 

5、如何鉴定细菌超声破碎的程度 
最简单的方法:涂片--革兰氏结晶紫溶液染色0.5分钟---显微镜观察 

切记:只用结晶紫染色,别忘了染色后再用水稍冲洗一下 

6、细菌裂解的DNaseI 
不同纯度的酶换算标准不同,所以你最好查查是哪个公司的酶?仔细看说明书,可能会有换算说明。 
另外看一下参考文献所用的酶是哪个公司的,到该公司的主页也可能有收获。 
我用过华美和TAKARA的DNA酶,华美的是用mg/ml。华美也有RNase free的DNA酶,定量用活性单位。TAKARA的两种酶都是用活性单位定量的。 

我在超声裂解细菌时加入一些DNA酶,一般用超声液加不同量的酶做一个预实验,选取符合你需要的酶量。 
其实根据目的和方法的不同,所需要的酶量也是可调节的,比如酶切温度(16度或37度)。 

7、超声裂解细菌是否完全? 
最简单的方法:涂片--革兰氏结晶紫溶液染色0.5分钟---显微镜观察 

切记:只用结晶紫染色 
二、包涵体的洗涤 
1、包涵体的洗涤问题 
通常的洗涤方法一般是洗不干净的,我以前是这么做的,先把包涵体用6M盐酸胍溶解充分,过滤除去未溶解的物质,注意留样跑电泳,然后用水稀释到4M,离心把沉淀和上清分别跑电泳,如此类推可以一直稀释到合适的浓度,你可以找到一个合适去除杂质的办法,其实这就是梯度沉淀的方法,我觉得比通常的直接洗脱效果好。 

包涵体一般难溶解,所以你要注意未溶解的部分,你可以跑电泳对比,因为有时候难溶解的就是你的目标蛋白,所以每次处理都要把上清和沉淀跑电泳对比,免得把目标蛋白弄丢了。 
此外刚处理完的包涵体好溶解。冷冻后难溶解,溶解也需要长点时间,也需要大量的溶剂。如果说是不少不溶解的不是你要的,那就不用管了。 

2、如何得到比较纯的包涵体 
对于包涵体的纯化,包涵体的前处理是很重要的。 
包涵体中主要含有重组蛋白,但也含有一些细菌成分,如一些外膜蛋白、质粒DNA和其它杂质。洗涤常用1%以下的中性去垢剂,如Tween、Triton、Lubel和 NP40等加EDTA和还原剂2-巯基苏糖醇(DTT)、β-巯基乙醇等反复多次进行,因去垢剂洗涤能力随溶液离子强度升高而加强,在洗涤包涵体时可加50 mM NaCL。这样提取的包涵体纯度至少可达50%以上,而且可保持元结构。也可用低浓度的盐酸胍或尿素/中性去垢剂/EDTA/还原剂等洗去包涵体表面吸附的大部分不溶性杂蛋白。洗涤液pH以与工程菌生理条件相近为宜,使用的还原剂为0.1-5mM。EDTA为0.1-0.3 mM。去垢剂如Triton X-100、脱氧胆酸盐和低浓度的变性剂如尿素充分洗涤去除杂质,这一步很重要,因为大肠杆菌外膜蛋白Omp T(37 KDa)在4-8mol/L尿素中具有蛋白水解酶活性,在包涵体的溶解和复性过程中可导致重组蛋白质的降解。 
对于尿素和盐酸胍的选择: 
尿素和盐酸胍属中强度变性剂,易经透析和超滤除去。它们对包涵体氢键有较强的可逆性变性作用,所需浓度尿素8-10M,盐酸胍6-8M。尿素溶解包涵体较盐酸胍慢而弱,溶解度为70-90%,尿素在作用时间较长或温度较高时会裂解形成氰酸盐,对重组蛋白质的氨基进行共价修饰,但用尿素溶解具有不电离,呈中性,成本低,蛋白质复性后除去不会造成大量蛋白质沉淀以及溶解的包涵体可选用多种色谱法纯化等优点,故目前已被广泛采用。 
盐酸胍溶解能力达95%以上,且溶解作用快而不造成重组蛋白质的共价修饰。但它也有成本高、在酸性条件下易产生沉淀、复性后除去可能造成大量蛋白质沉淀和对蛋白质离子交换色谱有干扰等缺点。 
包涵体最后的纯化,一般是离子交换,疏水,或者是亲和层析,亲和层析尤其是金属螯合层析用得比较广泛,而纯化的效果也不错,通常是一步就能达到纯度为95%以上的包涵体。 
8M高浓度尿素溶解后离心获得的包涵体溶解液,放在4度冰箱过夜后出现沉淀,这种现象我也在实验中遇到过;开始感觉很奇怪,后来发现是我们的冰箱的温控出了问题实验际温度要比设定温度低至少4度(呵呵,不好意思!)。不过我接着往下进行SDS-PAGE、层析等发现没有什么不良影响。所以,你不用担心也许你的蛋白也只是和你开了个玩笑呢! 

三、关于包涵体的溶解: 
1、 请教GST包涵体溶解 
直接用8M的脲或 6M胍融解,取上清,测浓度。直接稀释后包被检测相应抗体。(由于快速稀释相当于复性过程,产物用于检测没有问题的) 
我所用的包涵体提取方法: 
1.PBS或生理盐水洗涤诱导后菌体,Buffer A重悬菌体,超声波破碎至清亮 
2.4度,10000rpm离心10分钟,弃上清 
3.用PBS或生理盐水洗涤沉淀2-3次 
4.往沉淀中加19.7ml Buffer A及0.3ml 20%的SKL(十二烷基肌氨酸钠)贮存液,剧烈搅动,使其缓慢溶解,室温静置30分钟至2小时 
5.4度,10000rpm离心10分钟,取上清 
6.加20%PEG4000 210ul至终浓度为0.2%,加50mM的氧化型谷胱甘肽420ul至终浓度为1mM,加100mM的还原型谷胱甘肽420ul至终浓度为2mM,静置30分钟至2小时(亦可4度复性过夜) 
7以PBS(pH8.0)或TE(pH8.0)透析,取出-20度保存备用 
!Buffer A配方: 
   Tris-base 50mM 
EDTA 0.5mM 
NaCl 50mM 
甘油  5% 
DTT 5mM 

2、包涵体的溶解 
十二烷基肌氨酸钠与十二烷基肌氨酸在溶解包涵体时,可不可以互相代替?可以替换,调pH不久没什么区别了吗;两者的功能团相同,pH不同,前者钠盐便于保存罢了 
3、有关包涵体的溶解问题 
强的变性剂如尿素(6-8M)、盐酸胍(GdnHCl 6M),是通过离子间的相互作用,打断包涵体蛋白质分子内和分子间的各种化学键,使多肽伸展,一般来讲,盐酸胍优于尿素,因为盐酸胍是较尿素强的变性剂,它能使尿素不能溶解的包涵体溶解,而且尿素分解的异氰酸盐能导致多肽链的自由氨基甲酰化,特别是在碱性pH值下长期保温时。SDS、正十六烷基三甲基铵氯化物、Sarkosyl等是去垢剂,可以破坏蛋白内的疏水键,也可溶解一些包涵体蛋白质。另外,对于含有半胱氨酸的蛋白质,分离的包涵体中通常含有一些链间形成的二硫键和链内的非活性二硫键。还需加入还原剂,如巯基乙醇、二硫基苏糖醇(DTT)、二硫赤藓糖醇、半胱氨酸。对于目标蛋白没有二硫键某些包涵体的增溶,有时还原剂的使用也是必要的,可能由于含二硫键的杂蛋白影响了包涵体的溶解。 
4、8M尿素溶解的包涵体溶液应如何保存? 
我在4度放了半个月,目前没出什么问题 
5、8M尿素溶解的包涵体溶液在室温下可以放多久而不出现问题? 
BI溶液在室温放置48小时,可能会对目的蛋白有影响,因为尿素在碱性条件下可使一些氨基酸酰基化,因而早些处理BI溶液比较好。具体有什么影响我也不是很清楚。 
6、GST融合蛋白形成包含体不溶,咋办? 
GST融合蛋白应该不能用尿素等作用太强的变性剂,否则GST融合蛋白是不能与beads相结合的 
GST的Beads是应用酶与底物结合的原理,所以要去除处理因素后才好结合,不知你的温和的去污剂是什么? 

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