蛋白质的分离纯化-2.ppt
- 格式:ppt
- 大小:2.73 MB
- 文档页数:85


分离纯化蛋白质的方法及原理
(一)利用分子大小
1、透析:原理:利用蛋白质分子不能透过半透膜的性质,使蛋白质和其他小分子物质如无机盐、单糖、水等分开。
方法:将待提纯蛋白质放在透析袋中放在蒸馏水中进行
涉及的问题:
如何加快透析过程
(1) 加大浓度差,及时更换透析液
(2) 利用磁力搅拌器
常用的半透膜:玻璃纸、火棉和其他材料合成
2、超过滤:原理:利用压力和离心力,强行使其他小分子和水通过半透膜,而蛋白质留在膜上
3、凝胶过滤层析:原理:当不同分子大小的蛋白质混合物流进凝胶层析柱时,比凝胶网孔大的分子不能进入珠内网状结构,排阻在凝胶珠以外,在凝胶珠缝隙间隙中向下移动。而比孔小的分子不同程度地进入凝胶珠内,这样由于不同大小分子所经历的路径不同而到分离。
结果:大分子先被洗脱下来,小分子后被洗脱下来
(二)利用溶解度差别
4、等电点沉淀:原理:不同蛋白质具有不同的等电点,当蛋白质混合物调到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.。
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.当离子强度增加,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
(三)根据电荷不同
6、SDS-PAGE 全称 十二烷基硫酸钠—聚丙烯酰胺凝胶电泳
原理:通过加热和SDS可以使蛋白质变性,多亚基的蛋白质也解离为单亚基,处理后的样品中肽链是处于无二硫键连接的,分离的状态。电泳时SDS-蛋白质复合物在凝胶中的迁移率不再受蛋白质原有电荷和形状的影响,而主要取决于蛋白质分子量。所以SDS-PAGE常用来分析蛋白质的纯度和大致测定蛋白质的分子量。
7、离子交换层析:原理:氨基酸分离常用阳离子交换树脂,树脂被处理成钠型,将混合氨基酸上柱,氨基酸主要以阳离子形式存在,在树脂上与钠离子发生交换,而被挂在树脂上。
氨基酸在树脂上结合的牢固程度取决于氨基酸与树脂之间的亲和力,决定亲和力的因素有:(1)主要是静电吸引力 (2)氨基酸侧链同树脂之间的疏水作用
蛋白质分离纯化技术的研究方法和应用
简介
蛋白质是生命体中最基本和最复杂的分子之一,对于人体健康、生物医学、食品工业等领域具有重要的应用价值。而蛋白质的分离纯化技术是研究蛋白质的一个重要手段。本文将从蛋白质的特性入手,阐述蛋白质分离纯化技术的研究方法和应用,内容涵盖蛋白质提取、分子量筛选、色谱纯化、电泳等方面。
蛋白质的特性
蛋白质是由氨基酸单元连接而成的高分子化合物,在酸碱、温度、离子强度等环境条件的变化下,具有不同的结构和性质。同时,生命体内的各种蛋白质,其生理功能也具有差异,这使得蛋白质的分离纯化工作变得十分复杂。因此,对于研究蛋白质,分离纯化技术显得尤其重要。
蛋白质的提取
蛋白质提取是蛋白质分离纯化的第一步,它的质量和效率直接影响接下来的工作。蛋白质提取一般以细胞破碎为基础,不同的提取方法适用于不同类型的样品。例如,对于细菌、真菌和动植物样品,均可采用超声破碎或高压破碎法提取蛋白质。对于一些难以破碎的样品如鸟类和昆虫组织,亦可采用苯酚氯仿法或凝胶过滤法提取蛋白质。在提取蛋白质的过程中,为了防止蛋白质的变性和降解,常常需要添加适当的缓冲液、螯合剂和抗氧化剂等。
蛋白质的分子量筛选
蛋白质分子量主要取决于其氨基酸序列和糖基化情况。因此,分子量筛选是蛋白质分离纯化的一个重要环节。在分子量筛选过程中,通常采用SDS-PAGE(聚丙烯酰胺凝胶电泳)和Western
blot(免疫印迹)等技术,以区分和定量不同分子量的蛋白质。此外,还可以采用质谱技术对蛋白质进行鉴定,如MALDI-TOF(基质辅助激光脱附电离质谱)和ESI-MS(电喷雾质谱)等。
蛋白质的色谱纯化
色谱纯化是蛋白质分离纯化的关键步骤之一。目前,色谱纯化技术已经发展出多种方法,包括离子交换色谱、分子筛分离、亲和层析、凝胶过滤层析以及逆相色谱等。其中,离子交换色谱和逆相色谱较为普遍。离子交换色谱主要利用蛋白质与载体表面反离子的电荷相互作用,使之与离子交换剂之间发生相互作用而分离,这种方法适用于具有酸碱性质的蛋白质;而逆相色谱则是利用不同极性的蛋白质在非极性流动相中发生不同交互作用从而分离纯化的,较适合于亲水性的蛋白质。
分离纯化蛋白质的方法及原理
(一)利用分子大小
1、透析:原理:利用蛋白质分子不能透过半透膜的性质,使蛋白质和其他小分子物质如无机盐、单糖、水等分开。
方法:将待提纯蛋白质放在透析袋中放在蒸馏水中进行
涉及的问题:
如何加快透析过程
(1) 加大浓度差,及时更换透析液
(2) 利用磁力搅拌器
常用的半透膜:玻璃纸、火棉和其他材料合成
2、超过滤:原理:利用压力和离心力,强行使其他小分子和水通过半透膜,而蛋白质留在膜上
3、凝胶过滤层析:原理:当不同分子大小的蛋白质混合物流进凝胶层析柱时,比凝胶网孔大的分子不能进入珠内网状结构,排阻在凝胶珠以外,在凝胶珠缝隙间隙中向下移动。而比孔小的分子不同程度地进入凝胶珠内,这样由于不同大小分子所经历的路径不同而到分离。
结果:大分子先被洗脱下来,小分子后被洗脱下来
(二)利用溶解度差别
4、等电点沉淀:原理:不同蛋白质具有不同的等电点,当蛋白质混合物调到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.。
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.当离子强度增加,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 (三)根据电荷不同
6、SDS-PAGE 全称 十二烷基硫酸钠—聚丙烯酰胺凝胶电泳
原理:通过加热和SDS可以使蛋白质变性,多亚基的蛋白质也解离为单亚基,处理后的样品中肽链是处于无二硫键连接的,分离的状态。电泳时SDS-蛋白质复合物在凝胶中的迁移率不再受蛋白质原有电荷和形状的影响,而主要取决于蛋白质分子量。所以SDS-PAGE常用来分析蛋白质的纯度和大致测定蛋白质的分子量。
7、离子交换层析:原理:氨基酸分离常用阳离子交换树脂,树脂被处理成钠型,将混合氨基酸上柱,氨基酸主要以阳离子形式存在,在树脂上与钠离子发生交换,而被挂在树脂上。
氨基酸在树脂上结合的牢固程度取决于氨基酸与树脂之间的亲和力,决定亲和力的因素有:(1)主要是静电吸引力 (2)氨基酸侧链同树脂之间的疏水作用
分离纯化蛋白质的方法及原理
(一)利用分子大小
1、透析:原理:利用蛋白质分子不能透过半透膜的性质,使蛋白质和其他小分子物质如无机盐、单糖、水等分开。
方法:将待提纯蛋白质放在透析袋中放在蒸馏水中进行
涉及的问题:
如何加快透析过程
(1) 加大浓度差,及时更换透析液
(2) 利用磁力搅拌器
常用的半透膜:玻璃纸、火棉和其他材料合成
2、超过滤:原理:利用压力和离心力,强行使其他小分子和水通过半透膜,而蛋白质留在膜上
3、凝胶过滤层析:原理:当不同分子大小的蛋白质混合物流进凝胶层析柱时,比凝胶网孔大的分子不能进入珠内网状结构,排阻在凝胶珠以外,在凝胶珠缝隙间隙中向下移动。而比孔小的分子不同程度地进入凝胶珠内,这样由于不同大小分子所经历的路径不同而到分离。
结果:大分子先被洗脱下来,小分子后被洗脱下来
(二)利用溶解度差别
4、等电点沉淀:原理:不同蛋白质具有不同的等电点,当蛋白质混合物调到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.。
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.当离子强度增加,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
(三)根据电荷不同
6、SDS-PAGE 全称 十二烷基硫酸钠—聚丙烯酰胺凝胶电泳
原理:通过加热和SDS可以使蛋白质变性,多亚基的蛋白质也解离为单亚基,处理后的样品中肽链是处于无二硫键连接的,分离的状态。电泳时SDS-蛋白质复合物在凝胶中的迁移率不再受蛋白质原有电荷和形状的影响,而主要取决于蛋白质分子量。所以SDS-PAGE常用来分析蛋白质的纯度和大致测定蛋白质的分子量。
7、离子交换层析:原理:氨基酸分离常用阳离子交换树脂,树脂被处理成钠型,将混合氨基酸上柱,氨基酸主要以阳离子形式存在,在树脂上与钠离子发生交换,而被挂在树脂上。
氨基酸在树脂上结合的牢固程度取决于氨基酸与树脂之间的亲和力,决定亲和力的因素有:(1)主要是静电吸引力 (2)氨基酸侧链同树脂之间的疏水作用