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蛋白质纯化(protein purification)实用技术-2

2020.9.07
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王辉

致力于为分析测试行业奉献终身

7.密度
多数蛋白质的密度在1.3~1.4g/cm3之间,分级分离蛋白质时一般不常用此性质,不过对含有大量磷酸盐或脂质的蛋白质与一般蛋白质在密度上明显不同,可用密度梯度法离心与大部分蛋白质分离。
8.基因工程构建的纯化标记
通过改变cDNA在被表达的蛋白的氨基端或羧基端加入少许几个额外氨基酸,这个加入的标记可用来作为一个有效的纯化依据。
8.1GST融合载体
使要表达的蛋白质和谷胱甘肽S转移酶一起表达,然后利用Glutathione Sepharose 4B作亲和纯化,再利用凝血酶或因子Xa切开。
8.2蛋白A融合载体
使要表达的蛋白和蛋白A的IgG结合部位融合在一起表达,以IgG Sepharose纯化。
8.3含组氨酸标记(Histidine-tagged)Chelating Sepharose
最通行的标记之一,是在蛋白质的氨基端加上6~10个组氨酸,在一般或变性条件(如8M尿素)下借助它能与Ni2+螯合柱紧紧结合的能力,用咪唑洗脱,或将pH降至5.9使组氨酸充分质子化,不再与结合Ni2+使之得以纯化。
重组蛋白在设计、构建时已融入纯化构想。样品多夹杂了破碎细胞或可溶产物,扩张床吸附技术STREAmlINE适合做粗分离。
9.亲和能力
结合效率高,分离速度快的特点。配基可是酶的底物、抑制剂、辅因子、特异性的抗体、
吸附后可改变缓冲液的离子强度和PH的方法,洗耳恭听脱下来,也可用更高浓度的同一配体溶液或亲和力更强的配体溶液洗脱
亲和层析固定相的配基与生物分子之间的特殊的生物大分子亲和能力不同来进行相互分离的,依亲和选择性的高低分为:基团性亲和层析,固定相上的配基对一类基团的极强的亲和力。如含有糖基的一类蛋白质或糖蛋白对三嗪染料显示特别强的吸附能力;高选择性(专一性)亲和层析,配基仅对某一种蛋白质有特别强的亲和性。如单克隆抗体对抗原的特异性的吸附。

亲和层析除特异性的吸附外,仍然会因分子的错误认别和分子间非选择性的作用力而吸附一些杂蛋白质,另洗脱过程中的配体不可避免的脱落进入分离体系。
与超滤结合起来,将两者优点集中形成超滤亲和纯化,具有高分离效率和大规模工业化的优点,适用于初分离。
按配基的不同可分为:
(1)金属螯合介质
过渡金属离子Cu2+、Zn2+和Ni 2+等以亚胺络合物的形式键合到因定相上,由于这些金属离子与色氨酸、组氨酸和半胱氨酸之间形成了配价键,从而形成了亚胺金属—蛋白螯合物,使含有这些氨基酸的蛋白被这种金属螯合亲和色谱的固定相吸附。螯合物的稳定性受单个组氨酸和半胱氨酸解离常数所控制,从而亦受流动相的pH和温度的影响,控制条件可以使不同蛋白质相互分离。
(2)小配体亲和介质
配体有精氨酸、苯甲酰胺、钙调因子、明胶、肝素和赖氨酸等等。
(3)抗体亲和介质
即免疫亲和层析,配体有重组蛋白A和重组蛋白G,但蛋白A比蛋白G专一,蛋白G能结合更多不同源的IgG。
(4)颜料亲和介质
染料层析的效果除主要取决于染料配基与酶的亲和力大小外,还与洗脱缓冲液的种类、离子强度、PH值及待分离的样品的纯度有关。配体有 Cibacron Blue和Procion Red两种。在一定的条件下,固定化的染料能起阳离子交换剂的作用,为了避免此现象的发生,最好要离子强度小于0。1和PH大于7时操作。
(5)外源凝集素亲和介质
配体有刀豆球蛋白、扁豆外源凝集素和麦芽外源凝集素,固相外源凝集素能和数种糖类残基发生可逆反应,适合纯化多糖、糖蛋白。


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