包涵体的纯化和复性总结--最全的前人经验

合集下载

包涵体蛋白质复性-纯化

包涵体蛋白质复性-纯化
脉冲流加复性:分批次加入到缓冲液中,使折叠 中间体保持在较低的水平。例:在5-10mg/mL终浓
度下,溶菌酶复性收率可达80%以上。
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,速度慢,不 适合大规模操作,无法应用到生产规模。
3. 超滤复性:选择合适载留分子量的膜,允许 变性剂通过膜而蛋白质通不过。在生产中较多的 使用,规模较大,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 (蛋白聚集于膜上)。
4.还原剂:由于蛋白间二硫键的存在,在增溶 时一般使用还原剂。还原剂的使用浓度一般是 50-100mM DTT,也有使用5mM浓度。实际, 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。 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。
包涵体的溶解
1.采用高浓度的变性剂,使其形成伸展的 肽链。常用的变性剂有尿素(8M)、盐酸胍 (GdnHCl 6-8M),通过离子间的相互作用, 破坏包涵体蛋白间的氢键而增溶蛋白。尿素的 增溶效果稍差,异氰硫酸胍(GdnSCN)最强。
变性剂的使用浓度和作用时间:一般在偏碱性的环 境中如pH8.0-9.0,尿素在碱性环境中不稳定。有些蛋 白只能用盐酸胍。增溶时一般室温过夜,但盐酸胍在 37度1小时便可以使多数蛋白完全变性溶解。
复性目的
复性:通过缓慢去除变性剂(避免折叠中 间体重新聚集)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。

(整理)包涵体的分离纯化.

(整理)包涵体的分离纯化.

包涵体的纯化和复性总结(二)关于包涵体的纯化是一个令人头疼的问题,包涵体的复性已经成为生物制药的瓶颈,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,内容比较庞杂一、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。

包涵体的纯化和复性总结

包涵体的纯化和复性总结

板块一、大肠杆菌(这里讨论的大肠杆菌为非分泌到培养基中的重组蛋白,是否有重组蛋白分泌到培养基中的工程菌我没有见过。

)一、关于菌体的量大肠杆菌表达的基因工程蛋白是纯化人员最方便获得的原料,对纯化工艺开发来说几乎没有原料方面的限制。

常看到有战友用个几毫升的菌液去做纯化,对此我十分不解,同样要做,为什么不多做点呢?很少的菌体会给纯化带来一些难以估计的问题,工艺的重复性和放大往往出现问题。

因此,要做个好工艺就多发酵表达一些菌体吧。

我做纯化时,初始工艺摸索用的菌体量一般为10g左右。

二、关于是否包涵体表达包涵体的定义我就不讲了。

我要讲的是,一个基因工程蛋白是否是包涵体表达的说法本身就不完全准确。

至于包涵体在电镜下的晶体颗粒表现等等对我们纯化来说毫无意义,我相信做纯化工艺的人没有谁去看这个电镜,也不关心。

我们判断的依据只是SDS-PAGE,目的蛋白在破菌沉淀中,我们就认为是包涵体表达,但这是一个似是而非的结论。

看着没问题,实际上是有毛病的。

关键在于你用的是什么破菌缓冲液!有些蛋白在用缓冲液A破菌时是在破菌沉淀中,而用缓冲液B破菌时却在破菌上清中。

缓冲液A和B的差别可能只是pH上相差1-2个单位。

那么它是包涵体表达还是可溶上清表达呢?说这个问题主要在于有些战友往往非常在意他的目标蛋白是否包涵体表达。

甚至还有包涵体表达就用专门的包涵体蛋白纯化方法等等。

我们应该关心的是目标蛋白在什么缓冲体系下是可溶的,在什么缓冲体系下是不溶的!不要让包涵体这个概念给你误导。

三、关于表达量我们常常在发表的文章上看到,我这个工程菌的目标蛋白的表达量达到菌体总蛋白的30%、50%等等。

我要说都是文章的作者在忽悠。

不知道他们是如何定量的,用的最多的大概就是SDS-PAGE的扫描分析吧。

且不说一个SDS-PAGE不能表现出所有的菌体蛋白,电泳的染色方法、染色脱色强度、照片的曝光强度、扫描分析时的条带选择等等无不对这个百分比影响巨大。

在公司的QC部门做的对此应该最有体验,20%的条带要它变成30%又有何难?我的观点是对待表达量的描述不可定量,只能定性。

包涵体蛋白的纯化和复性

包涵体蛋白的纯化和复性

包涵体蛋白的纯化和复性包涵体蛋白的纯化和复性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。

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)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(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%Triton)3.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

包涵体旳纯化和复性总结ﻫ二、包涵体旳洗涤ﻫ1、包涵体旳洗涤问题ﻫ一般旳洗涤措施一般是洗不干净旳,我此前是这样做旳,先把包涵体用6M盐酸胍溶解充足,过滤除去未溶解旳物质,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,如此类推可以始终稀释到合适旳浓度,你可以找到一种合适清除杂质旳措施,其实这就是梯度沉淀旳措施,我觉得比一般旳直接洗脱效果好。

ﻫﻫ包涵体一般难溶解,因此你要注意未溶解旳部分,你可以跑电泳对比,由于有时候难溶解旳就是你旳目旳蛋白,因此每次解决都要把上清和沉淀跑电泳对比,免得把目旳蛋白弄丢了。

ﻫ此外刚解决完旳包涵体好溶解。

冷冻后难溶解,溶解也需要长点时间,也需要大量旳溶剂。

如果说是不少不溶解旳不是你要旳,那就不用管了。

2、如何得到比较纯旳包涵体对于包涵体旳纯化,包涵体旳前解决是很重要旳。

ﻫ包涵体中重要具有重组蛋白,但也具有某些细菌成分,如某些外膜蛋白、质粒DNA和其他杂质。

洗涤常用1%如下旳中性去垢剂,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。

这样提取旳包涵体纯度至少可达50%以上,并且可保持元构造。

也可用低浓度旳盐酸胍或尿素/中性去垢剂/EDTA/还原剂等洗去包涵体表面吸附旳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,使用旳还原剂为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旳变性剂如尿素充足洗涤清除杂质,这一步很重要,由于大肠杆菌外膜蛋白Omp T(37 KDa)在4-8mol/L尿素中具有蛋白水解酶活性,在包涵体旳溶解和复性过程中可导致重组蛋白质旳降解。

对于尿素和盐酸胍旳选择: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旳可逆性变性作用,所需浓度尿素8-10M,盐酸胍6-8M。

蛋白纯化蛋白复性

蛋白纯化蛋白复性

蛋白纯化蛋白复性包涵体的纯化和复性总结关于包涵体的纯化是一个令人头疼的问题,包涵体的复性已经成为生物制药的瓶颈,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,内容比较庞杂一、菌体的裂解细胞的破碎方法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。

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。

包涵体的纯化和复性情况总结

包涵体的纯化和复性情况总结

板块一、大肠杆菌(这里讨论的大肠杆菌为非分泌到培养基中的重组蛋白,是否有重组蛋白分泌到培养基中的工程菌我没有见过。

)一、关于菌体的量大肠杆菌表达的基因工程蛋白是纯化人员最方便获得的原料,对纯化工艺开发来说几乎没有原料方面的限制。

常看到有战友用个几毫升的菌液去做纯化,对此我十分不解,同样要做,为什么不多做点呢?很少的菌体会给纯化带来一些难以估计的问题,工艺的重复性和放大往往出现问题。

因此,要做个好工艺就多发酵表达一些菌体吧。

我做纯化时,初始工艺摸索用的菌体量一般为10g左右。

二、关于是否包涵体表达包涵体的定义我就不讲了。

我要讲的是,一个基因工程蛋白是否是包涵体表达的说法本身就不完全准确。

至于包涵体在电镜下的晶体颗粒表现等等对我们纯化来说毫无意义,我相信做纯化工艺的人没有谁去看这个电镜,也不关心。

我们判断的依据只是SDS-PAGE,目的蛋白在破菌沉淀中,我们就认为是包涵体表达,但这是一个似是而非的结论。

看着没问题,实际上是有毛病的。

关键在于你用的是什么破菌缓冲液!有些蛋白在用缓冲液A破菌时是在破菌沉淀中,而用缓冲液B破菌时却在破菌上清中。

缓冲液A和B的差别可能只是pH上相差1-2个单位。

那么它是包涵体表达还是可溶上清表达呢?说这个问题主要在于有些战友往往非常在意他的目标蛋白是否包涵体表达。

甚至还有包涵体表达就用专门的包涵体蛋白纯化方法等等。

我们应该关心的是目标蛋白在什么缓冲体系下是可溶的,在什么缓冲体系下是不溶的!不要让包涵体这个概念给你误导。

三、关于表达量我们常常在发表的文章上看到,我这个工程菌的目标蛋白的表达量达到菌体总蛋白的30%、50%等等。

我要说都是文章的作者在忽悠。

不知道他们是如何定量的,用的最多的大概就是SDS-PAGE的扫描分析吧。

且不说一个SDS-PAGE不能表现出所有的菌体蛋白,电泳的染色方法、染色脱色强度、照片的曝光强度、扫描分析时的条带选择等等无不对这个百分比影响巨大。

在公司的QC部门做的对此应该最有体验,20%的条带要它变成30%又有何难?我的观点是对待表达量的描述不可定量,只能定性。

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。

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。

(溶菌酶在这个pH围比较好发挥作用)但我个人的经验是:如果你裂解细菌是为了提取蛋白的话,而且蛋白的分子量又小于20kd的话,尽量减少溶菌酶的用量,会引入溶菌酶这种杂蛋白.一般配60ml裂解液用药匙匙柄盛一点就够.判断裂解好坏的标准是,溶液很粘.protocol是10ml-50ml缓冲液(菌体洗涤液,裂解液等)/1g湿菌体.如果只做一个鉴定,我觉得100-200ml菌就够了.但凡超声,我都用60ml裂解液,因为我们的超声仪(现代分子生物学实验技术录象里的那种)很适合用100ml小烧杯,装60ml裂解液,这样能让超声头离液面不高不低,不会冒泡泡,也不会洒出来.菌多我就延长超声时间.沉淀,也就是包涵体沉淀了,如果要上柱纯化,一定要先用4M尿素洗涤一下再用8M尿素溶解.如果不上柱,只是跑跑电泳,可以直接用8M尿素溶解以后,离心取上清,加入适量体积的loading buffer.loading buffer对于包涵体的溶解能力是较弱的."取200微升菌液,离心后直接加上样buffer,100度3分钟后上样,然后SDSPAGE.这个方法到底能不能溶解细菌中的包涵体?"而楼主的问题,虽然loading buffer对于包涵体的溶解能力是较弱的,但是我觉得你的做法只是在鉴定有无表达,用loading buffer是没有问题的.2、表达重组蛋白时,细菌裂解方法都有哪些?在表达重组蛋白时,诱导以后跑SDS-PAGE发现表达都很好,但是在裂解细胞时遇到问题。

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。

包涵体纯化复性指南

包涵体纯化复性指南

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.一、菌体的裂解1、怎样裂解细菌?2、表达重组蛋白时,细菌裂解方法都有哪些?3、酵母的破碎4、超声破碎的条件选择5、如何鉴定细菌超声破碎的程度6、细菌裂解的DNaseI7、超声裂解细菌是否完全?二、包涵体的洗涤1、包涵体的洗涤问题2、如何得到比较纯的包涵体三、关于包涵体的溶解:1、请教GST包涵体溶解2、包涵体的溶解3、有关包涵体的溶解问题4、8M尿素溶解的包涵体溶液应如何保存?5、8M尿素溶解的包涵体溶液在室温下可以放多久而不出现问题?6、GST融合蛋白形成包含体不溶,咋办?四、包涵体的复性1、包涵体如何复性2、包涵体的复性23、包涵体复性34、SOS!!各位包涵体复性高手5、大家来谈谈包涵体复性问题6、包涵体复性形成聚集物7、复性中蛋白析出!8、包涵体复性液配方9、什么叫复性成功10、怎样鉴定融合蛋白复性是否成功五、包涵体的纯化复性以后的蛋白质的纯化策略与可溶性蛋白质相似,这里不再赘述。

(注:当然也可以先纯化然后再复性———一般多采用凝胶柱,或者纯化与复性同步进行———比如柱上复性。

)六、综述以及其他1、蛋白复性和纯化在线资料2、综述细胞的破碎方法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。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

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。

尿素溶解包涵体较盐酸胍慢而弱,溶解度为70-90%,尿素在作用时间较长或温度较高时会裂解形成氰酸盐,对重组蛋白质的氨基进行共价修饰,但用尿素溶解具有不电离,呈中性,成本低,蛋白质复性后除去不会造成大量蛋白质沉淀以及溶解的包涵体可选用多种色谱法纯化等优点,故目前已被广泛采用。

盐酸胍溶解能力达95%以上,且溶解作用快而不造成重组蛋白质的共价修饰。

但它也有成本高、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和对蛋白质离子交换色谱有干扰等缺点。

?包涵体最后的纯化,一般是离子交换,疏水,或者是亲和层析,亲和层析尤其是金属螯合层析用得比较广泛,而纯化的效果也不错,通常是一步就能达到纯度为95%以上的包涵体。

?8M高浓度尿素溶解后离心获得的包涵体溶解液,放在4度冰箱过夜后出现沉淀,这种现象我也在实验中遇到过;开始感觉很奇怪,后来发现是我们的冰箱的温控出了问题实验三、关于包涵体的溶解:1、?请教GST包涵体溶解?2、包涵体的溶解十二烷基肌氨酸钠与十二烷基肌氨酸在溶解包涵体时,可不可以互相代替?可以替换,调pH不久没什么区别了吗;两者的功能团相同,pH不同,前者钠盐便于保存罢了3、有关包涵体的溶解问题?强的变性剂如尿素(6-8M)、盐酸胍(GdnHCl?6M),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,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。

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

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。

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、8M尿素溶解的包涵体溶液应如何保存??我在4度放了半个月,目前没出什么问题?5、8M尿素溶解的包涵体溶液在室温下可以放多久而不出现问题?BI溶液在室温放置48小时,可能会对目的蛋白有影响,因为尿素在碱性条件下可使一些氨基酸酰基化,因而早些处理BI溶液比较好。

具体有什么影响我也不是很清楚。

做完裂解之后加Triton X-100轻摇30min,蛋白溶解的会多些四、包涵体的复性1、包涵体如何复性包涵体的复性主要有两种方式: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其中透析很适合实验室应用,但是时间长。

另外,如果蛋白质右两个以上的2硫键,很可能错误形成配对,应用还原剂。

还有,复性的具体方法还要根据前期试验及筛选来确包涵体的复性还要注意以下几点:1.首先要获得较高纯度的包涵体。

2.包涵体溶解要彻底,一般应使溶解液体量较大,不要怕蛋白被稀释,要有助溶措施。

3.透析前后均要离心4.透析不能太快.5.纯化的最佳条件要摸索。

小技巧:1)包含体要彻底洗涤干净,洗涤液中加入适量Triton-X100.2)?包含体溶解后装入透析袋在复性液中复性3)复性液的组成很有讲究,本人使用?Oxidised?Glutathione/?Reduced?Glutathione?还加入一定的L-Arginine-Hydrochloride?12-24h 4)?复性完毕在低浓度的缓冲液中连续缓慢透析12-24h5)?复性率的测定?据变性蛋白和非变性蛋白的光学性质不同测定(望有经验的战友能更详细地讲解)? 6)TritionX100、SDS这一类去垢剂最后不易去除,在制药行业中一般不允许采用。

好像SDS最后残留量不能大于0.5%吧,忘了。

我用Triton洗涤有些包涵体效果不是很好。

包涵体洗涤是纯化极为重要的一步,改变培养条件,再洗涤包涵体,有时可以在上柱前已经只剩下3-4条杂带,这样后续的纯化就很方便了。

因为色谱柱的纯化条件比较难optimize。

这段文字可以参考:用Novagen公司《pET?System?Manual》提供的方法,分别进行细菌渗透休克,超声波裂解,研究融合蛋白在细胞周质,细胞质和包涵体中的分布。

℃保存,取10?ul加入等体积2×SB,进行12%?SDS-PAGE电泳分析,UNIUER?SAL?HooD-S.N.?75s?成像系统照相。

超声波裂解细菌?渗透休克细菌沉淀加1/10培养体积20?mM?Tris-HCl(pH?7.5,0℃)重悬,冰浴,超声波裂解,20%工作选择,脉冲粉碎1?min,然后13000?r/min离心5?min,-20℃保存上清、细菌沉淀。

上清进行TCA沉淀,处理同上。

沉淀用Protein?Extraction?Reagent(Ni-NTAHi?Bind?Purification?Kit?BugBuster.?提供?)按?Novagen公司《pET?System?Manual》提供方法反复处理,洗涤包涵体。

包涵体按培养菌100×OD600/3?ul体积加1%?SDS溶解,加等体积2×SB,进行12%?SDS-PAGE电泳分析,进行蛋白条带灰度扫描,计算融合蛋白Trx-PrPC27-30占细菌总蛋白的相对含量。

PrP-pET-32a(+)转化表达菌E.coli?BL21(DE3),TB培养基中,25℃,AMP?200?ug/ml,摇床(250?r/min)培养至OD600约为1.5,更换等体积新鲜TB培养基,加入IPTG 至终浓度1?mM,AMP?200?ug/ml,25℃,4?h,4000?g离心收集菌体。

按?Ni-NTA?HiBind?Purification?Kit使用说明溶解包涵体,纯化融合蛋白。

?或使用笔者改进方法,将Ni-NTA?HiBind?Purification?Kit使用说明中Buffer?D改成Wash-Buffer,Buffer-E改成Elute-Buffer,最后用Buffer-E重生Ni-NTA?HiBind?Rasin,Binding-?Buffer平衡以后加50%酒精保存,以免长菌。

洗脱所得蛋白用TCA沉淀,处理同上,得融合蛋白Trx-PrPC27-30,冻干保存。

然后12%?SDS-PAGE凝胶电泳分析。

?3、包涵体复性2精氨酸可助溶,但精氨酸是代谢产物高浓度对人可能不好。

另外甘氨酸、缬氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、精氨酸有助溶作用。

你可以试一试。

对于疏水蛋白的可溶表达,可以降低诱导温度(可以试试4度诱导过夜)和IPTG的量,降低蛋白的表达速度,从而减少包涵体形成的速度,增加正确折叠蛋白的量。

或者换成GST融合表达载体,GST可以增加后面融合蛋白的可溶表达。

我的蛋白包涵体在经变性纯化后透析复性过程中,在透析液中加入了1%的甘氨酸和5%的甘油,有一定的助溶效果。

我想对于你的情况,由于含有二硫键,还要加入一定比例的谷胱甘肽,才能形成正确的二硫键。

复性是一个很难捉摸的过程,不同蛋白的复性条件也各不相同。

5、包涵体复性问题?包含体复性三大原则:1。

低浓度2。

平缓梯度3。

低温有蛋白析出最大的可能型是:蛋白浓度太高,建议你稀释以后再作透析。

此外,透析的盐浓度(比如ura)要平缓降低:8m-6m-4m-2m-pbs-H2O。

6、包涵体复性形成聚集物关键是蛋白在复性过程中凝聚了以后,调节PH可以使其溶解,但是这样复性好的蛋白有没有活性还是问题,虽然样品溶解了,但活性不高或没有也不行呀!?7、复性中蛋白析出!出现蛋白析出,肯定是条件变化太剧烈了。

复性应该采取复性液浓度和PH值逐渐变化的方法,例如根据你包含体的溶液成分,每隔1个PH或浓度值配置一种溶液,逐步透析到正常。

此外透析时必须浓度极低,条件温和,使蛋白质能够正确折叠。

但是复性的比率应该很低。

?若加变性剂尿素可加到2M,盐酸胍可加到1-1.5M;另外可将甘油浓度增加,范围可在≤30%,且在复性样品中也可加适量甘油;一些拙见。

?8、包涵体复性液配方对于包涵体复性,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。

TRIS系统和PBS系统都没有明确的规定,这些需要你在实验过程中不断试验,确定合适的缓冲系统;不过复性过程主要是注意以下几个问题:1)最适pH值范围为8.0-9.0之间;2)?温度适宜选择4℃;3)复性过程蛋白浓度不宜过大,一般为0.1-0.2mg/mL;4)?复性时间一般为24-36小时;5)?低分子化合物?如L-Arg有助于增加复性中间产物的溶解度;脲、盐酸胍、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,都可阻止蛋白聚集;;EDTA 可以防止蛋白降解;6)?氧化还原体系,如GSH/GSSG、DTT/GSSG、DTE/GSSG等.。

相关文档
最新文档