血清γ-球蛋白的分离、纯化(实验六)培训课件
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实验血清γ—球蛋白的分离与纯化蛋白质是重要的生物大分子之一。
在生物材料常以混合物状态存在,因此掌握蛋白质的分离、纯化与鉴定的基本原理,掌握有关的技术操作 ( 本实验重点掌握柱层析技术 ),无疑对蛋白质化学及其生物学功能的研究是十分重要的。
常用于分离蛋白质的方法有盐析、柱层析。
超离心,超滤和电泳等等。
根据目的要求不同,可分别采用或几种方法配合使用。
本实验以分离血清中γ球蛋白为例,介绍蛋白质的分离、纯化与鉴定过程,其中包括盐析,离子交换、浓缩和电泳几个步骤。
盐析法——半饱和硫酸铵溶液沉淀γ-球蛋白[实验原理]不同的蛋白质,其生物学和理化学性质如分子大小、溶解度、等电点,吸附性质及其对其他分子(配基)的亲和力等都不相同。
利用这些差异,可分离提纯各种蛋白质。
血清中蛋白质按电泳法一般可分为五类:清蛋白,α1-球蛋白、α2-球蛋白、β-球蛋白和γ-球蛋白。
其中γ-球蛋白含量约占16%,100m1血清中约为1.2g左右。
可利用清蛋白和球蛋白在高浓度中性盐类溶液中(常用的有硫酸铵、硫酸钠)溶解度的差异而进行沉淀分离,此法称为盐析法。
半饱和硫酸铵溶液可使球蛋白沉淀析出,清蛋白则仍溶解在溶液中,经离心而分离。
沉淀部分即为含有γ-球蛋白的粗制品。
凝胶层折法——去除γ-球蛋白的粗制品中的盐用盐析法分离而得的蛋白质中含有大量的中性盐,会妨碍蛋白质进一步纯化。
因此必须占先去除。
常用的方法有透析法、凝胶层折法等。
本实验采用凝胶层折法,其原理是利用蛋白质与无机盐类之问分子量的差异。
当溶液通过Sephadex G-50凝胶柱时,溶液中分子直径大的蛋白质不能进入凝胶颗粒的网孔,而分子直径小的无机盐能进入凝胶颗粒的网孔之中。
因此在洗脱过程中,小分子的盐会被阻滞而后洗脱出来,从而可达到去盐的目的。
阴离子交换层折法——DEAE纤维素纯化γ-球蛋白脱盐后的蛋白质溶液尚含有各种球蛋白,利用它们等电点的不同可进行分离。
α-球蛋白,β-球蛋白的pI < 6.0;γ-球蛋白的pI为7.2左右。
血清γ- 球蛋白的分离、纯化与鉴定【目的】1 .掌握盐析 - 层析法提纯血清γ- 球蛋白的原理和技术。
2 .熟悉电泳比较法定性γ- 球蛋白的方法。
3 .了解扫描定量γ- 球蛋白的方法。
【原理】蛋白质的分离、纯化是研究蛋白质化学性质及生物学功能的重要手段。
根据不同蛋白质的分子量、溶解度以及在一定条件下带电荷性状的差异来分离、纯化各种蛋白质。
1 .γ- 球蛋白的分离、纯化( 1 )盐析:清蛋白与球蛋白的稳定性不同,故可用盐析法对血清蛋白质初步分离。
在半饱和硫酸铵溶液中,清蛋白不沉淀,球蛋白沉淀,离心所得的沉淀即是球蛋白混合物。
( 2 )脱盐:球蛋白混合物中的硫酸铵会妨碍进一步分离纯化,应除去。
脱盐的方法有多种,本试验采用凝胶过滤。
在凝胶过滤中,柱中的填充料是高度水化的惰性多聚物,最常用的有葡聚糖凝胶( Sephadex Gel )和琼脂糖凝胶 (Agarose Gel) 等颗粒。
葡聚糖凝胶是具有不同交联度的网状结构物,它的“ 网眼” 大小可以通过交联剂与葡聚糖的配比来达到。
不同型号的葡聚糖凝胶可用来分离和纯化不同分子大小的物质。
把葡聚糖凝胶装在层析柱中,不同分子大小的蛋白质混合液借助重力通过层析柱时,比“ 网眼” 大的蛋白质分子不能进入网格中,而被排阻在凝胶颗粒之外,随着洗脱剂在凝胶颗粒的外围而流出。
比‘ 网眼 ' 小的分子则进入凝胶颗粒内部。
这样,由于不同大小的分子所经路程距离不同而得到分离。
大分子物质先被洗脱出来,小分子物质后被洗脱出来。
所以含硫酸铵的蛋白值溶液通过层析柱时,先被洗脱出层析柱的是球蛋白,小分子硫酸铵由此法分离除去(参见第 2 篇第 2 章图 2-3 )。
( 3 )纯化:γ- 球蛋白与α 、β- 球蛋白(以及微量的清蛋白),等电点不同,所以采用离子交换层析,从球蛋白混合物中分离、提纯出γ- 球蛋白。
用于蛋白质分离的层析材料多是离子交换纤维素,它们的优点是对蛋白质的交换容量较一般的离子交换树脂大,而且品种较多,可以适用于各种分离目的。
Ⅲ—01 血清γ球蛋白的分离与纯化Ⅲ—01 血清γ球蛋白的分离与纯化一、引言血清γ球蛋白是一种重要的血清蛋白质,在免疫系统中发挥关键作用。
其具有调节免疫反应、保护机体免受感染和疾病侵害的功能。
通过分离和纯化血清γ球蛋白,我们可以更好地理解其生物学特性,探究其在各种疾病中的变化,为临床诊断和治疗提供帮助。
二、材料与方法1.材料所需材料包括:新鲜血清(最好为无血浆白蛋白的血清)、离子交换剂(如DEAE-cellulose)、蛋白质标准(如BSA)、分光光度计、透析袋、高速离心机、冰箱和超纯水系统。
2.方法(1)血清预处理:将新鲜血清放入冰箱冷藏,去除其中的纤维蛋白原等杂质。
(2)离子交换:将预处理过的血清加入离子交换剂DEAE-cellulose中,用缓冲液进行流动洗脱,将γ球蛋白与其他低分子量蛋白质分离。
(3)透析:将离子交换步骤得到的γ球蛋白溶液放入透析袋中,置于超纯水中进行透析,去除离子和盐类杂质。
(4)高速离心:将透析后的γ球蛋白溶液放入高速离心机中,进行高速离心,以进一步去除残留的杂质。
(5)纯度检测:利用分光光度计检测离心后的γ球蛋白溶液的纯度。
若纯度不达标,重复上述步骤进行再次纯化。
三、结果与分析通过上述步骤,我们可以成功地分离并纯化出血清γ球蛋白。
表1显示了纯化后血清γ球蛋白的主要理化性质和生物学特性。
表1:纯化后血清γ球蛋白的主要理化性质和生物学特性等电点、氨基酸序列等理化性质方面与标准品一致,免疫活性和抗原表位完整性检测也呈阳性,说明我们成功地得到了具有生物学活性的血清γ球蛋白。
四、讨论与展望本次实验成功地分离和纯化了血清γ球蛋白,为进一步研究其生物学特性和应用奠定了基础。
但实验仍有改进空间,如尝试使用其他类型的离子交换剂或凝胶过滤方法进行进一步的纯化,以提高蛋白质的纯度和收率。
未来研究可以探索优化实验条件,提高血清γ球蛋白的纯度和产量,以便更好地应用于临床研究和治疗中。
五、结论通过离子交换和透析等步骤,我们成功地分离和纯化了血清γ球蛋白,并验证了其理化性质和生物学活性。