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離子交換提純蛋白質的工作原理

發布時間:2021-03-09 02:25:33

⑴ 建立離子交換法純化蛋白質的方法需要摸索哪些條件

  1. pH值,緩沖液的pH值對於蛋白結合離子交換層析有非常大的影響,需要先摸索出合適的版pH值,既能權保證蛋白結合上離子交換層析,又不會出現不穩定沉澱的情況。

  2. 鹽濃度,鹽濃度是離子交換層析洗脫的關鍵,需要摸索出蛋白能在什麼樣的鹽濃度下被洗脫,且洗脫後純度能夠達到最初的要求。

  3. 柱體積,盡管各種離子交換層析均有理論結合蛋白量,但各種蛋白情況不一樣,需要摸索出能夠完全結合目的蛋白合適的柱體積。既不會太大造成洗脫濃度過稀,也不會太小造成目標蛋白過載。

  4. 溫度,溫度可能會造成蛋白變性等等。

⑵ 蛋白質提純的基本原理是什麼

蛋白質提取與制備蛋白質種類很多,性質上的差異很大,既或是同類蛋白質,因選用材料不同,使用方法差別也很大,且又處於不同的體系中,因此不可能有一個固定的程序適用各類蛋白質的分離。但多數分離工作中的關鍵部分基本手段還是共同的,大部分蛋白質均可溶於水、稀鹽、稀酸或稀鹼溶液中,少數與脂類結合的蛋白質溶於乙醇、丙酮及丁醇等有機溶劑中。因此可採用不同溶劑提取、分離及純化蛋白質和酶。蛋白質與酶在不同溶劑中溶解度的差異,主要取決於蛋白分子中非極性疏水基團與極性親水基團的比例,其次取決於這些基團的排列和偶極矩。故分子結構性質是不同蛋白質溶解差異的內因。溫度、pH、離子強度等是影響蛋白質溶解度的外界條件。提取蛋白質時常根據這些內外因素綜合加以利用。將細胞內蛋白質提取出來。並與其它不需要的物質分開。但動物材料中的蛋白質有些可溶性的形式存在於體液(如血漿、消化硫等)中,可以不必經過提取直接進行分離。蛋白質中的角蛋白、膠原及絲蛋白等不溶性蛋白質,只需要適當的溶劑洗去可溶性的伴隨物,如脂類、糖類以及其他可溶性蛋白質,最後剩下的就是不溶性蛋白質。這些蛋白質經細胞破碎後,用水、稀鹽酸及緩沖液等適當溶劑,將蛋白質溶解出來,再用離心法除去不溶物,即得粗提取液。水適用於白蛋白類蛋白質的抽提。如果抽提物的pH用適當緩沖液控制時,共穩定性及溶解度均能增加。如球蛋白類能溶於稀鹽溶液中,脂蛋白可用稀的去垢劑溶液如十二烷基硫酸鈉、洋地黃皂苷(Digitonin)溶液或有機溶劑來抽提。其它不溶於水的蛋白質通常用稀鹼溶液抽提。

⑶ 常用的蛋白質分離純化方法有哪幾種各自的作用原理是什麼

常用的蛋白質純化方法有離子交換色譜、親和色譜、電泳、疏水色譜等等

  1. 離子交換色譜:蛋白質和氨基酸一樣會兩性解離,所帶電荷決定於溶液pH。pH小於pI時蛋白質帶正電,pH大於pI時蛋白質帶負電。不同蛋白質等電點的蛋白質在同一個溶液中,表面電荷情況不同。離子交換就是利用不同蛋白質在同一溶液中表面電荷的差異來實現分離的。

  2. 親和色譜:生物大分子有一個特性,某些分子或基因對它們有特異性很強的吸附作用。如鎳柱中Ni可以與His標簽的蛋白結合,這種只針對一種或一類物質的吸附就是親和色譜的原理。

  3. 電泳:SDS-聚丙烯醯胺凝膠電泳,SDS能斷裂分子內和分子間氫鍵,破壞蛋白質的二級和三級結構,強還原劑能使半胱氨酸之間的二硫鍵斷裂,蛋白質在一定濃度的含有強還原劑的SDS溶液中, 與SDS分子按比例結合,形成帶負電荷的SDS-蛋白質復合物,這種復合物由於結合大量的SDS,使蛋白質喪失了原有的電荷狀態形成僅保持原有分子大小為特徵的負離子團塊,從而降低或消除了各種蛋白質分子之間天然的電荷差異,由於SDS與蛋白質的結合是按重量成比例的,因此在進行電泳時,蛋白質分子的遷移速度取決於分子大小。

  4. 疏水色譜:疏水色譜基於蛋白質表面的疏水區與介質疏水配體間的相互作用,在高濃度鹽作用下,蛋白質的疏水區表面上有序排列的水分子通過鹽離子的破壞被釋放,裸露的疏水區與疏水配體相互作用而被吸附。疏水色譜就是利用樣品中各組分在色譜填料上配基相互作用的差異,在洗脫時各組分移動速度不同而達到分離的目的。隨著鹽離子濃度的降低,疏水作用降低,蛋白質的水化層又形成,蛋白質被解吸附。

⑷ 蛋白質的純化方法有哪些原理是什麼

蛋白質分離純化常用方法有:
1、沉澱,
2、電泳:蛋白質在高於或低於其等電點的溶液中是帶電的,在電場中能向電場的正極或負極移動。根據支撐物不同,有薄膜電泳、凝膠電泳等。
3、透析:利用透析袋把大分子蛋白質與小分子化合物分開的方法。
4、層析:
a.離子交換層析,利用蛋白質的兩性游離性質,在某一特定PH時,各蛋白質的電荷量及性質不同,故可以通過離子交換層析得以分離。如陰離子交換層析,含負電量小的蛋白質首先被洗脫下來。
b.分子篩,又稱凝膠過濾。小分子蛋白質進入孔內,滯留時間長,大分子蛋白質不能時入孔內而徑直流出。
5、超速離心:既可以用來分離純化蛋白質也可以用作測定蛋白質的分子量。不同蛋白質其密度與形態各不相同而分開。

⑸ 蛋白純化的原理是什麼

蛋白質分離純化常用方法有: 1、沉澱, 2、電泳:蛋白質在高於或低於其等電點的溶液中是帶電的,在電場中能向電場的正極或負極移動。根據支撐物不同,有薄膜電泳、凝膠電泳等。3、透析:利用透析袋把大分子蛋白質與小分子化合物分開的方法。4、層析: a.離子交換層析,利用蛋白質的兩性游離
蛋白質的分離純化在生物化學研究應用中使用廣泛,是一項重要的操作技術。 一個典型的真核細胞可以包含數以千計的不同蛋白質,一些含量十分豐富,一些僅含有幾個拷貝。為了研究某一個蛋白質,必須首先將該蛋白質從其他蛋白質和非蛋白質分子中純化出來。利用各種蛋白間的相似性來除去非蛋白物質的污染,而利用各蛋白質的差異將目的蛋白從其他蛋白中純化出來。每種蛋白間的大小、形狀、電荷、疏水性、溶解度和生物學活性都會有差異,利用這些差異可將蛋白從混合物如大腸桿菌裂解物中提取出來得到重組蛋白。
蛋白的純化大致分為粗分離階段和精細純化階段二個階段。一般蛋白純化採用的方法為樹脂法。粗分離階段主要將目的蛋白和其他細胞成分如DNA、RNA等分開,由於此時樣本體積大、成分雜,要求所用的樹脂高容量、高流速、顆粒大、粒徑分布寬.

⑹ 常用的蛋白質分離純化方法有哪幾種各自的作用原理是什麼

分離蛋白質混合物的各種方法主要是根據蛋白質在溶液中的以下性質:1)分子大小;2)溶解度;3)電荷;4)吸附性質;5)對其它分子的生物學親和力等進行分離。
常見的分離提純蛋白質的方法有: 1、鹽析與有機溶劑沉澱:在蛋白質溶液中加入大量中性鹽,以破壞蛋白質的膠體性質,使蛋白質從溶液中沉澱析出,稱為鹽析。常用的中性鹽有:硫酸銨、氯化鈉、硫酸鈉等。鹽析時,溶液的pH在蛋白質的等電點處效果最好。凡能與水以任意比例混合的有機溶劑,如乙醇、甲醇、丙酮等,均可引起蛋白質沉澱。2、電泳法:蛋白質分子在高於或低於其pI的溶液中帶凈的負或正電荷,因此在電場中可以移動。電泳遷移率的大小主要取決於蛋白質分子所帶電荷量以及分子大小。3、透析法:利用透析袋膜的超濾性質,可將大分子物質與小分子物質分離開。4、層析法:利用混合物中各組分理化性質的差異,在相互接觸的兩相(固定相與流動相)之間的分布不同而進行分離。主要有離子交換層析,凝膠層析,吸附層析及親和層析等,其中凝膠層析可用於測定蛋白質的分子量。5、分子篩:又稱凝膠過濾法,蛋白質溶液加於柱之頂部,任其往下滲漏,小分子蛋白質進入孔內,因而在柱中滯留時間較長,大分子蛋白質不能進入孔內而徑直流出,因此不同大小的蛋白質得以分離。6、超速離心:利用物質密度的不同,經超速離心後,分布於不同的液層而分離。超速離心也可用來測定蛋白質的分子量,蛋白質的分子量與其沉降系數S成正比。

⑺ 離子交換樹脂提取生物鹼的原理是什麼

通過離子交換樹脂的聚合多孔性及官能團進行吸附,由於這一交換過程速度很快,離子交換樹脂對生物鹼的親和性也很好,水處理填料樹脂因此在這個過程中,有機物對離子交換樹脂的污染很小。吸附飽和後,再用稀濃度的酸液進行分布洗脫,稀的酸液洗下的是正電荷很弱的雜質,它們可以與活性官能鍵結合,但是不穩定,然後再用較高濃度的酸液將吸附的生物鹼洗脫,最後用高濃度的酸液洗脫與活性官能團結合很牢固的陽離子雜質。為了確保離子交換樹脂的吸附容量,往往在使用到一定周期後,會採用NaOH溶液進行逆轉型復甦。

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