包涵体表达的蛋白的复性

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包涵体纯化蛋白复性的方法操作流程

包涵体纯化蛋白复性的方法操作流程

包涵体纯化蛋白复性的方法操作流程返回:包涵体复性常见问题分析与解决包涵体的纯化和复性总结包涵体折叠复性的方法应具备以下几个特点:较高的活性蛋白质回收率;复性产物易于与错误折叠蛋白质分离;折叠复性后能够得到较高浓度的蛋白;折叠复性方法易于放大等。

蛋白复性的过程通常分为以下几个步骤:包涵体的洗涤包涵体在溶解之前需要进行洗涤,包涵体中主要含有重组蛋白,但也有一些杂质,如一些外膜蛋白、质粒DNA等,这些杂质会与包涵体粘连在一起,可以通过洗涤去除大多数杂质,但无法将杂蛋白去除干净。

包涵体的洗涤通常选用浓度较低的变性剂,如2M尿素在50mM Tris,pH7。

0—8。

5,1mM EDTA中洗涤包涵体。

此外可以用温和去垢剂TritonX—100洗涤去除膜碎片和膜蛋白。

同时,因为去垢剂的洗涤能力会随溶液离子强度升高而加强,所以在洗涤包涵体时可加入低浓度的尿素或高浓度的NaCl,使包涵体的纯度达到50%以上。

包涵体的溶解变性剂如尿素、盐酸胍,主要是通过离子间的相互作用,打断包涵体蛋白分子间的各种化学键,使多肽延伸.盐酸胍是较尿素强的变性剂,它能溶解尿素不溶的包涵体.SDS、正十六烷基三甲基铵氯化物、Sarkosyl等也可以破坏蛋白内的疏水键,溶解一些包涵体蛋白质。

另外,从某些含有半胱氨酸的蛋白质中分离出的包涵体,通常含有一些链间形成的二硫键和链内的非活性二硫键,这就还需加入还原剂,如巯基乙醇、二硫基苏糖醇(DTT)、二硫赤藓糖醇、半胱氨酸等。

这种还原性试剂能够同半胱氨酸形成各种二硫化物中间体,也会被复性用的二硫化物置换试剂所取代。

二硫键的形成和断裂是可逆的,直到最有利的蛋白二硫键形成,这个平衡才会被破坏。

常用变性剂对比尿素较盐酸胍慢而弱,溶解度为用尿素溶解具有不电离,呈中性,成(8-10M)70-90%本低,蛋白质复性后除去不会造成大量蛋白质沉淀溶解的包涵体可选用多种色谱法纯化盐酸胍(6-8M)溶解能力达95%以上,且溶解作用快而不造成重组蛋白质的共价修饰成本高、在酸性条件下易产生沉淀、复性后除去可能造成大量蛋白质沉淀对蛋白质离子交换色谱有干扰包涵体的复性复性是指通过去除变性剂使目标蛋白从完全伸展的变性状态恢复到正常的折叠结构,同时去除还原剂确保二硫键正常形成。

包涵体表达的蛋白的复性

包涵体表达的蛋白的复性

包涵体表达的蛋白的复性外源基因在大肠杆菌中的高表达常常导致包涵体的形成,虽然包涵体具有富集目标蛋白质、抗蛋白酶、对宿主毒性小等优点,但包涵体蛋白质的复性率一般都很低,而分子伴侣、低分子量添加物等在复性过程中的应用及新的复性方法的建立都大大提高了重组蛋白质复性产率。

一、包涵体:1.1包涵体的定义、组成与特性:包涵体是指细菌表达的蛋白在细胞内凝集,形成无活性的固体颗粒。

一般含有50%以上的重组蛋白,其余为核糖体元件、RNA聚合酶、内毒素、外膜蛋白ompC、ompF和ompA等,环状或缺口的质粒DNA,以及脂体、脂多糖等,大小为0.5-1um,具有很高的密度(约1.3mg/ml),无定形,呈非水溶性,只溶于变性剂如尿素、盐酸胍等。

NMR等新技术的应用表明包涵体具有一定量的二级结构,他们可能在复性的启动阶段中具有一定的作用。

[1]1.2包涵体的形成:主要因为在重组蛋白的表达过程中缺乏某些蛋白质折叠的辅助因子,或环境不适,无法形成正确的次级键等原因形成的。

1.2.1、基因工程菌的表达产率过高,超过了细菌正常的代谢水平,由于细菌的δ因子的蛋白水解能力达到饱和,使之表达产物积累起来。

研究发现在低表达时很少形成包涵体,表达量越高越容易形成包涵体。

原因可能是合成速度太快,以至于没有足够的时间进行折叠,二硫键不能正确的配对,过多的蛋白间的非特异性结合,蛋白质无法达到足够的溶解度等。

1.2.2、重组蛋白的氨基酸组成:一般说含硫氨基酸越多越易形成包涵体,而脯氨酸的含量明显与包涵体的形成呈正相关。

1.2.3、重组蛋白所处的环境:发酵温度高或胞内pH接近蛋白的等电点时容易形成包涵体。

1.2.4、重组蛋白是大肠杆菌的异源蛋白,由于缺乏真核生物中翻译后修饰所需酶类和辅助因子,如折叠酶和分子伴侣等,致使中间体大量积累,容易形成包涵体沉淀。

1.2.5、蛋白质在合成之后,于中性pH或接近中性pH的环境下,其本身固有的溶解度对于包涵体的形成比较关键,即是说,有的表达产率很高,如Aspartase和Cyanase,表达产率达菌体蛋白的30%,也不形成包涵体,而以可溶形式出现。

包涵体的纯化和复性总结--最全的前人经验

包涵体的纯化和复性总结--最全的前人经验

包涵体的纯化和复性总结二、包涵体的洗涤?1、包涵体的洗涤问题?通常的洗涤方法一般是洗不干净的,我以前是这么做的,先把包涵体用6M盐酸胍溶解充分,过滤除去未溶解的物质,注意留样跑电泳,然后用水稀释到4M,离心把沉淀和上清分别跑电泳,如此类推可以一直稀释到合适的浓度,你可以找到一个合适去除杂质的办法,其实这就是梯度沉淀的方法,我觉得比通常的直接洗脱效果好。

?包涵体一般难溶解,所以你要注意未溶解的部分,你可以跑电泳对比,因为有时候难溶解的就是你的目标蛋白,所以每次处理都要把上清和沉淀跑电泳对比,免得把目标蛋白弄丢了。

此外刚处理完的包涵体好溶解。

冷冻后难溶解,溶解也需要长点时间,也需要大量的溶剂。

如果说是不少不溶解的不是你要的,那就不用管了。

?2、如何得到比较纯的包涵体?对于包涵体的纯化,包涵体的前处理是很重要的。

包涵体中主要含有重组蛋白,但也含有一些细菌成分,如一些外膜蛋白、质粒DNA和其它杂质。

洗涤常用1%以下的中性去垢剂,如Tween、Triton、Lubel和?NP40等加EDTA 和还原剂2-巯基苏糖醇(DTT)、β-巯基乙醇等反复多次进行,因去垢剂洗涤能力随溶液离子强度升高而加强,在洗涤包涵体时可加50?mM?NaCL。

这样提取的包涵体纯度至少可达50%以上,而且可保持元结构。

也可用低浓度的盐酸胍或尿素/中性去垢剂/EDTA/还原剂等洗去包涵体表面吸附的大部分不溶性杂蛋白。

洗涤液pH以与工程菌生理条件相近为宜,使用的还原剂为0.1-5mM。

EDTA为0.1-0.3?mM。

去垢剂如Triton?X-100、脱氧胆酸盐和低浓度的变性剂如尿素充分洗涤去除杂质,这一步很重要,因为大肠杆菌外膜蛋白Omp?T(37?KDa)在4-8mol/L尿素中具有蛋白水解酶活性,在包涵体的溶解和复性过程中可导致重组蛋白质的降解。

?对于尿素和盐酸胍的选择:尿素和盐酸胍属中强度变性剂,易经透析和超滤除去。

它们对包涵体氢键有较强的可逆性变性作用,所需浓度尿素8-10M,盐酸胍6-8M。

如何对包涵体蛋白进行表达与复性

如何对包涵体蛋白进行表达与复性

如何对包涵体蛋白进行表达与复性包涵体即在某些生长条件下,在重组蛋白的表达过程中缺乏某些蛋白质折叠的辅助因子或环境不适,无法形成正确的次级键等原因形成的。

表达量越高越容易形成包涵体。

原因可能是合成速度太快,以至于没有足够的时间进行折叠,二硫键不能正确的配对,过多的蛋白间的非特异性结合,蛋白质无法达到足够的溶解度等。

关于包涵体的复性一直是生物制药的瓶颈,包涵体的处理一般包括这么几步:菌体的破碎、包涵体的洗涤、溶解、复性以及纯化。

一、包涵体蛋白的表达在平板上挑取单菌落,接种于含有氨苄青霉素和卡那霉素抗性的5 ml LB培养基中,37 ℃过夜培养,然后转接到100 ml LB 培养基中,37 ℃培养至A600 为0.4~0.6时,加入IPTG 至终浓度为0.5mmol/L 诱导3.5 h。

8000 r/min 离心5 min 收集菌体,加入10 ml 50 mmol/LTris-HCl,冰浴下超声波破碎后12000 r/min离心30 min收集沉淀。

二、包涵体的洗涤在包涵体中加入包涵体洗涤液:50 mmol/L Tris—HCl,1 mmol/L EDTA,50 mmol/LNaCl,w=0.5%TritonX-100,pH 8.0;,37℃振荡洗涤1~2 h,然后8 000 r/min 离心15 min,收集沉淀。

三、包涵体的溶解洗涤后的包涵体加入适量的(包涵体溶解液):6 mol/L 尿素,50 mmol/L Tris—HCl,1 mmol/L EDTA,50mmol/L NaCl,10 mmol/L β-ME,pH 8.0(注:β-ME用时现加),于磁力搅拌器上搅拌过夜,1000 r/min离心30 min,取上清即得包涵体溶解液。

四、包涵体的复性包涵体的复性目前常用的主要有两种方式:1,稀释溶液,但是操作的液体量大,蛋白稀释;2,透析,超滤或电渗透析去除变性剂。

1.包涵体的稀释复性设定不同的复性条件:蛋白质量浓度、尿素浓度、温度、氧化还原条件、加入Ttiton X-100与环糊精的量、复性时间等,使变性溶解的包涵体稀释复性,复性一定时间后取样测酶活性。

(整理)包涵体表达的蛋白的复性

(整理)包涵体表达的蛋白的复性

包涵体表达的蛋白的复性外源基因在大肠杆菌中的高表达常常导致包涵体的形成,虽然包涵体具有富集目标蛋白质、抗蛋白酶、对宿主毒性小等优点,但包涵体蛋白质的复性率一般都很低,而分子伴侣、低分子量添加物等在复性过程中的应用及新的复性方法的建立都大大提高了重组蛋白质复性产率。

一、包涵体:1.1包涵体的定义、组成与特性:包涵体是指细菌表达的蛋白在细胞内凝集,形成无活性的固体颗粒。

一般含有50%以上的重组蛋白,其余为核糖体元件、RNA聚合酶、内毒素、外膜蛋白ompC、ompF和ompA等,环状或缺口的质粒DNA,以及脂体、脂多糖等,大小为0.5-1um,具有很高的密度(约1.3mg/ml),无定形,呈非水溶性,只溶于变性剂如尿素、盐酸胍等。

NMR等新技术的应用表明包涵体具有一定量的二级结构,他们可能在复性的启动阶段中具有一定的作用。

[1]1.2包涵体的形成:主要因为在重组蛋白的表达过程中缺乏某些蛋白质折叠的辅助因子,或环境不适,无法形成正确的次级键等原因形成的。

1.2.1、基因工程菌的表达产率过高,超过了细菌正常的代谢水平,由于细菌的δ因子的蛋白水解能力达到饱和,使之表达产物积累起来。

研究发现在低表达时很少形成包涵体,表达量越高越容易形成包涵体。

原因可能是合成速度太快,以至于没有足够的时间进行折叠,二硫键不能正确的配对,过多的蛋白间的非特异性结合,蛋白质无法达到足够的溶解度等。

1.2.2、重组蛋白的氨基酸组成:一般说含硫氨基酸越多越易形成包涵体,而脯氨酸的含量明显与包涵体的形成呈正相关。

1.2.3、重组蛋白所处的环境:发酵温度高或胞内pH接近蛋白的等电点时容易形成包涵体。

1.2.4、重组蛋白是大肠杆菌的异源蛋白,由于缺乏真核生物中翻译后修饰所需酶类和辅助因子,如折叠酶和分子伴侣等,致使中间体大量积累,容易形成包涵体沉淀。

1.2.5、蛋白质在合成之后,于中性pH或接近中性pH的环境下,其本身固有的溶解度对于包涵体的形成比较关键,即是说,有的表达产率很高,如Aspartase和Cyanase,表达产率达菌体蛋白的30%,也不形成包涵体,而以可溶形式出现。

包涵体变性、复性及纯化

包涵体变性、复性及纯化

一、菌体的裂解1、怎样裂解细菌?细胞的破碎方法1.高速组织捣碎:将材料配成稀糊状液,放置于筒内约1/3体积,盖紧筒盖,将调速器先拨至最慢处,开动开关后,逐步加速至所需速度。

此法适用于动物内脏组织、植物肉质种子等。

2.玻璃匀浆器匀浆:先将剪碎的组织置于管中,再套入研杆来回研磨,上下移动,即可将细胞研碎,此法细胞破碎程度比高速组织捣碎机为高,适用于量少和动物脏器组织。

3.超声波处理法:用一定功率的超声波处理细胞悬液,使细胞急剧震荡破裂,此法多适用于微生物材料,用大肠杆菌制备各种酶,常选用50-100毫克菌体/毫升浓度,在1KG至10KG 频率下处理10-15分钟,此法的缺点是在处理过程会产生大量的热,应采取相应降温措施,时间以及超声间歇时间、超声时间可以自己调整,超声完全了菌液应该变清亮,如果不放心可以在显微镜下观察。

对超声波及热敏感的蛋白和核酸应慎用。

4.反复冻融法:将细胞在-20度以下冰冻,室温融解,反复几次,由于细胞内冰粒形成和剩余细胞液的盐浓度增高引起溶胀,使细胞结构破碎。

5.化学处理法:有些动物细胞,例如肿瘤细胞可采用十二烷基磺酸钠(SDS)、去氧胆酸钠等细胞膜破坏,细菌细胞壁较厚,可采用溶菌酶处理效果更好,我用的浓度一般为1mg/ml。

无论用哪一种方法破碎组织细胞,都会使细胞内蛋白质或核酸水解酶释放到溶液中,使大分子生物降解,导致天然物质量的减少,加入二异丙基氟磷酸(DFP)可以抑制或减慢自溶作用;加入碘乙酸可以抑制那些活性中心需要有疏基的蛋白水解酶的活性,加入苯甲磺酰氟化物(PMSF)也能清除蛋白水解酶活力,但不是全部,而且应该在破碎的同时多加几次;另外,还可通过选择pH、温度或离子强度等,使这些条件都要适合于目的物质的提取。

这是标准配方:裂解液:50mM Tris-HCl(pH8.5~9.0), 2mM EDTA, 100mM NaCl, 0.5% Triton X-100, 1mg /ml溶菌酶。

包涵体纯化蛋白复性的方法操作流程

包涵体纯化蛋白复性的方法操作流程

包涵体纯化蛋白复性得方法操作流程返回:包涵体复性常见问题分析与解决包涵体得纯化与复性总结包涵体折叠复性得方法应具备以下几个特点:较高得活性蛋白质回收率;复性产物易于与错误折叠蛋白质分离;折叠复性后能够得到较高浓度得蛋白;折叠复性方法易于放大等。

蛋白复性得过程通常分为以下几个步骤:包涵体得洗涤包涵体在溶解之前需要进行洗涤,包涵体中主要含有重组蛋白,但也有一些杂质,如一些外膜蛋白、质粒DNA等,这些杂质会与包涵体粘连在一起,可以通过洗涤去除大多数杂质,但无法将杂蛋白去除干净。

包涵体得洗涤通常选用浓度较低得变性剂,如2M尿素在50mM Tris,pH7。

0-8。

5,1mMEDTA中洗涤包涵体。

此外可以用温与去垢剂TritonX-100洗涤去除膜碎片与膜蛋白。

同时,因为去垢剂得洗涤能力会随溶液离子强度升高而加强,所以在洗涤包涵体时可加入低浓度得尿素或高浓度得NaCl,使包涵体得纯度达到50%以上。

包涵体得溶解变性剂如尿素、盐酸胍,主要就是通过离子间得相互作用,打断包涵体蛋白分子间得各种化学键,使多肽延伸。

盐酸胍就是较尿素强得变性剂,它能溶解尿素不溶得包涵体。

SDS、正十六烷基三甲基铵氯化物、Sarkosyl等也可以破坏蛋白内得疏水键,溶解一些包涵体蛋白质。

另外,从某些含有半胱氨酸得蛋白质中分离出得包涵体,通常含有一些链间形成得二硫键与链内得非活性二硫键,这就还需加入还原剂,如巯基乙醇、二硫基苏糖醇(DTT)、二硫赤藓糖醇、半胱氨酸等。

这种还原性试剂能够同半胱氨酸形成各种二硫化物中间体,也会被复性用得二硫化物置换试剂所取代。

二硫键得形成与断裂就是可逆得,直到最有利得蛋白二硫键形成,这个平衡才会被破坏。

常用变性剂对比尿素(8-1较盐酸胍慢而弱,溶解度为7用尿素溶解具有不电离,呈中性,成0M)0-90%本低,蛋白质复性后除去不会造成大量蛋白质沉淀溶解得包涵体可选用多种色谱法纯化盐酸胍(6-8M)溶解能力达95%以上,且溶解作用快而不造成重组蛋白质得共价修饰成本高、在酸性条件下易产生沉淀、复性后除去可能造成大量蛋白质沉淀ﻫ对蛋白质离子交换色谱有干扰包涵体得复性复性就是指通过去除变性剂使目标蛋白从完全伸展得变性状态恢复到正常得折叠结构,同时去除还原剂确保二硫键正常形成、一般在尿素浓度4M左右时复性过程开始,到2M左右时结束;盐酸胍可以从4M开始,到1、5M时结束。

包涵体表达的蛋白的复性

包涵体表达的蛋白的复性

包涵体表达的蛋白的复性外源基因在大肠杆菌中的高表达常常导致包涵体的形成,虽然包涵体具有富集目标蛋白质、抗蛋白酶、对宿主毒性小等优点,但包涵体蛋白质的复性率一般都很低,而分子伴侣、低分子量添加物等在复性过程中的应用及新的复性方法的建立都大大提高了重组蛋白质复性产率。

一、包涵体:1.1包涵体的定义、组成与特性:包涵体是指细菌表达的蛋白在细胞内凝集,形成无活性的固体颗粒。

一般含有50%以上的重组蛋白,其余为核糖体元件、RNA聚合酶、内毒素、外膜蛋白ompC、ompF和ompA等,环状或缺口的质粒DNA,以及脂体、脂多糖等,大小为0.5-1um,具有很高的密度(约1.3mg/ml),无定形,呈非水溶性,只溶于变性剂如尿素、盐酸胍等。

NMR等新技术的应用表明包涵体具有一定量的二级结构,他们可能在复性的启动阶段中具有一定的作用。

[1]1.2包涵体的形成:主要因为在重组蛋白的表达过程中缺乏某些蛋白质折叠的辅助因子,或环境不适,无法形成正确的次级键等原因形成的。

1.2.1、基因工程菌的表达产率过高,超过了细菌正常的代谢水平,由于细菌的δ因子的蛋白水解能力达到饱和,使之表达产物积累起来。

研究发现在低表达时很少形成包涵体,表达量越高越容易形成包涵体。

原因可能是合成速度太快,以至于没有足够的时间进行折叠,二硫键不能正确的配对,过多的蛋白间的非特异性结合,蛋白质无法达到足够的溶解度等。

1.2.2、重组蛋白的氨基酸组成:一般说含硫氨基酸越多越易形成包涵体,而脯氨酸的含量明显与包涵体的形成呈正相关。

1.2.3、重组蛋白所处的环境:发酵温度高或胞内pH接近蛋白的等电点时容易形成包涵体。

1.2.4、重组蛋白是大肠杆菌的异源蛋白,由于缺乏真核生物中翻译后修饰所需酶类和辅助因子,如折叠酶和分子伴侣等,致使中间体大量积累,容易形成包涵体沉淀。

1.2.5、蛋白质在合成之后,于中性pH或接近中性pH的环境下,其本身固有的溶解度对于包涵体的形成比较关键,即是说,有的表达产率很高,如Aspartase和Cyanase,表达产率达菌体蛋白的30%,也不形成包涵体,而以可溶形式出现。

包涵体(inclusionbody)表达的蛋白的复性

包涵体(inclusionbody)表达的蛋白的复性

子家的店里。木子是个听话的孩子,所以她总是在假期里帮妈妈打下手。木子记
缺乏真核生物中翻译后修饰所需酶类,致使中间 体大量积累,容易形成包涵体沉淀。因此有人采
用共表达分子伴侣的方法以增加可溶蛋白的比
例。 包涵体表达的有利因素: 1、可溶性蛋白在细胞内容易受到蛋白酶的 攻击,包涵体表达可以避免蛋白酶对外源蛋白的 降解。
因可能是合成速度太快,以至于没有足够的时间
进行折叠,二硫键不能正确的配对,过多的蛋白
间的非特异性结合,蛋白质无法达到足够的溶解 度等。 2、重组蛋白的氨基酸组成:一般说含硫氨 基酸越多越易形成包涵体,而脯氨酸的含量明显
与包涵体的形成呈正相关。
3、重组蛋白所处的环境:发酵温度高或胞 内 pH 接近蛋白的等电点时容易形成包涵体。 4、重组蛋白是大肠杆菌的异源蛋白,由于
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白。如有人在 pH9.0 溶解牛生长激素和牛凝乳蛋 白酶包涵体。有些蛋白可以溶解在 60mMHCl 中。
这些方法只适合于少部分蛋白的增溶。
变性剂的使用浓度和作用时间:一般在偏碱 性性的环境中如 pH8.0-9.0,尿素在碱性环境中
不稳定,一般不要超过 pH1.0。有些蛋白只能用

包涵体蛋白溶解和纯化复性

包涵体蛋白溶解和纯化复性

IFN-α重组蛋白包涵体溶解和蛋白纯化复性一、表达产物处理1、表达菌液8000rpm 4℃离心10min2、菌体沉淀按10:1(菌重5g,加50ml)裂解缓冲液,冰上超声至清亮(250W,超声5s,间歇5s,功率35%)3、取样取100ul 超声菌液并离心,标记超声上清,超声沉淀4、12000g 4℃离心15min,上清备用,标记超声上清5、超声沉淀用含2M 尿素的裂解缓冲液,以20:1 比例重悬,继续超声5min6、12000g 4℃离心20min7、超声沉淀用含1% Triton X-100 的裂解缓冲液重悬,4℃放置10min8、12000g 4℃离心15min,获得包涵体9、获得包涵体用Binding Bufer 重悬,4℃放置过夜二、包涵体的纯化1、放置过夜包涵体4℃高速离心,收集上清备用2、取样取离心上清,标记柱前3、使用Ni-NTA 基质进行纯化,用Binding Buffer 平衡Ni 柱,柱子平衡后低流速上样,整个上样过程使样品处于冰上,上样后用3~5 个柱体积的Wash Buffer 进行漂洗,最后用Elution Buffer 洗脱4、取样取柱后,标记柱后三、包涵体复性1、透析袋处理方法:把透析袋剪成适当长度(10~20cm)小段,在大体积的2% (W/V)NaHCO 3 和1mM EDTA (PH8.0)中将透析袋煮沸10min。

用蒸馏水彻底清洗透析袋。

放在1mM EDTA(PH8.0)中将之煮沸10min。

冷却后存放于4℃,必须确保透析袋始终浸没在溶液内。

从此时起取用透析袋时必须戴手套保持清洁,用前在透析袋内装满水然后排出,将之清洗干净2、复性采用梯度透析法,纯化后包涵体用含4M 尿素的透析缓冲液稀释蛋白浓度至约100ug/ml,从4M、2M、2M、0.5M 依次降低透析液中尿素浓度,每个浓度均4℃透析,4~6h 换新鲜透析液一次,高速离心去除沉淀。

最后用PBS(PH7.2) 4℃透析过夜。

包涵体蛋白的纯化与复性

包涵体蛋白的纯化与复性

1.菌体的收集和破碎用50 ml离心管分别收集诱导表达后的培养物,8000 rpm 4℃离心10 min(离心时间和速度应该都不够)。

沉淀用适量的超声破菌缓冲液重悬。

【备注】超声破菌缓冲液:20 mmol/L Tris-HCl pH8.0、0.5 mol/L NaCl、1 mmol/L EDTA、1 mg/mL溶菌酶(暂时我没用)重悬后的菌液于冰浴中进行超声波破碎,其条件为:功率为300W,占空比50%,每个循环30 s,总时间20 min。

破碎后的匀浆,4℃、12000 rpm离心15 min。

分别取上清液和沉淀进行12% SDS-PAGE分析,确定目的蛋白是否以包涵体的形式表达。

2.包涵体的处理洗涤:沉淀用适量的包涵体洗涤缓冲液重悬后,搅拌洗涤20~30 min,于4℃,12000 rpm离心15 min,弃去上清液。

重复一次。

再用适量的50 mmol/L Tris pH8.0溶液洗涤一遍(以去除残留的EDTA),于4℃12000 rpm离心15 min,弃去上清液。

【备注】包涵体洗涤缓冲液(20 mmol/L Tris-HCl pH 8.0,0.5 mol/L NaCl,2 mol/L尿素,2%Triton)2%Triton X-100溶液:量取2mlTriton X-100(聚乙二醇辛基苯基醚)液,加M缓冲液98ml即可。

溶解:沉淀用适量的包涵体溶解缓冲液重悬,室温搅拌5-6小时或过夜。

12000 rpm 4℃离心15 min,收集上清液。

【备注】包涵体溶解缓冲液(即结合buffer):20 mmol/L Tris-HCl pH 8.0,0.5 mol/L NaCl,8 mol/L尿素,0.2 mmol/L DTT或100 mmol/L β-巯基乙醇,2%Triton3.目的蛋白的纯化亲和层析基于目的蛋白与固相化的配基特异结合而滞留,其他杂蛋白会流过柱子。

谷胱甘肽S-转移酶(GST)是最常用的亲和层析纯化标签之一,带有此标签的重组蛋白可用交联谷胱甘肽的层析介质纯化,但本方法有以下缺点:首先,蛋白上的GST必须能合适的折叠,形成与谷胱甘肽结合的空间结构才能用此方法纯化;其次,GST标签多达220个氨基酸,如此大的标签可能会影响表达蛋白的可溶性,使形成包涵体,这会破坏蛋白的天然结构,难于进行结构分析,有时即便纯化后再酶切去除GST标签也不一定能解决问题。

包涵体蛋白质的复性研究进展

包涵体蛋白质的复性研究进展

功应用于 生产中的一种复 性方法 , 按 其作 用机 制一般 分成 分子排阻 复性、 介质吸附复性、 疏水色谱复性 3 类。 2. 1 分子排阻复性 分子 排阻复性主要是根据包涵体蛋白质与变 性剂之间 分子质量 大小的差异 , 利 用凝 胶柱使 得变 性剂 与包涵 体蛋 白质分离 从而得以复性。 介质的 分离 范围 和分离 度、 蛋白 质浓度、 进样体积、 蛋白质在 柱内的保留时间以及 凝胶柱的药物生 Nhomakorabea物


306
P harm aceut ical Biot echno logy
2007, 14( 4) : 306~ 309
包涵体蛋白质的复性研究进展
张婷婷, 叶波平
*
*
( 中国药科大学 生命科学与技术学院 , 江苏 南京 210009)


外源基因在大肠杆菌中高效表达时 , 通常会形 成不溶 性、 无活性的 蛋白聚 集体
gu等人6利用尿素和ph梯度的凝胶过滤柱对单链抗体可变区scfv进行了复性与传统的分离方法相比具有高效和省时的优点其复性的原则是选择仅对包涵体蛋白全排阻的树脂预先引入从高到底的尿素梯度和从低到高的ph梯度在层析过程中变性的蛋白沿着尿素梯度向下移至复性缓冲液中为蛋白质提供了一个较温和的环境达到了线性去除变性剂减少聚集产生的目标
包涵 体。包涵
体中 富含表达的重组蛋白质 , 它们经分离、 洗涤、 变性溶解以及复性 等过程才能得到具有生物活性的 蛋白质。近 年来 , 随着对包涵体体外复性机制的深入研究 , 从包涵体中 复性重组蛋 白质已 经有了 很多的策 略和方 法。文章 就有关工作的进展进行了综述。 关键词 包涵体 ; 折叠 ; 蛋白复性 文献标识码 : A 文章编号 : 1005 8915( 2007) 04 0306 04 中图分类号 : Q 7

包涵体的复性总结

包涵体的复性总结

包涵体的复性总结关于包涵体的复性是一个令人头疼的问题,已经成为生物制药的瓶颈,包涵体的复性前期准备工作尤为重要,关于包涵体的处理一般包括这么几步:菌体的破碎、包涵体的洗涤、溶解、复性以及纯化,实验内容比较庞杂、繁琐。

一、菌体的裂解菌体的破碎方法很多:高速组织捣碎、玻璃匀浆器匀浆、超声波处理法、反复冻融法、化学处理法。

无论用哪一种方法破碎组织细胞,都会使细胞内蛋白质或核酸水解酶释放到溶液中,使大分子生物降解,导致天然物质量的减少,不同的菌体蛋白需要加入不同的抑制剂:二异丙基氟磷酸(DFP)可以抑制或减慢自溶作用;碘乙酸可以抑制那些活性中心需要有疏基的蛋白水解酶的活性,苯甲磺酰氟化物(PMSF)也能清除蛋白水解酶活力,但不是全部,而且应该在破碎的同时多加几次;另外,还可通过选择pH、温度或离子强度等,使用这些条件时都要适合于目的物质的提取。

在实验室研究多采用超声波处理法和匀浆器匀浆法。

二、包涵体的洗涤通常的洗涤方法一般是难以洗干净的,包涵体中主要含有重组蛋白,但也含有一些细菌成分,如一些外膜蛋白、质粒DNA和其它杂质。

洗涤常用1%以下的中性去垢剂,如Tween、Triton、Lubel和NP40等加EDTA反复多次进行,因去垢剂洗涤能力随溶液离子强度升高而加强,在洗涤包涵体时可加50 mM NaCL。

也可用低浓度的盐酸胍或尿素/中性去垢剂/EDTA/还原剂等洗去包涵体表面吸附的大部分不溶性杂蛋白。

洗涤液pH以与工程菌生理条件相近为宜。

根据不同的菌体选用与之相应的洗涤液,比如:2 M尿素+50mm Tris-HCl+0.2 mM NaCl +1%Triton x-100+2mmEDTA PH8.0,再用缓冲洗涤一次。

此外,刚处理完的包含体好溶解,冷冻后难溶解,且溶解时间和比例都会加大。

三、包涵体的溶解强的变性剂如尿素、盐酸胍,是通过离子间的相互作用,打断包涵体蛋白质分子内和分子间的各种化学键,使多肽伸展,SDS、正十六烷基三甲基铵氯化物等去垢剂,可以破坏蛋白内的疏水键,也可溶解一些包涵体蛋白质。

包涵体的纯化和复性总结全

包涵体的纯化和复性总结全

包涵体的纯化和复性总结二、包涵体的洗涤1、包涵体的洗涤问题通常的洗涤方法一般是洗不干净的,我以前是这么做的,先把包涵体用6M盐酸胍溶解充分,过滤除去未溶解的物质,注意留样跑电泳,然后用水稀释到4M,离心把沉淀和上清分别跑电泳,如此类推可以一直稀释到合适的浓度,你可以找到一个合适去除杂质的办法,其实这就是梯度沉淀的方法,我觉得比通常的直接洗脱效果好。

包涵体一般难溶解,所以你要注意未溶解的部分,你可以跑电泳对比,因为有时候难溶解的就是你的目标蛋白,所以每次处理都要把上清和沉淀跑电泳对比,免得把目标蛋白弄丢了。

此外刚处理完的包涵体好溶解。

冷冻后难溶解,溶解也需要长点时间,也需要大量的溶剂。

如果说是不少不溶解的不是你要的,那就不用管了。

2、如何得到比较纯的包涵体对于包涵体的纯化,包涵体的前处理是很重要的。

包涵体中主要含有重组蛋白,但也含有一些细菌成分,如一些外膜蛋白、质粒DNA和其它杂质。

洗涤常用1%以下的中性去垢剂,如Tween、Triton、Lubel和NP40等加EDTA 和还原剂2-巯基苏糖醇(DTT)、β-巯基乙醇等反复多次进行,因去垢剂洗涤能力随溶液离子强度升高而加强,在洗涤包涵体时可加50mM NaCL。

这样提取的包涵体纯度至少可达50%以上,而且可保持元结构。

也可用低浓度的盐酸胍或尿素/中性去垢剂/EDTA/还原剂等洗去包涵体表面吸附的大部分不溶性杂蛋白。

洗涤液pH以与工程菌生理条件相近为宜,使用的还原剂为0.1-5mM。

EDTA为0.1-0.3mM。

去垢剂如Triton X-100、脱氧胆酸盐和低浓度的变性剂如尿素充分洗涤去除杂质,这一步很重要,因为大肠杆菌外膜蛋白Omp T(37KDa)在4-8mol/L尿素中具有蛋白水解酶活性,在包涵体的溶解和复性过程中可导致重组蛋白质的降解。

对于尿素和盐酸胍的选择:尿素和盐酸胍属中强度变性剂,易经透析和超滤除去。

它们对包涵体氢键有较强的可逆性变性作用,所需浓度尿素8-10M,盐酸胍6-8M。

包涵体蛋白复性的几种方法

包涵体蛋白复性的几种方法
( 1) 氧 化— —— 还 原 转 换 系 统 : 如 蛋 白 质 含 有 二 硫键, 在复性缓冲液中需加入还原型及氧化型低分 子 质 量 巯 基 试 剂 的 混 合 物 , 如 谷 胱 甘 肽 、半 胱 氨 酸 、 半 胱 胺 等 。其 还 原 型 ( 1~3mmol/L) 与 氧 化 型 的 摩 尔 比 为 1: 1 到 10: 1[7]。这 样 的 氧 化 还 原 系 统 实 际 上 给 蛋 白 质 形 成 的 是 一 个 还 原 环 境 。正 确 形 成 的 二 硫 键 在 这 样 的 环 境 中 还 是 有 可 能 被 还 原 的 。针 对 这 种 情 况, 还需在后续步骤加入一步强的氧化步骤, 即加 入 过 量 的 氧 化 型 巯 基 试 剂 或 采 用 Cu2+诱 导 的 空 气 氧 化 , 以 保 证 形 成 稳 定 的 二 硫 键 。( 2) 小 分 子 质 量 添 加剂: 如盐酸胍或脲, 以及其他一些化合物如烷基 脲 、碳 酸 酰 胺 类 等 , 在 非 变 性 浓 度 下 是 很 有 效 的 促 进 剂 。 蛋 白 质 的 辅 因 子 、配 基 或 底 物 亦 可 起 到 很 好 的 促 折 叠 作 用 , 如 蛋 白 质 的 辅 因 子 Zn2+或 Cu2+可 以 稳定蛋白质的折叠中间体, 从而防止了蛋白质的聚 集 , 加 入 浓 度 大 于 0.4mol/LTris 缓 冲 液 可 提 高 包 涵 体 蛋 白 质 的 折 叠 效 率 。( 3) 聚 乙 二 醇 ( PEG) : Cleland 等 [8]在 研 究 PEG 对 包 涵 体 蛋 白 质 折 叠 复 性 的 影 响 中 发 现 , PEG 的 存 在 能 减 少 一 些 蛋 白 质 的 聚 集 。 蛋 白质的折叠通过一疏水融球态中间体, 这种中间体 的 聚 集 将 导 致 蛋 白 质 回 收 率 的 降 低 。PEG 通 过 与 中 间体特异地形成非聚集的复合物而阻止了疏水中 间 体 的 聚 集 。 所 有 的 折 叠 反 应 在 PEG 存 在 下 具 有 相 同 的 速 率 , 复 性 率 与 PEG 的 分 子 质 量 及 浓 度 相 。 ( 4) 非离子型去垢剂尤其是离子型或两性离子去垢

包涵体蛋白的纯化及复性讨论专贴

包涵体蛋白的纯化及复性讨论专贴

包涵体蛋白的纯化及复性讨论专贴!zbbnet wrote:最近实验遇到了大麻烦,说出来大伙帮忙想想法。

实验所用菌株为BL21,载体pMAL-p2X,与MBP融合表达,目的蛋白有三对二硫键。

最初的设计思想是想通过MBP的信号肽实现可分泌表达,但实验发现主要是包涵体表达。

菌体超声破碎后12000rpm离心,所获得的沉淀不能很好的贴在离心管底,而是处于部分溶解状态,对沉淀再作如下处理:1、2M尿素洗涤,pH8.5,12000rpm离心,获得的上清不是澄清透明而是略显混浊,这次的沉淀能够牢固的贴在管底。

2、4M尿素洗涤,pH9.0,12000rpm离心,获得的上清不是澄清透明而是略显混浊,这次的沉淀为半溶状态的冻状物。

3、8M尿素溶解上述2中的沉淀,几乎不见不溶的颗粒,但溶液还是略显混浊。

上述三溶液取样电泳,均见较多的目的蛋白。

对3中的溶液取样调pH至12溶液依然混浊。

0.22um过滤,无法去除混浊物。

考虑到混浊物是多聚体,样品中加入1%SDS和0.2%β-Me,都无法改善。

做上述处理,主要考虑到混浊物是目的蛋白,因为目的蛋白设计了6HIS但不能成功的结合Ni柱。

主要想请教这样几个问题:1、有没有那位战友也碰上我上述的问题,这种问题是如何解决的?2、我所描述的包涵体的状态说明了什么问题?3、对与蛋白溶液混浊有什么好的处理方法?暂不讨论分泌表达的问题。

回答:1. 你的情况很正常,根据三次沉淀处理情况,应该可以肯定你的蛋白在8MUrea中是完全可以裂解的。

并且该蛋白如若作复性应该可溶性较佳。

但根据我个人的经验。

如果MBP融合蛋白还是以包含体表达的话是很没有意思的,建议作单独表达,除非单独表达不行。

否则即使完全复性,目的蛋白活性也大打折扣。

另可优化表达条件,有可能可容表达的,不要放弃,你的破菌上清也可以跑胶看看有没有目的蛋白。

2. 说明蛋白蔬水性不强。

3。

有些蛋白裂解后有浑浊非常正常,尤其是MBP融合的,即使做到可容也会有白乎乎浑浊的现象,只要不影响使用就行,没必要在意。

包涵体变性、复性及纯化

包涵体变性、复性及纯化

一、菌体的裂解1、怎样裂解细菌?细胞的破碎方法1.高速组织捣碎:将材料配成稀糊状液,放置于筒内约1/3体积,盖紧筒盖,将调速器先拨至最慢处,开动开关后,逐步加速至所需速度。

此法适用于动物内脏组织、植物肉质种子等。

2.玻璃匀浆器匀浆:先将剪碎的组织置于管中,再套入研杆来回研磨,上下移动,即可将细胞研碎,此法细胞破碎程度比高速组织捣碎机为高,适用于量少和动物脏器组织。

3.超声波处理法:用一定功率的超声波处理细胞悬液,使细胞急剧震荡破裂,此法多适用于微生物材料,用大肠杆菌制备各种酶,常选用50-100毫克菌体/毫升浓度,在1KG至10KG 频率下处理10-15分钟,此法的缺点是在处理过程会产生大量的热,应采取相应降温措施,时间以及超声间歇时间、超声时间可以自己调整,超声完全了菌液应该变清亮,如果不放心可以在显微镜下观察。

对超声波及热敏感的蛋白和核酸应慎用。

4.反复冻融法:将细胞在-20度以下冰冻,室温融解,反复几次,由于细胞内冰粒形成和剩余细胞液的盐浓度增高引起溶胀,使细胞结构破碎。

5.化学处理法:有些动物细胞,例如肿瘤细胞可采用十二烷基磺酸钠(SDS)、去氧胆酸钠等细胞膜破坏,细菌细胞壁较厚,可采用溶菌酶处理效果更好,我用的浓度一般为1mg/ml。

无论用哪一种方法破碎组织细胞,都会使细胞内蛋白质或核酸水解酶释放到溶液中,使大分子生物降解,导致天然物质量的减少,加入二异丙基氟磷酸(DFP)可以抑制或减慢自溶作用;加入碘乙酸可以抑制那些活性中心需要有疏基的蛋白水解酶的活性,加入苯甲磺酰氟化物(PMSF)也能清除蛋白水解酶活力,但不是全部,而且应该在破碎的同时多加几次;另外,还可通过选择pH、温度或离子强度等,使这些条件都要适合于目的物质的提取。

这是标准配方:裂解液:50mM Tris-HCl(pH8.5~9.0), 2mM EDTA, 100mM NaCl, 0.5% Triton X-100, 1mg /ml溶菌酶。

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包涵体表达的蛋白的复性摘要综述了包涵体形成、包涵体分离和溶解、包涵体折叠复性的方法、复性产率低下的主要因素以及通过分子伴侣、低分子量添加物等的应用而提高了蛋白质复性产率。

关键词包涵体蛋白质复性Abstract Strategies for decreasing the formation of inclusion bodies, isolation and resolution of inclusion bodies, refolding of inclusion body proteins and the cause of decreased refolding yields were included. Renaturation yield of recombinant protein have been improved by using some additives, such as molecular chaperone, small molecules.Key words inclusion body , protein , renaturation外源基因在大肠杆菌中的高表达常常导致包涵体的形成,虽然包涵体具有富集目标蛋白质、抗蛋白酶、对宿主毒性小等优点,但包涵体蛋白质的复性率一般都很低,而分子伴侣、低分子量添加物等在复性过程中的应用及新的复性方法的建立都大大提高了重组蛋白质复性产率。

一、包涵体:1.1包涵体的定义、组成与特性:包涵体是指细菌表达的蛋白在细胞内凝集,形成无活性的固体颗粒。

一般含有50%以上的重组蛋白,其余为核糖体元件、RNA聚合酶、内毒素、外膜蛋白ompC、ompF和ompA等,环状或缺口的质粒DNA,以及脂体、脂多糖等,大小为0.5-1um,具有很高的密度(约1.3mg/ml),无定形,呈非水溶性,只溶于变性剂如尿素、盐酸胍等。

NMR等新技术的应用表明包涵体具有一定量的二级结构,他们可能在复性的启动阶段中具有一定的作用。

[1]1.2包涵体的形成:主要因为在重组蛋白的表达过程中缺乏某些蛋白质折叠的辅助因子,或环境不适,无法形成正确的次级键等原因形成的。

1.2.1、基因工程菌的表达产率过高,超过了细菌正常的代谢水平,由于细菌的δ因子的蛋白水解能力达到饱和,使之表达产物积累起来。

研究发现在低表达时很少形成包涵体,表达量越高越容易形成包涵体。

原因可能是合成速度太快,以至于没有足够的时间进行折叠,二硫键不能正确的配对,过多的蛋白间的非特异性结合,蛋白质无法达到足够的溶解度等。

1.2.2、重组蛋白的氨基酸组成:一般说含硫氨基酸越多越易形成包涵体,而脯氨酸的含量明显与包涵体的形成呈正相关。

1.2.3、重组蛋白所处的环境:发酵温度高或胞内pH接近蛋白的等电点时容易形成包涵体。

1.2.4、重组蛋白是大肠杆菌的异源蛋白,由于缺乏真核生物中翻译后修饰所需酶类和辅助因子,如折叠酶和分子伴侣等,致使中间体大量积累,容易形成包涵体沉淀。

1.2.5、蛋白质在合成之后,于中性pH或接近中性pH的环境下,其本身固有的溶解度对于包涵体的形成比较关键,即是说,有的表达产率很高,如Aspartase和Cyanase,表达产率达菌体蛋白的30%,也不形成包涵体,而以可溶形式出现。

[2]1.2.6、在细菌分泌的某个阶段,蛋白质分子间的离子键、疏水键或共价键等化学作用导致了包涵体的形成。

1.3包涵体破菌、分离、洗涤及溶解1.3.1基因工程菌发酵液,经离心浓缩后,可用:机械破碎、超声破碎:单纯超声破碎,在小规模下且菌量较少的情况下效果较好,由于能量传递和局部产热等原因,很难用于大体积细胞悬液的破碎,这样部分未破碎细胞与包涵体混在一起,给后期纯化带来困难。

因此,在较大规模纯化时先用溶菌酶破碎细菌的细胞膜,再结合超声破碎方法,可显著提高包涵体的纯度和回收率。

以及化学方法破碎使细菌裂解,然后以5000-20000g 15min离心,可使大多数包涵体沉淀,与可溶性蛋白分离。

1.3.2洗涤:为了除去包涵体上粘附的杂质,如膜蛋白或核酸,应用洗涤液洗涤包涵体,通常用低浓度的变性剂,过高浓度的尿素或盐酸胍会使包涵体溶解,如2M尿素在50mM Tris pH7.0-8.5左右,1mM EDTA 中洗涤。

此外可以用温和去垢剂TritonX-100洗涤去除膜碎片和膜蛋白。

[3]1.3.3溶解:一般用强的变性剂如尿素(6-8M)、盐酸胍(GdnHCl 6M),通过离子间的相互作用,打断包涵体蛋白质分子内和分子间的各种化学键,使多肽伸展,一般来讲,盐酸胍优于尿素,因为盐酸胍是较尿素强的变性剂,它能使尿素不能溶解的包涵体溶解,而且尿素分解的异氰酸盐能导致多肽链的自由氨基甲酰化,特别是在碱性pH值下长期保温时。

或用去垢剂,如SDS、正十六烷基三甲基铵氯化物、Sarkosyl 等,可以破坏蛋白内的疏水键,也可溶解一些包涵体蛋白质。

Kandula Suntha等人用TritonX-100来溶解Zymononas mobilis levansucrase包涵体蛋白。

另外,对于含有半胱氨酸的蛋白质,分离的包涵体中通常含有一些链间形成的二硫键和链内的非活性二硫键。

还需加入还原剂,如巯基乙醇、二硫基苏糖醇(DTT)、二硫赤藓糖醇、半胱氨酸。

还原剂的使用浓度一般是50-100mM 2-BME或DTT,也有文献使用5mM浓度。

在较粗放的条件下,可以使用5ml/l的浓度。

还原剂的使用浓度与蛋白二硫键的数目无关,而有些没有二硫键的蛋白加不加还原剂无影响,如牛生长激素包涵体的增溶。

对于目标蛋白没有二硫键某些包涵体的增溶,有时还原剂的使用也是必要的,可能由于含二硫键的杂蛋白影响了包涵体的溶解。

[4]二、复性:由于包涵体中的重组蛋白缺乏生物学活性,加上剧烈的处理条件,使蛋白的高级结构破坏,因此重组蛋白的复性特别必要。

通过缓慢去除变性剂使目标蛋白从变性的完全伸展状态恢复到正常的折叠结构,同时去除还原剂使二硫键正常形成。

一般在尿素浓度4M左右时复性过程开始,到2M 左右时结束。

对于盐酸胍而言,可以从4M开始,到1.5M 时复性过程已经结束。

2.1包涵体蛋白复性方法2.1.1稀释复性:直接加入水或缓冲液,放置过夜,缺点是体积增加较大,变性剂稀释速度太快,不易控制。

目前稀释法主要有一次稀释、分段稀释和连续稀释三种方式。

2.1.2透析复性:好处是不增加体积,通过逐渐降低外透液浓度来控制变性剂去除速度,有人称易形成无活性蛋白质聚体,且不适合大规模操作,无法应用到生产规模。

2.1.3超滤复性:在生产中较多的使用,规模较大,易于对透析速度进行控制,缺点是不适合样品量较少的情况,且有些蛋白可能在超滤过程中不可逆的变性。

2.1.4柱上复性:是最近研究较多并成功的在生产中应用的一种复性方法,包涵体蛋白变性后,在色谱柱上复性,大致可分成疏水柱复性及凝胶柱复性两类。

其中的凝胶柱复性均是用Sephacry1S-100或Superdex75 等分子筛填料,柱较长(40cm-100cm不等)。

相比稀释和透析两种方法,色谱柱复性回收率高(高达90%以上)、快速、易放大,样品稀释倍数小(一般五倍左右)[5]2.1.5高蛋白质浓度下的复性:通常有两种方法,一是缓慢地连续或不连续地将变性蛋白加入到复性缓冲液中,使得蛋白质在加入过程中或加入阶段之间有足够的时间进行折叠复性;二是采用温度跳跃式复性,即让蛋白质先在低温下折叠复性以减少蛋白质聚集的形成,当形成聚集体的中间体已经减少时,迅速提高温度以促进蛋白质折叠复性。

此外,吸附法、反胶束法和双水相萃取法等都可用蛋白质的复性。

2.2包涵体蛋白复性效率复性是一个非常复杂的过程,除与蛋白质复性的过程控制相关外,还很大程度上与蛋白质本身的性质有关,有些蛋白非常容易复性,如牛胰RNA酶有12对二硫键,在较宽松的条件下复性效率可以达到95%以上,而有一些蛋白至今没有发现能够对其进行复性的方法如IL-11,很多蛋白的复性效率只有百分之零点几,如在纯化IL-2时以十二烷基硫酸钠溶液中加入铜离子(0.05%SDS,7.5-30u mol/l CuCl2)的方法,25-37°C下反应3小时,再EDTA至1m mol/l终止反应,复性后的二聚体低于1%。

[6]一般说来,蛋白质的复性效率在20%左右。

2.2.1影响复性效率的因素:2.2.1.1蛋白质的复性浓度:正确折叠的蛋白质的得率低通常是由于多肽链之间的聚集作用,蛋白质的浓度是使蛋白质聚集的主要因素,因而,一般浓度控制在0.1-1mg/ml;如果变性蛋白加入复性液中过快,容易形成絮状沉淀,可能是蛋白重新凝聚的缘故。

所以我们采用再水浴和磁力搅拌下,逐滴加入变性蛋白,使变性蛋白在复性液中始终处于低浓度状态。

2.2.1.2pH和温度:复性缓冲液的pH值必须在7.0以上,这样可以防止自由硫醇的质子化作用影响正确配对的二硫键的形成,过高或过低会降低复性效率,最适宜的复性pH值一般是8.0-9.0。

[12] 此外,影响复性效率的因素还有,变性剂的起始浓度和去除速度、氧化还原电势、离子强度、共溶剂和其他添加剂的存在与否等。

2.2.2提高包涵体蛋白的复性产率2.2.2.1氧化-还原转换系统对于含有二硫键的蛋白,复性过程应能够促使二硫键形成。

常用的方法有:空气氧化法、使用氧化交换系统、混合硫化物法、谷胱甘肽再氧化法及DTT再氧化法.最常用的氧化交换系统是GSH/GSSG,而cysteine/cystine、cysteamine/cystamine、DTT/GSSG、DTE/GSSG 等也都有应用。

氧化交换系统通过促使不正确形成的二硫键的快速交换反应提高了正确配对的二硫键的产率。

通常使用1-3m mol/l还原型巯基试剂,还原型和氧化型巯基试剂的比例通常为10:1—5:1。

[7]2.2.2.2添加低分子化合物低分子化合物自身并不能加速蛋白质的折叠,但可能通过破坏错误折叠中间体的稳定性,或增加折叠中间体和未折叠分子的可溶性来提高复性产率。

如盐酸胍、脲、烷基脲、以及碳酸酰胺类等,在非变性浓度下是很有效的促进剂。

蛋白质的辅因子、配基或底物亦可起到很好的促折叠作用,如蛋白质的辅因子Zn2+或Cu2+可以稳定蛋白质的折叠中间体,从而防止了蛋白质的聚集,加入浓度大于0.4 mol/lTris缓冲液可提高包涵体蛋白质的折叠效率。

浓度为0.4-0.6M L-Arg有助于增加复性中间产物的溶解度。

成功的应用于很多蛋白如t-PA的复性中,可以抑制二聚体的形成。

NDSBs是近年来出现的可促进蛋白复性的新家族, NDSBs由一个亲水的硫代甜菜碱及一个短的疏水集团组成,故不属于去垢剂,不会形成微束,易于透析去除,目前,常用的有NDSB-195,NDSB-201,NDSB-256。

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