生化——蛋白质分离纯化技术.
- 格式：ppt
- 大小：3.78 MB
- 文档页数：20
下载文档原格式
合集下载
蛋白质的分离纯化
蛋白质的分离纯化蛋白质是生命体中最基本的分子之一，它在细胞内发挥着重要的功能。
由于蛋白质的复杂性和多样性，研究人员通常需要从复杂的混合物中分离和纯化蛋白质。
蛋白质的分离纯化是生物化学和生物技术领域中非常重要的一项工作，它为我们深入研究蛋白质的结构和功能提供了必要的条件。
蛋白质的分离纯化可以通过多种不同的方法实现，这些方法包括离心法、凝胶过滤法、电泳法、层析法等。
在选择合适的方法时，研究人员需要考虑到蛋白质的特性以及实验的要求。
离心法是最常用的分离方法之一，在离心过程中，通过调整离心力和离心时间，可以实现不同密度的蛋白质的分层。
这种方法适用于分离大分子量的蛋白质。
凝胶过滤法是利用孔径不同的凝胶将蛋白质分离开来。
通常使用的凝胶有琼脂糖凝胶和聚丙烯酰胺凝胶，这些凝胶具有不同的孔径，可以根据蛋白质的分子量选择合适的凝胶进行分离。
电泳法是基于蛋白质的电荷和分子量差异而进行分离的方法。
最常用的电泳方法是SDS-PAGE电泳，通过使用SDS（十二烷基硫酸钠）对蛋白质进行解性和蛋白质间的形成复合物，使得蛋白质在电泳过程中仅仅受到电场力的影响，从而实现蛋白质的分离。
层析法是一种利用物质在载体上的分配和吸附性质进行分离的方法。
常见的层析方法有凝胶层析、亲和层析、离子交换层析等。
凝胶层析是通过利用载体颗粒的孔径进行分离，亲和层析是将特定配体固定在载体上，与目标蛋白质结合，从而实现分离，而离子交换层析是利用载体表面电荷与目标蛋白质的电荷相互作用进行分离。
在进行蛋白质的分离纯化时，需要注意以下几个关键步骤。
首先是样品制备，通常样品要经过细胞破碎、蛋白质提取等步骤，使得目标蛋白质从复杂的混合物中提取出来。
其次是样品的处理，包括去除杂质、调整蛋白质的溶液环境等。
然后是选择合适的分离方法，根据蛋白质的特性和实验要求来确定最适合的方法。
最后是纯化过程中的监测和分析，通过使用各种蛋白质分析方法，如SDS-PAGE、Western blot等，来确定目标蛋白质的纯化程度和鉴定其存在。
蛋白质的提取与分离纯化——生化实验设计讲解课件
声波法
⑶化学及生物化学方法
6
2021/6/16
玻璃匀浆机
7
2021/6/16
b、细胞器的分离
细胞器的分离一般采用差速离心法。细 胞经过破碎后，在适当介质中进行差速 离心。
8
2021/6/16
三、蛋白质粗提取
从破碎材料或细胞器提出的蛋白质是不纯的， 需进一步纯化。纯化包括将蛋白质与非蛋白质 分开，将各种不同的蛋白质分开。选择提取条 件时，就要考虑尽量除去非蛋白质。一般总是 有其它物质伴随混入提取液中。但有些杂质 （如脂肪）以事先除去为宜。先除去便于以后 操作。常用有机溶剂提取除去。
间被一个长而富有弹性的螺旋结构相连,每个末端
有两个Ca2+ 结构域,每个结构域可以结合一个Ca2+ ,
这样,一个钙调蛋白可以结合4个Ca2+ ,钙调蛋白与
Ca2+ 结合后的构型相当稳定 。
11
2021/6/16
值得注意的是，在洗脱时，会有少许配基与蛋白 质一同被洗脱下来，因此常在其后加一凝胶层析 以除去小分子的配基。
巯基化合物均有干扰作用。此外，不同蛋白质因酪氨酸、 色氨酸含量不同而使显色强度稍有不同。
15
2021/6/16
16
2021/6/16
结束语
若有不当之处，请指正，谢谢！
五、分析鉴定
A、定性分析
SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳（PAGE）测定蛋白质分子量：是在聚 丙烯酰胺凝胶系统中引进SDS（十二烷基磺酸钠）， SDS能断裂 分子内和分子间氢键，破坏蛋白质的二级和三级结构，强还原剂 能使半胱氨酸之间的二硫键断裂，蛋白质在一定浓度的含有强还 原剂的SDS溶液中，与SDS分子按比例结合，形成带负电荷的 SDS-蛋白质复合物，这种复合物由于结合大量的SDS，使蛋白质 丧失了原有的电荷状态形成仅保持原有分子大小为特征的负离子 团块，从而降低或消除了各种蛋白质分子之间天然的电荷差异， 由于SDS与蛋白质的结合是按重量成比例的，因此在进行电泳·时， 蛋白质分子的迁移速度取决于分子大小。
生化分离原理与技术
生化分离原理与技术
生化分离原理与技术是用于分离和纯化生物大分子（如蛋白质、核酸等）或小分子的一种方法。
下面将介绍几种常见的生化分离原理与技术。
1. 凝胶电泳：凝胶电泳是一种将生物大分子按照大小和电荷分开的方法。
常见的凝胶电泳包括琼脂糖凝胶电泳和聚丙烯酰胺凝胶电泳。
在凝胶中施加电场后，生物分子会在凝胶中进行迁移，并形成不同的带状图案，进而实现分离。
2. 超速离心：超速离心是利用离心力的巨大差异来分离生物大分子的技术。
通过离心机的高速旋转，离心力会将不同大小和密度的生物分子分层沉淀，从而实现分离。
3. 液相色谱：液相色谱（Liquid Chromatography，简称LC）
是一种基于生物分子在固定相和流动相中的相互作用力差异进行分离的方法。
常见的液相色谱包括反相液相色谱、离子交换液相色谱等。
生物分子会在固定相表面与流动相相互作用，从而实现分离。
4. 亲和层析：亲和层析是利用配体和目标生物分子之间的高特异性结合来实现分离和纯化的方法。
将具有亲和性的配体固定在固定相上，目标生物分子在流动相中与配体结合，而其他非特异性结合的分子则被洗脱出来，以实现分离和纯化。
5. 薄层层析：薄层层析是一种将混合物中的生物分子通过涂覆在薄层质地的固定相上进行分离的方法。
在薄层质地上施加溶
剂后，生物分子会因为在固定相上的不同亲和力而移动，从而实现分离。
这些生化分离原理与技术在生物科学研究和生物制药工业中起着重要的作用，能够帮助研究人员分离和纯化生物大分子，进而深入了解其结构和功能。
基础生化实验-蛋白质纯化
蛋白质纯化一、目的:利用金属亲和性管柱(metal affinity column)来大量纯化带有affinity tag的基因重组蛋白。
二、原理:由于六个Histidine 所组成的His Tag (metal affinity tag)可与Ni2+ bind，所以利用基因重组技术在表现的蛋白质加上His Tag，再以金属亲和性管柱(Ni-NTA) (此His- tag序列可与带二价正电的阳离子相螯和)及liquid chromatography来大量纯化蛋白质。
三、试剂与器材:1.loading(binding) buffer (10mM imidazole,0.3M NaCl,50Mm Tris-HClPh7)✧细菌回溶成为蛋白质的载体以保持活性2.wash buffer (20mM imidazole,0.3M NaCl,50Mm Tris-HCl,Ph7)3.elution buffer (20mM EDTA,0.3M NaCl,50Mm Tris-HCl,Ph7)上课补充:✧蛋白质很脆弱，需要在特殊的buffer里。
四、仪器与设备:FPLC(速液相色谱仪)五、步骤:1.将管柱架在铁架上，把亲和性胶体悬浮装填于管柱内。
2.以2~3倍CV loading buffer清洗管柱后，注入蛋白质样本。
3.以wash buffer梳洗，2到3倍column体积。
4.用wash buffer和elution buffer进行线性梳洗，并收集流出液体，以FPLC UV monitor上的OD280数据读取样品流出与否，并观察冲离液之曲线图。
上课补充:✧胞内型分泌需要用超音波破菌，因为会放热所以要放在冰中使用。
✧线性梳洗为加入elution buffer会有颜色变化会把镍离子跟imidazole冲洗掉，剩下胶体溶液。
✧其中imidazole和Histidine类似也会和镍离子结合所以会竞争，可拿来洗涤蛋白质。
生化分离与分析的实验技术
生化分离与分析的实验技术生化分离与分析，是指对复杂的生物体或某个生物组织中的分子或化学物质进行分离、提取、纯化和鉴定的过程。
分析化学中的分离和定量方法主要是采用物理和化学方法，而生化技术则依靠生物化学和分子生物学等多个学科的综合应用，以分离和鉴定生物体内代谢物、大分子化合物、酶、蛋白质、细胞等物质。
生化分离技术包括电泳、色谱、相转移等，分析技术包括质谱分析、核磁共振分析、光谱分析等。
生物医学的许多研究都要求对复杂的生物体或其组织中的某些分子或化学物质进行分离、提取、纯化和鉴定，从而为治疗某些疾病和疾病的诊断提供依据。
电泳技术是目前最常用的生化分离技术之一，通过直流电场和各种形式的凝胶中蛋白质、核酸和碳水化合物的电泳分离，不仅可以分析分子量大小，还可以确定它们的化学性质。
不同种类的凝胶（聚丙烯酰胺凝胶、琼脂糖凝胶等）结合不同的分离手段（水平凝胶电泳、垂直凝胶电泳等）可以突显不同的生物学特性，为生物医学研究提供了基础。
色谱技术是一种自动化的分离技术，根据物质在特定固相材料上的不同亲和性，可将物质分为各个组分，一般用于化合物和蛋白质的分离和纯化。
水相与有机相的组合使用，可有效地降低样品的复杂度。
现在已经广泛应用于代谢产物、生物大分子的分离和分析中，其中最为常见的是高效液相色谱技术（HPLC）。
相转移或者液相液相萃取（LLE）是从有机溶液或水溶液中提纯物质的常用方法。
它通常涉及相对互不相容的溶剂对溶液的添加和倾倒，通过可控制的酸、碱、盐等添加而将目标物至于有机溶剂的一层中，防止其溶入水相。
这是许多蛋白质，抗生素和生物分子分离和纯化过程中的一个重要步骤。
质谱是分析和鉴定化合物结构和化学反应的技术，通过通过分析离子在加速电场中运动的质量和质量-电荷比，以评估化合物结构。
因此，它是新药物在药理学领域中的发展所必需的技术。
质谱技术已经广泛用于发现新药物、生物标识物和蛋白质翻译后修饰等方面的研究。
在定量上，核磁共振（NMR）和光谱学（UV/Vis，荧光等）是最常用的技术之一。
分离纯化的前期步骤
蔗糖、乙二醇等 ❖ 添加金属离子或络合剂。如Mg++、EDTA等 ❖ 添加蛋白酶抑制剂。如DPF（磷酸二异丙基氟）
29
（二）有机溶剂提取法
❖ 一些和脂质结合比较牢固或分子中非极性侧链 较多的蛋白质和酶，不溶于水、稀盐溶液、稀 酸或稀碱中，可用乙醇、丙酮和丁醇等有机溶 剂，它们具的一定的亲水性，还有较强的亲脂 性、是理想的提脂蛋白的提取液。
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。
41
42
43
44
影响因素
❖ 温度: ❖ 除对温度敏感的蛋白质在低温（4度）操作外，
一般可在室温中进行。 ❖ 一般温度低蛋白质溶介度降低。 ❖ 但有的蛋白质（如血红蛋白、肌红蛋白、清蛋
❖ 此法对膜结合的酶的提取是相当有效的，但对 其他蛋白质则易使之变性，甚至切断肽链。
17
18
（6）细胞自溶法
❖ 利用细胞自身的酶
19
(7)丙酮法（冷丙酮脱水抽提）
❖ 丙酮等脂溶性溶剂可溶解细胞膜上的脂质化合 物，从而使细胞膜的结构破坏。
❖ 一般是将细胞制成丙酮干粉后，再加提取酶。
20
(8)酶处理方法
❖ 当蛋白质混合物提取液获得后，选用一套适当 方法，将所要的蛋白质与其他杂蛋白质分离开 来。
❖ 一般这一步的分级用盐析、等电点沉淀和有机 溶剂分级分离等方法。
6
❖ 第三步是细分级(fine fractionation)，也就是样 品的进一步提纯。
❖ 样品经粗分级以后，一般体积较小，杂蛋白大 部分已被除去。
12
29
（二）有机溶剂提取法
❖ 一些和脂质结合比较牢固或分子中非极性侧链 较多的蛋白质和酶，不溶于水、稀盐溶液、稀 酸或稀碱中，可用乙醇、丙酮和丁醇等有机溶 剂，它们具的一定的亲水性，还有较强的亲脂 性、是理想的提脂蛋白的提取液。
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。
41
42
43
44
影响因素
❖ 温度: ❖ 除对温度敏感的蛋白质在低温（4度）操作外，
一般可在室温中进行。 ❖ 一般温度低蛋白质溶介度降低。 ❖ 但有的蛋白质（如血红蛋白、肌红蛋白、清蛋
❖ 此法对膜结合的酶的提取是相当有效的，但对 其他蛋白质则易使之变性，甚至切断肽链。
17
18
（6）细胞自溶法
❖ 利用细胞自身的酶
19
(7)丙酮法（冷丙酮脱水抽提）
❖ 丙酮等脂溶性溶剂可溶解细胞膜上的脂质化合 物，从而使细胞膜的结构破坏。
❖ 一般是将细胞制成丙酮干粉后，再加提取酶。
20
(8)酶处理方法
❖ 当蛋白质混合物提取液获得后，选用一套适当 方法，将所要的蛋白质与其他杂蛋白质分离开 来。
❖ 一般这一步的分级用盐析、等电点沉淀和有机 溶剂分级分离等方法。
6
❖ 第三步是细分级(fine fractionation)，也就是样 品的进一步提纯。
❖ 样品经粗分级以后，一般体积较小，杂蛋白大 部分已被除去。
12
【生物化学】第八章 蛋白质的分离纯化
㈤、凝胶过滤层析技术
⒈ 基原理
概念（排阻层析，分子筛层析）： 当生物大分子通过装有凝胶颗粒 的层析柱时，根据它们分子大小 不同而进行分离的技术。 原理：凝胶颗粒内部具有多孔网 状结构，被分离的混合物流过层 析柱时，比凝胶孔径大的分子不 能进入凝胶孔内，在凝胶颗粒之 间的空隙向下移动，并最先被洗 脱出来； 比网孔小的分子能不同程度的自 由出入凝胶孔内外，在柱内经过 的路程较长移动速度较慢，最后 被洗脱出来。
⒊ 分配纸层析
纤维素吸附的水是固定相，展层用的有 机溶剂是流动相
层析时混合氨基酸在这两相中不断分配， 使他们分布在滤纸的不同位置上。
此项技术可用于氨基酸成分的定量定性 测定。
⒊ 分配纸层析
操作：点样→展层→显 色用茚三酮显色时，得到 一个滤纸层析谱。 定义：原点到氨基酸停 留点的距离与原点至溶剂 前沿之比称为Rf值。 只要把溶剂系统、温度、 滤纸型号等条件确定，则 每一种氨基酸的Rf值是一 个确定值。
⒊ 分析型超速离心机
XL-A分析型超速离 心机 主要技术指标： 检测波长范围 200nm800nm 转子最大转速 40000RPM
什么是酶的活性中心？ 三维结构上比较接近的少数特异的氨基酸残基参与底物的 结合与催化作用，这一与酶活力直接相关的区域称酶的活 性部位。 在很多酶的活性中心均有His残基参与，原因是什么? 酶蛋白分子中组氨酸侧链咪唑基pK值为6.0-7.0，在生理条 件下，一半解离，一半不解离，因此既可以做质子供体，也 可以做质子受体，可以作为广义酸碱共同催化反应。 胰凝乳蛋白酶活性中心的催化三联体是指哪三种氨基酸？
⑵ 按两相所处的状态分类 流动相有两种状态：
*液体作为流动相 *气体作为流动相 固定相也有两种状态： *固体吸附剂作为固定相 *以吸附在固体上的液体作为固定相
生物制药中的蛋白质表达与纯化技术
生物制药中的蛋白质表达与纯化技术生物制药是指利用生物技术和生物制备技术生产药品。
蛋白质是重要的生物大分子，在生物制药中，利用蛋白质表达技术制备蛋白质药物已经成为制备生物制药的重要手段之一。
在蛋白质表达和纯化中，重要的问题是选择适合的表达载体和表达宿主细胞，以及优化表达条件，提高表达能力和质量。
此外，表达的蛋白质需要纯化和质量控制等关键步骤，以保证药品的安全有效。
蛋白质表达技术蛋白质表达技术是指利用基因工程技术将目标蛋白质的编码基因导入到表达宿主细胞内，通过转录和翻译等过程表达出目标蛋白质。
根据表达载体的不同，蛋白质表达技术可分为细胞自主表达和外源表达两类。
细胞自主表达是指目标蛋白质能够在宿主细胞自身的代谢和生理过程中产生和积累。
这种表达方式常见于真核细胞，例如酵母细胞、哺乳动物细胞等。
此外，还有一些原核细胞能够自主表达复杂蛋白质，如高等厌氧菌和嗜热菌等。
外源表达是指将目标蛋白质的编码基因插入到宿主细胞的表达载体中，通过改变细胞代谢和生理状态，促进目标蛋白质的表达。
目前，外源表达技术已经被广泛应用于生物制药领域。
外源表达常用的表达宿主细胞包括细菌、真菌、昆虫、植物和哺乳动物等。
在选择表达载体和表达宿主细胞时，需要考虑到许多因素，如表达载体的复制数目、启动子、选择标记、信号序列、表达宿主细胞的生长速度、生理状态、代谢途径等。
蛋白质纯化技术蛋白质纯化是指将从表达宿主细胞中获得的蛋白质经过一系列的分离、纯化和检测等步骤，去除不必要的成分和杂质，提高目标蛋白质的纯度和活性。
在纯化过程中，需要根据目标蛋白质的生化性质和物理性质选择不同的分离和检测手段，例如亲和层析、逆向层析、凝胶过滤层析、离子交换层析、凝胶电泳等。
亲和层析是利用亲和基团与目标蛋白质相互作用，实现目标蛋白质的纯化。
通常，亲和基团可与目标蛋白质的某种生化或物理性质相互作用，例如其特异抗原性、活性或生物学功能等。
例如，利用亲和层析纯化抗体、酶或膜受体等蛋白质时，通常采用大量的亲和基团，如包括Ni2 +、酵母己糖、自旋素、脂肪酸酰化酶亲和基团等。
蛋白纯化的原理
蛋白纯化的原理
蛋白纯化是从复杂的生物组织或液体中提取和分离目标蛋白质的过程。
蛋白纯化的目的是去除其他杂质，并获得高纯度的目标蛋白质样品，以便进行进一步的研究或应用。
蛋白纯化的原理基于不同蛋白质的物理和化学特性的差异，通常采用一系列步骤来进行分离和纯化。
1. 细胞破碎：将含有目标蛋白质的生物样品（例如细胞和组织）进行破碎，以释放细胞内的蛋白质。
2. 澄清：通过离心等方法去除碎细胞中的大颗粒物质，如细胞核、细胞碎片和凝集物，得到澄清液。
3. 分离：根据蛋白质的一些基本性质进行初步分离。
常见的方法包括透析、凝胶过滤、离子交换层析、分子筛分离等。
这些方法主要基于蛋白质的分子大小、电荷、亲疏水性或亲合性等特性进行分离。
4. 纯化：采用更具选择性的方法进一步纯化目标蛋白质。
比如使用亲和层析，利用特定配体与目标蛋白质的特异性结合来实现分离；或者采用电泳技术，如凝胶电泳、等电聚焦电泳等。
5. 确认：通过测定分离纯化后蛋白质样品的特征，如电泳分析、质谱分析等，验证目标蛋白质的纯度和活性。
不同的蛋白纯化方法可以根据目标蛋白质的特性和需求进行组合和优化，以达到高效、快速和高纯度的纯化效果。
生物化学实验中的蛋白质分析技术
生物化学实验中的蛋白质分析技术蛋白质分析技术在生物化学实验中的应用在生物化学实验中，蛋白质分析技术是一项十分重要的技术。
蛋白质是生物体中最基本的分子组成部分之一，对于研究生物体的生化过程和功能具有重要意义。
本文将介绍几种常用的蛋白质分析技术，包括SDS-PAGE、Western Blot、质谱分析和免疫沉淀等。
重点讲述这些技术的原理、操作步骤以及其在生物化学实验中的应用。
一、SDS-PAGE技术SDS-PAGE（Sodium Dodecyl Sulfate Polyacrylamide Gel Electrophoresis）是一种常用的蛋白质分析技术，通过电泳的方式将蛋白质样品分离成不同的电泳带来研究其分子量和组成。
1. 原理：SDS-PAGE利用带负电荷的SDS使蛋白质样品具有净电荷，根据蛋白质分子量的不同，通过电泳的方式将蛋白质分离到聚丙烯酰胺凝胶中，然后用染色方法可视化蛋白质电泳带。
2. 操作步骤：制备凝胶、样品处理、电泳、染色等。
3. 应用：常用于估计蛋白质的分子量、纯度和相对表达水平等。
二、Western Blot技术Western Blot是一种用于检测特定蛋白质的技术，常用于研究蛋白质的表达、定位和相互作用等。
1. 原理：Western Blot主要由蛋白质电泳分离、转膜、蛋白质与抗体的特异性结合以及信号检测等步骤组成。
2. 操作步骤：SDS-PAGE分离蛋白质、转膜、抗体孵育、信号检测等。
3. 应用：常用于检测特定蛋白质在不同样品中的表达差异、研究蛋白质的翻译后修饰等。
三、质谱分析技术质谱分析技术是一种可以确定蛋白质分子量和氨基酸序列的方法，广泛应用于蛋白质鉴定和结构研究等领域。
1. 原理：质谱分析技术常用的方法有质谱图谱分析和串联质谱分析。
2. 操作步骤：样品制备、质谱分析、数据解析等。
3. 应用：常用于蛋白质的鉴定、研究蛋白质的翻译后修饰、蛋白质定量等。
四、免疫沉淀技术免疫沉淀技术是一种通过特异性抗体与特定蛋白质结合，进而将目标蛋白质从混合物中分离出来的方法，常用于研究蛋白质相互作用以及功能等。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
二、丙酮沉淀、盐析及免疫沉淀法
丙酮沉淀：在0~4℃时，用10倍于蛋白质溶 液体积的丙酮加入到蛋白质溶液中，形成 沉淀后，立即分离，防止蛋白质变性 盐析：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”，它属于沉 淀法，目的是将所需要的蛋白质转入固相 沉淀或留在液相，而与杂质得到初步的分 离 免疫沉淀法：利用特异抗体识别相应抗原 蛋白质，以形成复合物从而分离蛋白质
上某种电荷基团形成的。
-+ -+
+
高分子聚合物基质
-
电荷基团
平衡离子
(2) 凝胶过滤（gel filtration chromatography）
凝胶层析是按照蛋白质分子量大小 进行分离的技术，又称之凝胶过滤、 分子筛层析或排阻层析
Gel filtration. This method separates proteins according to size.
蛋白质的分离、纯化和结构分 析
2401120102 黄嵩
蛋白质分离指利用其理化性质，
采取透析、盐析、电泳、层析以 及超速离心等不损伤蛋白质空间 构象的物理方法，以满足研究蛋 白质结构域功能的需要
一、透析和超滤法可除去蛋白质溶液中的小分 子化合物
利用透析袋分离蛋白质的方法叫透析发，透析袋是 具有超小微孔的膜，一般只允许分子量为10kD以下 的化合物通过，高分子蛋白则留在袋内
外水体积、内水体积、基质体积、柱床体积、洗脱体积 柱床体积为Vt 外水体积为Vo 内水体积为Vi 基质体积为Vg， 则有： Vt＝Vo＋Vi＋Vg 由于Vg相对很小，可以 忽略不计，则有： Vt＝Vo＋Vi
五、超速离心分离
超速离心法即可以用来分离纯化蛋白质也可 以用来测定蛋白质的分子量 蛋白质在高达50万g(g为gravity)的重力作用 下，在溶液中逐渐沉降，直至其浮力等于离 心力时，沉降停止 蛋白质在离心场中的行为用沉降系数表示
异，柱介质是结合着带电基团的合成聚合物。
结合着阴离子的称为阳离子交换树脂(cation
exchanger), 结合阳离子的称为阴离子交换树
脂(anion exchanger)。
离子交换层析是依据各种离子或离子化合物与离子交换剂 的结合力不同而进行分离纯化的。
离子交换层析的固定相是离子交换剂，它是由一类不溶于 水的惰性高分子聚合物基质通过一定的化学反应共价结合
利用聚丙烯酰胺凝胶内
的缓冲液在电场作用下在 凝胶内沿电场方向制造一 个pH梯度。 每种蛋白质都将迁移至 与它的pI 相一致的pH处。
Isoelectric focusing. This technique separates proteins according to their isoelectric points.
三、利用电泳法分离蛋白质
电泳（electrophoresis）
在外电场作用下，带电蛋白质将向与其电性相反的电
极移动的现象
一般不用于纯化大量蛋白 质，常作为一种分析手段
1) 聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)
聚丙烯酰胺凝胶电泳简称为PAGE（Polyacrylamide gel electrophoresis），它以聚丙烯酰胺凝胶作为支 持介质。聚丙烯酰胺凝胶是由单体的丙烯酰胺和甲 叉双丙烯酰胺聚合而成，这一聚合过程需要有自由 基催化完成。 SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳测定分子量：
目前几种测定蛋白质结构的方法 1、同源建模 被认为是目前最精确的方法 2、折叠识别 通过预测二级结构、预测折叠 方式和参考其他蛋白质的空间结构，从而产 生目标序列的三维结构 3、从无到有 根据单个氨基酸形成二级结构 的倾向，加上各种作用力力场信息，直接产 生目标序列的三维结构
谢谢大家 黄嵩
沉降系数：生物大分子、亚细胞器和微生物等颗粒在单位离心
场中的沉降速度为沉降系数（s）。单位用S，即Svedberg单位，
为1×10-13秒。
dx / dt mp(1 v ) s 2 x f
（mp：颗粒质量；v ：偏微比容；：溶剂密度；f：摩擦系数） S 与颗粒的质量和密度、溶剂的密度和粘度有关，可根据沉降 系数的不同来分离和检定生物大分子、亚细胞器和微生物。
四、相分配或亲和原理分离蛋白质
层析技术，亦称色谱技术，是利用混合物
中各组分的物理、化学、生物性质的差 别，使各组分以不同程度分布在两个相 中（其中一个相为固定的，称为固定相； 另一个相则流过此固定相，称为流动相） 并使各组分以不同速率随流动相移动， 从而达到分离各组分的效果。
(1) 离子交换层析（ion-exchange chromatography) 利用一定pH下不同蛋白质带电种类和电量的差
使用含有十二烷基硫酸钠（ SDS）和还原
剂（通常为巯基乙醇）的样品处理液对蛋
白质样品进行处理（一般煮沸3～5分钟）， 通过加热和SDS可以使蛋白质变性，多亚基 的蛋白质也将解离为单亚基。同时还原剂 可以切断蛋白质中的二硫键（使二硫键还 原）
2) 等电聚焦（isoelectric focusing）
六、应用化学或反向遗传法分析多肽 链氨基酸来自列
第一步：分析蛋白质的氨基酸残基 第二步：测定多肽链的氨基末端和羧基末端 的氨基酸种类 第三步：将肽链水解成片断，分别进行分析， 然后测定各肽段的氨基酸排序，一般采用 Edman降解法 第四步：整合对比，得出肽链氨基酸排序 近年来也可以通过核酸来推演氨基酸排序
七、应用物理学、生物信息学原理测 定蛋白质空间结构
通常采用圆二色光谱(circular dichroism,CD)测定溶液状态下的蛋白质二 级结构含量 X射线衍射法(X-ray diffraction)和核磁共振 技术(nuclear magnetic resonance,NMR)研 究蛋白质三维空间结构 近年建立起来的二维核磁共振技术也已用于 测定蛋白质三维结构