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【研究應(yīng)用分享】蛋白質(zhì)分離純化技術(shù)及具體步驟

蛋白質(zhì)的分離純化在生物化學(xué)研究應(yīng)用中使用廣泛，是一項重要的操作技術(shù)。一個典型的真核細(xì)胞可以包含數(shù)以千計的不同蛋白質(zhì)，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(zhì)，必須首先將該蛋白質(zhì)從其他蛋白質(zhì)和非蛋白質(zhì)分子中純化出來。

蛋白質(zhì)分離純化的一般程序可分為以下幾個步驟——

01 材料的預(yù)處理及細(xì)胞破碎

分離提純某一種蛋白質(zhì)時，首先要把蛋白質(zhì)從組織或細(xì)胞中釋放出來并保持原來的天然狀態(tài)，不喪失活性。所以要采用適當(dāng)?shù)姆椒▽⒔M織和細(xì)胞破碎。常用的破碎組織細(xì)胞的方法有：

1. 機(jī)械破碎法

這種方法是利用機(jī)械力的剪切作用，使細(xì)胞破碎。常用設(shè)備有，高速組織搗碎機(jī)、勻漿器、研缽等。

2. 滲透破碎法

這種方法是在低滲條件使細(xì)胞溶脹而破碎。

3. 反復(fù)凍融法

生物組織經(jīng)凍結(jié)后，細(xì)胞內(nèi)液結(jié)冰膨脹而使細(xì)胞脹破。這種方法簡單方便，但要注意那些對溫度變化敏感的蛋白質(zhì)不宜采用此法。

4. 超聲波法

使用超聲波震蕩器使細(xì)胞膜上所受張力不均而使細(xì)胞破碎。

5. 酶法

如用溶菌酶破壞微生物細(xì)胞等。

02 蛋白質(zhì)的抽提

通常選擇適當(dāng)?shù)木彌_液溶劑把蛋白質(zhì)提取出來。抽提所用緩沖液的pH、離子強(qiáng)度、組成成分等條件的選擇應(yīng)根據(jù)欲制備的蛋白質(zhì)的性質(zhì)而定。如膜蛋白的抽提，抽提緩沖液中一般要加入表面活性劑（十二烷基磺酸鈉、tritonX-100等），使膜結(jié)構(gòu)破壞，利于蛋白質(zhì)與膜分離。在抽提過程中，應(yīng)注意溫度，避免劇烈攪拌等，以防止蛋白質(zhì)的變性。

03 蛋白質(zhì)粗制品的獲得

選用適當(dāng)?shù)姆椒▽⑺牡鞍踪|(zhì)與其它雜蛋白分離開來。比較方便的有效方法是根據(jù)蛋白質(zhì)溶解度的差異進(jìn)行的分離。常用的有下列幾種方法：

1. 等電點沉淀法

不同蛋白質(zhì)的等電點不同，可用等電點沉淀法使它們相互分離。

2. 鹽析法

不同蛋白質(zhì)鹽析所需要的鹽飽和度不同，所以可通過調(diào)節(jié)鹽濃度將目的蛋白沉淀析出。被鹽析沉淀下來的蛋白質(zhì)仍保持其天然性質(zhì)，并能再度溶解而不變性。

3. 有機(jī)溶劑沉淀法

中性有機(jī)溶劑如乙醇、丙酮，它們的介電常數(shù)比水低。能使大多數(shù)球狀蛋白質(zhì)在水溶液中的溶解度降低，進(jìn)而從溶液中沉淀出來，因此可用來沉淀蛋白質(zhì)。此外，有機(jī)溶劑會破壞蛋白質(zhì)表面的水化層，促使蛋白質(zhì)分子變得不穩(wěn)定而析出。由于有機(jī)溶劑會使蛋白質(zhì)變性，使用該法時，要注意在低溫下操作，選擇合適的有機(jī)溶劑濃度。

04 樣品的進(jìn)一步分離純化

用等電點沉淀法、鹽析法所得到的蛋白質(zhì)一般含有其他蛋白質(zhì)雜質(zhì)，須進(jìn)一步分離提純才能得到有一定純度的樣品。常用的純化方法有：凝膠過濾層析、離子交換纖維素層析、親和層析等等。有時還需要這幾種方法聯(lián)合使用才能得到較高純度的蛋白質(zhì)樣品。

05 蛋白質(zhì)的分析測定

通過物理或化學(xué)方法對蛋白質(zhì)含量進(jìn)行測定。蛋白質(zhì)的分析純化，不僅僅是選擇合適的方法，必備的工具，例如微量均質(zhì)器、干燥器、抗體保存盤等，也很重要。

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