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蛋白质分子凝聚从溶液中析出的现象称为蛋白质沉淀

蛋白质分子凝聚从溶液中析出的现象称为蛋白质沉淀
蛋白质分子凝聚从溶液中析出的现象称为蛋白质沉淀

蛋白质分子凝聚从溶液中析出的现象称为蛋白质沉淀(precipitation),变性蛋白质一般易于沉淀,但也可不变性而使蛋白质沉淀,在一定条件下,变性的蛋白质也可不发生沉淀。

蛋白质所形成的亲水胶体颗粒具有两种稳定因素,即颗粒表面的水化层和电荷。若无外加条件,不致互相凝集。然而除掉这两个稳定因素(如调节溶液pH 至等电点和加入脱水剂)蛋白质便容易凝集析出。

可以看出,如将蛋白质溶液pH调节到等电点,蛋白质分子呈等电状态,虽然分子间同性电荷相互排斥作用消失了。但是还有水化膜起保护作用,一般不致于发生凝聚作用,如果这时再加入某种脱水剂,除去蛋白质分子的水化膜,则蛋白质分子就会互相凝聚而析出沉淀;反之,若先使蛋白质脱水,然后再调节pH 到等电点,也同样可使蛋白质沉淀析出。

蛋白质分子凝聚从溶液中析出的现象称为蛋白质沉淀(precipitation),变性蛋白质一般易于沉淀,但也可不变性而使蛋白质沉淀,在一定条件下,变性的蛋白质也可不发生沉淀。蛋白质所形成的亲水胶体颗粒具有两种稳定因素,即颗粒表面的水化层和电荷。若无外加条件,不致互相凝集。然而除掉这两个稳定因素(如调节溶液pH至等电点和加入脱水剂)蛋白质便容易凝集析出。

如将蛋白质溶液pH调节到等电点,蛋白质分子呈等电状态,虽然分子间同性电荷相互排斥作用消失了。但是还有水化膜起保护作用,一般不致于发生凝聚作用,如果这时再加入某种脱水剂,除去蛋白质分子的水化膜,则蛋白质分子就会互相凝聚而析出沉淀;反之,若先使蛋白质脱水,然后再调节pH到等电点,也同样可使蛋白质沉淀析出。

引起蛋白质沉淀的主要方法有下述几种:

(一)盐析(Salting Out)

在蛋白质溶液中加入大量的中性盐以破坏蛋白质的胶体稳定性而使其析出,这种方法称为盐析。常用的中性盐有硫酸铵、硫酸钠、氯化钠等。各种蛋白质盐析时所需的盐浓度及pH不同,故可用于对混和蛋白质组分的分离。例如用半饱和的硫酸铵来沉淀出血清中的球蛋白,饱和硫酸铵可以使血清中的白蛋白、球蛋白都沉淀出来,盐析沉淀的蛋白质,经透析除盐,仍保证蛋白质的活性。调节蛋白质溶液的pH至等电点后,再用盐析法则蛋白质沉淀的效果更好。

(二)重金属盐沉淀蛋白质

蛋白质可以与重金属离子如汞、铅、铜、银等结合成盐沉淀,沉淀的条件以pH稍大于等电点为宜。因为此时蛋白质分子有较多的负离子易与重金属离子结合成盐。重金属沉淀的蛋白质常是变性的,但若在低温条件下,并控制重金属离子浓度,也可用于分离制备不变性的蛋白质。

临床上利用蛋白质能与重金属盐结合的这种性质,抢救误服重金属盐中毒的病人,给病人口服大量蛋白质,然后用催吐剂将结合的重金属盐呕吐出来解毒。

(三)生物碱试剂以及某些酸类沉淀蛋白质

蛋白质又可与生物碱试剂(如苦味酸、钨酸、鞣酸)以及某些酸(如三氯醋酸、过氯酸、硝酸)结合成不溶性的盐沉淀,沉淀的条件应当是pH小于等电点,这样蛋白质带正电荷易于

与酸根负离子结合成盐。

临床血液化学分析时常利用此原理除去血液中的蛋白质,此类沉淀反应也可用于检验尿中蛋白质。

(四)有机溶剂沉淀蛋白质

可与水混合的有机溶剂,如酒精、甲醇、丙酮等,对水的亲和力很大,能破坏蛋白质颗粒的水化膜,在等电点时使蛋白质沉淀。在常温下,有机溶剂沉淀蛋白质往往引起变性。例如酒精消毒灭菌就是如此,但若在低温条件下,则变性进行较缓慢,可用于分离制备各种血浆蛋白质。

(五)加热凝固

将接近于等电点附近的蛋白质溶液加热,可使蛋白质发生凝固(coagulation)而沉淀。加热首先是加热使蛋白质变性,有规则的肽链结构被打开呈松散状不规则的结构,分子的不对称性增加,疏水基团暴露,进而凝聚成凝胶状的蛋白块。如煮熟的鸡蛋,蛋黄和蛋清都凝固。

蛋白质的变性、沉淀,凝固相互之间有很密切的关系。但蛋白质变性后并不一定沉淀,变性蛋白质只在等电点附近才沉淀,沉淀的变性蛋白质也不一定凝固。例如,蛋白质被强酸、强碱变性后由于蛋白质颗粒带着大量电荷,故仍溶于强酸或强减之中。但若将强碱和强酸溶液的pH调节到等电点,则变性蛋白质凝集成絮状沉淀物,若将此絮状物加热,则分子间相互盘缠而变成较为坚固的凝块。

mengmengbaba 回复于:2008-4-15 22:27:12有没有使蛋白聚合的途径?

1#xianfeng222 回复于:2008-3-28 21:01:33这是个难解决的问题

2#cuiyanhu 回复于:2008-3-28 22:01:44我想这也会有多难吧,可能是我了解的太少了,我希望大家能先从蛋白沉淀给我谈起,不管是什么方法,都什么,我看看有没有我没有想到的方法.

3#wangboxzzjs 回复于:2008-4-15 10:36:231.采用专一吸附富集和洗脱的亲和柱,比如HisTag之类的,将蛋白质吸附,如有需要可以进行洗脱。

2.借助抗体吸附蛋白,然后离心沉淀。

3.超滤。超滤是一种膜分离技术,它的特点是使用不对称多孔膜,根据分子的大小来分离溶液中的大分子物质与小分子物质,是一种温和的、非变性的物理分离方法,尤其适用于蛋白质等大分子溶液的浓缩,纯化以及缓冲体系交换等。超滤操作最简单的工具莫过于离心超滤管----通过离心力,使溶液中的小分子溶液和溶剂透过超滤膜,被收集在滤过液收集瓶中,而大分子溶质则被超滤膜截流在样品浓缩管中。

4#mengmengbaba 回复于:2008-4-15 22:27:12有没有使蛋白聚合的途径?

5#pchduan 回复于:2008-4-15 22:46:56是不是可以加些蛋白沉淀剂之类的,比如磺基水杨酸等,具体本人没做过,希望对楼主有帮助

6#xnhhsdgm 回复于:2008-4-16 14:52:52曾看过一期节目,好象用葡萄糖酸钙可以让蛋白絮凝的,可以试试!

7#wbp 回复于:2008-4-16 23:01:28原文由wangboxzzjs 发表:

1.采用专一吸附富集和洗脱的亲和柱,比如HisTag之类的,将蛋白质吸附,如有需要可以进行洗脱。

2.借助抗体吸附蛋白,然后离心沉淀。

3.超滤。超滤是一种膜分离技术,它的特点是使用不对称多孔膜,根据分子的大小来分离溶液中的大分子物质与小分子物质,是一种温和的、非变性的物理分离方法,尤其适用于蛋白质等大分子溶液的浓缩,纯化以及缓冲体系交换等。超滤操作最简单的工具莫过于离心超滤管----通过离心力,使溶液中的小分子溶液和溶剂透过超滤膜,被收集在滤过液收集瓶中,而大分子溶质则被超滤膜截流在样品浓缩管中。

不推荐离心超滤管,理论是很完美,用起来不是那么回事,经常堵,离不下去,影响定性定量,离心超滤管又挺贵。亲和柱和抗体吸附蛋白不是不可以,成本更是贵的吓人,亲和柱都在300 RMB一支以上。做蜂王浆的兽药检测,建议采用SPE处理,适用得多。

8#hmzhou83 回复于:2008-4-18 9:22:46原文由cuiyanhu 发表:

我在做蜂王浆的前处理,我做沉淀蛋白,但还不给用破坏蛋白的方法,谁的没有高招,请指点一二,在下非常感谢!!!!!!!!!!!

不知你最终研究的物质是什么?里面的活性蛋白?建议你用NH4SO4或者乙醇处理。建议浓度阶梯增加,逐层取出沉淀物质,因为里面多糖比较多(慢慢会出现漂浮物质),这样可以略微好一些。不过NH4SO4不能保证所有的蛋白都能沉下来,活性也不能保证完全。。目前还没有万能的纯化蛋白的方法。对于不同性质的蛋白需要不同的尝试。

9#yuli-fairy 回复于:2008-4-18 13:20:14原文由cuiyanhu 发表:

我在做蜂王浆的前处理,我做沉淀蛋白,但还不给用破坏蛋白的方法,谁的没有高招,请指点一二,在下非常感谢!!!!!!!!!!!

可以用饱和硫酸铵试一试.

10#happyjyl 回复于:2008-4-18 13:29:13楼主是想制备不含蛋白质的样品溶液吧?下面是网上搜来的,供你参考。

蛋白质分子凝聚从溶液中析出的现象称为蛋白质沉淀(precipitation),变性蛋白质一般易于沉淀,但也可不变性而使蛋白质沉淀,在一定条件下,变性的蛋白质也可不发生沉淀。蛋白质所形成的亲水胶体颗粒具有两种稳定因素,即颗粒表面的水化层和电荷。若无外加条件,不致互相凝集。然而除掉这两个稳定因素(如调节溶液pH至等电点和加入脱水剂)蛋白质便容易凝集析出。

如将蛋白质溶液pH调节到等电点,蛋白质分子呈等电状态,虽然分子间同性电荷相互排斥作用消失了。但是还有水化膜起保护作用,一般不致于发生凝聚作用,如果这时再加入某种脱水剂,除去蛋白质分子的水化膜,则蛋白质分子就会互相凝聚而析出沉淀;反之,若先使蛋白质脱水,然后再调节pH到等电点,也同样可使蛋白质沉淀析出。

引起蛋白质沉淀的主要方法有下述几种:

(一)盐析(Salting Out)

在蛋白质溶液中加入大量的中性盐以破坏蛋白质的胶体稳定性而使其析出,这种方法称为盐析。常用的中性盐有硫酸铵、硫酸钠、氯化钠等。各种蛋白质盐析时所需的盐浓度及pH不同,故可用于对混和蛋白质组分的分离。例如用半饱和的硫酸铵来沉淀出血清中的球蛋白,饱和硫酸铵可以使血清中的白蛋白、球蛋白都沉淀出来,盐析沉淀的蛋白质,经透析除盐,仍保证蛋白质的活性。调节蛋白质溶液的pH至等电点后,再用盐析法则蛋白质沉淀的效果更好。

(二)重金属盐沉淀蛋白质

蛋白质可以与重金属离子如汞、铅、铜、银等结合成盐沉淀,沉淀的条件以pH稍大于等电点为宜。因为此时蛋白质分子有较多的负离子易与重金属离子结合成盐。重金属沉淀的蛋白质常是变性的,但若在低温条件下,并控制重金属离子浓度,也可用于分离制备不变性的蛋白质。

临床上利用蛋白质能与重金属盐结合的这种性质,抢救误服重金属盐中毒的病人,给病人口服大量蛋白质,然后用催吐剂将结合的重金属盐呕吐出来解毒。

(三)生物碱试剂以及某些酸类沉淀蛋白质

蛋白质又可与生物碱试剂(如苦味酸、钨酸、鞣酸)以及某些酸(如三氯醋酸、过氯酸、硝酸)结合成不溶性的盐沉淀,沉淀的条件应当是pH小于等电点,这样蛋白质带正电荷易于与酸根负离子结合成盐。

临床血液化学分析时常利用此原理除去血液中的蛋白质,此类沉淀反应也可用于检验尿中蛋白质。

(四)有机溶剂沉淀蛋白质

可与水混合的有机溶剂,如酒精、甲醇、丙酮等,对水的亲和力很大,能破坏蛋白质颗粒的水化膜,在等电点时使蛋白质沉淀。在常温下,有机溶剂沉淀蛋白质往往引起变性。例如酒精消毒灭菌就是如此,但若在低温条件下,则变性进行较缓慢,可用于分离制备各种血浆蛋白质。

(五)加热凝固

将接近于等电点附近的蛋白质溶液加热,可使蛋白质发生凝固(coagulation)而沉淀。加热首先是加热使蛋白质变性,有规则的肽链结构被打开呈松散状不规则的结构,分子的不对称性增加,疏水基团暴露,进而凝聚成凝胶状的蛋白块。如煮熟的鸡蛋,蛋黄和蛋清都凝固。

蛋白质的变性、沉淀,凝固相互之间有很密切的关系。但蛋白质变性后并不一定沉淀,变性蛋白质只在等电点附近才沉淀,沉淀的变性蛋白质也不一定凝固。例如,蛋白质被强酸、强碱变性后由于蛋白质颗粒带着大量电荷,故仍溶于强酸或强减之中。但若将强碱和强酸溶液的pH调节到等电点,则变性蛋白质凝集成絮状沉淀物,若将此絮状物加热,则分子间相互盘缠而变成较为坚固的凝块。

11#dkjyang1 回复于:2008-4-19 18:17:20支持10楼的详细资料!一般情况下,可以采用盐析!不过需要后续工序除盐,但是应该不是很困难.其他的直接用树脂的话,就看你产品的价值了,如果利润比较高,可以利用抗体和抗原蛋白结合的办法!如果利润或者需要控制成本就需要筛选树脂!具体的工作当然还需要自己优化

忘了,补充一下,要是离心设备好的话,也可以使用梯度离心!

13#cuiyanhu 回复于:2008-4-22 19:22:32原文由happyjyl 发表:

楼主是想制备不含蛋白质的样品溶液吧?下面是网上搜来的,供你参考。

蛋白质分子凝聚从溶液中析出的现象称为蛋白质沉淀(precipitation),变性蛋白质一般易于沉淀,但也可不变性而使蛋白质沉淀,在一定条件下,变性的蛋白质也可不发生沉淀。蛋白质所形成的亲水胶体颗粒具有两种稳定因素,即颗粒表面的水化层和电荷。若无外加条件,不致互相凝集。然而除掉这两个稳定因素(如调节溶液pH至等电点和加入脱水剂)蛋白质便容易凝集析出。

如将蛋白质溶液pH调节到等电点,蛋白质分子呈等电状态,虽然分子间同性电荷相互

排斥作用消失了。但是还有水化膜起保护作用,一般不致于发生凝聚作用,如果这时再加入某种脱水剂,除去蛋白质分子的水化膜,则蛋白质分子就会互相凝聚而析出沉淀;反之,若先使蛋白质脱水,然后再调节pH到等电点,也同样可使蛋白质沉淀析出。

引起蛋白质沉淀的主要方法有下述几种:

(一)盐析(Salting Out)

在蛋白质溶液中加入大量的中性盐以破坏蛋白质的胶体稳定性而使其析出,这种方法称为盐析。常用的中性盐有硫酸铵、硫酸钠、氯化钠等。各种蛋白质盐析时所需的盐浓度及pH不同,故可用于对混和蛋白质组分的分离。例如用半饱和的硫酸铵来沉淀出血清中的球蛋白,饱和硫酸铵可以使血清中的白蛋白、球蛋白都沉淀出来,盐析沉淀的蛋白质,经透析除盐,仍保证蛋白质的活性。调节蛋白质溶液的pH至等电点后,再用盐析法则蛋白质沉淀的效果更好。

(二)重金属盐沉淀蛋白质

蛋白质可以与重金属离子如汞、铅、铜、银等结合成盐沉淀,沉淀的条件以pH稍大于等电点为宜。因为此时蛋白质分子有较多的负离子易与重金属离子结合成盐。重金属沉淀的蛋白质常是变性的,但若在低温条件下,并控制重金属离子浓度,也可用于分离制备不变性的蛋白质。

临床上利用蛋白质能与重金属盐结合的这种性质,抢救误服重金属盐中毒的病人,给病人口服大量蛋白质,然后用催吐剂将结合的重金属盐呕吐出来解毒。

(三)生物碱试剂以及某些酸类沉淀蛋白质

蛋白质又可与生物碱试剂(如苦味酸、钨酸、鞣酸)以及某些酸(如三氯醋酸、过氯酸、硝酸)结合成不溶性的盐沉淀,沉淀的条件应当是pH小于等电点,这样蛋白质带正电荷易于与酸根负离子结合成盐。

临床血液化学分析时常利用此原理除去血液中的蛋白质,此类沉淀反应也可用于检验尿中蛋白质。

(四)有机溶剂沉淀蛋白质

可与水混合的有机溶剂,如酒精、甲醇、丙酮等,对水的亲和力很大,能破坏蛋白质颗粒的水化膜,在等电点时使蛋白质沉淀。在常温下,有机溶剂沉淀蛋白质往往引起变性。例如酒精消毒灭菌就是如此,但若在低温条件下,则变性进行较缓慢,可用于分离制备各种血浆蛋白质。

(五)加热凝固

将接近于等电点附近的蛋白质溶液加热,可使蛋白质发生凝固(coagulation)而沉淀。加热首先是加热使蛋白质变性,有规则的肽链结构被打开呈松散状不规则的结构,分子的不对称性增加,疏水基团暴露,进而凝聚成凝胶状的蛋白块。如煮熟的鸡蛋,蛋黄和蛋清都凝固。

蛋白质的变性、沉淀,凝固相互之间有很密切的关系。但蛋白质变性后并不一定沉淀,变性蛋白质只在等电点附近才沉淀,沉淀的变性蛋白质也不一定凝固。例如,蛋白质被强酸、强碱变性后由于蛋白质颗粒带着大量电荷,故仍溶于强酸或强减之中。但若将强碱和强酸溶液的pH调节到等电点,则变性蛋白质凝集成絮状沉淀物,若将此絮状物加热,则分子间相互盘缠而变成较为坚固的凝块。

解释:蛋白质分子的大小在胶粒范围内,约1~100微米。大部分蛋白质分子的表面都有很多亲水集团,这些集团以氢键形式与水分子进行水合作用,使水分子吸附在蛋白质分子表面而形成一层水合膜,具有亲水性;又由于蛋白质分子表面的亲水集团都带有电荷,会与极性水分子中的异性电荷吸引形成双电层。而水合

膜和双电层的存在,使蛋白质的分子与分子之间不会相互凝聚,成为比较稳定的胶体溶液。如果消除水合膜或双电层其中一个因素,蛋白质溶液就会变得不稳定,两种因素都消除时,蛋白质分子就会互相凝聚成较大的分子而产生沉淀。在生活实践中,常利用蛋白质的胶体性质沉淀或分离蛋白质。如做豆腐、肉皮冻就是利用蛋白质的胶凝作用。

如将蛋白质溶液pH调节到等电点,蛋白质分子呈等电状态,虽然分子间同性电荷相互排斥作用消失了。但是还有水化膜起保护作用,一般不致于发生凝聚作用,如果这时再加入某种脱水剂,除去蛋白质分子的水化膜,则蛋白质分子就会互相凝聚而析出沉淀;反之,若先使蛋白质脱水,然后再调节pH到等电点,也同样可使蛋白质沉淀析出。

盐析的操作方法

③盐析的操作方法:最常用的是固体硫酸铵加入法。欲从较大体积的粗提取液中沉淀蛋白质时,往往使用固体硫酸铵,加入之前要先将其研成细粉不能有块,要在搅拌下缓慢均匀少量多次地加入,尤其到接近计划饱和度时,加盐的速度更要慢一些,尽量避免局部硫酸铵浓度过大而造成不应有的蛋白质沉淀。盐析后要在冰浴中放置一段时间,待沉淀完全后再离心与过滤。在低浓度硫酸铵中盐析可采用离心分离,高浓度硫酸铵常用过滤方法,因为高浓度硫酸铵密度太大,要使蛋白质完全沉降下来需要较高的离心速度和 较长的离心时间。 各种饱和度需加入固体硫酸铵的量可由附录中查出。硫酸铵浓度的表示方法是以饱和溶液的百分数表示,称为百分饱和度,而不用实际的克数,这是由于当固体硫酸铵加到水溶液中去时,会出现相当大的非线性体积变化,计算浓度相当麻烦,为了克服这一困难,有人经过精心测量,确定出1L纯水提高到不同浓度所需加入硫酸铵的量,附录中的实验数据以饱和浓度的百分数表示,使用时十分方便。 ④盐析曲线的制作:如果要分离一种新的蛋白质和酶,没有文献数据可以借鉴,则应先确定沉淀该物质的硫酸铵饱和度。具体操作方法如下:取已定量测定蛋白质或酶的活性与浓度的待分离样品溶液,冷至0~5℃,调至该蛋白质稳定的pH值,分6~10次分别加入不同量的硫酸铵,第一次加硫酸铵至蛋白质溶液刚开始出现沉淀时,记下所加硫酸铵的量,这是盐析曲线的起点。继续加硫酸铵至溶液微微混浊时,静止一段时间,离心得到第一个沉淀级分,然后取上清再加至混浊,离心得到第二个级分,如此连续可得到6~10个级分,按照每次加入硫酸铵的量,查出相应的硫酸铵饱和度。将每一级分沉淀物分别溶解在一定体积的适宜的pH值缓冲液中,测定其蛋白质含量和酶活力。以每个级分的蛋白质含量和酶活力对硫酸铵饱和度作图,即可得到盐析曲线。 ⑤盐析的影响因素 (1)蛋白质的浓度:中性盐沉淀蛋白质时,溶液中蛋白质的实际浓度对分离的效果有较大的影响。通常高浓度的蛋白质用稍低的硫酸铵饱和度即可将其沉淀下来,但若蛋白质浓度过高,则易产生各种蛋白质的共沉淀作用,除杂蛋白的效果会明显下降。对低浓度的蛋白质,要使用更大的硫酸铵饱和度,但共沉淀作用小,分离纯化效果较好,但回收率会降低。通常认为比较适中的蛋白质浓度是2.5%~3.0%(质量分数),相当于25~30mg/ml。 (2)pH值对盐析的影响:蛋白质所带净电荷越多,它的溶解度就越大。改变pH值可改变蛋白质的带电性质,因而就改变了蛋白质的溶解度。远离等电点处溶解度大,在等电点处溶解度小,因此用中性盐沉淀蛋白质时,pH值常选在该蛋白质的等电点附近。

常用蛋白质沉淀方法有哪些

P13三、5 、常用蛋白质沉淀方法有哪些?列举沉淀应用的实例 蛋白质分子凝聚从溶液中析出的现象称为蛋白质沉淀(precipitation),变性蛋白质一般易于沉淀,但也可不变性而使蛋白质沉淀,在一定条件下,变性的蛋白质也可不发生沉淀。 常用蛋白质沉淀的方法有: (一)盐析(Salting Out) 在蛋白质溶液中加入大量的中性盐以破坏蛋白质的胶体稳定性而使其析出,这种方法称为盐析。常用的中性盐有硫酸铵、硫酸钠、氯化钠等。例如用半饱和的硫酸铵来沉淀出血清中的球蛋白,饱和硫酸铵可以使血清中的白蛋白、球蛋白都沉淀出来,盐析沉淀的蛋白质,经透析除盐,仍保证蛋白质的活性。 (二)重金属盐沉淀蛋白质 蛋白质可以与重金属离子如汞、铅、铜、银等结合成盐沉淀。重金属沉淀的蛋白质常是变性的,但若在低温条件下,并控制重金属离子浓度,也可用于分离制备不变性的蛋白质。如临床上利用蛋白质能与重金属盐结合的这种性质,抢救误服重金属盐中毒的病人,给病人口服大量蛋白质,然后用催吐剂将结合的重金属盐呕吐出来解毒。 (三)生物碱试剂以及某些酸类沉淀蛋白质 蛋白质又可与生物碱试剂(如苦味酸、钨酸、鞣酸)以及某些酸(如三氯醋酸、过氯酸、硝酸)结合成不溶性的盐沉淀。如临床血液化学分析时常利用此原理除去血液中的蛋白质,此类沉淀反应也可用于检验尿中蛋白质。 (四)有机溶剂沉淀蛋白质 可与水混合的有机溶剂,如酒精、甲醇、丙酮等,对水的亲和力很大,能破坏蛋白质颗粒的水化膜,在等电点时使蛋白质沉淀。在常温下,有机溶剂沉淀蛋白质往往引起变性。例如酒精消毒灭菌就是如此,但若在低温条件下,则变性进行较缓慢,可用于分离制备各种血浆蛋白质。

盐析法

盐析法综述 摘要:沉淀法是利用沉淀反应,将被测组分转化为难溶物,以沉淀形式从溶液中分离出来,并转化为称量形式,最后称定其重量进行测定的方法。盐析法是其中的一种,盐析法是在中药水提液中,加入无机盐至一定浓度,或达饱和状态,可使某些成分在水中溶解度降低,从而与水溶性大的杂质分离。常作盐析的无机盐有氯化钠、硫酸钠、硫酸镁、硫酸铵等。 关键词:沉淀法;盐析;原理;方法评价;蛋白质盐析 沉淀法 沉淀法是利用沉淀反应,将被测组分转化为难溶物,以沉淀形式从溶液中分离出来,并转化为称量形式,最后称定其重量进行测定的方法。 有机溶剂沉淀法多用于生物小分子、多糖及核酸产品的分离纯化,有时也用于蛋白质沉淀。有机溶剂的沉淀机理是降低水的介电常数,导致具有表面水层的生物大分子脱水,相互聚集,最后析出。等电点沉淀法用于氨基酸、蛋白质及其它两性物质的沉淀。但此法单独应用较少,多与其它方法结合使用。两性电解质分子上的净电荷为零时溶解度最低,不同的两性电解质具有不同的等电点,以此为基础可进行分离。、非离子多聚体沉淀法用于分离生物大分子非离子多聚物是六十年代发展起来的一类重要沉淀剂,最早用于提纯免疫球蛋白、沉淀一些细菌和病毒,近年来逐渐广泛应用于核酸和酶的分离提纯。最常用的是铅盐法,可以用于除去杂质,也可用于沉淀有效成分。沉淀法通常是在溶液状态下将不同化学成分的物质混合,在混合液中加人适当的沉淀剂制备前驱体沉淀物,再将沉淀物进行干燥或锻烧,从而制得相应的粉体颗粒。一般来说,所有固体溶质都可以在溶液中加入中性盐而沉淀析出,这一过程叫盐析。在生化制备中,许多物质都可以用盐析法进行沉淀分离,如蛋白质、多肽、多糖、核酸等,其中以蛋白质沉淀最为常见,特别是在粗提阶段。 对沉淀形式的要求 (1)沉淀的溶解度要小,以保证被测组分能沉淀完全。 (2)沉淀要纯净,不应带入沉淀剂和其他杂质。 (3)沉淀易于过滤和洗涤,以便于操作和提高沉淀的纯度。 (4)沉淀易于转化为称量形式。 盐析法 胶体的盐析 胶体的盐析是加盐而使胶粒的溶解度降低,形成沉底析出的

分离纯化蛋白质的方法及原理

(二)利用溶解度差别 影响蛋白质溶解度的外部因素有:1、溶液的pH;2、离子强度;3、介电常数;4、温度。但在同一的特定外部条件下,不同蛋白质具有不同的溶解度。 1、等电点沉淀:原理:蛋白质处于等电点时,其净电荷为零,由于相邻蛋白质分子之间没有静电斥力而趋于聚集沉淀。因此在其他条件相同时,他的溶解度达到最低点。在等电点之上或者之下时,蛋白质分子携带同种符号的净电荷而互相排斥,阻止了单个分子聚集成沉淀,因此溶解度较大。不同蛋白质具有不同的等电点,利用蛋白质在等电点时的溶解度最低的原理,可以把蛋白质混合物分开。当pH被调到蛋白质混合物中其中一种蛋白质的等电点时,这种蛋白质大部分和全部被沉淀下来,那些等电点高于或低于该pH的蛋白质则仍留在溶液中。这样沉淀出来的蛋白质保持着天然的构象,能重新溶解于适当的pH和一定浓度的盐溶液中。 5、盐析与盐溶:原理:低浓度时,中性盐可以增加蛋白质溶解度这种现象称为盐溶.盐溶作用主要是由于蛋白质分子吸附某种盐类离子后,带电层使蛋白质分子彼此排斥,而蛋白质与水分子之间的相互作用却加强,因而溶解度增高。球蛋白溶液在透析过程中往往沉淀析出,这就是因为透析除去了盐类离子,使蛋白质分子之间的相互吸引增加,引起蛋白质分子的凝集并沉淀。当溶液的离子强度增加到一定程度时,蛋白质溶解程度开始下降。当离子强度增加到足够高时,例如饱和或半饱和程度,很多蛋白质可以从水中沉淀出来,这种现象称为盐析。盐析作用主要是由于大量中性盐的加入使水的活度降低,原来溶液中的大部分甚至全部的自由水转变为盐离子的水化水。此时那些被迫与蛋白质表面的疏水集团接触并掩盖他们的水分子成为下一步最自由的可利用的水分子,因此被移去以溶剂化盐离子,留下暴露出来的疏水基团。蛋白质疏水表面进一步暴露,由于疏水作用蛋白质聚集而沉淀。 盐析沉淀的蛋白质保持着他的天然构象,能再溶解。盐析的中性盐以硫酸铵为最佳,在水中的溶解度很高,而溶解度的温度系数较低。 3、有机溶剂分级分离法:与水互溶的有机溶剂(甲醇、乙醇和丙酮等)能使蛋白质在水中的溶解度显著降低。在室温下有机溶剂会引起蛋白质变性,如果预先将有机溶剂冷却到-40°C以下,然后在不断搅拌下逐滴加入有机溶剂,以防局部浓度过高,那么变性可以得到很大程度缓解。蛋白质在有机溶剂中的溶解度也随温度、pH和离子强度而变化。在一定温度、pH和离子强度条件下,引起蛋白质沉淀的有机溶剂的浓度不同,因此控制有机溶剂浓度也可以分

蛋白质沉淀浓缩方法原理及详细解析

蛋白质沉淀浓缩方法原理及详细解析 在生化制备中,沉淀主要用于浓缩目的,或用于除去留在液相或沉淀在固相中的非必要成分。在生化制备中常用的有以下几种沉淀方法和沉淀剂: 1.盐析法多用于各种蛋白质和酶的分离纯化。 2.有机溶剂沉淀法多用于生物小分子、多糖及核酸产品的分离纯化,有时也用于蛋白质沉淀。 3.等电点沉淀法用于氨基酸、蛋白质及其它两性物质的沉淀。但此法单独应用较少,多与其它方法结合使用。 4.非离子多聚体沉淀法用于分离生物大分子。 5.生成盐复合物沉淀用于多种化合物,特别是小分子物质的沉淀。 6.热变性及酸碱变性沉淀法用于选择性的除去某些不耐热及在一定PH值下易变性的杂蛋白。 第一节盐析法 一般来说,所有固体溶质都可以在溶液中加入中性盐而沉淀析出,这一过程叫盐析。在生化制备中,许多物质都可以用盐析法进行沉淀分离,如蛋白质、多肽、多糖、核酸等,其中以蛋白质沉淀最为常见,特别是在粗提阶段。 盐析法分为两类,第一类叫Ks分段盐析法,在一定PH和温度下通过改变离子强度实现,用于早期的粗提液;第二种叫Kb分段盐析法,在一定离子强度下通过改变PH和温度来实现,用于后期进一步分离纯化和结晶。 一.影响盐析的若干因素 1.蛋白质浓度 高浓度蛋白溶液可以节约盐的用量,但许多蛋白质的b 和Ks常数十分接近,若蛋白浓度过高,会发生严重的共沉淀作用;在低浓度蛋白质溶液中盐析,所用的盐量较多,而共沉淀作用比较少,因此需要在两者之间进行适当选择。用于分步分离提纯时,宁可选择稀一些的蛋白质溶液,多加一点中性盐,使共沉淀作用减至最低限度。一般认为%%的蛋白质浓度比较适中。 2.离子强度和类型

一般说来,离子强度越大,蛋白质的溶解度越低。在进行分离的时候,一般从低离子强度到高离子强度顺次进行。每一组分被盐析出来后,经过过滤或冷冻离心收集,再在溶液中逐渐提高中性盐的饱和度,使另一种蛋白质组分盐析出来。 离子种类对蛋白质溶解度也有一定影响,离子半径小而很高电荷的离子在盐析方面影响较强,离子半径大而低电荷的离子的影响较弱,下面为几种盐的盐析能力的排列次序:磷酸钾>硫酸钠>磷酸铵>柠檬酸钠>硫酸镁。 3.PH值 一般来说,蛋白质所带净电荷越多溶解度越大,净电荷越少溶解度越小,在等电点时蛋白质溶解度最小。为提高盐析效率,多将溶液PH值调到目的蛋白的等电点处。但必须注意在水中或稀盐液中的蛋白质等电点与高盐浓度下所测的结果是不同的,需根据实际情况调整溶液PH值,以达到最好的盐析效果。 4.温度 在低离子强度或纯水中,蛋白质溶解度在一定范围内随温度增加而增加。但在高浓度下,蛋白质、酶和多肽类物质的溶解度随温度上升而下降。在一般情况下,蛋白质对盐析温度无特殊要求,可在室温下进行,只有某些对温度比较敏感的酶要求在0-4℃进行。 二.硫酸铵的使用 硫酸铵中常含有少量的重金属离子,对蛋白质巯基有敏感作用,使用前必须用H2S处理:将硫酸铵配成浓溶液,通入H2S饱和,放置过夜,用滤纸除去重金属离子,浓缩结晶,100℃烘干后使用。另外,高浓度的硫酸铵溶液一般呈酸性(PH=左右),使用前也需要用氨水或硫酸调节至所需PH。 硫酸铵的加入有以下几种方法:1)加入固体盐法用于要求饱和度较高而不增大溶液体积的情况;2)加入饱和溶液法用于要求饱和度不高而原来溶液体积不大的情况;3)透析平衡法先将盐析的样品装于透析袋中,然后浸入饱和硫酸铵中进行透析,透析袋内硫酸铵饱和度逐渐提高,达到设定浓度后,目的蛋白析出,停止透析。该法优点在于硫酸铵浓度变化有连续性,盐析效果好,但手续烦琐,需不断测量饱和度,故多用于结晶,其它情况少见。 使用固体硫酸铵时:1)必须注意饱和度表中规定的温度,一般有0℃或室温两种,加入固体盐后体积的变化已考虑在表中;2)分段盐析中,应考虑每次分段后蛋白质浓度的变化。一种蛋白质如经二次透析,一般来说,第一次盐析分离范围(饱和度范围)比较宽,第二次分离范围较窄。3)盐析后一般放置半小时至一小时,待沉淀完全后才过滤或离心。过滤多用于高浓度硫酸铵溶液,因为此种情况下,硫酸铵密度较大,若用离心法需要较高离心速度和长时间的离心操作,耗时耗能。离心多用于低浓度硫酸铵溶液。 第二节有机溶剂沉淀法 有机溶剂的沉淀机理是降低水的介电常数,导致具有表面水层的生物大分子脱水,相

盐析法沉淀蛋白质的原理

盐析法沉淀蛋白质的原理 1 中性盐沉淀(盐析法) 在溶液中加入中性盐使生物大分子沉淀析出的过程称为“盐析”。除了蛋白质和酶以外,多肽、多糖和核酸等都可以用盐析法进行沉淀分离。 盐析法应用最广的还是在蛋白质领域,已有八十多年的历史,其突出的优点是: ①成本低,不需要特别昂贵的设备。 ②操作简单、安全。 ③对许多生物活性物质具有稳定作用。 ⑴中性盐沉淀蛋白质的基本原理 蛋白质和酶均易溶于水,因为该分子的-COOH、-NH2和-OH都是亲水基团,这些基团与极性水分子相互作用形成水化层,包围于蛋白质分子周围形成1nm~100nm颗粒的亲水胶体,削弱了蛋白质分子之间的作用力,蛋白质分子表面极性基团越多,水化层越厚,蛋白质分子与溶剂分子之间的亲和力越大,因而溶解度也越大。亲水胶体在水中的稳定因素有两个:即电荷和水膜。因为中性盐的亲水性大于蛋白质和酶分子的亲水性,所以加入大量中性盐后,夺走了水分子,破坏了水膜,暴露出疏水区域,同时又中和了电荷,破坏了亲水胶体,蛋白质分子即形成沉淀。

⑵中性盐的选择 常用的中性盐中最重要的是(NH4)2SO4,因为它与其他常用盐类相比有十分突出的优点: 1) 溶解度大:尤其是在低温时仍有相当高的溶解度,这是其他盐类所不具备的。由于酶和各种蛋白质通常是在低温下稳定,因而盐析操作也要求在低温下(0~4℃)进行。 2) 分离效果好:有的提取液加入适量硫酸铵 盐析,一步就可以除去75%的杂蛋白,纯 度提高了四倍。 3) 不易引起变性,有稳定酶与蛋白质结构的 作用。有的酶或蛋白质用2~3mol/L浓度的 (NH4)2SO4保存可达数年之久。 4) 价格便宜,废液不污染环境。 ⑶盐析的操作方法 最常用的是固体硫酸铵加入法。将其研成细粉,在搅拌下缓慢均匀少量多次地加入,接近计划饱和度时,加盐的速度更要慢一些,尽量避免局部硫酸铵浓度过大而造成不应有的蛋白质沉淀。盐析后要在冰浴中放置一段时间,待沉淀完全后再离心与过滤。 在低浓度硫酸铵中盐析可采用离心分离,高浓度硫酸铵常用过滤方法。

实验---蛋白质的沉淀反应与颜色反应

实验蛋白质的沉淀反应与颜色反应 一、实验目的 掌握鉴定蛋白质的原理和方法。熟悉蛋白质的沉淀反应,进一步熟悉蛋白质的有关反应。 二、实验原理 蛋白质分子中某种或某些集团可与显色剂作用,产生颜色。不同的蛋白质由于所含的氨基酸不完全相同,颜色反应亦不完全相同。颜色反应不是蛋白质的专一反应,一些非蛋白物质也可产生同样的颜色反应,因此不能根据颜色反应的结果来决定被测物是否为蛋白质。另外,颜色反应也可作为一些常用蛋白质定量测定的依据。蛋白质是亲水性胶体,在溶液中的稳定性与质点大小、电荷、水化作用有关,但其稳定性是有条件的,相对的。如果条件发生了变化,破坏了蛋白质的稳定性,蛋白质就会从溶液中沉淀出来。 三、实验仪器 1、吸管 2、滴管 3、试管 4、电炉 5、pH试纸 6、水浴锅 7、移液管 四、实验试剂 1、卵清蛋白液:鸡蛋清用蒸馏水稀释10-20倍,3-4层纱布过滤,滤液放在冰箱里冷藏备用。 2、0.5%苯酚:1g苯酚加蒸馏水稀释至200ml。

3、Millon’s试剂:40g汞溶于60ml浓硝酸(水浴加温助溶)溶解后,冷却,加二倍体积的蒸馏水,混匀,取上清夜备用。此试剂可长期保存。 4、尿素晶体 5、1%CuSO 4:1g CuSO 4 晶体溶于蒸馏水,稀释至100ml 6、10%NaOH:10g NaOH溶于蒸馏水,稀释至100ml 7、浓硝酸 8、0.1%茚三酮溶液:0.1g茚三酮溶于95%的乙醇并稀释至100ml. 9、冰醋酸 10、浓硫酸 11、饱和硫酸铵溶液:100ml蒸馏水中加硫酸铵至饱和。 12、硫酸铵晶体:用研钵研成碎末。 13、95%乙醇。 14、醋酸铅溶液:1g醋酸铅溶于蒸馏水并稀释至100ml 15、氯化钠晶体 16、10%三氯乙酸溶液:10g三氯乙酸溶于蒸馏水中并稀释至100ml 17、饱和苦味酸溶液:100ml蒸馏水中加苦味酸至饱和。 18、1%醋酸溶液。 五、实验步骤 蛋白质的颜色反应 (一)米伦(Millon’s)反应

盐析

盐析 主要内容: 1.盐析原理 2.盐析的优缺点 3.盐析实验步骤 4.分段盐析 5.盐析曲线的制作 6.盐析注意事项 7.盐析的影响因素 8.盐析法应用 9.盐析常见问题分析 盐析原理 一般是指溶液中加入无机盐类而使溶解的物质析出的过程。如:加浓(NH 4)2SO 4使蛋白质凝聚的过程。 蛋白质在水溶液中的溶解度是由蛋白质周围亲水基团与水形成水化膜的程度,以及蛋白质分子带有电荷的情况决定的。当用中性盐加入蛋白质溶液,中性盐对水分子的亲和力大于蛋白质,于是蛋白质分子周围的水化膜层减弱乃至消失。同时,中性盐加入蛋白质溶液后,由于离子强度发生改变,蛋白质表面电荷大量被中和,更加导致蛋白溶解度降低,使蛋白质分子之间聚集而沉淀。 盐析的优缺点 1. 成本低,不需要特别昂贵的设备。2. 操作简单、安全。3. 不会引起蛋白质变性,经透析去盐后,能得到保持生物活性的纯化蛋白质。4.效果不理想,通常只是作为初步的分离纯化,还需要结合其它的纯化。 盐析实验步骤 蛋白质盐析常用的中性盐,主要有硫酸铵、硫酸镁、硫酸钠、氯化钠、磷酸钠等。其中应用最多的硫酸铵,由下表可以看出:它的优点是温度系数小而溶解度大(20℃时饱和溶液为754克/升;0℃时饱和溶解度为706克/升),在这一溶解度范围内,许多蛋白质和酶都可以盐析出来;另外硫酸铵分段盐析效果也比其他盐好,不易引起蛋白质变性。硫酸铵溶液的pH 常在4.5-5.5之间,当用其他pH 值进行盐析时,需用硫酸或氨水调节。表1几种盐在不同温度下的溶解度(克/100毫升水) 饱和硫酸铵法 1.取x ml 血清加x ml 生理盐水,于搅拌下逐滴加入2xml 饱和硫酸铵,硫酸铵的终饱和度为50%。 ℃ 20℃80℃100℃(NH 4)2SO 470.675.4 95.3103Na 2SO 4 4.918.9 43.342.2NaH 2PO 4 1.67.893.8101

沉淀蛋白质的常用方法

沉淀蛋白质的常用方法(TCA、乙醇、丙酮沉淀蛋白操作步骤) 2010-08-18 15:19 TCA-DOC For precipitation of very low protein concentration 1) To one volume of protein solution, add 1/100 vol. of 2% DOC (Na deoxy cholate, detergent). 2) Vortex and let sit for 30min at 4oC. 3) Add 1/10 of Trichloroacetic acid (TCA) 100% vortex and let sit ON at 4oC (preparation of 100% TCA: 454ml H2O/kg TCA. Maintain in dark bottle at 4oC.Be careful, use gloves!!!). 4) Spin 15min 4oC in microfuge at maximum speed (15000g). Carefully discharge supernatant and retain the pellet: dry tube by inversion on tissue paper (pellet may be difficult to see). [OPTION: Wash pellet twice repellet samples 5min at full speed between washes]. 5) Dry samples under vaccum (speed vac) or dry air. For PAGE-SDS, resuspend samples in a minimal volume of sample buffer. (The presence of some TCA can give a yellow colour as a consequence of the acidification of the sample buffer ; titrate with 1N NaOH or 1M TrisHCl pH8.5 to obtain the normal blue sample buffer colour.) Normal TCA To eliminate TCA soluble interferences and protein concentration 1) To a sample of protein solution add Trichloroacetic acid (TCA) 100% to get 13% final concentration. Mix and keep 5min –20oC and then 15min 4oC; or longer time at 4oC without the –20oC step for lower protein concentration. Suggestion: leave ON if the protein concentration is very low. (preparation of 100% TCA: 454ml H2O/kg TCA. Maintain in dark bottle at 4oC.Be careful, use gloves!!!). 2) Spin 15min 4oC in microfuge at maximum speed (15000g). Carefully discharge supernatant and retain the pellet: dry tube by inversion on tissue paper (pellet may be difficult to see). 3) For PAGE-SDS, resuspend samples in a minimal volume of sample buffer. (The presence of some TCA can give a yellow colour as a consequence of the acidification of the sample buffer ; titrate with 1N NaOH or 1M TrisHCl pH8.5 to obtain the normal blue sample buffer colour.) Acetone Precipitation To eliminate acetone soluble interferences and protein concentration

蛋白纯化硫酸铵沉淀盐析法

蛋白纯化硫酸铵沉淀盐析 还能想起那些在荧屏中曾经震撼过我们,具有超能力的英雄么? 蜘蛛侠,敏捷,灵活迅速飞流直下,忽闪直冲高楼; 绿巨人浩克,力量,速度,耐力,在我们的想象力中膨胀; 还有,我们随身携带星形盾牌,品格高尚的美国队长…… 幻想里中的人物形象存在我们的记忆力,然而生物背景出身的我们,总归要锻炼出属于自己的实验技能,即便是相同的实验步骤,每个人做出来的结果也不尽相同,差别在哪?反复练习,用心总结出属于自己的心得,转化为自己的实验“超能力”吧。本文总结了蛋白纯化硫酸铵沉淀详细的实验原理、步骤,供大家参考。 -------锻炼属于我们自己的实验“超能力”之一 我是超级蜘蛛精 看我有劲儿不? 冲啊,我是美国队长 而我是一只冷静的科研小蜗牛 这次,我们所要分享的便是一种很常见,但是也很重要的蛋白质纯化方法:硫酸铵沉淀蛋白法,一起走进实验室吧。 硫酸铵沉淀法是粗分离蛋白时常用的纯化和浓缩蛋白的技术。蛋白质的溶解度和盐浓度密切相关,在低浓度的条件下,随着盐浓度的增加,蛋白质的溶解度

增加;但在高浓度的盐溶液里,盐离子竞争性的

结合蛋白表面的水分子,破坏蛋白表面的水化膜,溶解度降低,蛋白质在疏水作用下聚集形成沉淀。每种蛋白质的溶解度不同,因此可以用不同浓度的盐溶液来沉淀不同的蛋白质。硫酸铵的溶解度大,解离形成大量的NH4+、SO42-离子,会结合大量的水分子,使蛋白质的溶解度下降,另外,其温度系数小,不易使蛋白质变性,因此,蛋白质粗分离时硫酸铵沉淀法是很重要的一种技术,后续可采用层析技术进一步纯化蛋白,效率更高。硫酸铵沉淀法是常用的分离免疫球蛋白的方法。 各种不同蛋白质盐析需要不同浓度的硫酸铵溶液。在实验中建议配置不同梯度浓度的硫酸铵溶液来确定蛋白质沉淀所需的最佳浓度。 (1)参照如下表格配置不同浓度的硫酸铵溶液; 例如,在25 ℃条件下,配置饱和度为100 %的硫酸铵溶液,称取767 g的硫酸铵固体,边搅拌边加入到1 L的蒸馏水中,完全溶解后,用氨水或者硫酸调节pH 到7.0。 (2)沉淀蛋白 将样品离心,去除沉淀,保留上清液并测量体积;一边搅拌一边慢慢的加入硫酸

蛋白质的盐析

蛋白质的盐析 SANY GROUP system office room 【SANYUA16H-

蛋白质的盐析(验证型) 一、实验目的 了解在工业化生产过程中使用(NH4)2SO4的情况,及(NH4)2SO4使用时的注意事项。 二、实验原理 用高浓度中性盐使蛋白质从溶液中沉淀出来的方法称盐析。常用的中性盐有(NH4)2SO4、NaCl 等。高`浓度中性盐能使蛋白质沉淀是因为它具有脱水性,能脱去蛋白质胶粒水膜,又有中和蛋白质胶粒外双电层电荷的作用。不同蛋白质盐析时所需盐浓度不同,故调节盐浓度,可适当地将蛋白质分开。如球蛋白在半饱和硫酸铵溶液中沉淀,清蛋白在饱和硫酸铵溶液中沉淀,用盐析法沉淀的蛋白质并未变性,用稀释的方法或透析的方法可使之复溶。 三、器材与试剂 1、发酵溶液 2、10%的三氯醋酸溶液 3、饱和(NH4)2SO4溶液 4、(NH4)2SO4粉末 四、实验步骤 (1)取发酵溶液5ml,加饱和(NH4)2SO4溶液1ml2ml3ml4ml5ml,混匀,静止数分钟,即有白色沉淀析出,应为何物?过滤至清,除去沉淀,滤液备用。取少量沉淀,加H2O看是否复溶? (2)取滤液0.5ml,加10%的三氯醋酸数滴,有白色沉淀产生,应为何物?然后在721分光光度计OD600下进行透光率的检测,检测时必须在倒入比色皿以后10秒内读取(为什么?)。(在进行检测时应注意将721分光光度计调整到OD600;在测量前应把机器预热半小时左右。在检测时应注意有效的检测范围是T值15%以上到70%以下)。 (3)另外,取滤液2.5ml于小烧杯中,加(NH4)2SO4粉末,随加随搅拌,直至(NH4)2SO4不能溶解为止,有白色沉淀产生,应为何物?然后过滤至清,除去沉淀,过滤备用。 (4)将(1)-(3)做的滤液中加10%三氯醋酸数滴观察有无沉淀产生。找到没有沉淀的加饱和(NH4)2SO4溶液的点。然后在721分光光度计OD600下进行透光率的检测。并且作出曲线。 (5)对大量的发酵液进行处理,在滤液中加10%三氯醋酸数滴观察有无沉淀产生。 (6)盐析曲线的制作方法:如果要分离一种新的蛋白质和酶,没有文献数据可以借鉴,则应先确定沉淀该物质的硫酸铵饱和度。具体操作方法如下:取已定量测定蛋白质或酶的活性与浓度的待分离样品溶液,冷至0℃~5℃,调至该蛋白质稳定的pH值,分6~10次分别加入不同量的硫酸铵,第一次加硫酸铵至蛋白质溶液刚开始出现沉淀时,记下所加硫酸铵的量,这是盐析曲线的起点。继续加硫酸铵至溶液微微混浊时,静止一段时间,离心得到第一个沉淀级分,然后取上清再加至混浊,离心得到第二个级分,如此连续可得到6~10个级分,按照每次加入硫酸铵的量,查出相应的硫酸铵饱和度。将每一级分沉淀物分别溶解在一定体积的适宜的pH缓冲液中,测定其蛋白质含量和酶活力。以每个级分的蛋白质含量和酶活力对硫酸铵饱和度作图,即可得到盐析曲线。 五、盐析注意事项: 1.盐析的成败决定于溶液的pH值与离子强度,溶液pH值越接近蛋白的等电点,蛋白质越容易沉淀。 2.盐析一般用的硫酸铵,容易吸潮,因而在使用前,一般先磨碎,平铺放入烤箱内60℃烘干后再称量,这样更准确。 3.在加入盐时应该缓慢均匀,搅拌也要缓慢,越到后来速度应该更注意缓慢,如果出现一些未溶解的盐,应该等其完全溶解后再加盐,以免引起局部的盐浓度过高,导致酶失活。

有机溶剂蛋白质沉淀

蛋白质纯化方法 蛋白质浓缩有多种方法,有盐析,超滤,离子交换,有机溶剂沉淀等方法。 有机溶剂沉淀法:有机溶剂能降低溶液的电解常数,从而增加蛋白质分子上不同电荷的引力,导致溶解度的降低;另外,有机溶剂与水的作用,能破坏蛋白质的水化膜,故蛋白质在一定浓度的有机溶剂中的溶解度差异而分离的方法,称“有机溶剂分段沉淀法”,它常用于蛋白质或酶的提纯。使用的有机溶剂多为乙醇和丙酮。高浓度有机溶剂易引起蛋白质变性失活,操作必须在低温下进行,并在加入有机溶剂时注意搅拌均匀以避免局部浓度过大。由此法析出的沉淀一般比盐析容易过滤或离心沉降,分离后的蛋白质沉淀,应立即用水或缓冲液溶解,以降低有机溶剂浓度。操作时的pH值大多数控制在待沉淀蛋白质的等电点附近,有机溶剂在中性盐存在时能增加蛋白质的溶解度,减少变性,提高分离的效果,在有机溶剂中添加中性盐的浓度为0.05mol/L左右,中性盐过多不仅耗费有机溶剂,可能导致沉淀不好。沉淀的条件一经确定,就必须严格控制,才能得到可重复的结果。医学教育`网搜集整理有机溶剂浓度通常以有机溶剂和水容积比或用百分浓度表示。有机溶剂沉淀蛋白质分辨力比盐析法好,溶剂易除去;缺点是易使酶和具有活性的蛋白质变性。故操作时要求条件比盐析严格。对于某些敏感的酶和蛋白质,使用有机溶剂沉淀尤其要小心。 可与水混合的有机溶剂,如酒精、甲醇、丙酮等,对水的亲和力很大,能破坏蛋白质颗粒的水化膜,在等电点时使蛋白质沉淀。在常温下,有机溶剂沉淀蛋白质往往引起变性。例如酒精消毒灭菌就是如此,但若在低温条件下,则变性进行较缓慢,可用于分离制备各种血浆蛋白质。

蛋白质浓缩技术是免疫学中常用的手段,现介绍几种常用的浓缩技术。 (一)透析袋浓缩法 利用透析袋浓缩蛋白质溶液是应用最广的一种。将要浓缩的蛋白溶液放入透析袋(无透析袋可用玻璃纸代替),结扎,把高分子(6 000-12 000)聚合物如聚乙二醇(碳蜡)、聚乙烯吡咯、烷酮等或蔗糖撒在透析袋外即可。也可将吸水剂配成30%-40%浓度的溶液,将装有蛋白液的透析袋放入即可。吸水剂用过后,可放入温箱中烘干或自然干燥后,仍可再用。 (二)冷冻干燥浓缩法 这是浓缩蛋白质的一种较好的办法,它既使蛋白质不易变性,又保持蛋白质中固有的成分。它是在冰冻状态下直接升华去除水分。具体做法是将蛋白液在低温下冰冻,然后移置干燥器内(干燥器内装有干燥剂,如NaOH、CaCl2和硅胶等)。密闭,迅速抽空,并维持在抽空状态。数小时后即可获得含有蛋白的干燥粉末。干燥后的蛋白质保存方便,应用时可配成任意浓度使用。也可采用冻干机进行冷冻干燥。 (三)吹干浓缩法 将蛋白溶液装入透析袋内,放在电风扇下吹。此法简单,但速度慢,且温度不能过高,最好不要超过15℃。 (四)超滤膜浓缩法 此法是利用微孔纤维素膜通过高压将水分滤出,而蛋白质存留于膜上达到浓缩目的。有两种方法进行浓缩:一种是用醋酸纤维素膜装入高压过滤器内,在不断搅拌之下过滤;另一种是将蛋白液装入透析袋内置于真空干燥器的通风口上,负压抽气,而使袋内液体渗出。 (五)凝胶浓缩法 选用孔径较小的凝胶,如SephadexG25或G50,将凝胶直接加入蛋白溶液中。根据干胶的吸水量和蛋白液需浓缩的倍数而称取所需的干胶量。放入冰箱内,凝胶粒子吸水后,通过离心除去。 (六)浓缩胶浓缩法 浓缩胶是一种高分子网状结构的有机聚合物,具有很强的吸水性能。每克干胶可吸水120ml~150ml。它能吸收低分子量的物质,如水、葡萄糖、蔗糖、无机盐等,适宜浓缩10 000分子量以上的生物大分子物质。浓缩后,蛋白质的回收率可达80%~90%。比浓缩胶应用方便,直接加入被浓缩的溶液中即可。必须注意,浓缩溶液的pH值应大于被浓缩物质的等电点,否则在浓缩胶表面产生阳离子交换,影响浓缩物质的回收率。 选择材料及预处理 以蛋白质和结构与功能为基础,从分子水平上认识生命现象,已经成为现代生物学发展的主要方向,研究蛋白质,首先要得到高度纯化并具有生物活性的目的物质。蛋白质的制备工作涉及物理、化学和生物等各方面知识,但基本原理不外乎两方面。一是得用混合物中几个组分分配率的差别,把它们分配到可用机械方法分离的两个或几个物相中,如盐析,有机溶剂提取,层析和结晶等;二是将混合物置于单一物相中,通过物理力场的作用使各组分分配于来同区域而达到分离目的,如电泳,超速离心,超滤等。在所有这些方法的应用中必须注意保存生物大分子的完整性,防止酸、硷、高温,剧烈机械作用而导致所提物质生物活性的丧失。蛋白质的制备一般分为以下四个阶段:选择材料和预处理,细胞的破碎及细胞器的分离,提取和纯化,浓细、干燥和保存。

盐析法沉淀蛋白质的原理

“盐析沉淀蛋白质的原理实际上就是通过降低蛋白质的溶解度,从而使得蛋白质凝聚,最终从溶液中析出。蛋白质的沉淀其实就是将蛋白质分子聚集,使得它从溶液中析出的一种现象。” 各种蛋白纯化分离大集合! 一、沉淀法 1、盐析 实验原理:中和蛋白质表面电荷并破坏水化膜。 蛋白质易溶于水,因为其分子的-COOH -NH2和-OH都是亲水基团,这些基团与极性水分子相互作用形成水化层,包围于蛋白质分子周围形成1~100 nm大小的亲水胶体,从而削弱了蛋白质分子之间的作用力。当大量盐加到蛋白质溶液中,高浓度的盐离子(如硫酸铵的SO42- 和NH4+)有很强的水化力,可夺取蛋白质分子的水化层,使之"失水",于是蛋白质胶粒凝结并沉淀析出。 2、等电点沉淀法: 实验原理:利用蛋白质在等电点时溶解度最低而各种蛋白质又具有不同等电点的特点进行分离的方法。 在等电点时,蛋白质分子以两性离子形式存在,其分子净电荷为零(即正负电荷相等),此时蛋白质分子颗粒在溶液中因没有相同电荷的相

互排斥,分子相互之间的作用力减弱,其颗粒极易碰撞、凝聚而产生沉淀,所以蛋白质在等电点时,其溶解度最小,最易形成沉淀物。 注意点:不同的蛋白质,具有不同的等电点。同一种蛋白质在不同条件下,等电点不同。 3、有机溶剂沉淀法 实验原理:加入有机溶剂使水溶液的介电常数降低,因而增加了两个相反电荷基团之间的吸引力,促进了蛋白质分子的聚集和沉淀。 有机溶剂引起蛋白质沉淀的另一种解释认为与盐析相似,有机溶剂与蛋白质争夺水化水,致使蛋白质脱除水化膜,而易于聚集形成沉淀。 影响因素:(一)有机溶剂的选择(二)温度的控制(三)pH值(四)离子强度 用此法析出的沉淀一般比盐析法易过滤或离心沉降,分离后的蛋白质沉淀应立即用水或者缓冲液溶解,以达到降低有机溶剂的浓度的目的。此法在血液制品的制备过程中较多使用。

蛋白质沉淀法

蛋白质沉淀法 在生化制备中,沉淀主要用于浓缩目的,或用于除去留在液相或沉淀在固相中的非必要成分。在生化制备中常用的有以下几种沉淀方法和沉淀剂: 1.盐析法多用于各种蛋白质和酶的分离纯化。 2.有机溶剂沉淀法多用于生物小分子、多糖及核酸产品的分离纯化,有时也用于蛋白质沉淀。 3.等电点沉淀法用于氨基酸、蛋白质及其它两性物质的沉淀。但此法单独应用较少,多与其它方法结合使用。 4.非离子多聚体沉淀法用于分离生物大分子。 5.生成盐复合物沉淀用于多种化合物,特别是小分子物质的沉淀。 6.热变性及酸碱变性沉淀法用于选择性的除去某些不耐热及在一定PH值下易变性的杂蛋白。 第一节盐析法 一般来说,所有固体溶质都可以在溶液中加入中性盐而沉淀析出,这一过程叫盐析。在生化制备中,许多物质都可以用盐析法进行沉淀分离,如蛋白质、多肽、多糖、核酸等,其中以蛋白质沉淀最为常见,特别是在粗提阶段。 盐析法分为两类,第一类叫Ks分段盐析法,在一定PH和温度下通过改变离子强度实现,用于早期的粗提液;第二种叫b分段盐析法,在一定离子强度下通过改变PH和温度来实现,用于后期进一步分离纯化和结晶。 一.影响盐析的若干因素 1.蛋白质浓度 高浓度蛋白溶液可以节约盐的用量,但许多蛋白质的b 和Ks常数十分接近,若蛋白浓度过高,会发生严重的共沉淀作用;在低浓度蛋白质溶液中盐析,所用的盐量较多,而共沉淀作用比较少,因此需要在两者之间进行适当选择。用于分步分离提纯时,宁可选择稀一些的蛋

白质溶液,多加一点中性盐,使共沉淀作用减至最低限度。一般认为2.5%-3.0%的蛋白质浓度比较适中。 2.离子强度和类型 一般说来,离子强度越大,蛋白质的溶解度越低。在进行分离的时候,一般从低离子强度到高离子强度顺次进行。每一组分被盐析出来后,经过过滤或冷冻离心收集,再在溶液中逐渐提高中性盐的饱和度,使另一种蛋白质组分盐析出来。 离子种类对蛋白质溶解度也有一定影响,离子半径小而很高电荷的离子在盐析方面影响较强,离子半径大而低电荷的离子的影响较弱,下面为几种盐的盐析能力的排列次序:磷酸钾>硫酸钠>磷酸铵>柠檬酸钠>硫酸镁。 3.PH值 一般来说,蛋白质所带净电荷越多溶解度越大,净电荷越少溶解度越小,在等电点时蛋白质溶解度最小。为提高盐析效率,多将溶液PH值调到目的蛋白的等电点处。但必须注意在水中或稀盐液中的蛋白质等电点与高盐浓度下所测的结果是不同的,需根据实际情况调整溶液PH值,以达到最好的盐析效果。 4.温度 在低离子强度或纯水中,蛋白质溶解度在一定范围内随温度增加而增加。但在高浓度下,蛋白质、酶和多肽类物质的溶解度随温度上升而下降。在一般情况下,蛋白质对盐析温度无特殊要求,可在室温下进行,只有某些对温度比较敏感的酶要求在0-4℃进行。 二.硫酸铵的使用 硫酸铵中常含有少量的重金属离子,对蛋白质巯基有敏感作用,使用前必须用H2S处理:将硫酸铵配成浓溶液,通入H2S饱和,放置过夜,用滤纸除去重金属离子,浓缩结晶,100℃烘干后使用。另外,高浓度的硫酸铵溶液一般呈酸性(PH=5.0左右),使用前也需要用氨水或硫酸调节至所需PH。 硫酸铵的加入有以下几种方法:1)加入固体盐法用于要求饱和度较高而不增大溶液体积的情况;2)加入饱和溶液法用于要求饱和度不高而原来溶液体积不大的情况;3)透析平衡法先将盐析的样品装于透析袋中,然后浸入饱和硫酸铵中进行透析,透析袋内硫酸铵饱和

蛋白质沉淀浓缩方法原理及详细解析

蛋白质沉淀浓缩方法原理及详细解析 令狐采学 在生化制备中,沉淀主要用于浓缩目的,或用于除去留在液相或沉淀在固相中的非必要成分。在生化制备中常用的有以下几种沉淀方法和沉淀剂: 1.盐析法多用于各种蛋白质和酶的分离纯化。 2.有机溶剂沉淀法多用于生物小分子、多糖及核酸产品的分离纯化,有时也用于蛋白质沉淀。 3.等电点沉淀法用于氨基酸、蛋白质及其它两性物质的沉淀。但此法单独应用较少,多与其它方法结合使用。 4.非离子多聚体沉淀法用于分离生物大分子。 5.生成盐复合物沉淀用于多种化合物,特别是小分子物质的沉淀。 6.热变性及酸碱变性沉淀法用于选择性的除去某些不耐热及在一定PH值下易变性的杂蛋白。 第一节盐析法 一般来说,所有固体溶质都可以在溶液中加入中性盐而沉淀析出,这一过程叫盐析。在生化制备中,许多物质都可以用盐析法进行沉淀分离,如蛋白质、多肽、多糖、核酸等,其中以蛋白质沉淀最为常见,特别是在粗提阶段。 盐析法分为两类,第一类叫Ks分段盐析法,在一定PH和温度下通过改变离子强度实现,用于早期的粗提液;第二种叫Kb分段盐析法,在一定离子强度下通过改变PH和温度来实现,用于后期进一步分离纯化和结晶。 一.影响盐析的若干因素 1.蛋白质浓度 高浓度蛋白溶液可以节约盐的用量,但许多蛋白质的b 和Ks常数十分接近,若蛋白浓度过高,会发生严重的共沉淀作用;在低浓度蛋白质溶液中盐析,所用的盐量较多,而共沉淀作用比较少,因此需要在两者之间进行适当选择。用于分步分离提纯时,宁可选择稀一些的蛋白质溶液,多加一点中性盐,使共沉淀作用减至最低限度。一般认为2.5%-3.0%的蛋白质浓度比较适中。

实验四 蛋白质纯化 盐析沉淀法

实验四蛋白质纯化盐析沉淀法 【实验目的】 采用硫酸铵盐析法将日本血吸虫谷胱甘肽硫转移酶融合蛋白从大肠杆菌BL21(DE3)pGEX-NS53细胞裂解液中分离出来,使学生学习掌握制备细胞裂解液的技术和采用盐析法从中分离目的蛋白质的技术。 【实验原理】 用盐析法从成分复杂的蛋白质溶液(如细胞裂解液)中提取目的蛋白质是一种传统的目前仍被广泛使用的蛋白质分离纯化技术。此种技术的工作原理如下:蛋白质在稀盐溶液中,其溶解度会随盐浓度的升高而增加,此种现象被称作盐溶。但是当盐的浓度继续增高时,蛋白质的溶解度又以不同程度地下降并先后从溶液中析出,此种现象被称为盐析。上述现象是由于蛋白质分子中极性基团之间存在静电力。在低盐浓度下,蛋白质分子中极性基团之间的静电力受盐离子的影响而被消除,蛋白质在水中的极性基团的电荷被中和,水化膜被破坏,于是蛋白质分子之间相互聚集并从溶液中析出。盐析法就是根据不同蛋白质在一定浓度的盐溶液中溶解度降低程度的不同而达到彼此分离的方法。 盐析的一般操作步骤是,选择一定浓度范围的盐溶液(如0-25%饱和度的硫酸铵)使部分杂质呈“盐析”状态从溶液中沉淀出来,经离心法去除。而目的蛋白质呈盐溶状态,存在于上清中。增加盐浓度(如25-60%饱和度的NH4SO4)使目的蛋白质呈盐析状态,而从溶液中分离出来。 在盐析时,蛋白质的溶解度与溶液中离子强度的关系,可用下式表示:S lg = -Ks×I S0 式中的S为蛋白质在离子强度为I的溶解度,S0蛋白质在纯水(离强度为0)中的溶解度;K S为盐析常数。离子强度I可用下式表示: I=1/2∑Z2 式中,M-溶液中各种离子克分子浓度 Z-各种离子所带的电荷数 在温度恒定时,S0对于某一种蛋白质在某一溶液中的溶解度是一个常数,lgS0也为一常数,以β代替,故式(1)可以改写为: lgS= Ks×I (3) β值主要与蛋白质的结构,盐离子的平均半径以及盐离子的电荷数有关,也受溶液中的氢离子浓度(PH值)和温度影响。一般来说,蛋白质在某一盐溶液中的盐析系数--K S越大,盐析效果越好。

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