实验报告等电点聚焦测蛋白质等电点

等电点聚焦测蛋白质等电点

一．实验目的

1.了解蛋白质的两性解离性质和等电点聚焦的原理；

2. 学习测定蛋白质等电点的方法并掌握圆盘电泳技术。

二．实验原理

等电点聚焦（IEF）是在电场中分离蛋白质技术的一个重要发展，IEF实质就是在稳定的pH梯度中按等电点的不同分离两性大分子的平衡电泳方法。

在电场中充有两性载体和抗对流介质，当加上电场后，由于两性载体移动的结果，在两极之间逐步建立起稳定的pH梯度，当蛋白质分子或其它两性分子存在于这样的pH梯度中时，这种分子便会由于其表面电荷在此电场中运动，并最终到达一个使其表面静电荷为0的区带，这时的pH则是这种分子的pI。聚焦在等电点的分子也会不断地扩散。一旦偏离其等电点后，由于pH环境的改变，分子又立即得到正电荷或负电荷，从而又向pI迁移。因此，这些分子总是处于不断地扩散和抗扩散的平衡之中，在pI处得以“聚焦”。

三．实验步骤

1.凝胶制备

按表1的比例配制4ml工作胶液，在真空干燥器中抽气10min。每组4管，每管加胶液1.8ml。混匀后立即注入到已准备好的凝胶管中，胶液加至离管顶部1cm 处，在胶面上再覆盖3mm厚的水层，应注意不要让水破坏胶的表面，室温下放置20～30min即可聚合。

表1 凝胶工作液配比

1ml

凝胶母液（丙烯酰胺30%：甲叉双丙烯

酰胺0.8%）

10%过硫酸铵0.02ml

水 2.68ml

载体两性电解液0.15ml

蛋白样品液0.1ml,0.05ml

TEMED 0.02ml

2.电泳

吸去凝胶柱表面上的水层，将凝胶管垂直固定于圆盘电泳槽中。于电泳槽下槽加

入0.2％的500ml 硫酸作正极；上槽加入0.5％的800ml 乙醇胺作负极打开电源，将电压恒定为300V ，因为聚焦过程是电阻不断加大的过程，故聚焦电泳过程中，电流将不断下降，降至稳定时，即表明聚焦已完成，继续电泳约30min 后，停止电泳，全程约需3h 。

3.剥胶

电泳结束后，取下凝胶管，用水洗去胶管两端的电极液，按照柱状电泳剥胶的方法取出胶条，以胶条的正极为“头”，负极为“尾”，正极端呈酸性，负极端呈碱性。剥离后，量出并记录凝胶的长度。

4.固定

取其中的凝胶条3根置于一个小培养皿内，倒入10%放在三氯乙酸固定液中固定，约半小时后，即可看到胶条内蛋白质的白色沉淀带。固定完毕，倒出固定液用直尺量出胶条长度L 1和正极端到蛋白质白色沉淀带中心，即聚焦部位的长度L 2。

5.pH 梯度的测量

切段法：将未经固定的1根胶条，按照从正极端(酸性端)到负极端(碱性端)的顺序切成相等的10段，按次放人有标号的、装有0.0lM 氯化钾的试管中，浸泡过夜。然后用pH 计测出每管浸泡液的pH 并记录。

四．实验结果

1.凝胶条的长度及染色蛋白带的位置

凝胶条编号 1 2 3 4 固定前的长度L 0

7.8cm 7.8cm 7.4cm 7.7cm 固定后的长度L 1 7.7cm 7.8cm 7.4cm

未染色，测pH 梯度

蛋白带距酸端距离L 2 1.3cm 1.4cm 1.3cm 蛋白质距正极实际长度L S

1.32cm 1.4cm 1.3cm

2.pH 梯度表及其相应标准曲线 标号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 长度/cm

0.77 0.77 0.77 0.77 0.77 0.77 0.77 0.77 0.77 0.77 pH 值 3.05 3.72 5.04 6.76 7.24 7.99 8.62 9.58 10.1

4

10.18

蛋白质样品等电点的计算：

蛋白质聚焦部位距凝胶条正极端的实际长度=固定后的蛋白区带中心距凝胶条正极端的距离*固定前凝胶条长度/ 固定后凝胶条长度

则将上述数据代入L

S =L

2

*

1

L

L

，求出蛋白质距正极实际长度L

S

分别为1.3cm、1.4cm、

1.3cm。由凝胶条1、2和3及其相应蛋白带距离可计算出蛋白带距酸端的平均距离：(1.3+1.4+1.32)/3=1.34

②计算出蛋白质聚焦部位距凝胶条正极端的实际长度后，直接从pH梯度曲线上求出该蛋白质等电点。

得出其标准公式为：y = 0.8372x + 2.6273

则待测蛋白质的等电点为0.8372*1.34+2.6273=3.75

五．实验分析及讨论

（1）实验结果测得的样品蛋白的等电点为3.75，通过查常见蛋白质等电点参考值表格可知，其为β-卵黄脂磷蛋白。由于记录凝胶长度及蛋白质距正极的距离存在读数误差，所以也可能是伴花生球蛋白（3.7-5.0）。

（2）等电点聚焦测蛋白质等电点分辨率高，可将等电点相差0.01—0.02pH单位的蛋白质分开。不像一般电泳易受扩散作用影响，使区带越走越宽；聚焦电泳则能抵消扩散作用，使区带越走越窄。同时，很稀的样品也可以聚焦而浓缩，实验操作起来也简单方便。

（3）其存在其不足之处是在实验操作过程当中，读数的取值、样品溶液是否含盐、在等电点时蛋白质是否溶解或变性，都会影响实验结果。因为盐会增大电流量，产生热量；盐分子移至两极时，将产生酸或碱，中和两性电解质。由于这些影响因素的存在，个人认为利用这一种方法还不足以鉴定出蛋白质种类。

附常见蛋白质等电点参考值