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離子交換層析分離純化蛋白質實驗報告

發布時間:2021-12-04 00:50:04

『壹』 離子交換層析法分離純化蛋白質有哪些局限性

  1. 因為抄離子交換吸附蛋白質並不是特異性吸附,在某些情況下可能難以判斷結合的蛋白質是否為當初設計的目的蛋白。

  2. 離子交換吸附依賴於蛋白質表面的靜電荷,如果蛋白質結構比較特殊,可能會有在各種pH都難以結合上離子交換層析的情況。

  3. 離子交換層析對於等電點與目標蛋白接近的雜蛋白並沒有很好的分離效果。

『貳』 離子交換層析在蛋白質分離中的應用

離子交換層析在蛋白質分離純化中有非常廣泛的應用,在樣品富集,回中度純化和精製階答段都可以採用。另外還可以利用離子交換層析去除DNA和內毒素。因此在生物製品工藝中應用非常廣泛。關鍵是要選擇合適的介質和分離條件。
你的問題范圍太廣,如果有具體的問題可以詳細討論。

『叄』 怎樣利用離子交換柱層析法分離不同的蛋白質

離子交換柱層析法的核心在於不同的蛋白質的等電點不同
所以說,利用版離子交換柱層析法分離不同的權蛋白質其實就是利用不同蛋白質不同的等電點來分離。比如目的蛋白等電點是5,那麼在環境pH為8.0的情況下,目的蛋白可以結合陰離子交換層析,而雜蛋白可能不能結合或者結合能力比目的蛋白弱。通過不同的鹽濃度的洗脫讓結合能力不同的蛋白在不同的組分被洗脫出來,最終完成對目的蛋白和雜蛋白的分離。

『肆』 離子交換層析法分離純化蛋白質有哪些局限性

1,離子交換樹脂固定床的床層壓力會隨著分離過程的進程而不斷加大,需要重回新填充答。同時,也造成固定床填充過程操作麻煩,而且密封性要求高。2,蛋白質分離純度問題,如果在出峰之後再行切換接收餾分,而在峰行下降後提前切換,雖可以保證純度,但蛋白分離收率則會下降。3,由於交換層析介質決定,不同蛋白質相互分離效果也不確定,這種分離,也易造成各蛋白峰重疊,造成分離純度下降。4,自動化程度不高。主要也是受固定床以及樹脂交換飽和當量無法保持長期穩定造成的。無法像液相色譜柱那樣,可以在標樣標定後,建立方法,自動分離目標蛋白。5,不過,規模化分離純化蛋白質過程,使用這種層析法,還是具有一定優勢的。
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詳細資料請參考:
離子交換層析: http://proct.bio1000.com/100474/

『伍』 離子交換層析法分離純化蛋白質有哪些局限性

光用一種分離方法想分出純品是不可能的,離子交換的話得摸清你分離過程蛋白是否易變性。 分離出來稀釋倍數也很大。

『陸』 如果一個蛋白質只是在PH6-6.5范圍內穩定,請設計一個通過離子交換層析純化該蛋白質的實驗

你是不是說混淆了,到底是等電點在pH6-6.5?還是等電點未知,確在6-6.5穩定?
我就先按等電點來理解,回答你的問題。
如果對蛋白純化的濃度要求不高,或者待純化樣品成分簡單,雜蛋白少,就選一種離子交換層析,即陽離子離子交換層析(running buffer 設pH5.0比較合適)或陰離子交換層析(running buffer 設pH7.5比較合適)。
如果雜蛋白多,就用兩步離子交換層析,即結合陰陽離子交換層析。一般建議先做陽離子交換層析(這樣第一步可去掉核酸之類的)。不知你要多具體的步驟,先寫個大致步驟吧:
1,陽離子交換層析:將你的樣品置換到pH5.0的running buffer(一般醋酸鈉buffer)。同時裝住,平衡啥的,然後上樣,平衡,洗脫(升pH或鹽洗脫),收峰。這步就去掉等電點在6之下的大部分雜蛋白;
2,陰離子交換層析:將所收蛋白置換buffer至pH7.5的running buffer(PB),同時裝住,平衡啥的,然後上樣,平衡,洗脫(降pH或鹽洗脫),收峰。去掉pH6.5之上的大部分雜蛋白。
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如果你確實所指在6-6.5穩定,那就看你蛋白的等電點在多少了,只好選一種離子交換層析,在6.5之上就試試pH6.0的running buffer做陽離子交換層析,在6.0之下,就試試pH6.5的running buffer做陰離子交換層析。
若有疑問,歡迎繼續討論,純屬手打,歡迎採納,祝新年愉快!

『柒』 蛋白質的純化實驗

一、儀器設備
色析管柱 (Pharmacia C column, 1.6×100 cm)、鐵架、鐵夾及水平儀;部分收集器(fraction collector, 需准備干凈試管約100 支);濃縮用離心機 (低速5,000 rpm);濃縮用離心管Centriprep-30 (Amicon 4322) 請注意其使用方法。

二、葯品試劑
膠體Sephacryl S-300 (Pharmacia):a. 預先以緩沖液buffer A-150 平衡好,並且使完全沈降後的膠體體積,佔全部體積的七至八成;要先預估好膠體的使用量。b. 膠體溫度要與操作場所的溫度一致,否則溫度變化會產生氣泡。c. Sephacryl 系列膠體有相當大的吸附力,因此要在緩沖液加入0.15 M 以上的NaCl 以除去非專一性吸附。Buffer A-150:注意使用時的溫度要與管柱膠體的溫度一致標準分子量組合 (Bio-Rad 151-1901):溶於1 mL 後每組取0.4 mL.含有thyroglobulin (670 kD), bovine gamma globulin (158 kD), chicken ovalbumin (44 kD), equine myoglobin (17 kD), vitamin B12 (1 350)。

三、管柱裝填

1. 以純水沖洗玻璃管柱 (以純水上下沖洗即可,嚴禁使用試管刷);並請了解管柱的構造與拆裝方法,垂直架好管柱,以軟管連接部分收集器,並以bufferA-150 試看管路是否通暢;可以用止血鉗或長尾文書夾夾住出口軟管,則可控制溶離的進行。 注意系統的擺設要適當,不要裝置於交通要沖。

2. 依預估量取出Sephacryl 膠體,注意膠體的溫度與緩沖液是否已平衡;將瓶中的膠體上下震盪,使的完全懸浮,但勿產生太多氣泡。

3. 在管柱內加入約10 cm 高緩沖液,然後將膠體慢慢沿著管壁倒入管柱,一直加到管柱頂端,開始流洗後膠體沈降很快。當膠體上方的液面逐漸降低時,可於頂端添加膠體,以達所要高度;膠體高度約90 cm。

4. 膠體完全沈降後,小心以buffer A-150 加滿管柱,關閉出口,裝上頂端端蓋並連通緩沖液瓶,打開出口以重力流洗。 調整緩沖液瓶高度,使流速約每五~六秒一滴,並設定收集體積為2.5 mL/tube。

5. 膠柱流洗約100 mL 後,關閉出口,拆開頂端端蓋,先以滴管吸出膠體上方的溶液到剩約1 cm 高,注意勿破壞膠體表面平整; 然後打開出口,使液面下降至膠體面,再關閉出口,准備注入樣本。

四、樣本色析進行

1. 以微量移液器或滴管吸取樣本 (樣本體積不得超過膠體總體積的3%),沿著膠體上方管壁緩慢加入,注意切勿破壞膠體的平整表面。

2. 打開出口,同時開啟部分收集器;當樣本完全沒入膠體時,關閉出口,緩緩加入與樣本相等體積的buffer A-150,打開出口待其慢慢進入膠體中,如此重復二次。不得擾動膠體表面,造成凹陷。

3. 暫時關閉出口,將液面高度加滿至管柱頂端,並把頂端端蓋鎖上;然後打開出口開始溶離,調整緩沖液瓶的高度,使流速為6 s 一滴。

4. 要留心觀察前面幾個分劃,確定整個系統運轉無礙,小心部分收集器最容易出問題。管柱預計將流洗過夜,收集約80 管。
10) 收集試管,進行蛋白質定量分析以及GUS 活性測定,並請作圖。

5. 收集GUS 活性區,以Centriprep-30 濃縮至10 mL 後,加buffer A-0 稀釋至20 mL,保留100 μL。

6. 管柱請再以buffer A-150 流洗100 mL 後,小心放置一旁,准備以後進行分子量測定。

五、分子量測定

1. 進行分子量測定前一天,請先以buffer A-150 流洗100 mL,並檢查膠柱內有無氣泡產生,若有嚴重的氣泡或乾裂,必須重新裝填管柱。

2. 取標準分子量溶液0.4 mL,加上純質目標酶0.5 mL (以親和層析法所得的AF 部份),如上法注入管柱中,立刻開始進行膠體過濾,並收集各分劃。請依循上述所有管柱及分劃收集器的操作要點。

3. 收集所得,進行蛋白質定量分析,可定出數個蛋白質尖峰,以作為分子量依據;另以目測法,決定紅色高峰的管數,則可定出vitamin B12的溶離管數。利用以上數據,可畫出分子量與溶離管數間的直線關系,作為分子量判定的標准校正線。

4. 同樣的一批分劃,請進行酶活性分析 (GUS),則可定出酶的溶離體積,對照上述標准校正線,則可求出酶的分子量。

六、拆除管柱及保存膠體
1. 若管柱長期不用,應當自管柱中取出膠體,以緩沖液清洗後,置冷藏室中保存,但絕對不要放在冷凍箱中。膠體若裝填太緊,有時可能不易取出,要有耐心地以緩沖液慢慢沖出來。

2. 膠體可以加0.01% NaN3防止黴菌生長,但使用前記得要洗去;再度使用時,請檢查膠體中有無灰黑色黴菌顆粒,若有結塊而不易打散者,也不要使用。

『捌』 蛋白質提取分離純化鑒定的實驗方案

一.血清ǐ-球蛋白的初步提取
1. 血細胞與血清分離:
取人血液 1000ml,放置10min, 1000rpm離心20min .棄沉澱,留上清備用(沉澱為血細胞,上部為血清).
2. 乳糜粒分離:4000rpm 10°C離心10分鍾,採用密度梯度離心
梯度液配置:離心管下部3/4容積加血漿,上部1/4容積加0.5MnaCl+0.3MEDTA,PH7.4 乳糜粒上浮,將乳糜粒吸出,留其餘液體備用。
3. 血清蛋白分離:除去球蛋白,白蛋白及其它蛋白質。
5000rpm 10°C離心1h,密度梯度離心
梯度.液配置:管容量1/3為血清,2/3為1。31g/ml,NaCl+NaBr,攪拌後終密度為1。21g/ml .管上部1/6容積為血清脂蛋白,下部5/6為其它蛋白。
4.取2ml下部5/6血清於小試管中,加0.9%氯化鈉溶液2.0ml,邊攪拌混勻邊緩慢滴加飽和硫酸銨溶液乙4.0ml,加入PBS洗脫液2ml,混勻後於室溫中放置10min,此步驟可重復1~2次
3000rpm 離心5min.沉澱物即是ǐ-球蛋白.
二.凝膠層析提純血清ǐ-球蛋白(1)裝柱:海綿墊裝入玻璃柱底端,作為柱底支持物,裝入定量的蒸餾水(約為柱體積的1/5),以避免膠粒直接沖擊柱底支持物;用玻璃棒小心排除柱底支持物.將密實洗凈的層析柱保持垂直位置,關閉出口,柱內留下約2.0ml洗脫液。邊攪拌凝膠,邊向柱內緩慢,連續,均勻地加入凝膠,(打開柱底端的螺旋夾)不要中斷,使膠粒均勻沉降,以免膠面一次性將疑膠從塑料介面加入層析柱內,打開柱底部出口,調節流速0.3ml/min。凝腔隨柱內溶液慢慢流下而均勻沉降到層析柱底部傾斜和發生斷層;檢查裝好的凝膠柱用眼觀察有無凝膠分層.溝流和氣泡現象.最後使凝膠床達20厘米高,床面上保持有洗脫液,操作過程中注意不能讓凝膠床表面露出液面並防止層析床內出現「紋路」。用緩沖液平衡凝膠柱,流速控制在3-5s/滴.(2)上樣與洗脫:小心控制凝膠柱下端活塞,使柱上的緩沖液面剛好下降至凝膠床表面,關緊下端出口,用長滴管吸取鹽析法制備的球蛋白混合樣品,將裝有上樣液的滴管頭插入床面以上1-2cm處,小心緩慢地貼壁加到凝膠床表面。柱上樣量控制在柱體積的2%-5%.打開下端出口,將流速控制在0.25ml/min使樣品進入凝膠床內。關閉出口,小心加入少量0.0175mol/L磷酸鹽緩沖液(pH6.3)洗柱內壁。打開下端出口,待緩沖液進入凝膠床後再加少量緩沖液。如此重復三次,以洗凈內壁上的樣品溶液。然後可加入適量緩沖液開始洗脫。加樣開始應立即收集洗脫液。洗脫時接通蠕動泵,流速為0.5ml/min,用部分收集器收集,每管1ml。(3)洗脫液中NH4+與蛋白質的檢查:取比色板兩個(其中一個為黑色背底),按洗脫液的順序每管取一滴,分別滴入比色板中,前者加雙縮脲2滴,出現藍色混濁即示有蛋白質析出,由此可估計蛋白質在洗脫各管中的分布及濃度;於另一比色板中,加人奈氏試劑l滴,以觀察NH4+出現的情況。 合並球蛋白含量高的各管,混勻。除留少量作電泳鑒定外,其餘用DEAE纖維素陰離子交換柱進一步純化。三.純化――DEAE纖維素陰離子交換層析用DEAE纖維素裝柱約8-10cm高度,並用0.0175mol/L磷酸鹽緩沖液(pH6.3)平衡,然後將脫鹽後的球蛋白溶液緩慢加於DEAE纖維素陰離子交換柱上,用同一緩沖液洗脫、分管收集。用20%磺基水楊酸溶液檢查蛋白質分布情況。(裝柱、上樣、洗脫,收集及蛋白質檢查等操作步驟同凝膠層析)。四.濃縮經DEAE纖維素陰離於交換柱純化的γ-球蛋白液往往濃度較低。為便於鑒定,常需濃縮。收集較濃的純化的γ-球蛋白溶液2m1,按每ml加0.2~ 0.25gSephadex G一25干膠,搖動2~3min, 3000r/min 離心5min。上清液即為濃縮的γ-球蛋白溶液。五. 乙酸纖維素薄膜電泳鑒定ǐ-球蛋白(一)儀器與薄膜的准備1.醋酸纖維素薄膜的潤洗與選擇用竹夾子取一片薄膜,小心地平放在盛有緩沖液的平皿中,若漂浮於液面的薄膜在15—30s內迅速潤濕,整條薄膜色澤深淺一致,則此膜均勻可用於電泳;若薄膜潤濕緩慢,色澤深淺不一或有條紋及斑點等,則表示薄膜厚薄不均勻應棄去,以免影響電泳結果。將選好的薄膜用竹子輕壓,使其完全浸泡於緩沖液中約30min後,方可用於電泳。
2.電泳槽的准備根據電泳槽膜支架的寬度,剪裁尺寸合適的濾紙條。在兩個電極槽中,各倒入等體積的電極緩沖液,在電泳槽的兩個膜支架上,各放兩層濾紙條,使濾紙一端的長邊與支架前沿對齊,另一端浸入電極緩沖液內。當濾紙條全部潤濕後,用玻璃棒輕輕擠壓在膜支架上的濾紙以驅趕氣泡,使濾紙的一端能緊貼在膜支架上。濾紙條是兩個電極槽聯系醋酸纖維素薄膜的橋梁,因而稱為濾紙橋。
3.電極槽的平衡用平衡裝置(或自製平衡管)連接兩個電泳槽,使兩個電極槽內的緩沖液彼此處於同一水平狀態,一般需平衡15——20min。注意,取出平衡裝置時應將活塞關緊。
(二)點樣
1.制備點樣模板取一張干凈濾紙(10×10cm),在距紙邊1.5cm處用鉛筆劃一平行線,此線為點樣標志區。
2.點樣用竹夾子取出浸透的薄膜,夾在兩層濾紙間以吸去多餘的緩沖液。無光澤面向上平放在點樣模板上,使其底邊與模板底邊對齊。點樣區距陰極端1.5cm處。點樣時,先用玻璃棒或血色素吸管取2—3�0�8L血清,均勻塗在加樣器上,再將點樣器輕輕印在點樣區內,使血清完全滲透至薄膜內,形成一定寬度、粗細均勻的直線。此步是實驗的關鍵,點樣前應在濾紙上反復練習,掌握點樣技術後再正式點樣。
(三).電泳用竹夾子將點樣端的薄膜平貼在陰極電泳槽支架的濾紙橋上(點樣面朝下),另一端平貼在陽極端支架上,要求薄膜緊貼濾紙橋並綳直,中間不能下垂。如一電泳槽中同時安放幾張薄膜,則薄膜之間應相隔幾毫米。蓋上電泳槽蓋,使薄膜平衡10min。用導線將電泳槽的正、負極與電泳儀的正、負極分別連接,注意不要接錯。在室溫下電泳,打開電源開關,用電泳儀上細調節旋扭調到每厘米膜寬電流強度為0.3mA(8片薄膜則為4.8mA)。通電10—15min後,將電流調節到每厘米膜寬電流強度為0.5mA(8片共8 mA),電泳時間約50—80min。電泳後調節旋扭使電流為零,關閉電泳儀切斷電源。
(四).染色與漂洗
1.血清蛋白染色與漂洗脫色用解剖鑷子取出電泳後的薄膜,放在含0.5%氨基黑10B染色液的培養皿中,浸染5min,取出後再用漂洗液浸洗脫色,每隔10min 換漂洗液一次,連續數次,直至背景藍色脫盡。取出薄膜放在濾紙上,用吹風機的冷風將薄膜吹乾。
(五)透明將脫色吹乾後的薄膜浸入透明甲液中2min,立即放入透明乙液中浸泡1min,取出後立即緊貼於干凈玻璃板上,兩者間不能有氣泡,約2—3min薄膜完全透明。若透明太慢可用滴管取透明乙液少許在薄膜表面淋洗一次,垂直放置待其自然乾燥,或用吹風機冷風吹乾且無酸味。再將玻璃板放在流動的自來水下沖洗,當薄膜完全潤濕後用單面刀片撬開薄膜的一角,用手輕輕將透明的薄膜取下,用濾紙吸干所有的水分,最後將薄膜置液體石蠟中浸泡3min,再用濾紙吸干液體石蠟,壓平。此薄膜透明,區帶著色清晰,可用於光吸收計掃描。長期保存不褪色。
(六)結果判斷與定量血清蛋白電泳經蛋白染色後,可顯示出區帶,未經透明處理的電泳圖譜可直接用於定量測定。可採用洗脫法或光吸收掃描法,測定各蛋白組分相對百分含

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