实验四 蛋白质纯化 盐析沉淀法
实验四 蛋白质纯化 盐析沉淀法
实验四蛋白质纯化盐析沉淀法【实验目的】采用硫酸铵盐析法将日本血吸虫谷胱甘肽硫转移酶融合蛋白从大肠杆菌BL21(DE3)pGEX-NS53细胞裂解液中分离出来,使学生学习掌握制备细胞裂解液的技术和采用盐析法从中分离目的蛋白质的技术。
【实验原理】用盐析法从成分复杂的蛋白质溶液(如细胞裂解液)中提取目的蛋白质是一种传统的目前仍被广泛使用的蛋白质分离纯化技术。
此种技术的工作原理如下:蛋白质在稀盐溶液中,其溶解度会随盐浓度的升高而增加,此种现象被称作盐溶。
但是当盐的浓度继续增高时,蛋白质的溶解度又以不同程度地下降并先后从溶液中析出,此种现象被称为盐析。
上述现象是由于蛋白质分子中极性基团之间存在静电力。
在低盐浓度下,蛋白质分子中极性基团之间的静电力受盐离子的影响而被消除,蛋白质在水中的极性基团的电荷被中和,水化膜被破坏,于是蛋白质分子之间相互聚集并从溶液中析出。
盐析法就是根据不同蛋白质在一定浓度的盐溶液中溶解度降低程度的不同而达到彼此分离的方法。
盐析的一般操作步骤是,选择一定浓度范围的盐溶液(如0-25%饱和度的硫酸铵)使部分杂质呈“盐析”状态从溶液中沉淀出来,经离心法去除。
而目的蛋白质呈盐溶状态,存在于上清中。
增加盐浓度(如25-60%饱和度的NH4SO4)使目的蛋白质呈盐析状态,而从溶液中分离出来。
在盐析时,蛋白质的溶解度与溶液中离子强度的关系,可用下式表示:Slg= -Ks×IS0式中的S为蛋白质在离子强度为I的溶解度,S0蛋白质在纯水(离强度为0)中的溶解度;KS为盐析常数。
离子强度I可用下式表示:∑Z2式中,M-溶液中各种离子xx浓度Z-各种离子所带的电荷数在温度恒定时,S0对于某一种蛋白质在某一溶液中的溶解度是一个常数,lgS0也为一常数,以β代替,故式(1)可以改写为:lgS=Ks×I(3)β值主要与蛋白质的结构,盐离子的平均半径以及盐离子的电荷数有关,也受溶液中的氢离子浓度(PH值)和温度影响。
盐析法沉淀蛋白质的原理
盐析法沉淀蛋白质的原理盐析沉淀蛋白质的原理实际上就是通过降低蛋白质的溶解度,从而使得蛋白质凝聚,最终从溶液中析出。
蛋白质的沉淀其实就是将蛋白质分子聚集,使得它从溶液中析出的一种现象。
一般来说都是对于富含蛋白质的物质进行检查,而在实验进行的过程中需要进行分离、以及提取步骤的时候,就需要将大量的一些干扰测定的蛋白质沉淀有效的除去,这样才能使得待测的毒物完好的留存于溶液当中,所以才需要进行盐析沉淀蛋白质。
蛋白沉淀法其实就是实验室进行一种毒物分析的过程中而对生物的样品进行预前处理的一种比较常见而且常用的方式。
1 中性盐沉淀(盐析法)在溶液中加入中性盐使生物大分子沉淀析出的过程称为“盐析”。
除了蛋白质和酶以外,多肽、多糖和核酸等都可以用盐析法进行沉淀分离。
盐析法应用最广的还是在蛋白质领域,已有八十多年的历史,其突出的优点是:①成本低,不需要特别昂贵的设备。
②操作简单、安全。
③对许多生物活性物质具有稳定作用。
⑴中性盐沉淀蛋白质的基本原理蛋白质和酶均易溶于水,因为该分子的-COOH、-NH2和-OH都是亲水基团,这些基团与极性水分子相互作用形成水化层,包围于蛋白质分子周围形成1nm~100nm颗粒的亲水胶体,削弱了蛋白质分子之间的作用力,蛋白质分子表面极性基团越多,水化层越厚,蛋白质分子与溶剂分子之间的亲和力越大,因而溶解度也越大。
亲水胶体在水中的稳定因素有两个:即电荷和水膜。
因为中性盐的亲水性大于蛋白质和酶分子的亲水性,所以加入大量中性盐后,夺走了水分子,破坏了水膜,暴露出疏水区域,同时又中和了电荷,破坏了亲水胶体,蛋白质分子即形成沉淀。
⑵中性盐的选择常用的中性盐中最重要的是(NH4)2SO4,因为它与其他常用盐类相比有十分突出的优点:(1)溶解度大:尤其是在低温时仍有相当高的溶解度,这是其他盐类所不具备的。
由于酶和各种蛋白质通常是在低温下稳定,因而盐析操作也要求在低温下(0~4℃)进行。
由下表可以看到,硫铵在0℃时的溶解度,远远高于其它盐类:(2)几种盐在不同温度下的溶解度(克/100毫升水)0℃20℃80℃100 ℃(NH4)2SO4 70.6 75.4 95.3 103Na2SO4 4.9 18.9 43.3 42.2NaH2PO4 1.6 7.8 93.8 101。
盐析法沉淀蛋白质的原理
1.盐析法沉淀蛋白质的定义
蛋白质在水溶液中的溶解度是由蛋白质周围亲水基团与水形成水化膜的程度,以及蛋白质分子带有电荷的情况决定的。
当用中性盐加入蛋白质溶液,中性盐对水分子的亲和力大于蛋白质,于是蛋白质分子周围的水化膜层减弱乃至消失。
同时,中性盐加入蛋白质溶液后,由于离子强度发生改变,蛋白质表面电荷大量被中和,更加导致蛋白溶解度降低,使蛋白质分子之间聚集而沉淀。
这也就是我们所说的盐析,具体而言,指的就是蛋白质水溶液中加入中性盐,随着盐浓度增大而使蛋白质沉淀出来的现象。
中性盐是强电解质,溶解度又大,在蛋白质溶液中,一方面与蛋白质争夺水分子,破坏蛋白质胶体颗粒表面的水膜;另一方面又大量中和蛋白质颗粒上的电荷,从而使水中蛋白质颗粒积聚而沉淀析出。
2. 盐析法沉淀蛋白质的原理一:破坏了水化层
在高浓度的中性盐溶液中,由于盐离子亲水性比蛋白质强,与蛋白质胶粒争夺与水结合,破坏了蛋白质的水化层。
在高浓度的中性盐溶液中,由于蛋白质和盐离子对溶液中水分子都有吸引力,产生与水化合现象,但它们之间有竞争作用,当大量中性盐加入时,使得盐解离产生的离子争夺了溶液中大部分自由水,从而破坏蛋白质的水化作用,引起蛋白质溶解度降低,故从溶液中沉淀出来。
3.盐析法沉淀蛋白质的原理二:破坏了电荷
由于盐是强电解质,解离作用强,盐的解离可抑制蛋白质弱电解质的解离,使蛋白质带电荷减少,更容易聚集析出。
4.盐析法的应用:
盐析法简单方便,可用于蛋白质抗原的粗提、丙种球蛋白的提取、蛋白质的浓缩等。
盐析法提纯的抗原浓度不高,只用于抗原的初步纯化。
蛋白质沉淀反应实验报告
一、实验目的1. 理解蛋白质沉淀反应的基本原理。
2. 掌握常用的蛋白质沉淀方法。
3. 分析蛋白质沉淀反应的影响因素。
4. 学习蛋白质沉淀反应在生物科学中的应用。
二、实验原理蛋白质沉淀反应是指在一定条件下,蛋白质从溶液中析出的现象。
蛋白质沉淀反应的原因主要有两种:一是破坏蛋白质的水化膜,二是中和蛋白质所带的电荷。
当蛋白质的水化膜被破坏或电荷被中和时,蛋白质颗粒之间的相互排斥力减弱,导致蛋白质颗粒聚集形成沉淀。
蛋白质沉淀反应在生物科学中具有广泛的应用,如蛋白质的分离、纯化、定量分析等。
三、实验材料1. 蛋白质溶液:鸡蛋清溶液、牛奶蛋白质溶液等。
2. 沉淀剂:硫酸铵、硫酸钠、氯化钠、乙醇、甲醇、氯仿等。
3. 实验仪器:试管、移液管、滴管、pH计、离心机等。
四、实验方法1. 盐析法:向蛋白质溶液中加入适量的硫酸铵,观察蛋白质沉淀现象。
2. 低温沉淀法:将蛋白质溶液置于低温条件下,观察蛋白质沉淀现象。
3. 有机溶剂沉淀法:向蛋白质溶液中加入适量的乙醇或甲醇,观察蛋白质沉淀现象。
4. 重金属盐沉淀法:向蛋白质溶液中加入适量的重金属盐(如氯化汞),观察蛋白质沉淀现象。
五、实验步骤1. 准备蛋白质溶液:取鸡蛋清溶液或牛奶蛋白质溶液,用蒸馏水稀释至一定浓度。
2. 盐析法:向蛋白质溶液中加入适量的硫酸铵,观察蛋白质沉淀现象。
3. 低温沉淀法:将蛋白质溶液置于4℃低温条件下,观察蛋白质沉淀现象。
4. 有机溶剂沉淀法:向蛋白质溶液中加入适量的乙醇或甲醇,观察蛋白质沉淀现象。
5. 重金属盐沉淀法:向蛋白质溶液中加入适量的重金属盐(如氯化汞),观察蛋白质沉淀现象。
6. 记录实验结果,分析沉淀现象。
六、实验结果与分析1. 盐析法:向蛋白质溶液中加入硫酸铵后,观察到蛋白质沉淀现象。
这是因为硫酸铵破坏了蛋白质的水化膜,同时中和了蛋白质所带的电荷,导致蛋白质颗粒聚集形成沉淀。
2. 低温沉淀法:将蛋白质溶液置于4℃低温条件下,观察到蛋白质沉淀现象。
蛋白质的沉淀反应实验报告
蛋白质的沉淀反应实验报告一、实验目的1、掌握几种常用的使蛋白质沉淀的方法。
2、理解蛋白质沉淀的原理和应用。
二、实验原理蛋白质是由氨基酸通过肽键连接而成的大分子化合物。
在一定条件下,蛋白质分子会发生沉淀现象。
蛋白质沉淀的原因主要有以下几种:1、盐析:在蛋白质溶液中加入中性盐,如硫酸铵、氯化钠等,随着盐浓度的增加,蛋白质的溶解度逐渐降低而沉淀析出。
这是因为中性盐会破坏蛋白质分子表面的水化膜,并中和蛋白质分子所带的电荷,从而使其沉淀。
盐析沉淀的蛋白质一般不变性,经透析或超滤等方法除去盐后,蛋白质仍能恢复其原有的溶解性和生物活性。
2、有机溶剂沉淀:向蛋白质溶液中加入一定量的有机溶剂,如乙醇、丙酮等,可使蛋白质沉淀。
这是因为有机溶剂能降低溶液的介电常数,增加蛋白质分子之间的静电引力,同时还能破坏蛋白质分子的水化膜,导致蛋白质沉淀。
有机溶剂沉淀的蛋白质往往会发生变性,失去其原有的生物活性。
3、重金属盐沉淀:蛋白质在碱性溶液中可与重金属离子,如汞离子、铅离子等结合形成不溶性的盐而沉淀。
这种沉淀反应是由于重金属离子与蛋白质分子中的巯基、羧基等基团结合,从而破坏了蛋白质的结构,导致其沉淀。
重金属盐沉淀的蛋白质通常会发生变性。
4、生物碱试剂沉淀:生物碱试剂,如苦味酸、鞣酸等,能与蛋白质分子中的碱性基团结合而沉淀。
这种沉淀反应常用于定性和定量分析蛋白质。
三、实验材料与仪器1、实验材料蛋白质溶液(鸡蛋清稀释液)饱和硫酸铵溶液乙醇氯化汞溶液苦味酸溶液氢氧化钠溶液醋酸溶液2、实验仪器试管试管架滴管离心机四、实验步骤1、盐析沉淀取 2 支试管,分别加入 2mL 蛋白质溶液。
向其中一支试管中逐滴加入饱和硫酸铵溶液,边加边振荡,直至出现沉淀为止。
将另一支试管作为对照,观察现象。
2、有机溶剂沉淀取 2 支试管,分别加入 2mL 蛋白质溶液。
向其中一支试管中逐滴加入乙醇,边加边振荡,直至出现沉淀为止。
将另一支试管作为对照,观察现象。
蛋白质盐析实验报告
一、实验目的1. 了解蛋白质盐析的原理和过程。
2. 掌握蛋白质盐析实验的操作步骤。
3. 通过实验观察蛋白质盐析现象,验证盐析对蛋白质溶解度的影响。
二、实验原理蛋白质盐析是指在高浓度的中性盐溶液中,由于盐离子与蛋白质争夺水分子,破坏了蛋白质的水化层,导致蛋白质溶解度降低,从而从溶液中沉淀出来的现象。
实验中常用的盐析剂有硫酸铵、硫酸钠等。
三、实验材料与试剂1. 实验材料:鸡蛋清、硫酸铵、蒸馏水、试管、试管架、磁力搅拌器等。
2. 试剂:硫酸铵饱和溶液、蒸馏水。
四、实验步骤1. 取一个干净的试管,加入2ml鸡蛋清溶液。
2. 向试管中加入2ml蒸馏水,充分混合。
3. 向试管中加入1ml硫酸铵饱和溶液,用磁力搅拌器搅拌,观察蛋白质沉淀现象。
4. 继续加入硫酸铵饱和溶液,观察蛋白质沉淀量的变化。
5. 记录实验现象,包括沉淀的形态、颜色、溶解度等。
五、实验结果与分析1. 实验现象:随着硫酸铵饱和溶液的加入,蛋白质逐渐沉淀,形成白色絮状沉淀。
继续加入硫酸铵饱和溶液,沉淀量逐渐增多,但沉淀的形态和颜色没有明显变化。
2. 分析:蛋白质盐析现象的发生是由于硫酸铵饱和溶液中的盐离子与蛋白质争夺水分子,破坏了蛋白质的水化层,导致蛋白质溶解度降低。
实验结果验证了盐析对蛋白质溶解度的影响。
六、实验结论1. 盐析是蛋白质分离纯化的一种常用方法,通过调节盐浓度,可以使蛋白质从溶液中沉淀出来。
2. 盐析过程中,盐离子与蛋白质争夺水分子,破坏蛋白质的水化层,导致蛋白质溶解度降低。
3. 实验结果验证了盐析对蛋白质溶解度的影响,为蛋白质分离纯化提供了理论依据。
七、实验注意事项1. 实验过程中应严格控制硫酸铵饱和溶液的加入量,以免影响实验结果。
2. 实验操作要规范,避免污染。
3. 实验过程中要注意观察现象,及时记录实验数据。
八、实验拓展1. 探究不同盐离子对蛋白质盐析的影响。
2. 研究蛋白质盐析过程中,盐浓度与蛋白质沉淀量的关系。
3. 利用蛋白质盐析技术进行蛋白质分离纯化实验。
盐析反应实验报告
1. 了解盐析反应的基本原理和过程。
2. 掌握盐析反应在蛋白质分离纯化中的应用。
3. 分析盐析反应的影响因素,如盐的种类、浓度、pH值等。
二、实验原理盐析反应是指在中性或碱性条件下,通过加入一定浓度的盐溶液,使蛋白质溶解度降低,从而实现蛋白质的沉淀分离。
蛋白质在盐溶液中的溶解度与其所带电荷有关,当盐溶液中的离子浓度增大时,蛋白质表面电荷被中和,溶解度降低,导致蛋白质沉淀。
三、实验材料与仪器1. 实验材料:- 牛血清白蛋白(BSA)- NaCl溶液(0.1mol/L、0.5mol/L、1.0mol/L、1.5mol/L)- Tris-HCl缓冲液(pH 7.0)- 磁力搅拌器- 移液器- 离心机- 超净工作台- pH计- 紫外-可见分光光度计2. 实验试剂:- BSA标准品- 标准NaCl溶液- Tris-HCl标准溶液1. 配制不同浓度的NaCl溶液:将NaCl标准品溶解于Tris-HCl缓冲液中,配制0.1mol/L、0.5mol/L、1.0mol/L、1.5mol/L的NaCl溶液。
2. 准备蛋白质溶液:将BSA标准品溶解于Tris-HCl缓冲液中,配制成一定浓度的蛋白质溶液。
3. 测定蛋白质浓度:使用紫外-可见分光光度计测定蛋白质溶液的吸光度,计算蛋白质浓度。
4. 进行盐析实验:将不同浓度的NaCl溶液分别加入蛋白质溶液中,搅拌混合,观察蛋白质沉淀情况。
5. 离心分离:将混合液离心,收集沉淀,测量沉淀质量。
6. 沉淀复溶实验:将沉淀用Tris-HCl缓冲液洗涤,重新溶解,观察蛋白质是否复溶。
7. 记录实验数据,绘制盐析曲线。
五、实验结果与分析1. 实验结果:- 随着NaCl浓度的增加,蛋白质沉淀量逐渐增多。
- 在NaCl浓度为0.5mol/L时,蛋白质沉淀量最大。
- 在沉淀复溶实验中,蛋白质可以完全复溶。
2. 实验分析:- 盐析反应受盐的种类、浓度、pH值等因素影响。
- NaCl浓度对蛋白质沉淀影响显著,当NaCl浓度达到一定值时,蛋白质溶解度降低,发生沉淀。
盐析沉淀蛋白实验报告
一、实验目的1. 了解盐析沉淀蛋白质的原理和方法。
2. 掌握盐析沉淀蛋白质的实验操作步骤。
3. 分析盐析沉淀蛋白质的影响因素。
二、实验原理盐析沉淀蛋白质是一种利用中性盐溶液降低蛋白质溶解度的方法。
在蛋白质溶液中加入中性盐,随着盐浓度的增加,蛋白质溶解度降低,最终从溶液中沉淀析出。
盐析沉淀蛋白质的原理如下:1. 中性盐与蛋白质争夺水分子,破坏蛋白质表面的水化膜,降低蛋白质溶解度。
2. 中性盐中和蛋白质表面的电荷,降低蛋白质之间的静电斥力,使蛋白质分子聚集,从而沉淀。
三、实验材料与仪器1. 实验材料:- 蛋白质溶液(如鸡蛋清、牛奶等)- 中性盐(如硫酸铵、硫酸钠、氯化钠等)- 双缩脲试剂- 滤纸- 离心机- 移液管- 试管- 恒温水浴锅2. 实验仪器:- 电子天平- 移液器- 烧杯- 酒精灯- 烧杯夹- 铁架台四、实验步骤1. 准备蛋白质溶液:取一定量的蛋白质溶液,加入适量的中性盐,充分搅拌,使中性盐溶解。
2. 盐析沉淀:将蛋白质溶液置于恒温水浴锅中,加热至一定温度(如60℃),保温一段时间(如30分钟),使蛋白质充分沉淀。
3. 过滤:将保温后的蛋白质溶液用滤纸过滤,收集沉淀。
4. 洗涤:用蒸馏水冲洗沉淀,去除未沉淀的杂质。
5. 干燥:将沉淀置于干燥器中,干燥至恒重。
6. 检测:取一定量的沉淀,加入双缩脲试剂,观察颜色变化,判断蛋白质的存在。
五、实验结果与分析1. 实验结果:在实验过程中,蛋白质溶液逐渐出现沉淀,沉淀物呈白色或乳白色。
通过双缩脲试剂检测,沉淀物中存在蛋白质。
2. 实验分析:- 盐析沉淀效果与中性盐的种类、浓度、温度等因素有关。
实验结果表明,硫酸铵、硫酸钠、氯化钠等中性盐均能有效沉淀蛋白质。
- 盐析沉淀效果与蛋白质溶液的浓度有关。
蛋白质溶液浓度越高,盐析沉淀效果越好。
- 盐析沉淀效果与保温时间有关。
保温时间越长,蛋白质沉淀效果越好。
六、实验结论本实验成功实现了蛋白质的盐析沉淀,验证了盐析沉淀蛋白质的原理和方法。
蛋白盐析实验步骤及注意事项
蛋白盐析实验步骤及注意事项蛋白盐析是一种用于分离和纯化蛋白质的实验方法。
下面是蛋白盐析实验的步骤及注意事项:步骤一:样品制备1.首先,准备蛋白样品。
可以从细胞裂解物、组织提取物或培养物中获取蛋白样品。
2.制备适量的样品溶液,添加必要的缓冲剂,以调节溶液pH值,并使其适应盐析条件。
步骤二:筛选适宜的沉淀剂1.准备一系列不同盐浓度的盐溶液。
常用的盐包括氯化铵、硫酸铵等。
2.在实验过程中,可以通过比较不同盐溶液对蛋白沉淀效果的差异来确定最适宜的沉淀剂。
步骤三:盐析实验1.向样品溶液中加入适量的盐溶液,使盐浓度逐渐增加。
2.搅拌样品溶液,促进蛋白质和盐的相互作用。
3.观察样品的混浊度变化。
盐的加入会引起蛋白质沉淀,形成白色沉淀物。
4.根据样品中蛋白质的特性调整盐浓度,以达到最佳分离效果。
步骤四:沉淀物的收集1.当混浊度降低到一定程度时,停止盐的加入。
2.用离心机将样品离心,使蛋白质沉淀于离心管底部。
3.倒掉上清液,保留沉淀物。
步骤五:沉淀物的洗涤1.向沉淀物中加入适量的洗涤缓冲液,搅拌,让沉淀物重新悬浮。
2.离心样品,倒掉液体,保留沉淀物。
3.重复上述洗涤步骤,以去除残留的盐和杂质。
步骤六:沉淀物的溶解1.向沉淀物中加入适量的溶解缓冲液,用于溶解蛋白质。
2.搅拌样品溶液,在适当的温度和时间下,使蛋白质完全溶解。
步骤七:纯化蛋白质1.将溶解的蛋白质样品进行进一步的纯化方法,如色谱法、电泳法等。
注意事项:1.在整个实验过程中,应注意实验室的清洁卫生,防止外源性污染对结果的影响。
2.操作过程中应严格遵守无菌技术,以防细菌污染。
3.在制备样品溶液时,要正确配制缓冲液,以保持所需的pH值。
4.盐析实验过程中,应密切观察样品的混浊度变化,并根据需要调整盐浓度。
5.沉淀物的收集和洗涤过程应注意操作的轻柔,以避免蛋白质丢失。
6.在沉淀物的溶解过程中,可以适当调整溶解缓冲液的温度和时间,以获得最佳的溶解效果。
7.在进行蛋白质纯化时,可以根据需要选择合适的纯化方法,以去除杂质并提高纯度。
盐析沉淀实验报告
1. 了解盐析沉淀的原理及其在蛋白质分离中的应用。
2. 掌握盐析沉淀实验的操作步骤和注意事项。
3. 分析实验结果,验证盐析沉淀的效果。
二、实验原理盐析沉淀是一种利用盐离子与蛋白质分子争夺水分子,降低蛋白质溶解度的方法。
当向蛋白质溶液中加入一定量的中性盐(如硫酸铵、氯化钠等)时,盐离子与蛋白质分子表面的电荷发生中和,破坏了蛋白质表面的水化膜,使蛋白质溶解度降低,从而发生沉淀。
三、实验材料与仪器1. 实验材料:- 牛血清白蛋白(BSA)溶液- 硫酸铵- 氯化钠- 蒸馏水- pH计- 离心机- 移液器- 试管2. 实验仪器:- 烧杯- 电子天平- 磁力搅拌器- 显微镜1. 准备实验材料:称取一定量的硫酸铵和氯化钠,分别配制成不同浓度的溶液。
2. 准备蛋白质溶液:取一定量的BSA溶液,用pH计测定其pH值,调整至中性。
3. 进行盐析沉淀实验:a. 将BSA溶液分为三份,分别加入不同浓度的硫酸铵溶液。
b. 将BSA溶液分别加入不同浓度的氯化钠溶液。
c. 将三份溶液置于磁力搅拌器上,搅拌30分钟。
d. 将溶液离心,收集沉淀。
4. 观察并记录实验现象:a. 观察溶液的颜色变化、沉淀的形成情况。
b. 使用显微镜观察沉淀的形态。
5. 分析实验结果。
五、实验结果与分析1. 实验现象:a. 随着硫酸铵浓度的增加,BSA溶液的颜色逐渐变浅,沉淀逐渐增多。
b. 随着氯化钠浓度的增加,BSA溶液的颜色变化不明显,沉淀逐渐增多。
c. 在硫酸铵浓度为2M时,沉淀最为明显,溶液颜色变浅。
2. 结果分析:a. 盐析沉淀的效果与盐的浓度有关,浓度越高,沉淀效果越好。
b. 硫酸铵对BSA的沉淀效果优于氯化钠,可能是由于硫酸铵的离子强度较高,对蛋白质的沉淀作用更强。
c. 在实验过程中,溶液的颜色变化与沉淀的形成密切相关,颜色越浅,沉淀越多。
六、实验结论通过本实验,我们验证了盐析沉淀的原理及其在蛋白质分离中的应用。
实验结果表明,盐析沉淀是一种简单、有效的蛋白质分离方法,可以用于实验室和工业生产中的蛋白质提取和纯化。
盐析沉淀法纯化血浆中的免疫球蛋白
实训4-1盐析沉淀法纯化血浆中的免疫球蛋白【实训目的】1、掌握盐析的原理。
2、掌握盐析的操作技术。
【实训原理】其原理是蛋白质在高浓度的盐溶液中,随盐浓度的逐渐增高,蛋白质表面的电荷被中和,水化膜被破坏,蛋白质分子相互聚集而从溶液中沉淀析出。
【实训设备、材料和试剂】1.器材离心机2.试剂血浆、磷酸盐缓冲液(0.2mol/L,PH8.0)、Na2SO4。
【实训过程】1.血浆清蛋白与球蛋白分离①取血浆10ml置于100ml烧杯中,加磷酸盐缓冲液10ml搅拌10min。
②在搅拌下,慢慢加3.6g Na2SO4使终浓度达到18%。
③加完Na2SO4后继续搅拌20-30 min以充分沉淀蛋白质。
④3500r/min离心20min,弃去上清液(主要含清蛋白),沉淀中含有各种球蛋白。
2.IgG的分离①用8ml磷酸盐缓冲液溶解上述沉淀中的各种球蛋白,并转移到50ml烧杯中搅拌20 min. ②3500r/min离心10-20min,取上清液(除杂质)。
③上述上清液中缓慢加入0.96g Na2SO4,使最终浓度达到12%,搅拌20min。
④3500r/min离心10-20min,弃去上清液。
⑤沉淀溶解于4ml缓冲液,搅拌20 min.⑥3500r/min离心10-20min,取上清液。
⑦上清液中缓慢加入0.48g Na2SO4,使最终浓度达到12%,搅拌20min。
⑧3500r/min离心10-20min,弃去上清液(主要含α-球蛋白和β-球蛋白)。
沉淀主要是IgG。
【思考题】1、盐析产物IgG中含有少量的Na2SO4,如何除去?2、如何测定盐析产物IgG的含量?。
硫酸铵盐析法沉淀蛋白质
硫酸铵盐析法沉淀蛋白质
硫酸铵盐析法是一种分离纯化蛋白质的常用方法,它是利用硫酸铵的沉淀能力将蛋白质从溶液中分离出来。
本文将详细介绍硫酸铵盐析法的原理、步骤和注意事项。
一、硫酸铵盐析法的原理
硫酸铵是一种常用的沉淀剂,它在水中溶解度随温度的升高而增加。
利用这个特性,可以通过逐渐加入硫酸铵,使蛋白质逐渐从水溶液转移到硫酸铵溶液中,最终沉淀出来。
硫酸铵盐析法的原理是蛋白质和硫酸铵形成复合物,使溶液中蛋白质的溶解度降低,从而沉淀出来。
二、硫酸铵盐析法的步骤
1.制备蛋白质溶液:将需要分离纯化的蛋白质加入缓冲液中,使其溶解。
2.加入硫酸铵:逐渐加入一定比例的硫酸铵至蛋白质溶液中,搅拌均匀。
3.离心:将混合液离心,使蛋白质沉淀。
4.洗涤:用冷硫酸铵水洗涤沉淀,去除杂质。
5.再溶解:用适量的缓冲液再次溶解沉淀的蛋白质。
三、硫酸铵盐析法的注意事项
1.硫酸铵的加入应逐渐进行,以免过饱和而导致蛋白质不完全沉淀。
2.离心速度和时间应根据所用离心机的不同而确定。
3.洗涤次数应足够多,以免残留的硫酸铵对蛋白质产生影响。
4.蛋白质的再溶解要充分,以保证蛋白质的活性和稳定性。
5.硫酸铵盐析法不能用于分离具有相似结构的蛋白质,因为它们的沉淀能力相似。
四、总结
硫酸铵盐析法是一种简单有效的蛋白质分离方法,适用于大多数蛋白质的纯化。
它的优点是操作简单,成本低廉,同时可以同时去除杂质和离子。
但是,硫酸铵盐析法也有其局限性,比如不能分离具有相似结构的蛋白质。
因此,在选择分离方法时,应根据实验要求和蛋白质的特性来确定最适合的方法。
硫酸铵盐析法沉淀蛋白质
硫酸铵盐析法沉淀蛋白质硫酸铵盐析法是一种常用的蛋白质分离和富集方法。
下面是关于这种方法的相关参考内容。
硫酸铵盐析法是一种重要的蛋白质分离和纯化方法,可以根据蛋白质在不同硫酸铵饱和度下的溶解度差异来实现目标蛋白质的分离和富集。
该方法不仅简单易行,而且能够得到相对纯度较高的蛋白质制备样品。
硫酸铵盐析法在生物化学、分子生物学和生物制药等领域得到了广泛应用。
硫酸铵盐析法的步骤主要包括以下几个方面:1. 配制硫酸铵溶液:精确称量所需分析纯硫酸铵,加入适量的去离子水,搅拌溶解,制备成不同浓度的硫酸铵溶液,通常可以利用浓度梯度来进行控制。
2. 样品溶解:将目标蛋白质样品用适量的缓冲液溶解,以达到适宜的溶解浓度。
3. 硫酸铵盐析:将步骤2中的蛋白质样品滴加至已配制好的硫酸铵溶液中,滴加时需充分混匀,待溶液静置后观察,并进行适当的调整,使得蛋白质快速沉淀。
常见的硫酸铵饱和度为20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%和90%。
4. 沉淀收集:将形成的蛋白质沉淀用离心机进行离心分离,收集上清液和沉淀,并用冷盐溶液或冷酸淋洗沉淀,以去除残存的盐类和杂质。
5. 蛋白质重悬:将沉淀用适量的缓冲液重悬,使其再溶解。
6. 蛋白质纯化:可以根据需要选择适当的纯化方法对蛋白质进行进一步纯化,如色谱层析、电泳分离等。
除了硫酸铵盐析法,还有一些其他常见的蛋白质分离和富集方法,包括酒精沉淀法、酸沉淀法、离子交换层析和亲和层析等。
这些方法在不同的研究领域和实验目的下都有其适用性和局限性。
综上所述,硫酸铵盐析法是一种简单易行、高效可靠的蛋白质分离和富集方法。
通过控制不同硫酸铵饱和度下的溶解度差异,可以实现目标蛋白质的纯化和富集。
这种方法在生物化学、分子生物学和生物制药等领域得到了广泛应用,为蛋白质研究提供了重要的技术支持。
参考文献:1. Bommarius AS, Blum JK, Abrahamson MJ, et al. "Effects of ammonium sulfate on the heat activation of Bacillus caldovelox glutamate dehydrogenase." Biochimica et Biophysica Acta (BBA)- Protein Structure and Molecular Enzymology. 1990, 1039(1): 45-50.2. Hu Z, Hong P, Domigan L, et al. "Optimization of condition for the isolation of canola proteins by ammonium sulfate precipitation." J. Food Process. Preserv. 1997, 21(4): 335-348.3. Laemmli UK. "Cleavage of structural proteins during the assembly of the head of bacteriophage T4." Nature. 1970,227(5259): 680-685.4. Pierce Biochemicals. Protein Precipitation with Ammonium Sulfate, Technical Bulletin. Pierce Biochemicals, 2020.。
实验 五 蛋白质纯化--盐析沉淀法
三 操作步骤
(6)将离心管置于快速干燥器中干燥30分钟; (7)向离心管中添加100µISDS-PAቤተ መጻሕፍቲ ባይዱE上样缓冲液悬 浮沉淀后,在沸水浴中煮沸3分钟,取出置-20℃冰箱 中备用; (8)制备SDS-聚丙烯酰胺凝胶;按下列上样顺序向 加样孔中添加10µl 样品: 样孔 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 包涵体样20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 包涵 体 空白对照 电泳分离后,染色、脱色、观察目的蛋白质出现在何 种浓度的(NH4)2SO4盐析样孔中,以确定最佳的 盐析条件。
三 操作步骤
2 盐析
(1)将50ml细胞裂解液置于100ml烧杯中,加入搅拌磁棒后放 置在磁力搅拌器上 (2)在搅拌状态下缓缓加入研细的(NH4)2SO4末至最佳饱和 度之前的一级饱和度,静置2小时后,离心得上清 (3)在搅拌下向上清中添加研细的(NH4)2SO4粉末,使终浓 度达最佳饱和度,静置2小时后离心收集目的蛋白沉淀 (4)将沉淀的蛋白质溶解于尽量小体积的磷酸盐缓冲的生理盐 水中,用Bradford试剂测定蛋白质浓度后,置-20℃冰箱中保存 备用。
一 实验原理
盐析的一般操作步骤是,选择一定浓度 范围的盐溶液(如0-25%饱和度的硫酸 铵)使部分杂质呈“盐析”状态从溶液 中沉淀出来,经离心法去除。而目的蛋 白质呈盐溶状态,存在于上清中。增加 盐浓度(如25-60%饱和度的NH4SO4) 使目的蛋白质呈盐析状态,而从溶液中 分离出来。
二 实验试剂
三 操作步骤
(3)分别向上述装有(NH4)2SO4粉末的离心管中 添加0.5ml细胞裂解液,充分振荡使(NH4)2SO4溶 解后,在室温下静置2小时; (4)将离心管放置于离心机中,以1000转/分转速离 心5分钟后,倾去上清,倒立离心管,以便尽可能多 地去除上清; (5)添加0.5ml蒸馏水及8µl30%三氯乙酸混匀,静置 10分钟后,离心,尽量去除上清;(因此步会造成蛋白质 不溶影响后续工作,所以省略)
实验 五 蛋白质纯化--盐析沉淀法
四 思考题
1. 为提高蛋白质盐析分离效率,应采取哪些 措施? 2.为测定用硫酸铵盐析法分离某种蛋白质的 最佳硫酸铵浓度,除采用本讲义设计的操作 程序之外,请你设计另一种工作程序测定盐 析目的蛋白质的硫酸铵最佳浓度,并指出两 种方法的优缺点。 3 请你计算25℃时60%饱和度的硫酸铵溶液的 离子强度。
大肠杆菌BL21(DE3)pGEX-6p细胞裂解液,由上一 实验提供 分析纯硫酸铵:用干净的磁研钵研成细粉末。 30%三氯乙酸, SDS-PAGE所需试剂
三 操作步骤
1 盐析曲线的测定 对于一求知盐析特性的蛋白质来说,用盐析 作为一纯化步骤时,应首先用实验确定使此 种蛋白质盐析沉淀出来的最佳饱和度,其测 定方法如下: (1)取7支微量离心管,用记号笔在管帽 上标记20%、30%、40%、50%、60%、70% 和80%; (2)以上述离心管作容器分别称取磨细的硫 酸铵晶体末0.057克、0.088克、0.122克、 0.156克、0159克、0.235克和0.281克;
一 实验原理
盐析的一般操作步骤是,选择一定浓度 范围的盐溶液(如0-25%饱和度的硫酸 铵)使部分杂质呈“盐析”状态从溶液 中沉淀出来,经离心法去除。而目的蛋 白质呈盐溶状态,存在于上清中。增加 盐浓度(如25-60%饱和度的NH4SO4) 使目的蛋白质呈盐析状态,而从溶液中 分离出来。
二 实验试剂
实验 五 蛋白质纯化--盐析沉淀法 蛋白质纯化--盐析沉淀法 --
一 实验原理
蛋白质在稀盐溶液中,其溶解度会随盐浓度的升高而 增加,此种现象被称作盐溶。但是当盐的浓度继续增 高时,蛋白质的溶解度又以不同程度地下降并先后从 溶液中析出,此种现象被称为盐析。 上述现象 是由于蛋白质分子中极性基团之间存在静电 力。在低盐浓度下,蛋白质分子中极性基团之间的静 电力受盐离子的影响而被消除,蛋白质在水中的极性 基团的电荷被中和,水化膜被破坏,于是蛋白质分子 之间相互聚集并从溶液中析出。盐析法就是根据不同 蛋白质在一定浓度的盐溶液中溶解度降低程度的不同 而达到彼此 Nhomakorabea离的方法。
沉淀反应盐析实验报告
1. 理解盐析反应的原理及其在蛋白质沉淀中的应用。
2. 掌握盐析实验的操作步骤和观察方法。
3. 通过实验验证盐析反应的可逆性及其对蛋白质性质的影响。
二、实验原理盐析反应是指蛋白质在高浓度盐溶液中溶解度下降,导致蛋白质从溶液中沉淀析出的过程。
这一现象主要与以下两个因素有关:1. 蛋白质分子被浓盐脱水,使其溶解度降低。
2. 蛋白质分子所带电荷被中和,降低其溶解度。
盐析反应是一个可逆过程,通过透析或用水稀释,可以使沉淀的蛋白质重新溶解。
不同的蛋白质对盐析反应的敏感性不同,分子量大的蛋白质(如球蛋白)比分子量小的蛋白质(如清蛋白)更容易析出。
三、实验材料1. 5%卵清蛋白溶液(自制)2. 硫酸铵3. 10%氢氧化钠溶液4. 1%硫酸铜溶液5. 试管、移液管、烧杯、滤纸等四、实验步骤1. 取5%卵清蛋白溶液5ml于试管中。
2. 向试管中加入等量的饱和硫酸铵溶液,混匀。
3. 静置数分钟,观察蛋白质是否沉淀。
4. 倒出少量浑浊沉淀,加入少量水,观察沉淀是否溶解。
5. 将管内容物过滤,取滤液进行双缩脲反应,检查滤液中是否仍有蛋白质存在。
1. 加入饱和硫酸铵溶液后,溶液中出现白色浑浊,表明蛋白质发生沉淀。
2. 将沉淀倒出后加入少量水,沉淀溶解,表明盐析反应是可逆的。
3. 双缩脲反应结果表明,滤液中仍有蛋白质存在,说明沉淀的蛋白质并未变性。
六、实验结果分析1. 盐析反应使蛋白质从溶液中沉淀析出,原理是蛋白质分子被浓盐脱水,使其溶解度降低。
2. 盐析反应是可逆的,通过透析或用水稀释,可以使沉淀的蛋白质重新溶解。
3. 盐析反应对蛋白质的性质影响较小,沉淀的蛋白质并未变性。
七、实验结论通过本实验,我们掌握了盐析反应的原理和操作方法,验证了盐析反应的可逆性及其对蛋白质性质的影响。
实验结果表明,盐析反应是一种有效的蛋白质沉淀方法,在蛋白质的分离、纯化和分析等领域具有广泛的应用前景。
八、实验思考题1. 盐析反应的原理是什么?2. 盐析反应对蛋白质的性质有何影响?3. 如何验证盐析反应的可逆性?4. 盐析反应在蛋白质分离、纯化和分析中的应用有哪些?九、实验注意事项1. 实验过程中要控制好硫酸铵的加入量,避免加入过多导致蛋白质变性。
生物化学实验蛋白质沉淀反应与盐析作用解析
生物化学实验_蛋白质沉淀反应与盐析作用_解析生物化学实验:蛋白质沉淀反应与盐析作用一、引言蛋白质是生物体内的重要分子,其性质和功能对于生物的生命活动具有重要意义。
在生物化学实验中,蛋白质的沉淀反应和盐析作用是常见的实验技术,用于分离、纯化和鉴定蛋白质。
本实验旨在让学生了解和掌握蛋白质沉淀反应和盐析作用的原理和方法。
二、实验原理1.蛋白质沉淀反应蛋白质沉淀反应是指通过改变某些条件(如pH、离子强度、温度等),使蛋白质分子之间或蛋白质分子与其它物质之间发生相互作用,从而导致蛋白质聚集的现象。
常见的蛋白质沉淀反应包括盐析、有机溶剂沉淀、等电点沉淀、重金属盐沉淀等。
2.盐析作用盐析作用是指在高浓度盐溶液中,蛋白质的溶解度降低,从而析出成沉淀的现象。
这种现象是由于高浓度盐溶液中的离子强度较高,导致蛋白质分子表面的电荷减少,进而减弱了蛋白质分子之间的相互作用,使蛋白质聚集成为沉淀。
三、实验材料与设备实验材料:牛血清蛋白(BSA)、硫酸铵、乙醇、苯酚、考马斯亮蓝G-250;实验设备:离心机、分光光度计、电子天平、容量瓶、三角瓶、滴管。
四、实验步骤1.蛋白质沉淀反应(1)在5个100mL的三角瓶中分别加入20mL 0.1M NaCl溶液,再分别加入5mg BSA,摇匀。
(2)向每个三角瓶中分别加入0.1M醋酸溶液或0.1M NaOH溶液,使溶液的pH分别为5、6、7、8、9。
(3)观察各瓶中溶液的颜色变化,记录沉淀出现的时间和数量。
(4)将各瓶中的溶液进行离心分离,收集沉淀。
用考马斯亮蓝G-250染色法测定各沉淀中蛋白质的质量。
2.盐析作用(1)将牛血清蛋白配制成0.05M的溶液,并分别加入不同浓度的硫酸铵溶液(如0M、0.1M、0.2M、0.3M、0.4M),充分摇匀。
(2)将各溶液放入离心机中,在3000rpm下离心30分钟,收集沉淀。
(3)分别用乙醇和苯酚处理各沉淀,测定各沉淀中蛋白质的质量。
五、实验结果与分析1.蛋白质沉淀反应结果与分析在不同pH值下,BSA的溶解度不同。
蛋白质盐析实验报告
蛋白质盐析实验报告一、引言蛋白质是生物体内重要的功能分子之一,具有多种生理活性,如酶活性、结构功能等。
研究蛋白质的结构与功能对于理解生命活动具有重要意义。
而蛋白质盐析是一种常用的分离和纯化蛋白质的方法,通过改变蛋白质与溶剂中离子浓度之间的平衡关系,使其发生沉淀,从而实现蛋白质的分离。
二、实验目的本实验旨在通过盐析方法分离纯化蛋白质,了解蛋白质溶液在不同离子浓度条件下的溶解性变化,探究蛋白质与溶液离子之间的相互作用机制,并验证盐析方法的分离效果。
三、实验步骤1. 实验前准备:准备好所需的蛋白质溶液、盐溶液和缓冲溶液,并将其调整至所需浓度。
同时准备好离心管、试管、移液管等实验用具。
2. 盐析实验操作:a. 取一系列试管,分别加入不同浓度的盐溶液,如氯化铵、硫酸铵等。
b. 向每个试管中加入相同体积的蛋白质溶液,并充分混匀。
c. 静置一段时间,观察是否出现蛋白质沉淀。
d. 将试管放入离心机中,以一定速度离心,使蛋白质沉淀到离心管底部。
e. 倒掉上清液,留下蛋白质沉淀。
f. 加入适量的缓冲溶液溶解蛋白质沉淀,得到纯化的蛋白质溶液。
四、实验结果与分析通过实验操作,观察到在不同离子浓度条件下,蛋白质溶液的溶解性发生变化。
当盐溶液浓度较低时,蛋白质溶液呈现较好的溶解状态,无明显沉淀现象;而当盐溶液浓度逐渐增加时,蛋白质溶液逐渐出现沉淀。
这是因为在高离子浓度条件下,离子与蛋白质分子之间的相互作用增强,导致蛋白质分子间的相互吸引力增大,进而发生沉淀现象。
通过离心操作,我们可以将蛋白质沉淀分离出来,从而实现蛋白质的纯化。
在离心过程中,蛋白质沉淀到离心管底部,上清液中则含有较少的蛋白质。
通过倒掉上清液,留下蛋白质沉淀,我们可以得到纯化的蛋白质溶液。
为了保持蛋白质的活性和稳定性,我们在溶解蛋白质沉淀时添加了适量的缓冲溶液。
五、实验总结蛋白质盐析实验是一种常用的蛋白质分离和纯化方法。
通过改变蛋白质与溶剂中离子浓度之间的平衡关系,实现了蛋白质的分离。
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!。
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实验四蛋白质纯化盐析沉淀法
【实验目的】
采用硫酸铵盐析法将日本血吸虫谷胱甘肽硫转移酶融合蛋白从大肠杆菌BL21(DE3)pGEX-NS53细胞裂解液中分离出来,使学生学习掌握制备细胞裂解液的技术和采用盐析法从中分离目的蛋白质的技术。
【实验原理】
用盐析法从成分复杂的蛋白质溶液(如细胞裂解液)中提取目的蛋白质是一种传统的目前仍被广泛使用的蛋白质分离纯化技术。
此种技术的工作原理如下:蛋白质在稀盐溶液中,其溶解度会随盐浓度的升高而增加,此种现象被称作盐溶。
但是当盐的浓度继续增高时,蛋白质的溶解度又以不同程度地下降并先后从溶液中析出,此种现象被称为盐析。
上述现象是由于蛋白质分子中极性基团之间存在静电力。
在低盐浓度下,蛋白质分子中极性基团之间的静电力受盐离子的影响而被消除,蛋白质在水中的极性基团的电荷被中和,水化膜被破坏,于是蛋白质分子之间相互聚集并从溶液中析出。
盐析法就是根据不同蛋白质在一定浓度的盐溶液中溶解度降低程度的不同而达到彼此分离的方法。
盐析的一般操作步骤是,选择一定浓度范围的盐溶液(如0-25%饱和度的硫酸铵)使部分杂质呈“盐析”状态从溶液中沉淀出来,经离心法去除。
而目的蛋白质呈盐溶状态,存在于上清中。
增加盐浓度(如25-60%饱和度的NH4SO4)使目的蛋白质呈盐析状态,而从溶液中分离出来。
在盐析时,蛋白质的溶解度与溶液中离子强度的关系,可用下式表示:S
lg = -Ks×I
S0
式中的S为蛋白质在离子强度为I的溶解度,S0蛋白质在纯水(离强度为0)中的溶解度;K S为盐析常数。
离子强度I可用下式表示:
I=1/2∑Z2
式中,M-溶液中各种离子克分子浓度
Z-各种离子所带的电荷数
在温度恒定时,S0对于某一种蛋白质在某一溶液中的溶解度是一个常数,lgS0也为一常数,以β代替,故式(1)可以改写为:
lgS= Ks×I (3)
β值主要与蛋白质的结构,盐离子的平均半径以及盐离子的电荷数有关,也受溶液中的氢离子浓度(PH值)和温度影响。
一般来说,蛋白质在某一盐溶液中的盐析系数--K S越大,盐析效果越好。
由于蛋白质含有许多亲水基团,需要在较高的I植下才能从溶液中析出。
由式(3)可以看出,在一定的温度和PH值下,改变盐的离子强度(I)可以把不同的蛋白质从溶液中沉淀出来。
此种方法称为“K S分段盐析法”,常用于蛋白质的初步提纯。
在一定的的I值下,改变温度及PH值,使蛋白质从溶液中沉淀出来,称为“β分段盐析法”,常用蛋白质纯化过程的后期,特别是某些蛋白质结晶析出时。
蛋白质盐析常用硫酸铵等中性盐。
硫酸铵因其溶解度大(25℃时的饱和硫酸铵溶液的摩尔浓度为4.1M,即767克/升,0℃时为3.9M,676克/升),温度系数小而被广泛使用。
硫酸铵价格便宜,不易引起蛋白质变性并具有稳定蛋白质的作用,分段效果比其他盐类好,废液可以作肥料,对环境无污染。
其缺点是,其NH+4对用凯氏定氮测定蛋白质含量有干扰,硫酸铵溶液的PH常在4.5-5.5之间,其缓冲能力比较差。
有时用硫酸钠.。
蛋白质盐析时,盐的浓度一般以饱和度表示,饱和溶液的饱和度定为100%。
用硫酸铵盐析时,溶液饱和度调度方法有三种,一是当蛋白质溶液体积不大,需调正的浓度不高时,可以向蛋白质溶液中添加饱和盐溶液。
另一种方法是向蛋白质溶液中直接添加磨碎的盐结晶粉末,此种方法用于需要的盐浓度高,而且蛋白质溶液体积不宜过分增加时。
第三种方法是将待盐析蛋白质的溶液装于透析装内对饱和硫酸铵进行透析,此法盐浓度变化比较连续平稳,不会出现局部过高现象。
但是盐析时需要测定盐的饱和度,过程复杂,较少应用。
采用方法一时,所需添加的饱和盐溶液的体积可按下式计算:
S2-S1
V=V0
1-S2
式中,V——饱和盐溶液的体积
V0——原溶液的体积
S1——原溶液的饱和度
S2——要达到的饱和度
采用第二种方法时,可从附表一中选择要达到某一浓度时所需添加的固体硫酸铵量。
影响蛋白质盐析的因素:
(1)蛋白质溶液中盐的浓度。
不同蛋白质的盐析要求盐的饱和度不同。
从成分复杂的蛋白质溶液中分离蛋白质时,盐的饱和度应由稀到浓渐次增加。
每出现一种蛋白质沉淀就应将其分离除去后,再继续增加盐的饱和度,使第二种蛋白质沉淀出来;
(2)蛋白质溶液的PH值。
在蛋白质的等电点时,蛋白质的溶解度最小而容易沉淀出来,因此盐析时应将PH值调节在目的蛋白质的等电点附近;
(3)蛋白质浓度。
在相同盐析条件下,蛋白质浓度越大越易被盐析沉淀。
但是浓度太高时,易使杂蛋白共沉淀;
(4)温度。
浓盐溶液对蛋白质有一定的保护作用,因此一般的盐析操作可以在室温下进行。
【实验器材】
100ml烧杯,50ml离心管,高速冷冻离心机,微量离心管(1.5ml)10支,聚丙烯酰胺凝胶电泳仪一台,1ml,200μl,20μl移液器各1把,1ml,200μl和20μl枪各1支,微量离心管支架,磁力搅拌器及搅拌磁棒。
【实验材料】
1.大肠杆菌BL21(DE3)pGEXNS53细胞裂解液,由上一实验提供
2.分析纯硫酸铵:用干净的磁研钵研成细粉末。
3.30%三氯乙酸
4.SDS-PAGE所需试剂
【实验方法】
1.盐析曲线的测定
对于一求知盐析特性的蛋白质来说,用盐析作为一纯化步骤时,应首先用实验确定使此种蛋白质盐析沉淀出来的最佳饱和度,其测定方法如下:(1)取7支微量离心管,用记号笔在管帽上标记20%、30%、40%、50%、60%、70%和80%;
(2)以上述离心管作容器分别称取磨细的硫酸铵晶体末0.057克、0.088克、0.122克、0.156克、0159克、0.235克和0.281克;
(3)分别向上述装有(NH4)2SO4粉末的离心管中添加0.5ml细胞裂解液,充分振荡使(NH4)2SO4溶解后,在室温下静置2小时;
(4)将离心管放置于离心机中,以1000转/分转速离心5分钟后,倾去上清,倒立离心管,以便尽可能多地去除上清;
(5)添加0.5ml蒸馏水及8μl30%三氯乙酸混匀,静置10分钟后,离心,尽量去除上清;(因此步会造成蛋白质不溶影响后续工作,所以省略)
(6)将离心管置于快速干燥器中干燥30分钟;
(7)向离心管中添加100μISDS-PAGE上样缓冲液悬浮沉淀后,在沸水浴中煮沸3分钟,取出置-20℃冰箱中备用;
(8)制备SDS-聚丙烯酰胺凝胶;按下列上样顺序向加样孔中添加10μl 样品:样孔 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
包涵体样20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 包涵体空白对照
电泳分离后,染色、脱色、观察目的蛋白质出现在何种浓度的(NH4)2SO4盐析样孔中,以确定最佳的盐析条件。
2.盐析
(1)将50ml细胞裂解液置于100ml烧杯中,加入搅拌磁棒后放置在磁力搅拌器上
(2)在搅拌状态下缓缓加入研细的(NH
4)
2
SO
4
末至最佳饱和度之前的一级饱
和度,静置2小时后,离心得上清
(3)在搅拌下向上清中添加研细的(NH
4)
2
SO
4
粉末,使终浓度达最佳饱和度,
静置2小时后离心收集目的蛋白沉淀
(4)将沉淀的蛋白质溶解于尽量小体积的磷酸盐缓冲的生理盐水中,用Bradford试剂测定蛋白质浓度后,置-20℃冰箱中保存备用。
【思考题】
1. 为提高蛋白质盐析分离效率,应采取哪些措施?
2.为测定用硫酸铵盐析法分离某种蛋白质的最佳硫酸铵浓度,除采用本讲义设计的操作程序之外,请你设计另一种工作程序测定盐析目的蛋白质的硫酸铵最佳浓度,并指出两种方法的优缺点。
3.请你计算25℃时60%饱和度的硫酸铵溶液的离子强度。