胰蛋白酶的制备
胰蛋白酶的作用机理及应用
胰蛋白酶的作用机理及应用胰蛋白酶是一种消化酶,主要存在于胰腺和小肠黏膜上皮细胞中,具有重要的消化功能。
胰蛋白酶主要由胰蛋白酶原经过胰蛋白酶活化因子的作用而活化生成。
胰蛋白酶主要通过水解蛋白质,将蛋白质分解为氨基酸和多肽。
胰蛋白酶的作用机理主要包括以下几个方面:1. 活化机制:胰蛋白酶在胰腺中以酶原的形式存在,需要经过活化才能发挥作用。
首先,肠道内的胃里蛋白酶将胰蛋白酶原中的肽链裂解,进而释放出胰蛋白酶活化因子。
随后,胰蛋白酶活化因子与胰蛋白酶原发生反应,将其活化为活性酶。
2. 底物特异性:胰蛋白酶能识别多肽链上特定的氨基酸序列,并在特定的胺基酸之间剪切。
胰蛋白酶底物的辨别主要是通过活性位点上的特定残基进行的。
胰蛋白酶具有酸性残基,可以与碱性残基进行反应,从而裂解蛋白质。
3. 水解作用:胰蛋白酶通过水解蛋白质的肽键,将蛋白质分解成较小的胺基酸和多肽。
胰蛋白酶主要作用于具有亮氨酸、缬氨酸和酪氨酸残基的肽键,将其水解为亮氨酸、缬氨酸、酪氨酸和多肽。
胰蛋白酶的应用主要体现在以下几个方面:1. 胃肠道疾病:胰蛋白酶可以用于治疗胃肠道疾病,特别是胰腺功能不全引起的胃肠道消化吸收障碍。
胰蛋白酶补充可提高胃肠道内的消化酶活性,帮助消化和吸收食物中的蛋白质、脂肪和碳水化合物。
2. 营养补充:胰蛋白酶也可以用作营养补充剂,特别是对于一些消化系统功能不全的病人,如胃肠疾病、胃肠切除术后以及各种炎症性肠道疾病。
适量的胰蛋白酶补充可以提高人体对蛋白质的摄取和利用效率,增加病人的营养摄入量。
3. 药物研发:胰蛋白酶在药物研发中也有一定的应用。
胰蛋白酶可以与其他药物相互作用,影响其药效和代谢。
研究胰蛋白酶的作用机制和与其他药物的相互作用,有助于药物的合理使用和开发。
总之,胰蛋白酶作为一种重要的消化酶,在胃肠道疾病和营养补充中具有广泛的应用价值。
通过了解胰蛋白酶的作用机理,我们可以更好地在临床上应用胰蛋白酶,改善病人的消化和吸收功能。
猪胰脏制备
⑶ 生物大分子一旦离开了生物体内的环境时就极易失活。因此分离过 程中如何防止其失活,就是生物大分子提取制备最困难之处。过 酸、过碱、高温、剧烈的搅拌、强辐射及本身的自溶等都会使生物 大分子变性而失活,所以分离纯化时一定要选用最适宜的环境和条 件。
⑷ 生物大分子的制备几乎都是在溶液中进行的,温度、pH值、离子强 度等各种参数对溶液中各种组成的综合影响,很难准确估计和判 断。
二、生物大分子制备的前处理
(一) 生物材料的选择 制备生物大分子,首先要选择适当的生物材料。 材料的来源无非是动物、植物和微生物及其代谢产物。
从工业生产角度选择材料,应选择含量高、来源丰富、制备工艺简单、 成本低的原料。
从科研工作的角度选材,则只须考虑材料的选择符合实验预定的目标要 求即可。除此之外,选材还应注意植物的季节性、地理位置和生长环境 等。选动物材料时要注意其年龄、性别、营养状况、遗传素质和生理状 态等。动物在饥饿时,脂类和糖类含量相对减少,有利于生物大分子的 提取分离。选微生物材料时要注意菌种的代数和培养基成分等之间的差 异,例如在微生物的对数期,酶和核酸的含量较高,可获得较高的产量。
2) pH值:
蛋白质、酶与核酸的溶解度和稳定性与pH值有关。过酸、过碱 均应尽量避免,一般控制在pH=6~8范围内,提取溶剂的pH应 在蛋白质和酶的稳定范围内,通常选择偏离等电点的两侧。碱性 蛋白质选在偏酸一侧,酸性蛋白质选在偏碱的一侧,以增加蛋白 质的溶解度,提高提取效果。例如胰蛋白酶为碱性蛋白质,常用 稀酸提取,而肌肉甘油醛-3-磷酸脱氢酶属酸性蛋白质,则常用 稀碱来提取。
胰酶的配制
胰酶的配制过程姓名:李达专业:预防兽医学号:2013022060 导师:汤德元一.胰酶-EDTA的配制1、专用PBS缓冲液配方:1000mlPBS: 7.000g NaCl1.100g Glucose·H2O 或 1.000g Glucose0.3700g KCl0.2g Na2PO4H3.000g Tris0.2400g KH2PO40.4000g EDTA超纯水1000ml所有试剂全部为细胞培养专用sigma试剂。
0.0010g 酚红5ml PS2.5g 胰酶(HyClone 胰蛋白酶1:250 SH30848.018)2、配制步骤:1)所用容器先泡酸12小时,后用自来水洗至无色后用蒸馏水洗净,再用超纯水洗三遍,最后高压灭菌,烘干。
2)将缓冲液配好后高压灭菌,同时洗好的广口瓶灭一瓶超纯水备用。
3)加入5ml双抗(PS)。
4)以灭菌的超纯水补足高压过程中损失的水分定容至1000ml。
5)转移到1L的试剂瓶中,加入酚红(0.0010g)。
6)调PH至7.2-7.4。
7)低温冰浴中溶解Tryspin2.5g.混匀。
此过程避免产生气泡,否则将损失酶活性。
8)在细胞间里用0.22um的滤膜过滤,分装入灭菌的50ml或1.5ml离心管中。
此过程避免产生气泡,否则将损失酶活性。
-20℃保存。
9)不可反复冻存。
每次解冻后4℃保存,并在短期内用完。
3、注意事项:1)整个分装过程在无菌条件下进行。
2)机械搅拌对酶是一种冲击,如果起沫酶就变性了。
低温可防止酶失活。
3)加入的EDTA可以络合细胞外基质中的Ca2+ ,增加消化效力。
4)在调节PH时一定要注意保护探头,防止损伤电极。
5)分装时不要太满,防止冻存后体积增大而溢出。
50ml离心管装45ml左右,1.5ml离心管装1.4ml左右。
6)分装后的胰酶尽快转移到-20℃冰箱中冻存。
二.0.25%胰酶(无EDTA)的配制1、250ml胰酶配制方法Tryspin 0.625gPS 2.5ml苯酚红0.1g所有试剂全部为细胞培养专用sigma试剂。
胰蛋白酶的制备及活力的测定
目的要求(1)学习胰蛋白酶的纯化及其结晶的大体方式。
(2)了解酶的活性与比活性的概念。
实验原理胰蛋白酶是以无活性的酶原形式存在于动物胰脏中,在Ca2+的存在下,被肠激酶或有活性的胰蛋白酶自身激活,从肽链N端赖氨酸和异亮氨酸残基之间的肽键断开,失去一段六肽,分子构象发生必然改变后转变成有活性的胰蛋白酶。
胰蛋白酶原的分子量约为24000,其等电点约为,胰蛋白酶的分子量与其酶原接近(23300),其等电点约为,最适~,在pH=3时最稳固,低于此pH时,胰蛋白酶易变性,在pH>5时易自溶。
Ca2+离子对胰蛋白酶有稳固作用。
重金属离子,有机磷化合物和反映物都能抑制胰蛋白酶的活性,胰脏、卵清和豆类植物的种子中都存在着蛋白酶抑制剂。
最近发此刻一些植物的块基(如马铃薯、白薯、芋头等)中也存在有胰蛋白酶抑制剂。
胰蛋白酶能催化蛋白质的水解,关于由碱性氨基酸(精氨酸、赖氨酸)的羧基与其他氨基酸的氨基所形成的键具有高度的专一性。
另外还能催化由碱性氨基酸和羧基形成的酰胺键或酯键,其高度专一性仍表现为对碱性氨基酸一端的选择。
胰蛋白酶对这些键的灵敏性顺序为:酯键> 酰胺键> 肽键。
因此可利用含有这些键的酰胺或酯类化合物作为底物来测定胰蛋白酶的活力。
目前经常使用苯甲酰-L-精氨酸-对硝基苯胺(简称BAPA)和苯甲酰-L-精氨酸-β-萘酰胺(简称BANA)测定酰胺酶活力。
用苯甲酰-L-精氨酸乙酯(简称BAEE)和对甲苯磺酰-L-精氨酸甲酯(简称TAME)测定酯酶活力。
本实验以BAEE为底物,用紫外吸收法测定胰蛋白酶活力。
酶活力单位的规定常因底物及测定方式而异。
从动物胰脏中提取胰蛋白酶时,一样是用稀酸溶液将胰腺细胞中含有的酶原提掏出来,然后再依照等电点沉淀的原理,调剂pH以沉淀除去大量的酸性杂蛋白和非蛋白杂质,再以硫酸铵分级盐析将胰蛋白酶原等(包括大量的酸性杂蛋白和非蛋白杂质,再以硫酸铵分级盐析将胰蛋白酶原等(包括大量糜蛋白酶原和弹性蛋白酶原)沉淀析出。
胰蛋白酶水解肽段
胰蛋白酶水解肽段1. 胰蛋白酶的概述胰蛋白酶是一种消化酶,主要存在于胰腺中,起到分解蛋白质的作用。
它是一种内切酶,能够将蛋白质分解成较小的肽链和氨基酸。
胰蛋白酶在人体的消化过程中起到至关重要的作用,帮助我们消化并吸收蛋白质。
2. 胰蛋白酶的结构胰蛋白酶属于丝氨酸蛋白酶家族,它的结构由多个氨基酸残基组成。
胰蛋白酶的结构包括一个信号肽序列、一个前序列、一个活性中心和一个酶抑制剂。
胰蛋白酶的信号肽序列是一段用于指导胰蛋白酶在细胞内定位的序列。
前序列在胰蛋白酶合成的过程中被剪除,最终形成活性的胰蛋白酶。
胰蛋白酶的活性中心由三个氨基酸残基组成,包括丝氨酸、组氨酸和天冬氨酸。
这三个氨基酸残基能够与蛋白质的肽键结合,从而将蛋白质分解成较小的肽段。
胰蛋白酶的酶抑制剂能够抑制胰蛋白酶的活性,起到调节胰蛋白酶活性的作用,防止过度消化。
3. 胰蛋白酶的水解作用胰蛋白酶主要通过水解作用将蛋白质分解成肽段和氨基酸。
胰蛋白酶能够将蛋白质的肽键切断,从而将蛋白质分解成更小的肽段。
胰蛋白酶的水解作用是一个酶促反应,需要一定的条件才能进行。
首先,胰蛋白酶需要在适宜的pH范围内才能发挥最佳的活性。
一般来说,胰蛋白酶的最适pH为7-8。
其次,胰蛋白酶还需要与辅助因子一起参与水解作用。
辅助因子能够使胰蛋白酶的水解作用更加高效。
胰蛋白酶水解肽段的过程中,会先将蛋白质分解成较大的肽段,然后进一步水解成较小的肽段和氨基酸。
这个过程是逐步进行的,直到蛋白质完全分解为止。
4. 胰蛋白酶水解肽段的应用胰蛋白酶水解肽段在生物化学和生物技术领域有着广泛的应用。
首先,胰蛋白酶水解肽段可以用于蛋白质结构研究。
通过对蛋白质进行胰蛋白酶的水解,可以得到不同长度的肽段,进而研究蛋白质的结构和功能。
其次,胰蛋白酶水解肽段还可以用于酶促反应的研究。
胰蛋白酶水解肽段是一种典型的酶促反应,可以用来研究酶的催化机制和反应动力学等问题。
此外,胰蛋白酶水解肽段还可以应用于生物制药领域。
重组毕赤酵母生产胰蛋白酶的中试发酵条件研究
重组毕赤酵母生产胰蛋白酶的中试发酵条件研究摘要:本研究用7.5L发酵罐对胰蛋白酶毕赤酵母基因工程菌TRYP1的发酵培养基进行优化,结果表明最佳的发酵培养基为:40g/L甘油、30g/L酵母浸粉、60g/L 酵母蛋白胨、16g/L硫酸铵、10g/L七水合硫酸镁、10g/L氯化钾、0.3g/L二水合氯化钙、4mL/L微量元素PTM1。
并使用该发酵培养基进行了发酵工艺研究,结果表明最佳的发酵工艺为:培养阶段温度30℃,pH5.0,DO维持在20%~60%之间;诱导发酵液浓度(OD600)为200;诱导阶段温度25℃,pH4.0,DO维持在5%~50%之间。
在此基础上进行了20L罐的发酵中试,重组胰蛋白酶的产量达到7851U/ml,实现了高密度发酵,为胰蛋白酶的大规模工业化生产奠定了基矗关键词:重组毕赤酵母生产胰蛋白酶的中试发酵条件研究胰蛋白酶(EC 3.4.4.4)是一种丝氨酸蛋白酶,能选择地水解蛋白质中赖氨酸或精氨酸羧基末端的肽键,广泛用于动物细胞培养、生物制药、化工、洗涤等领域。
重组胰蛋白酶不含动物病毒、致病因子等风险物质,无糜蛋白酶、羧肽酶A等杂酶,特别适用于生物药物的生产。
目前胰蛋白酶已在大肠杆菌中实现了表达重组【1-3】,但是胰蛋白酶原大多以包涵体形式存在,需要破碎细胞、提取包涵体、蛋白变性、复性、激活等步骤,工艺十分复杂,部分通过改变信号肽或增加融合伴侣的方式可以提高可溶性表达的比例,但后续纯化工艺仍然比较复杂,不利于大规模生产。
用毕赤酵母表达重组胰蛋白酶【4】时,胰蛋白酶原以可溶形式分泌到细胞外培养基中,无需破碎、变性、复性等步骤,纯化工艺简单。
但是在工业发酵过程中,胰蛋白酶原容易自我激活,成为活化胰蛋白酶,对宿主细胞产生毒害作用,从而导致目的蛋白降解,宿主细胞死亡,导致胰蛋白酶产量过低。
本研究用7.5L发酵罐对胰蛋白酶毕赤酵母基因工程菌TRYP1的发酵培养基进行优化,并对关键的发酵参数进行摸索,有效降低了胰蛋白酶对毕赤酵母细胞的毒害作用,延长了表达时间,实现了重组胰蛋白酶的高密度发酵,为大规模工业化生产奠定了基矗1 材料与方法1.1材料1.1 .1菌株胰蛋白酶毕赤酵母基因工程菌TRYP1(Mut+His+),由珠海冀百康生物科技有限公司构建与保存。
胰酶的配制
胰酶的配制过程姓名:李达 专业:预防兽医学号: 2013022060 导师:汤德元NaCl Glucose H 2O 或 I.OOOg Glucose KCl Na 2PO 4HTrisKH 2PO 4 EDTA1OOOml所有试剂全部为细胞培养专用sigma 试剂 O.OO1Og酚红 5ml PS2.5g 胰酶( HyClone 胰蛋白酶 1:25O SH3O848.O18) 2、配制步骤:1 )所用容器先泡酸 12 小时,后用自来水洗至无色后用蒸馏水洗净, 再用超纯水洗三遍,最后高压灭菌,烘干。
2)将缓冲液配好后高压灭菌,同时洗好的广口瓶灭一瓶超纯水备用。
3) 加入 5ml 双抗( PS )。
4) 以灭菌的超纯水补足高压过程中损失的水分定容至 1OOOml 。
5) 转移到1L 的试剂瓶中,加入酚红(O.OOIOg )。
6) 调 PH 至 7.2-7.4。
7) 低温冰浴中溶解Tryspin2.5g.混匀。
此过程避免产生气泡,否则将损失酶活性。
8) 在细胞间里用0.22um 的滤膜过滤,分装入灭菌的 50ml 或1.5ml 离心管中。
此过程避免产生气泡,否则将损失酶活性。
-2O C 保存。
9) 不可反复冻存。
每次解冻后4 C 保存,并在短期内用完。
一.胰酶 -EDTA 的配制1、专用 PBS 缓冲液配方:1000mlPBS: 7.000g1.100g 0.3700g 0.2g3.000g 0.2400g 0.4000g 超纯水3、注意事项:1)整个分装过程在无菌条件下进行。
2)机械搅拌对酶是一种冲击,如果起沫酶就变性了。
低温可防止酶失活。
3)加入的 EDTA 可以络合细胞外基质中的 Ca 2+,增加消化效力。
4)在调节 PH 时一定要注意保护探头,防止损伤电极。
5)分装时不要太满,防止冻存后体积增大而溢出。
50ml 离心管装 45ml 左右, 1.5ml 离心管装 1.4ml 左右。
6)分装后的胰酶尽快转移到-20C 冰箱中冻存。
胰凝乳蛋白酶的制备(生物分离纯化技术课件)
胰凝乳蛋白酶的制备
生产实训
2、胰凝乳蛋白酶分离:取提取液10mL,加固体(NH4)2SO41.14g达 0.2饱和度,放置10min,离心(3000r/min)10min。弃去沉淀,保留上清 液。在上清液中加入固体(NH4)2SO41.323g达0.5饱和度,放置10min离心 (3000r/min)10min。弃去上清液,保留沉淀。将沉淀溶解于3倍体积的水 中,装入透析袋中,用pH为7.4的0.1mol/L磷酸盐缓冲液透析,直至 1%BaCl2检查无白色BaSO4沉淀产生,然后离心(3000r/min)5min。弃去 沉淀(变性的酶蛋白),保留上清液。在上清液中加(NH4)2SO4(0.39g/mL) 达0.6饱和度,放置10min,离心(3000r/min)10min。弃去上清液,保留 沉淀(即为胰凝乳蛋白酶)。
胰凝乳蛋白酶的制备 实训试剂与设备 二、实验器材 高速组织捣碎机,解剖刀,镊子,剪刀,烧杯(50mL、100mL),离 心机,离心管,漏斗,纱布,棉线,吸管(10mL、5mL、2mL、1mL、 0.5mL),玻璃棒,滴管,透析袋,台秤,分析天平,离心机。
胰二、生产操作
胰凝乳蛋白酶的制备
实训目标 1.掌握盐析法分离酶的基本原理和操作; 2.掌握结晶的基本方法和操作; 3.学习胰凝乳蛋白酶制备的方法。
胰凝乳蛋白酶的制备
实训原理 蛋白质分子表面带有一定的电荷,因同种电荷相互排斥,使蛋白质分 子彼此分离;同时,蛋白质分子表面分布着各种亲水基团,这些基团与水 分子相互作用形成水化膜,增加蛋白质水溶液的稳定性。如果在蛋白质溶 液中加入大量中性盐,蛋白质分子表面的电荷被大量中和,水化膜被破坏, 于是蛋白质分子相互聚集而沉淀析出,这种现象称为盐析。由于不同的蛋 白质分子表面所带的电荷多少不同,分布情况也不一样,因此不同的蛋白 质盐析所需的盐浓度也各异。盐析法就是通过控制盐的浓度,使蛋白质混 合液中的各个成分分步析出,达到粗分离蛋白质的目的。
海藻酸钠_胰蛋白酶微球的制备及药物释放性能_崔园园
复合材料学报第28卷 第2期 4月 2011年A cta M ateriae Co mpo sitae SinicaV ol 28N o 2A pril2011文章编号:1000 3851(2011)02 0117 06收到初稿日期:2010 03 28;收到修改稿日期:2010 09 05基金项目:国家自然科学基金资助项目(50573061);四川省应用基础研究项目(07J Y029 065);中央高校基本科研业务费专项资金资助(SW JT U09CX062,2010ZT09)通讯作者:张志斌,教授,研究方向为生物医用材料 E mail:zzb183@海藻酸钠 胰蛋白酶微球的制备及药物释放性能崔园园1,陈 红1,周 丰2,冯超阳1,邓阳全1,张志斌*1,陆 群1,周先礼1(1.西南交通大学生命科学与工程学院,成都610031; 2.西南交通大学材料科学与工程学院,成都610031)摘 要: 通过离子凝胶法制备出球形完好的海藻酸钠 胰蛋白酶微球。
红外分析表明,微球中凝胶基质通过海藻酸钠的 CO O -与Ca 2+发生静电作用交联形成。
SEM 观察显示微球中存在蛋格结构及孔洞。
考察了不同因素对微球载药率、包封率和体外释药率的影响。
结果表明,海藻酸钠水溶液浓度越高释药率越低,当海藻酸钠与胰蛋白酶质量比为4,海藻酸钠水溶液浓度为4%时呈最大的包封率和载药量;随着海藻酸钠与胰蛋白酶质量比增大,载药率降低,包封率呈先增后降变化趋势。
关键词: 海藻酸钠;胰蛋白酶;微球;载药率;释药率中图分类号: T B332 文献标志码: APreparation and drug release of sodium alginate trypsin microsphereCU I Yuanyuan 1,CH EN H ong 1,ZH OU Feng 2,FENG Chaoyang 1,DENG Yangquan 1,ZH ANG Zhibin *1,LU Qun 1,ZH OU Xianli 1(1.Co llege of L ife Science and Eng ineering ,Southwest Jiaot ong U niv ersity ,Cheng du 610031,China;2.Colleg e of M ater ials Science and Eng ineer ing,Southwest Jiaoto ng U niver sity ,Cheng du 610031,China)Abstract: T he spherical alg inate try psin micr ocapsules w ere prepared by the ionotr opic gelatio n method,w hich formed the micro capsules by adding sodium a lg inate try psin into aqueous so lutio n containing CaCl 2.T he infr ared analysis show s that the matr ix in micr ospher es is cr oss linked by electrostat ic attr act ion ex isted between Ca 2+and CO O -in alg inate.T he SEM imag es indicate that eg g box str uctur e and ho les exist in the micro particles.T he ex periments wer e car ried o ut to eva luate the pr operties of the micr opart icles such as drug loading rate,encapsulation eff iciency rate and in v itr o release rate.T he r esults indicate that the in vitro release rate decreases w ith incr easing the sodium alg inate concentr atio n,the encapsulat ion efficiency and the drug lo ading g et the hig hest point when the mass r atio of so dium alg inate to t rypsin is 4and the sodium alginate co ncentrat ion in wat er is 4%.As the mass radio of sodium alg inate to tr ypsin incr eases,the drug loading decreases and the encapsulation efficiency incr eases at fir st and then decr eases.Keywords: so dium alginate;try psin;micro sphere;dr ug lo ading rate;dr ug release r ate生物活性药物的稳定性差、易被酶降解、生物半衰期短,而且扩散差、分配系数小使其难以通过生物屏障及脂质膜,故药物利用率低。
胰蛋白酶的提取
胰蛋白酶的提取原理和方法步骤2010-03-29 14:21:31 来源:易生物实验浏览次数:404 网友评论0 条在动物胰脏中除了存在胰蛋白酶外,还有另外两种与胰蛋白酶性质相似的蛋白水解酶:胰凝乳蛋白酶和弹性蛋白酶。
在胰蛋白酶提取过程中,三者彼此很难分开。
需采用合适的方法进一步分离纯化。
关键词:胰蛋白酶trypsin[原理]在动物胰脏中除了存在胰蛋白酶外,还有另外两种与胰蛋白酶性质相似的蛋白水解酶:胰凝乳蛋白酶和弹性蛋白酶。
在胰蛋白酶提取过程中,三者彼此很难分开。
需采用合适的方法进一步分离纯化。
从动物胰脏中提取胰蛋白酶,一般是用稀酸将胰腺细胞中含有的胰蛋白酶原提取出来,然后根据等电点沉淀的原理将提取液的pH值调至酸性(pH3.0左右),使大量的酸性蛋白沉淀出来。
经硫酸铵分级盐析将胰蛋白酶原、胰凝乳蛋白酶原和弹性蛋白酶原沉淀。
沉淀物经水溶解并调至pH8.0,用极少量的胰蛋白酶将胰蛋白酶原激活,同时溶液中的胰凝乳蛋白酶原和弹性蛋白酶原也被激活,三种酶原相互作用过程如下:也可采用从胰脏中提取出胰蛋白酶原,利用合适的提取溶液的pH值促使胰蛋白酶原部分自溶,并通过溶液中Ca2+的环境,使胰蛋白酶原被开始自溶的少量具有活性的胰蛋白酶所激活,转变为具有活性的胰蛋白酶(胰凝乳蛋白酶原及弹性蛋白酶原亦同时被胰蛋白酶激活成有活性的酶)。
激活后的酶溶液再进一步分离纯化。
[试剂和器材]1、试剂(1)pH2.5~3.0乙酸化的水溶液(2)10%(体积分数)乙酸(3)2mol/L硫酸(4)固体硫酸铵(5)无水CaCl2(6)结晶胰蛋白酶(7)25%乙醇溶液(含0.015mol/LHCl 、0.05mol/LCaCl2)(8)95%(体积分数)乙醇(9)5mol/LNaOH(10)丙酮2、器材(1)胰脏(2)组织捣碎机(3)离心机(4)磁力搅拌器(5)透析袋、20目筛网、纱布、水浴锅(6)烧杯、量筒、刻度吸管、试管、玻璃漏斗(7)布氏漏斗、抽滤瓶、温度计、滴管、玻璃搅棒、纱布、pH试纸等[方法和步骤]方法一1、胰蛋白酶原的提取取新鲜胰脏约150g,剥去结缔组织和脂肪,取净重100g,切成碎块,在组织捣碎机中捣碎,并加入2倍体积预冷的pH2.5~3.0 乙酸化水溶液,制成匀浆。
化学生物学小论文-胰蛋白酶的研究及应用
化学生物学论文班级:2009级化学生物学班姓名:学号:胰蛋白酶的研究及应用摘要:以胰蛋白酶为例研究酶的结构与功能。
酶学知识来源于生产与生活实践。
我们祖先很早就会制酱和酿酒。
西方国家于1810年发现酵母可将糖转化为酒精;1833年,Payen及Persoz 从麦芽的水抽提物中用酒精沉淀得到一种热不稳定物,可使淀粉水解成可溶性糖;1878年德国科学家屈内(Kuhne)首先把这类物质称为酶(enzyme,其意“在酵母中”)。
1860年法国科学家巴斯德(Pasteur)认为发酵是酵母细胞生命活动的结果,细胞破裂则失去发酵作用。
1897年,Buchner兄弟首次用不含细胞的酵母提取液实现了发酵,证明发酵是酶作用的化学本质,获得1911年诺贝尔化学奖。
1926年,美国生化学家Sumner第一次从刀豆得到脲酶结晶,并证明是蛋白质。
1930年,Northrop得到胃蛋白酶的结晶(1946年二人共获诺贝尔化学奖)。
1963年测定第一个牛胰RNaseA序列(124aa);1965年揭示卵清溶菌酶的三维结构(129aa)。
酶是由活细胞合成的,对其特异底物起高效催化作用的生物催化剂(biocatalyst)。
已发现的有两类:主要的一类是蛋白质酶(enzyme),生物体内已发现4000多种,数百种酶得到结晶。
美国科学家Cech于1981年在研究原生动物四膜虫的RNA前体加工成熟时发现核酶“ribozyme”,为数不多,主要做用于核酸(1989年的诺贝尔化学奖)。
酶所催化的反应称为酶促反应。
在酶促反应中被催化的物质称为底物,反应的生成物称为产物。
酶所具有的催化能力称为酶活性。
酶作为生物催化剂,具有一般催化剂的共性,如在反应前后酶的质和量不变;只催化热力学允许的化学反应,即自由能由高向低转变的化学反应;不改变反应的平衡点。
但是,酶是生物大分子,又具有与一般催化剂不同的特点。
一、单纯酶和结合酶单纯酶是仅由肽链构成的酶。
如脲酶、一些消化蛋白酶、淀粉酶、脂酶、核糖核酸酶等。
实验报告亲和层析法纯化胰蛋白酶
亲和层析法纯化胰蛋白酶一.实验目的1.理解亲和层析法的基本原理,并通过实验能初步掌握制备一种亲和吸附剂的操作方法;2.掌握利用紫外可见分光光度计测定酶活性和抑制酶活性的原理和方法。
二.实验原理亲和层析主要是根据生物分子与其特定的固相化的配基或配体之间具有一定的亲和力而使生物分子得以分离。
这是由一种典型的吸附层析发展而来的分离纯化方法。
许多生物分子都具有能和某些相对应的专一分子可逆地结合的特性。
这种分子之间的结合能力做亲和力。
亲和层析正是利用生物分子间所具有的专一亲和力而设计的层析技术。
所以有人称为“生物专一吸附技术”。
在实际工作中,只要把被识别的分子,称为配基(Ligand),在不损害其生物学功能的条件下共价结合到水不溶性载体或基质上(如Sepharose4B)制成亲和吸附剂,然后装柱。
再把含有要分离纯化的物质的混合液通过这个柱子,这时绝大部分对配基没有亲和力的化合物均顺利地流过层析柱而不滞留,只有与配基互补的化合物被吸附留在柱内。
当所有的杂质从柱上流走后,再改变洗脱条件,使结合在配基上的物质解离下来。
这样,原来混合液中被分离的物质便以高度纯化的形式在洗脱液中出现。
本实验为了纯化胰蛋白酶,采用胰蛋白酶的天然抑制剂—鸡卵粘蛋白作为配基制成亲和吸附剂。
鸡卵粘蛋白是专一性较高的胰蛋白酶抑制剂,对牛和猪的胰蛋白酶有相当强的抑制作用,但不抑制糜蛋白酶。
在pH=7-8的缓冲溶液中卵粘蛋白与胰蛋白酶牢固地结合,而在pH=2-3时,又能被解离下来。
采用鸡卵粘蛋白作成的亲和吸附剂可以从粗提液中通过一次亲和层析直接获得高纯度的胰蛋白酶制品,比用经典分离纯化方法简便得多。
纯化效率可达到10-20倍以上。
三.实验方法步骤1.鸡卵粘蛋白的制备取蛋清60ml,加入等体积的三氯乙酸丙酮溶液(丙酮:三氯乙酸=40:60)后,出现大量白色沉淀,搅匀后室温静置4h以上,待清蛋白完全沉淀,3000rpm 离心10min,弃去沉淀,47ml上清液倒入250ml锥形瓶并用塑料薄膜封好,置于冰箱中冰浴片刻,缓慢加入3倍体积(141ml)的预冷丙酮,搅匀后冰浴4h直到出现沉淀,用真空泵抽去部分上清液,剩余部分的部分沉淀和上清液全部转移至离心管中,以3000rpm下离心15min,弃上清液。
胰蛋白酶 酶解流程
胰蛋白酶酶解流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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一、猪胰蛋白酶制备
(一)猪胰蛋白酶原的提取
∙猪胰脏1.0Kg(新鲜的或杀后立即冷藏的),除去脂肪和结缔组织后,绞碎。
∙加入2倍体积预冷的乙酸酸化水(pH2.5)于10~15℃搅拌提取24小时,四层纱布过滤得乳白色滤液,用2.5M H2SO4调pH至2.5~3.0,放置3~4小时后用折迭滤纸过滤得黄色透明滤液(约1.5升)。
∙加入固体硫酸铵(予先研细),使溶液达0.75饱和度(每升滤液加492克)放置过
夜后抽滤(挤压干),得猪胰蛋白酶原粗制品。
(二)胰蛋白酶原激活
∙向胰蛋白酶原粗制品滤饼分次加入10倍体积(按饼重计)冷的蒸馏水,使滤饼溶解,得胰蛋白酶原溶液。
将研细的固体无水氯化钙慢慢加入酶原溶液中(滤饼中硫酸铵的含量按饼重的四分之一计),使Ca2+与SO42-结合后,边加边搅拌均匀,边加边搅拌,使溶液中最终仍含有0.1M CaCl2。
2.用5M NaOH调pH至8.0,加入极少量猪胰蛋白酶(约2-5mg)轻轻搅拌,于室温下活化8~10小时,(2~3小时取样一次,并用0.001M HCl稀释),测定酶活性增加的情况。
3.活化完成(比活约3500~4000BAEE单位)后,用2.5M H2SO4调pH至2.5~3.0,抽滤除去CaSO4沉淀。
(三)胰蛋白酶的分离
1.将已激活的胰蛋白酶溶液按242克/升加入细粉状固体硫酸铵,使溶液达到0.4饱和度,放置数小时后,抽滤,弃去滤饼。
2.滤液按250克/升加入研细的硫酸铵,使溶液饱度达到0.75,放置数小时,抽滤,弃去滤液。
(四)胰蛋白酶的结晶
1.将上述胰蛋白酶滤饼(粗胰蛋白酶)溶解后进行结晶:按每克滤饼溶于1.0ml pH9.0
的0.4M硼酸缓冲液的量计加入缓冲液,小心搅拌溶解。
2.用2M NaOH调pH至8.0,注意要小心调节,偏酸不易结晶,偏碱易失活,存放于冰箱。
3.放置数小时后,应出现大量絮状物,溶液逐渐变稠呈胶态,再加入总体积的1/4~1 /5的pH8.0的0.2M硼酸缓冲液,使胶态分散,必要时加入少许胰蛋白酶晶体。
4.放置2~5天可得到大量胰蛋白酶结晶,待结晶析出完全时,抽滤,母液回收。
(五)胰蛋白酶的重结晶
将第一次结晶的胰蛋白酶产物进行重结晶:用约1倍的0.025M HCl,使上述结晶分散,加入约1.0~1.5倍体积的pH9.0 的0.8M硼酸缓冲液,至结晶酶全部溶解,取样后,用2M NaOH调溶液pH至8.0(准确)(体积过大,很难结晶),冰箱放置1~2天,可将大量结晶抽滤得第二次结晶产物(母液回收),冰冻干燥后得重结晶的猪胰蛋白酶。
二、胰蛋白酶活性的测定
以苯甲酰L—精氨酸乙酯(英文缩写为BAEE)为底物,用紫外吸收法进行测定。
苯甲酰L —精氨酸乙酯在波长253nm下的紫外吸收远远弱于苯甲酰L—精氨酸(英文缩写为BA)。
在胰蛋白酶的催化下,随着酯键的水解,苯甲酰L—精氨酸逐渐增多,反应体系的紫外吸收宜随之相应增加。
取2个光程为1厘米的带盖石英比色杯,分别加入25℃予热过的2.8ml底物溶液。
向一只比色杯中加入0.2ml 0.001mol/L HCl,作为空白,校正仪器的253nm处光吸收零点。
再在另一比色杯中加入0.2ml待测酶液(用量一般为10微克结晶的胰蛋白酶),立即混匀并记时,每半分钟读数一次,共读3~4分钟。
控制DA253/min 在0.05 ~ 0.100左右为宜。
绘制酶促反应动力学曲线,从曲线上求出反应起始点吸光度随时间的变化率(即初速度)D A253/min。
胰蛋白酶活力单位的定义规定为:以BAEE为底物反应液pH8.0,25℃,反应体积3.0ml,光径1厘米的条件下,测定DA253,每分钟使DA253增加0.001,反应液中所加入的酶量为一BAEE单位。
胰蛋白酶溶液的活力单位(BAEE单位/ mL)=
胰蛋白酶比活力(BAEE单位/ mg )=
注意事项
(1)胰脏必需是刚屠宰的新鲜组织或立即低温存放的,否则可能因组织自溶而导致实验失败。
(2)在室温14~20℃条件下8~12小时可激活完全,激活时间过长,因酶本身自溶而会使比活降低,比活性达到“3000~4000BAEE单位/mg蛋白”时即可停止激活。
(3)要想获得胰蛋白酶结晶,在进行结晶时应十分细心地按规定条件操作,切勿粗心大意,前几步的分离纯化效果愈好,则培养结晶也较容易,因此每一步操作都要严格。
酶蛋白溶液过稀难形成结晶,过浓则易形成无定形沉淀析出,因此,必需恰到好处,一般来说待结晶的溶液开始时应略呈微浑浊状态。
(4)过酸或过碱都会影响结晶的形成及酶活力变化,必须严格控制PH。
(5)第一次结晶时,3~5天后仍然无结晶,应检查pH,必要时调整pH或接种,促使结晶形成。
重结晶时间要短些。