实验八 亲和层析分离纯化蛋白质()

蛋白质分离纯化的一般程序可分为以下几个步骤：（一）材料的预处理及细胞破碎分离提纯某一种蛋白质时，首先要把蛋白质从组织或细胞中释放出来并保持原来的天然状态，不丧失活性。

所以要采用适当的方法将组织和细胞破碎。

常用的破碎组织细胞的方法有：1. 机械破碎法这种方法是利用机械力的剪切作用，使细胞破碎。

常用设备有，高速组织捣碎机、匀浆器、研钵等。

2. 渗透破碎法这种方法是在低渗条件使细胞溶胀而破碎。

3. 反复冻融法生物组织经冻结后，细胞内液结冰膨胀而使细胞胀破。

这种方法简单方便，但要注意那些对温度变化敏感的蛋白质不宜采用此法。

4. 超声波法使用超声波震荡器使细胞膜上所受张力不均而使细胞破碎。

5. 酶法如用溶菌酶破坏微生物细胞等。

(二) 蛋白质的抽提通常选择适当的缓冲液溶剂把蛋白质提取出来。

抽提所用缓冲液的pH、离子强度、组成成分等条件的选择应根据欲制备的蛋白质的性质而定。

如膜蛋白的抽提，抽提缓冲液中一般要加入表面活性剂（十二烷基磺酸钠、tritonX-100等），使膜结构破坏，利于蛋白质与膜分离。

在抽提过程中，应注意温度，避免剧烈搅拌等，以防止蛋白质的变性。

（三）蛋白质粗制品的获得选用适当的方法将所要的蛋白质与其它杂蛋白分离开来。

比较方便的有效方法是根据蛋白质溶解度的差异进行的分离。

常用的有下列几种方法：1. 等电点沉淀法不同蛋白质的等电点不同，可用等电点沉淀法使它们相互分离。

2. 盐析法不同蛋白质盐析所需要的盐饱和度不同，所以可通过调节盐浓度将目的蛋白沉淀析出。

被盐析沉淀下来的蛋白质仍保持其天然性质，并能再度溶解而不变性。

3. 有机溶剂沉淀法中性有机溶剂如乙醇、丙酮，它们的介电常数比水低。

能使大多数球状蛋白质在水溶液中的溶解度降低，进而从溶液中沉淀出来，因此可用来沉淀蛋白质。

此外，有机溶剂会破坏蛋白质表面的水化层，促使蛋白质分子变得不稳定而析出。

由于有机溶剂会使蛋白质变性，使用该法时，要注意在低温下操作，选择合适的有机溶剂浓度。

蛋白质的分离纯化方法蛋白质是细胞中的重要生物大分子，具有多样的结构和功能。

为了研究蛋白质的性质和功能，需要将蛋白质从混合样品中分离纯化出来。

蛋白质的分离纯化方法有很多种，主要包括离心法、电泳法、层析法和亲和纯化法等。

下面将逐一介绍这些方法及其原理。

1. 离心法离心法是利用离心机将混合物中的蛋白质分离出来。

首先将细胞裂解，得到细胞裂解液，然后进行离心，以将细胞器、胞外物质和亲粒子（如蛋白质颗粒）分离。

离心可以根据不同物质的相对密度和大小进行分层分离，快速旋转离心机可以很好地分离出不同密度的颗粒。

2. 电泳法电泳法是将带电的蛋白质沿着电场移动，根据蛋白质的带电性质和大小分离的方法。

蛋白质可以根据电荷性质分为阴离子蛋白和阳离子蛋白，也可以根据亲水性质分为亲水性蛋白和疏水性蛋白。

电泳法常用的有SDS-PAGE、等电聚焦电泳等。

其中，SDS-PAGE可以根据蛋白质的分子量进行分离。

3. 层析法层析法是通过蛋白质与载体之间的亲和性或者分离介质之间的亲和性进行分离的方法。

层析法主要分为凝胶层析、离子交换层析、亲合层析和大小排阻层析等。

凝胶层析法是利用凝胶的网格结构来分离蛋白质，如凝胶过滤层析、凝胶过渡层析等。

离子交换层析法是利用蛋白质对离子交换树脂的吸附性质进行分离。

亲合层析法是通过亲和柱中的配体与蛋白质的亲和作用进行分离。

大小排阻层析法是根据蛋白质的分子量和形状进行分离。

4. 亲和纯化法亲和纯化法是利用特定的亲合剂与目标蛋白质之间的特异性亲和性进行分离纯化的方法。

亲和纯化主要包括亲和柱层析法、浸没纯化法、亲和剂电泳法等。

亲和柱层析法是将具有亲和填料的柱子与样品接触，通过洗脱再生的操作，将目标蛋白质从其他组分中分离纯化出来。

浸没纯化法是将特定亲合剂浸泡在蛋白质混合物中，使其与目标蛋白质发生亲和结合，然后以特定条件洗脱目标蛋白质。

亲和剂电泳法是负载亲和剂的凝胶片上进行电泳，使蛋白质与亲和剂结合，再通过电泳将其分离纯化出来。

亲和层析法离纯化蛋白质的方法亲和层析法是一种利用特定配体与目标蛋白质间的亲和作用来分离和纯化目标蛋白质的方法。

该方法简单、高效、选择性强，并且适用于分离和纯化各种规模和属性的蛋白质，因此被广泛应用于生物化学、分子生物学等领域。

亲和层析法的实验步骤如下：1. 配制亲和柱：将特定的配体化合物固定到柱载体上，例如：Ni2+、Protein A/G、抗体等。

固定过程要注意化合物与柱载体的适应性、配位化合物的浓度和固定条件的优化。

2. 样品制备：将待纯化蛋白质与适当的缓冲液混合，如含有余量目标蛋白质竞争配位位点的化合物、pH、离子强度和结构安定剂等。

3. 样品加载：将样品加入亲和柱顶部，让其通过固定的配体和柱内质子、离子等的相互作用与目标蛋白质结合。

样品通过后，用缓冲液淋洗一段时间以去除无关的物质，并测定逐步洗出的蛋白质含量。

4. 洗脱蛋白质：通过改变洗脱缓冲液的pH值，鸟嘌呤核苷酸、纳米微粒、配体等离子强度和竞争配位位点的化合物，剥离蛋白质与配体的相互作用，释放出目标蛋白质。

蛋白质最终会在柱底部被洗出，收集洗脱后的纯化蛋白质即可。

亲和层析法具有一些优点：1. 选择性强，可用于纯化特定蛋白质。

2. 纯化步骤简单，样品不需预备过多。

3. 取得的蛋白质纯度高。

4. 在蛋白质分子中较不会引起构象或孔洞变化，使分离后蛋白质结构相对完整。

1. 需要合适的配体化合物，且有些化合物不易制备或使用方便性较差。

2. 某些特殊的蛋白质可能无相应亲和层析柱，或需要进行配体修饰。

3. 无法分离某些蛋白质互作产物，因为这些产物与配体的亲和性可能相同或更好。

亲和层析法 ph
亲和层析法（Phaffinity Chromatography）是一种分离和纯化蛋白质的方法，利用特定配体与目标蛋白之间的亲和性进行选择性吸附和洗脱。

在亲和层析法中，一种特定的配体或亲和剂（affinity ligand）被固定在亲和树脂上，例如蛋白A、蛋白G或金属离子等。

这些配体具有与目标蛋白质特异性结合的能力。

亲和层析法的操作步骤如下：
1.样品加载：将含有目标蛋白的混合物（样品）加载到装有
亲和树脂的柱上。

2.亲和吸附：目标蛋白与固定在亲和树脂上的配体发生特异
性结合，其他非目标蛋白被洗脱。

3.洗脱：通过改变洗脱缓冲液的条件，如pH、离子浓度、
温度等，使目标蛋白与亲和树脂上的配体解离，从而将目
标蛋白洗脱。

4.纯化和收集：收集洗脱液中的目标蛋白，经过后续处理获
得纯化的蛋白质。

亲和层析法能够高效、选择性地富集目标蛋白质，并且可以在非变性条件下进行操作，从而保持蛋白的活性和折叠状态。

这使得亲和层析法在生物医药研究和生产中得到广泛应用，如蛋白质纯化、抗体制备、酶分析等。

分离纯化蛋白质的方法
分离纯化蛋白质的方法有多种，常用的方法包括：亲和层析、凝胶过滤色谱、离子交换色谱、逆流层析、尺寸排除层析、亲和吸附等。

1. 亲和层析：利用目标蛋白与某种特定配体的特异性结合，将目标蛋白与其他非特异结合的蛋白质分离开。

2. 凝胶过滤色谱：通过选择性大小排除来分离蛋白质。

较大的蛋白质无法进入凝胶孔道，较小的蛋白质可以顺利通过凝胶，实现分离纯化。

3. 离子交换色谱：通过蛋白质与离子交换基质之间的电荷作用进行分离。

离子与蛋白质的电荷性质决定了它们在离子交换基质上的吸附和洗脱特性。

4. 逆流层析：利用生物化学吸附系数的差异分离纯化蛋白质，结合了某种特定的结合物质与逆流洗脱的过程。

5. 尺寸排除层析：根据蛋白质的大小或分子量差异进行分离纯化，较大的蛋白质会直接通过层析柱，较小的蛋白质则会在柱中留下并延时流出。

6. 亲和吸附：利用蛋白质与特定亲和配体之间的特异性结合进行分离纯化。

这种方法具有高选择性和高效率。

这些方法可以单独使用，也可以联合使用，根据目标蛋白质的特性和需求来选择合适的分离纯化方法。

实验八血清免疫球蛋白G的分离纯化及鉴定为了初步掌握蛋白质的分离纯化技术，选择了从家畜血清中分离纯化免疫球蛋白G （Immunoglobulin G，简称IgG）的实验。

血清中的蛋白质有数十种之多，IgG是球蛋白的一种。

分离纯化蛋白质的方法是利用不同蛋白质的某些物理、化学性质（如在一定条件下带电的情况、分子量、溶解度等）的不同而建立起来的，其中有盐析、离子交换、凝胶过滤、亲和层析、制备电泳和超速离心等。

在分离纯化时，要根据情况选用几种方法互相配合才能达到分离纯化一种蛋白质的目的。

本实验采用硫酸铵盐析、DEAE-纤维素离子交换及凝胶过滤等方法，提取家畜血清中IgG。

其原理及操作如下：㈠硫酸铵盐析1.试剂饱和硫酸铵溶液pH7.0：称取（NH4）2SO4760g,加蒸馏水至1000ml，加热至5℃，使绝大部分硫酸铵溶解，置室温过夜，取上清液，用氢氧化铵调pH至7.0。

（内含0.15mol/L NaCl，简称PBS）：取0.2mol/L Na2HPO4磷酸缓冲溶液（0.01mol/L，pH7.0）溶液30.5ml，0.2mol/L NaH2PO4溶液19.4ml，加NaCl8.5g，加蒸馏水至1000ml。

磷酸缓冲溶液（0.0175mol/L，pH6.7）（不含NaCl，简称PB）：取0.2mol/L Na2HPO4溶液43.5ml，0.2mol/L NaH2PO4溶液56.6ml混合，用蒸馏水稀释至1000ml。

2.操作①取家畜血清5ml，加磷酸缓冲溶液（0.1mol/L，pH7.0）5ml，混匀，滴加（边摇边搅拌）饱和硫酸铵4ml（此时溶液硫酸铵饱和度约为20%）。

静置20min，以3000r/min 离心15min，沉淀为纤维蛋白（弃去），上清液中含清蛋白、球蛋白。

②取上清液，再加饱和硫酸铵溶液6ml（方法同前），此时溶液硫酸铵饱和度为50%，静置20min，以3000r/min 离心15min，上清液中含清蛋白，沉淀为球蛋白。

列举5种分离纯化蛋白质的方法。

一、凝胶电泳法（Gel Electrophoresis）：凝胶电泳是一种常用的蛋白质分离纯化方法。

它利用蛋白质的电荷和大小差异，在电场作用下，将蛋白质分离成不同迁移速度的带状物。

常见的凝胶电泳有聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）和聚丙烯酰胺糖凝胶电泳（PAGE）等。

凝胶电泳具有分离速度快、样品适用范围广、易于操作等特点。

二、离子交换层析法（Ion Exchange Chromatography）：离子交换层析是根据蛋白质表面带电性的差异来分离纯化蛋白质的方法。

通过将样品加入装有离子交换树脂的层析柱中，通过控制洗脱缓冲液的离子浓度和pH，实现带正电荷或负电荷的蛋白质与树脂之间的相互作用，从而实现分离纯化。

三、亲和层析法（Affinity Chromatography）：亲和层析是利用蛋白质与某种亲和剂之间的特异性相互作用来分离纯化蛋白质的方法。

常见的亲和层析方法包括亲和纸层析、亲和树脂层析等。

该方法具有选择性强、纯化效果好的优点，广泛应用于蛋白质纯化领域。

四、凝胶渗透层析法（Gel Filtration Chromatography）：凝胶渗透层析也被称为分子筛层析，是一种以分子大小差异作为分离依据的方法。

通过在层析柱中加入一种孔隙较小的凝胶，利用蛋白质分子大小的差异，在经过柱体后，较小的蛋白质分子进入凝胶孔隙中，分离出来，而较大的蛋白质则能够直接流出。

五、逆流层析法（Reverse Phase Chromatography）：逆流层析是基于蛋白质与固定相之间的亲疏水性相互作用进行纯化的方法。

固定相常为亲疏水性的碳链，样品在不同的流动相条件下，通过调节流动相的成分和性质，来实现对蛋白质的分离纯化。

此外，还有疏水相互作用色谱（Hydrophobic Interaction Chromatography）、互补杂交法（Complementary Hybridization）等方法。

蛋白质纯化实验步骤引言:蛋白质是生物体内重要的基本组成部分，对于深入了解蛋白质的结构和功能具有重要意义。

蛋白质纯化是一个关键步骤，可以从复杂的混合物中分离出目标蛋白质，并去除杂质。

下面将介绍一种常用的蛋白质纯化实验步骤。

一、样品制备在开始蛋白质纯化实验之前，首先需要准备样品。

样品可以是细胞提取物、培养基中的蛋白质等。

样品制备的关键是要保证样品的完整性和纯度，避免蛋白质的降解和杂质的污染。

二、离心将样品进行离心，以去除细胞碎片和细胞核等大颗粒物质。

离心过程中，可以根据颗粒物质的大小和密度来选择合适的离心条件，如转速、离心时间等。

三、初步分离将离心后的上清液取出，进行初步分离。

可以采用一些常用的分离技术，如离子交换色谱、凝胶过滤等。

这些技术可以根据蛋白质的电荷、大小等特性进行分离，从而使目标蛋白质得到部分纯化。

四、亲和层析亲和层析是一种常用的蛋白质纯化技术，通过利用目标蛋白质与某种亲和剂之间的特异性相互作用来实现纯化。

亲和剂可以是金属离子、抗体、配体等，可以根据目标蛋白质的性质和特点来选择合适的亲和剂。

五、凝胶电泳凝胶电泳是一种常用的蛋白质分离和分析技术，通过电场作用使蛋白质在凝胶中迁移，根据蛋白质的大小和电荷来实现分离。

凝胶电泳可以用于检测和鉴定目标蛋白质，同时也可以用于纯化蛋白质。

六、柱层析柱层析是一种常用的蛋白质纯化技术，通过将样品溶液通过填充在柱子中的吸附剂层析，实现蛋白质的分离和纯化。

柱层析可以根据蛋白质的性质和特点来选择合适的吸附剂，如离子交换柱、凝胶过滤柱等。

七、透析透析是一种常用的蛋白质纯化技术，通过溶液之间的渗透压差来实现目标蛋白质的分离和杂质的去除。

透析可以用于去除一些小分子杂质，如盐类、小分子药物等。

八、浓缩浓缩是一种常用的蛋白质纯化技术，通过去除大量的水分来提高目标蛋白质的浓度。

常用的浓缩技术有深度过滤、超滤等，可以根据蛋白质的分子量和颗粒大小来选择合适的浓缩方法。

九、纯化验证在蛋白质纯化实验结束之后，需要对纯化后的目标蛋白质进行验证。