蛋白质的分离纯化方法
蛋白的纯化工艺有哪些
蛋白的纯化工艺有哪些
蛋白的纯化工艺可以分为下列步骤：
1. 细胞破碎：将含有目标蛋白的细胞打碎，以释放目标蛋白。
2. 固体-液分离：通过离心等方法将细胞碎片和碎细胞液分离，从而获得目标蛋白的溶液。
3. 过滤：通过纤维过滤器或微孔过滤器去除悬浮颗粒和杂质，使蛋白溶液变得清澈。
4. 污染物去除：使用各种色谱技术，如亲和层析、凝胶层析、离子交换层析等去除杂质和其他相关蛋白。
5. 浓缩：通过逆渗透或超滤等方法，去除大量水分，提高目标蛋白的浓缩度。
6. 纯化：使用高效液相色谱等技术，进一步分离和纯化目标蛋白。
7. 质量评价：对纯化后的蛋白进行质量评价，如浓度、纯度、活性等的检测。
8. 保存和储存：将纯化后的蛋白进行冷冻或冷冻干燥保存，以便后续使用。
需要注意的是，不同的蛋白质可能需要采用不同的纯化工艺步骤，具体的纯化工艺要根据目标蛋白的特性和纯化目的进行选择和优化。
蛋白质分离和纯化的方法和技术
蛋白质分离和纯化的方法和技术蛋白质是生命体中极其重要的一种物质，它是细胞的基本组成单位，参与了多种生物学过程。
研究蛋白质在细胞中的功能与结构，需要对蛋白质进行高效、可靠的分离和纯化。
本文将介绍常用的蛋白质分离和纯化的方法和技术。
一、离子交换层析离子交换层析是分离蛋白质最常用、最成熟的方法之一。
其原理是利用蛋白质的电荷性质与离子交换树脂的对应性质，进行蛋白质的分离。
离子交换树脂可分为正离子交换树脂和负离子交换树脂两种类型。
正离子交换树脂的功能基团有负电荷，故可吸附具有正电荷的物质，例如氨基酸、多肽或蛋白质N端等；负离子交换树脂的功能基团有正电荷，故可吸附具有负电荷的物质，例如天冬氨酸、谷氨酸、磷酸基或蛋白质C端等。
根据目标蛋白质的电荷性质，选择合适的离子交换树脂进行分离。
离子交换层析速度较快，可分离多种电荷性质的蛋白质，但对样品的盐浓度要求较高，易受pH和盐浓度的影响，操作时需谨慎。
二、凝胶过滤层析凝胶过滤层析是利用孔径大小对蛋白质进行分离的方法。
凝胶过滤层析常用的凝胶有玻璃纤维、纤维素等。
玻璃纤维凝胶一般有不同的颗粒大小，大的颗粒孔径大，小的颗粒孔径小。
蛋白质分子较小，可通过大孔径的颗粒进入凝胶孔隙，而较大的物质被挡在颗粒外部无法穿过凝胶。
因此，蛋白质经过凝胶时易出现分子量排阻效应，使得小分子在大分子之前流出，从而实现了蛋白质的分离。
凝胶过滤层析操作简单，无需特殊设备或条件，但分离程度相对较低，不适宜纯化目标蛋白质。
三、亲和层析亲和层析是利用蛋白质与亲和柱中特定配体发生特异性结合，从而对蛋白质进行分离的方法。
亲和层析适用于具有特定结构、功能或序列的蛋白质，例如抗体、标签化蛋白、细胞受体等。
常见的亲和柱配体有融合蛋白、金属离子、细胞色素C等。
蛋白质样品在亲和柱上进行结合，待不结合蛋白质被洗脱后对结合蛋白质进行洗脱。
亲和层析具有选择性强、纯化程度高等优点，但亲和柱的制备成本较高，操作上也需注意其特异性。
对蛋白质分离纯化的方法
对蛋白质分离纯化的方法
1. 离心法: 根据蛋白质在离心过程中的分子大小和密度差异来分离纯化。
2. 比重梯度离心法: 根据蛋白质在不同比重梯度溶液中的沉降速度差异来分离纯化。
3. 柱层析法: 根据不同蛋白质在柱层析时对填充物的亲和性来分离纯化。
4. 电泳法: 根据蛋白质在电场中的电荷、竞争离子浓度和分子大小等因素来分离纯化。
5. 凝胶过滤法: 根据蛋白质分子大小来分离纯化。
6. 亲和层析法: 根据蛋白质与特定配体之间的亲和性来分离纯化。
7. 免疫沉淀法: 根据蛋白质与抗体之间的特异性作用来分离纯化。
8. 磷酸盐析法: 根据蛋白质在不同磷酸盐浓度下的溶解度差异来分离纯化。
蛋白质的纯化的方法及原理
蛋白质的纯化的方法及原理蛋白质的纯化是从其来源中去除其他有机物和无机物，使其成为纯净的蛋白质样品的过程。
蛋白质纯化的方法可以根据需要选择，其中常用的方法包括盐析、凝胶过滤、电泳、金属柱层析、亲和层析、离子交换层析、逆相高效液相色谱等。
下面将详细介绍这些方法及其原理。
一、盐析盐析是利用不同浓度的盐溶液对蛋白质溶液进行逐渐稀释，从而使蛋白质发生沉淀的过程。
纯化蛋白质的关键是利用蛋白质与溶剂中离子之间的相互作用来控制蛋白质的溶解和沉淀过程。
在盐析中，通过选择离子强度和种类可以调整蛋白质溶液中所需溶剂化离子的浓度，达到沉淀和纯化蛋白质的目的。
二、凝胶过滤凝胶过滤是一种分子筛分离方法，利用不同孔径的凝胶进行分离。
凝胶的孔径能够排除较大分子，如核酸和细胞碎片，而较小分子，如蛋白质则能通过孔隙，实现纯化。
该方法简单易行，不需要任何特殊设备，适用于中小分子量的蛋白质纯化。
三、电泳电泳是利用蛋白质在电场中的移动性差异进行分离和纯化的方法。
常用的电泳方法有平板电泳、SDS-PAGE（聚丙烯酰胺凝胶电泳）和Western blotting （免疫印迹法）等。
电泳能够根据蛋白质的电荷、分子大小和不同的电场力，在凝胶中分离蛋白质，使其形成带状。
通过切割所需蛋白质的带状区域，可以实现对目标蛋白质的纯化。
四、金属柱层析金属柱层析是利用金属离子与蛋白质之间的亲和性进行分离的方法。
金属柱通常被配制成金属离子亲和基质，并固定在柱子上。
目标蛋白质通过与金属离子发生亲和作用而被保留在柱中，其他杂质则从柱中流出。
通过调节洗脱缓冲液的离子浓度和pH值，可实现对目标蛋白质的纯化。
五、亲和层析亲和层析是利用配体与其特异性结合的蛋白质进行分离和纯化的方法。
通常将配体固定在柱子上，待蛋白质样品通过柱子时，目标蛋白质与配体结合，其他杂质则流失。
通过改变洗脱缓冲液的条件，如离子浓度、pH值和络合剂的添加，可以实现目标蛋白质的纯化。
六、离子交换层析离子交换层析是一种利用蛋白质与离子交换基质之间的相互作用进行分离和纯化的方法。
蛋白质分离纯化的方式
蛋白质分离纯化的方式分离纯化某一特定蛋白质的一般程序可以分为前处理、粗分级、细分级三步。
1.前处理：分离纯化某种蛋白质，首先要把蛋白质从原来的组织或细胞中以溶解的状态释放出来并保持原来的天然状态（如果做不到呢？比如蛋白以包涵体形式存在），不丢失生物活性。
为此，动物材料应先提出结缔组织和脂肪组织，种子材料应先去壳甚至去种皮以免手单宁等物质的污染，油料种子最好先用低沸点（为什么呢）的有机溶剂如乙醚等脱脂。
然后根据不同的情况，选择适当的方法，将组织和细胞破碎。
动物组织和细胞可用电动捣碎机或匀浆机破碎或用超声波处理破碎。
植物组织和细胞由于具有纤维素、半纤维素和果胶等物质组成的细胞壁，一般需要用石英砂或玻璃粉和适当的提取液一起研磨的方法或用纤维素酶处理也能达到目的。
细菌细胞的破碎比较麻烦，因为整个细菌细胞壁的骨架实际上是一个借共价键连接而成的肽聚糖囊状大分子，非常坚韧。
破碎细菌细胞壁的常用方法有超声波破碎，与砂研磨、高压挤压或溶菌酶处理等。
组织和细胞破碎后，选择适当的缓冲液把所要的蛋白提取出来。
细胞碎片等不溶物用离心或过滤的方法除去。
如果所要的蛋白主要集中在某一细胞组分，如细胞核、染色体、核糖体或可溶性细胞质等，则可利用差速离心的方法将它们分开，收集该细胞组分作为下步纯化的材料。
如果碰上所要蛋白是与细胞膜或膜质细胞器结合的，则必须利用超声波或去污剂使膜结构解聚，然后用适当介质提取。
2.粗分级分离：当蛋白质提取液（有时还杂有核酸、多糖之类）获得后，选用一套适当的方法，将所要的蛋白与其他杂蛋白分离开来。
一般这一步的分离用盐析、等电点沉淀和有机溶剂分级分离等方法。
这些方法的特点是简便、处理量大，既能除去大量杂质，又能浓缩蛋白溶液。
有些蛋白提取液体积较大，又不适于用沉淀或盐析法浓缩，则可采用超过滤、凝胶过滤、冷冻真空干燥或其他方法进行浓缩。
3.细分级分离：样品经粗分级分离以后，一般体积较小，杂蛋白大部分已被除去。
蛋白质纯化分离方法
蛋白质纯化分离方法
蛋白质纯化分离方法是指通过一系列的技术手段,将混合物中的目标蛋白质分离出来,以便于后续的研究和分析。
蛋白质是生物体内最重要的分子之一,是生命活动的重要驱动力。
在科学研究和工业生产中,蛋白质纯化分离技术具有重要的应用价值。
蛋白质纯化分离的方法有很多种,其中最常用的方法是免疫纯化法和化学纯化法。
免疫纯化法是指利用免疫筛选技术,将目标蛋白质与杂质分离开来。
化学纯化法则是利用化学反应或物理分离技术,将目标蛋白质从混合物中纯化出来。
除了免疫纯化和化学纯化法,还有其他一些蛋白质纯化分离的方法,如磁选、电泳分离、沉淀法、离心法等。
这些方法各有优缺点,选择何种方法取决于混合物的特点和目标蛋白质的性质。
免疫纯化法和化学纯化法是最常用的蛋白质纯化分离方法。
免疫纯化法的优点在于操作简单、分离效率高、结果可靠,适用于多种蛋白质的纯化。
化学纯化法的优点在于分离精度高、纯化效率高、结果稳定,适用于高含量蛋白质的纯化。
除了这两种方法,还有其他一些蛋白质纯化分离的方法,如磁选、电泳分离、沉淀法、离心法等。
这些方法各有优缺点,选择何种方法取决于混合物的特点和目标蛋白质的性质。
蛋白质纯化分离技术的发展,为科学研究和工业生产提供了重要的技术支持。
在蛋白质纯化分离的过程中,需要考虑到混合物的特点、目标蛋白质的性质、纯化方法的选择等因素,以确保蛋白质的纯化质量和结果的可靠性。
蛋白质分离纯化的基本步骤
分离纯化：根据目标蛋白质的特性和分离技术的选择，进行分离和纯化。例如，利用分子大小、电荷、亲和性等特性进行分离，重复操作以提高纯度。
蛋白质的分离纯化是在混合蛋白质溶液中将目标蛋白质从其他杂质中分离出来，并获得高纯度的目标蛋白质样品的过程。以下是蛋白质分离纯化的基本步骤：
细胞破碎：从生物样品（例如细胞或组织）中提取蛋白质。可以使用细胞破碎方法，如超声波破碎、高压破碎等，破坏细胞膜和细胞结构，释放蛋白质。质等固体颗粒和大分子物质，获得相对清晰的蛋白质上清液。
纯化监测：对分离得到的蛋白质样品进行检测和监测，常用方法包括紫外吸收光谱、荧光染色、Western blot等，以确定纯度和目标蛋白质的存在。
储存和保存：将纯化的蛋白质样品适当储存，使用低温、避光和减少冻融循环等方式，保持其稳定性和活性。
需要根据实际情况和目标蛋白质的特性选择适当的方法和步骤进行蛋白质的分离纯化。此外，为了确保实验的成功和结果的准确性，应遵循相关的实验室操作规程和安全措施。
四种蛋白纯化的有效方法
四种蛋白纯化的有效方法四种蛋白纯化的有效方法在进行蛋白质研究和酶工程等领域的实验过程中，常常需要将目标蛋白从复杂的混合物中纯化出来。
蛋白纯化的目的是获取高纯度的目标蛋白样品，以便进一步进行结构和功能研究。
然而，由于蛋白质的复杂性以及其在混合物中的低浓度，蛋白纯化常常面临一系列的挑战。
为了克服这些挑战，科学家们开发了多种蛋白纯化的方法。
在本文中，我们将介绍四种常见而高效的蛋白纯化方法，并探讨其原理和适用性。
1. 亲和层析法：亲和层析法是一种利用目标蛋白与配体之间的特异性结合进行纯化的方法。
这种方法基于目标蛋白与配体之间的亲和力，通过设计具有高亲和性的配体来选择性地结合目标蛋白。
在实验中，我们可以将配体固定于固相材料上，例如琼脂糖或石蜡烃树脂，并将载有目标蛋白的混合物与这些固定化的亲和基质进行接触。
随后，非特异性蛋白质被洗脱，而目标蛋白则被保留下来。
目标蛋白可以通过改变条件（例如改变pH值或添加竞争性配体）来洗脱。
亲和层析法的优点在于具有高选择性和高纯度的优势。
然而，由于亲和剂的设计和合成需要具有相关专业知识，并且选择适当的配体是关键。
亲和层析法在不同的纯化过程中的适用性会有所不同。
2. 凝胶过滤层析法（Gel Filtration Chromatography）：凝胶过滤层析法是通过分子量的差异将混合物中的蛋白质分离的一种方法。
凝胶过滤层析法是利用凝胶材料，例如琼脂糖或琼脂糖-聚丙烯酰胺凝胶，通过分子在凝胶孔隙中的渗透性而将蛋白分离开来。
较大的蛋白分子无法进入凝胶孔隙，因此会在凝胶的表面留下。
较小的蛋白分子则能够渗透进入凝胶孔隙中，因此会相对于较大的蛋白分子更早地溢出。
凝胶过滤层析法的优点在于操作简单、速度快，且可以对蛋白进行某种程度的分离。
然而，该方法的分离效果受到蛋白质在凝胶中的体积效应的限制，因此对于体积较大的蛋白分子，凝胶过滤层析可能无法实现理想的分离效果。
3. 离子交换层析法：离子交换层析法是一种基于蛋白与离子交换材料之间的电荷相互作用进行纯化的方法。
蛋白质分离纯化主要方法
离子互换树脂 、纤维素、
葡聚糖
带配基旳sepharose
或sephadex
多缓冲互换剂（与带有多种电
荷基团旳配体相偶联旳
sepharose 6B）
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吸附层析（absorption chromatography）
原理： 以吸附剂作为固定相，选择合适旳溶剂作流
动相。因为多种物质旳极性不同，被吸附剂吸附 旳程度和在流动相中旳溶解度不同。层析时，当 流动相从固定相上流过时，各组分也就不同程度 地被溶解（解吸），然后又再被吸附、再溶解再 吸附，从而以不同速度随流动相向前移动。
液），这些基质能与待分离旳化合物进行可逆
旳吸附，溶解，互换等作用。它对层析旳效果
起着关键旳作用。
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2.流动相： 在层析过程中，推动固定相上待分离旳
物质朝着一种方向移动旳液体、气体或超 临界体等，都称为流动相。柱层析中一般 称为洗脱剂，薄层层析时称为展层剂。它 也是层析分离中旳主要影响原因之一。
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2
沉淀法
盐析法、有机溶剂沉淀法、重金属盐
沉淀法、生物碱或酸类沉淀法、加热 变性沉淀法
分
离子互换层析 吸附层析
离
层析法
凝胶过滤（分子筛）
纯
亲和层析
化
等电汇集层析
措
电学法
电泳法
施
等电聚焦
离心法
透析
膜分离技术 超滤
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纯度鉴定 分子量测定
层析法：凝胶过滤; 高效液相色谱法(HPLC) 电泳法：PAGE、梯度凝胶电泳、等电聚焦电泳等 免疫化学法：专一旳沉淀线
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蛋白质纯化方法及原理
蛋白质纯化方法及原理
蛋白质纯化是一种分离和提纯蛋白质的方法，原理是根据蛋白质的物理性质和生物学特征，采用一系列的变换步骤，将所需的蛋白质从蛋白质混合物中分离出来。
可分为三大类：
1. 根据蛋白质的物理性质，采用沉淀、离心或逆流等方法进行纯化。
如：沉淀法：硫酸铵沉淀，盐析沉淀，硝酸铵沉淀；离心法：离心管分离，离心膜分离；逆流法：分子量膜逆流，水溶性膜逆流。
2. 根据蛋白质的生物学特征，采用亲和纯化法，如：抗原-抗体亲和纯化，蛋白质A-转移因子亲和纯化，抗原-转移因子亲和纯化，磷酸化蛋白质-磷酸化转移因子亲和纯化等。
3. 其他纯化方法，如：硅胶柱层析，色谱纯化，胶体免疫沉淀法，细胞外基质凝集，模式分离，DNA结合能力分离等。
蛋白质分离纯化主要方法
蛋白质分离纯化主要方法
一、抽提
1、抽提冷冻干燥法
抽提冷冻干燥法是抽提当中常用的一种方法，能将活性蛋白以及未发生水解的蛋白从膜结构层中抽提出来，这种方法是一种简单、快捷、方便的抽提方法，可以较为有效的分离纯化未发生水解的蛋白，其原理是，将膜结构或者蛋白质复合物冷冻干燥，冷冻干燥后的蛋白质复合物会在温度迅速升高的情况下发生水解，蛋白质以抽提的形式分离出来，进而得到纯的蛋白质。
2、抽提凝胶凝集法
抽提凝胶凝集法是将蛋白质和抗体通过凝胶结合产生凝集反应，分离纯化蛋白质的一种方法。
这种方法可以将蛋白质从活性溶液和抗性溶液中分离出来，凝胶凝集反应主要是利用结合反应，将蛋白质物质结合到凝胶表面上，然后用浓盐溶液洗去不结合的物质。
蛋白质的分离和纯化
柱的顶端,不要破坏凝胶面
4.纯度鉴定---SDS-聚丙烯酰胺凝胶 电泳
三、蛋白质提取分离的程序以血红蛋白的分离纯化为例
蛋白质的提取和分离一般分为四步： 1 样品处理：包括洗涤红细胞；血红蛋白释 放；分离血红蛋白溶液, 2 粗分离：薄膜透析法除去分子较小的杂质, 3 纯化：通过凝胶色谱法将分子量较大的杂 质蛋白质除去, 4 纯度鉴定：通过聚丙烯酰胺凝胶电泳鉴定,
酸缓冲液处理的目的是
D
A.防止血红蛋白被O2氧化
B.血红蛋白是一种碱性物质,需要酸中和
C.磷酸缓冲液会加速血红蛋白的提取过程
D.让血红蛋白处在稳定的pH范围内,维持其结 构和功能
5、下面关于对血红蛋白提取和分离的样品的
处理措施中,错误的是
A
A.采集血样后要高速短时间离心获得血细胞
B.洗涤三次后如上清液仍有黄色,可增加洗涤 次数,否则血浆蛋白无法除净,
2、下列关于血红蛋白提取和分离实验中样品
处理步骤的描述,正确的是 C
A.红细胞的洗涤：加入蒸馏水,缓慢搅拌,低速 短时间离心
B.血红蛋白的释放：加入生理盐水和甲苯,置 于磁力搅拌器上充分搅拌
C.分离血红蛋白：将搅拌好的混合液离心、 过滤后,用分液漏斗分离
D.透析：将血红蛋白溶液装入透析袋,然后置 于pH为4.0的磷酸缓冲液中透析12h
1、下列关于DNA和血红蛋白的提取与分离属
于的叙述中,错误的是 A
A.可用蒸馏水涨破细胞的方法从猪红细胞中 提取到DNA和蛋白质
B.用不同浓度的NaCl溶液反复溶解于析出 DNA可去除部分杂质
C.透析法分离蛋白质的依据是利用蛋白质不 能通过半透膜的特性
蛋白质分离的方法
蛋白质分离的方法蛋白质分离是一种常用的生物化学技术，用于从混合物中分离和纯化蛋白质。
以下是几种常用的蛋白质分离方法：1. 沉淀法：沉淀法是最简单和最常用的蛋白质分离方法之一。
它利用蛋白质在水溶液中的溶解度差异，通过添加适量的盐、有机溶剂或高分子化合物等沉淀剂，使目标蛋白质从溶液中沉淀出来。
常用的沉淀剂包括硫酸铵、乙醇、丙酮等。
2. 凝胶色谱法：凝胶色谱法是一种基于分子大小分离蛋白质的方法。
它利用凝胶颗粒构成的凝胶柱作为分离介质，将混合物中的蛋白质通过洗脱液进行洗脱。
不同大小的蛋白质分子通过凝胶柱时，会根据其大小被不同程度地阻滞，从而实现分离。
3. 电泳法：电泳法是利用蛋白质分子在电场中的迁移率差异进行分离的方法。
它通过在电场中施加不同的电压和电流，使蛋白质分子在电场中移动。
不同大小的蛋白质分子在电场中的迁移率不同，从而实现分离。
常见的电泳法包括聚丙烯酰胺凝胶电泳、醋酸纤维素膜电泳等。
4. 亲和色谱法：亲和色谱法是一种利用蛋白质与固定相之间的特异性亲和力进行分离的方法。
它通过将目标蛋白质与固定相之间的特异性结合，实现与其他蛋白质的分离。
亲和色谱法通常与其他色谱技术结合使用，如离子交换色谱、凝胶色谱等。
5. 高效液相色谱法：高效液相色谱法是一种高分辨率、高速度的蛋白质分离方法。
它利用高压泵将混合物中的蛋白质通过固定相和流动相之间的分配进行分离。
高效液相色谱法具有高分辨率和高速度的优点，适用于大规模蛋白质分离和纯化。
以上是常见的蛋白质分离方法，每种方法都有其优缺点和适用范围。
在实际应用中，需要根据实验要求和目标蛋白质的性质选择合适的方法或方法组合来实现蛋白质的分离和纯化。
蛋白质分离与纯化的方法
蛋白质分离与纯化的方法一、蛋白质的粗分离破碎细胞后，所得的蛋白质混合液中除含有目的蛋白质外，还含有其他蛋白质、脂类、多糖及核酸等成分，利用简易、快速的方法除去这些杂质即为蛋白质的粗分离。
(一)盐析法蛋白质在低盐浓度下其溶解度随盐浓度的增加而增加，此现象为盐溶。
但随着盐浓度的继续升高，蛋白质的溶解度又会以不同程度下降，并先后析出，此现象为盐析。
此现象是由于当水中加入少量盐类时，盐离子与水分子对蛋白质分子上的极性基团产生影响，使其溶解度增大。
但当盐浓度增加到一定程度时，蛋白质所带的电荷被大量中和，水化膜被破坏，分子间相互聚集，而发生沉淀析出。
因此，可根据不同蛋白质在一定浓度的盐溶液中溶解度降低的程度不同，而将各种蛋白质彼此分离。
常用的中性盐有硫酸铵、硫酸钠、氯化钠等。
(二)有机溶剂分段沉淀法通过有机溶剂降低溶液的介电常数，破坏蛋白质的水化膜，导致溶解度的降低而发生沉淀析出，利用不同蛋白质在不同浓度的有机溶剂中的溶解度存在差异而分离的方法，称为有机溶剂分段沉淀法。
常用的有机溶剂有乙醇、丙酮、甲醇等。
(三)超速离心法超速离心法是利用物质的沉降系数、质量浮力等方面的差异，用强离心力使其分离的技术。
蛋白质在高达5000kg的重力作用下，在溶液中逐渐沉淀，直至其浮力与离心所产生的力相等，才停止沉降。
不同蛋白质其密度与形态各不相同，故应用离心的方法可将它们分开。
二、蛋白质的细分离待提纯的样品经过破碎及粗分离后，还难以达到纯品的要求时，则需进一步对其进行纯化处理。
(一)透析法利用蛋白质不能通过半透膜这一性质将大分子量蛋白质与小分子量化合物分开。
用具有超小微孔的膜制成透析袋，微孔可允许分子量为10000以下的化合物通过。
将蛋白质混合物装入袋中，再置于水中，则小分子物质如矿物质(无机盐)、单糖等可透过薄膜，不断更换袋外的水，可把袋内小分子物质全部去尽。
如在袋外放吸水剂，同时还可将袋内的水分去尽。
(二)层析法1.凝胶过滤层析凝胶过滤层析又称分子筛层析，是利用分子量的差异使物质彼此分离的方法。
简述蛋白质分离纯化的方法
简述蛋白质分离纯化的方法
蛋白质可是生命活动中超级重要的物质呀！那要怎么把它分离纯化出来呢？这可有不少方法呢！
首先说说盐析法吧。
就是向蛋白质溶液中加入中性盐，随着盐浓度的增加，蛋白质的溶解度会降低而沉淀出来。
操作起来也不难，先把蛋白质溶液准备好，然后慢慢加入盐，边加边搅拌，注意盐的浓度可不能一下子加太高哦，不然蛋白质可能会变性。
还要注意搅拌要均匀，这样才能保证效果好。
接下来谈谈层析法。
这就像是给蛋白质们设置了一场赛跑，根据它们的不同特性在层析柱中跑不同的速度，从而实现分离。
过程中要注意选择合适的层析柱和洗脱液，这可直接关系到分离的效果呢。
而且操作要精细，不能马虎。
在这个过程中，安全性可是很重要的呀，要避免使用有毒有害的试剂，保证实验人员的安全。
同时，稳定性也得保证，柱子不能漏呀，洗脱液的流速要稳定呀，不然怎么能得到好结果呢。
那这些方法有啥用呢？哎呀，用处可大啦！在生物制药领域，能分离纯化出高纯度的蛋白质药物，这可是能救命的呀！在科研中，能帮助我们更好地研究蛋白质的结构和功能。
优势也很明显呀，比如盐析法简单易行，层析法分离效果好。
就说在新冠疫苗的研发中吧，不就用到了蛋白质分离纯化的技术嘛。
通过这些方法，把新冠病毒的相关蛋白质分离出来，然后进行深入研究和开发疫苗，这多厉害呀！这可实实在在地看到了这些方法的效果呀！
所以呀，蛋白质分离纯化的方法真的超级重要，是我们探索生命奥秘和推动医学发展的有力工具呀！它们就像是一把把钥匙，能打开蛋白质世界的大门，让我们更好地了解和利用蛋白质的神奇力量！。
分离纯化蛋白质方法有哪些
分离纯化蛋白质方法有哪些日常的生活当中，身体的一些结构成分以及分子量成分，是我们不太了解的，因为不了解所以才会让人不认识，产生一些分歧，给人们的身体也会造成影响，其实分离纯化蛋白质的方法，可以通过了解分离方法以及具体的组合成分进行相应的判断，只有了解到这方面的问题，才能知道究竟是如何组成的。
★分离方法透析(dialysis)利用透析袋把大分子蛋白质与小分子化合物分开的方法。
★超滤法应用正压或离心力使蛋白质溶液透过有一定截留分子量的超滤膜，达到浓缩蛋白质溶液的目的。
丙酮、乙醇等有机溶剂沉淀法，可破坏蛋白质的水化层，在0~4℃低温下，使蛋白质沉淀。
环境温度高等不良因素影响下，有机溶剂可促使蛋白质变性。
盐析(salt precipitation)是将硫酸铵、硫酸钠或氯化钠等加入蛋白质溶液，使蛋白质表面电荷被中和以及水化膜被破坏，导致蛋白质沉淀。
免疫沉淀法:利用特异抗体识别相应的抗原蛋白，并形成抗原抗体复合物的性质，可从蛋白质混合溶液中分离获得抗原蛋白。
电泳法:蛋白质在高于或低于其pI的溶液中为带电的颗粒，在电场中能向正极或负极移动。
这种通过蛋白质在电场中泳动而达到分离各种蛋白质的技术, 称为电泳(elctrophoresis) 。
几种重要的蛋白质电泳:★电泳操作SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳，常用于蛋白质分子量的测定。
等电聚焦电泳，通过蛋白质等电点的差异而分离蛋白质的电泳方法。
双向凝胶电泳是蛋白质组学研究的重要技术。
层析(chromatography)或色谱法:待分离蛋白质溶液(流动相)经过一个固态物质(固定相)时，根据待分离蛋白质的颗粒大小、电荷多少及亲和力等，使蛋白质组分在两相中反复分配，并以不同速度流经固定相而分离蛋白质。
凝胶过滤(分子筛，gel filtration;排阻色谱):利用各蛋白质分子大小不同分离。
离子交换:蛋白质的电荷量及性质不同。
阳离子交换剂:CM-纤维素阴离子交换剂:DEAE-纤维素亲和层析:抗原-抗体，配体-受体，金属离子，生物素等高效液相(HPLC):反相HPLC，离子HPLC，凝胶过滤HPLC超速离心法(ultracentrifugation):根据蛋白质的分子量与形状分离。
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蛋白质的分离纯化方法根据分子大小不同进行分离纯化蛋白质是一种大分子物质,并且不同蛋白质的分子大小不同,因此可以利用一些较简单的方法使蛋白质和小分子物质分开,并使蛋白质混合物也得到分离。
根据蛋白质分子大小不同进行分离的方法主要有透析、超滤、离心和凝胶过滤等。
透析和超滤是分离蛋白质时常用的方法。
透析是将待分离的混合物放入半透膜制成的透析袋中,再浸入透析液进行分离。
超滤是利用离心力或压力强行使水和其它小分子通过半透膜,而蛋白质被截留在半透膜上的过程。
这两种方法都可以将蛋白质大分子与以无机盐为主的小分子分开。
它们经常和盐析、盐溶方法联合使用,在进行盐析或盐溶后可以利用这两种方法除去引入的无机盐。
由于超滤过程中,滤膜表面容易被吸附的蛋白质堵塞,以致超滤速度减慢,截流物质的分子量也越来越小。
所以在使用超滤方法时要选择合适的滤膜,也可以选择切向流过滤得到更理想的效果离心也是经常和其它方法联合使用的一种分离蛋白质的方法。
当蛋白质和杂质的溶解度不同时可以利用离心的方法将它们分开。
例如,在从大米渣中提取蛋白质的实验中,加入纤维素酶和α-淀粉酶进行预处理后,再用离心的方法将有用物质与分解掉的杂质进行初步分离[3]。
使蛋白质在具有密度梯度的介质中离心的方法称为密度梯度(区带)离心。
常用的密度梯度有蔗糖梯度、聚蔗糖梯度和其它合成材料的密度梯度。
可以根据所需密度和渗透压的范围选择合适的密度梯度。
密度梯度离心曾用于纯化苏云金芽孢杆菌伴孢晶体蛋白,得到的产品纯度高但产量偏低。
蒋辰等[6]通过比较不同密度梯度介质的分离效果,利用溴化钠密度梯度得到了高纯度的苏云金芽孢杆菌伴孢晶体蛋白。
凝胶过滤也称凝胶渗透层析,是根据蛋白质分子大小不同分离蛋白质最有效的方法之一。
凝胶过滤的原理是当不同蛋白质流经凝胶层析柱时,比凝胶珠孔径大的分子不能进入珠内网状结构,而被排阻在凝胶珠之外,随着溶剂在凝胶珠之间的空隙向下运动并最先流出柱外;反之,比凝胶珠孔径小的分子后流出柱外。
目前常用的凝胶有交联葡聚糖凝胶、聚丙烯酰胺凝胶和琼脂糖凝胶等。
在甘露糖蛋白提纯的过程中使用凝胶过滤方法可以得到很好的效果,纯度鉴定证明产品为分子量约为32 kDa、成分是多糖∶蛋白质(88∶12)、多糖为甘露糖的单一均匀糖蛋白[1]。
凝胶过滤在抗凝血蛋白的提取过程中也被用来除去大多数杂蛋白及小分子的杂质[7]。
根据溶解度不同进行分离纯化影响蛋白质溶解度的外部条件有很多,比如溶液的pH值、离子强度、介电常数和温度等。
但在同一条件下,不同的蛋白质因其分子结构的不同而有不同的溶解度,根据蛋白质分子结构的特点,适当地改变外部条件,就可以选择性地控制蛋白质混合物中某一成分的溶解度,达到分离纯化蛋白质的目的。
常用的方法有等电点沉淀和pH值调节、蛋白质的盐溶和盐析、有机溶剂法、双水相萃取法、反胶团萃取法等。
等电点沉淀和pH值调节是最常用的方法。
每种蛋白质都有自己的等电点,而且在等电点时溶解度最低;相反,有些蛋白质在一定pH值时很容易溶解。
因而可以通过调节溶液的pH值来分离纯化蛋白质。
王洪新等[8]研究茶叶蛋白质提取过程发现,pH值为时茶叶蛋白提取效果最好,提取率达到36·8%,初步纯化得率为91·0%。
李殿宝[9]在从葵花脱脂粕中提取蛋白质时将蛋白溶液的pH值调到3~4,使目标蛋白于等电点沉淀出来。
等电点沉淀法还应用于葡萄籽中蛋白质的提取。
李凤英等[10]测得葡萄籽蛋白质的等电点为3·8。
他们利用碱溶法提取葡萄籽蛋白质,得到了最佳的提取工艺为:以1×10-5mol·L-1的NaOH溶液,按1∶5的料液比,在40℃搅拌40 min,葡萄籽蛋白质提取率达73·78%。
另外还可以利用碱法提取大米蛋白,其持水性、吸油性和起泡性等均优于酶法提取[11]。
利用酸法提取得到的鲢鱼鱼肉蛋白质无腥味、色泽洁白,蛋白质产率高达90%[12]。
蛋白质的盐溶和盐析是中性盐显着影响球状蛋白质溶解度的现象,其中,增加蛋白质溶解度的现象称盐溶,反之为盐析。
应当指出,同样浓度的二价离子中性盐,如MgCl2、(NH4)2SO4对蛋白质溶解度影响的效果,要比一价离子中性盐如NaCl、NH4Cl大得多。
在葡萄籽蛋白提取工艺中除了可以利用碱溶法还可以利用盐溶法来提取蛋白质,其最佳提取工艺是:以10%NaCl溶液,按1∶25的料液比,在30℃搅拌提取30min,蛋白质提取率为57·25%[10]。
盐析是提取血液中免疫球蛋白的常用方法,如多聚磷酸钠絮凝法、硫酸铵盐析法,其中硫酸铵盐析法广泛应用于生产。
由于硫酸铵在水中呈酸性,为防止其对蛋白质的破坏,应用氨水调pH值至中性。
为防止不同分子之间产生共沉淀现象,蛋白质样品的含量一般控制在0·2% ~2·0%。
利用盐溶和盐析对蛋白质进行提纯后,通常要使用透析或者凝胶过滤的方法除去中性盐[13]。
有机溶剂提取法的原理是:与水互溶的有机溶剂(如甲醇、乙醇)能使一些蛋白质在水中的溶解度显着降低;而且在一定温度、pH值和离子强度下,引起蛋白质沉淀的有机溶剂的浓度不同,因此,控制有机溶剂的浓度可以分离纯化蛋白质。
例如,在冰浴中磁力搅拌下,在4℃预冷的培养液中缓慢加入乙醇(-25℃),可以使冰核蛋白析出,从而纯化冰核蛋白[14]。
由于在室温下,有机溶剂不仅能引起蛋白质的沉淀,而且伴随着变性。
因此,通常要将有机溶剂冷却,然后在不断搅拌下加入有机溶剂防止局部浓度过高,蛋白质变性问题就可以很大程度上得到解决。
对于一些和脂质结合比较牢固或分子中极性侧链较多、不溶于水的蛋白质,可以用乙醇、丙酮和丁醇等有机溶剂提取,它们有一定的亲水性和较强的亲脂性,是理想的提取液。
冷乙醇分离法提取免疫球蛋白最早由Cohn于1949年提出,用于制备丙种球蛋白。
冷乙醇法也是目前WHO规程和中国生物制品规程推荐的方法,不仅分辨率高、提纯效果好、可同时分离多种血浆成分,而且有抑菌、清除和灭病毒的作用[15]。
萃取是分离和提纯有机化合物常用的一种方法,而双水相萃取和反胶团萃取可以用来分离蛋白质。
双水相萃取技术(Aqueous two phase extraction,ATPE)是指亲水性聚合物水溶液在一定条件下形成双水相,由于被分离物在两相中分配的不同,便可实现分离,被广泛用于生物化学、细胞生物学和生物化工等领域的产品分离和提取。
此方法可以在室温环境下进行,双水相中的聚合物还可以提高蛋白质的稳定性,收率较高。
对于细胞内的蛋白质,需要先对细胞进行有效破碎。
目的蛋白常分布在上相并得到浓缩,细胞碎片等固体物分布在下相中。
采用双水相系统浓缩目的蛋白,受聚合物分子量及浓度、溶液pH值、离子强度、盐类型及浓度的影响[16]。
反胶团萃取法是利用反胶团将蛋白质包裹其中而达到提取蛋白质的目的。
反胶团是当表面活性剂在非极性有机溶剂溶解时自发聚集而形成的一种纳米尺寸的聚集体。
这种方法的优点是萃取过程中蛋白质因位于反胶团的内部而受到反胶团的保护。
程世贤等[17]就利用反胶团萃取法提取了大豆中的蛋白质。
根据电荷不同进行分离纯化根据蛋白质的电荷即酸碱性质不同分离蛋白质的方法有电泳和离子交换层析两类。
在外电场的作用下,带电颗粒(如不处于等电点状态的蛋白质分子)将向着与其电性相反的电极移动,这种现象称为电泳。
聚丙烯酰胺电泳是一种以聚丙烯酰胺为介质的区带电泳,常用于分离蛋白质。
它的优点是设备简单、操作方便、样品用量少。
等电聚焦是一种高分辨率的蛋白质分离技术,也可以用于蛋白质的等电点测定。
利用等电聚焦技术分离蛋白质混合物是在具有pH梯度的介质中进行的。
在外电场作用下各种蛋白质将移向并聚焦在等于其等电点的pH值梯度处形成一个窄条带。
孙臣忠等[18]研究了聚丙烯酰胺电泳、等电聚焦电泳和等速提纯电泳在分离纯化蛋白质中的应用。
结果发现,聚丙烯酰胺电泳的条带分辨率低,加样量不高;等电聚焦电泳分辨率最高,可以分离同种蛋白的亚成分,加样量最小;等速提纯电泳区带分辨率较高,可将样品分成单一成分,加样量最大。
离子交换层析(Ion exchange chromatography,IEC)是以离子交换剂为固定相,依据流动相中的组分离子与交换剂上的平衡离子进行可逆交换时结合力大小的差别而进行分离的一种层析方法。
离子交换层析中,基质由带有电荷的树脂或纤维素组成。
带有正电荷的为阴离子交换树脂;反之为阳离子交换树脂。
离子交换层析同样可以用于蛋白质的分离纯化。
当蛋白质处于不同的pH值条件下,其带电状况也不同。
阴离子交换基质结合带有负电荷的蛋白质,被留在层析柱上,通过提高洗脱液中的盐浓度,将吸附在层析柱上的蛋白质洗脱下来,其中结合较弱的蛋白质首先被洗脱下来。
反之阳离子交换基质结合带有正电荷的蛋白质,结合的蛋白可以通过逐步增加洗脱液中的盐浓度或是提高洗脱液的pH值洗脱下来。
李全宏等[19]将离子交换层析应用于浓缩苹果汁中蛋白质的提纯。
另外,离子交换层析还用于抗凝血蛋白的提取[7]。
利用对配体的特异亲和力进行分离纯化亲和层析是利用蛋白质分子对其配体分子特有的识别能力(即生物学亲和力)建立起来的一种有效的纯化方法。
它通常只需一步处理即可将目的蛋白质从复杂的混合物中分离出来,并且纯度相当高。
应用亲和层析须了解纯化物质的结构和生物学特性,以便设计出最好的分离条件。
近年来,亲和层析技术被广泛应用于靶标蛋白尤其是疫苗的分离纯化,特别是在融合蛋白的分离纯化上,亲和层析更是起到了举足轻重的作用,因为融合蛋白具有特异性结合能力[20]。
亲和层析在基因工程亚单位疫苗的分离纯化中应用也相当广泛[21]。
范继业等[22]利用壳聚糖亲和层析提取的抑肽酶比活达到71 428 BAEE·mg-1,纯化回收率达到62·5%。
该方法成本较低,吸附剂价格低廉、机械强度高、抗污染能力较强、非特异性吸附较小、可反复使用、适用性广,产品质量稳定。
3 展望在实际工作中,很难用单一方法实现蛋白质的分离纯化,往往要综合几种方法才能提纯出一种蛋白质。
理想的蛋白质分离提纯方法,要求产品纯度和总回收率越高越好,但实际上两者难以兼顾,因此,考虑分离提纯的条件和方法时,不得不在两者之间作适当的选择;一般情况下,科研上更多地选择前者,工业生产上更多地选择后者。
因此,每当需要提纯某种蛋白质时,首先要明确分离纯化的目的和蛋白质的性质,以便选择最佳的分离纯化方法,从而得到理想的效果。
今后,蛋白质提纯技术的发展将不断促进对蛋白质性质的研究,同时对蛋白质性质的研究也将反过来提高蛋白质分离纯化技术,两者的互相促进终将会对生命科学的进步作出重大贡献。