第二章蛋白质样品的制备
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亮抑酶肽(leupetin),它是可逆性蛋白酶抑制剂,在含 DTT的溶液中以低浓度的形式保持活性,抑制一些丝氨酸 和半胱氨酸蛋白酶的活性;胃蛋白酶抑制剂A(pepstatin A),抑制天冬氨酸蛋白酶的活性;抑蛋白酶肽 (aprotinin),抑制许多丝氨酸蛋白酶;苯丁抑制素 (bestatin),抑制氨基蛋白酶。但是,这些蛋白酶抑制剂价 格昂贵,而且它们是小肽片段,可能会出现在二维电泳图谱 中,其中胃蛋白酶抑制剂A在PH=9的时候不能抑制蛋白酶。
⑸ 甲苯磺酰赖氨酸甲酮(TLCK),甲苯磺 酰
苯丙氨酰氯甲酮(TPCK)
通常浓度在0.1-0.15mmol/L,这些相同的成分 不可逆抑制许多丝氨酸蛋白酶和半胱氨酸蛋白酶。
蛋白酶在细胞破碎时很可能释放出来,其会导致某些 蛋白质降解而使双向电泳图谱的分析复杂化,因此蛋白质 样品应该利用蛋白酶抑制剂加以保护。
(一)温和的裂解方法
通常应用于组分比较简单的样品,例如组织 培养的细胞、血细胞和一些微生物,或者用于分 析某一特定的细胞器,例如只需要裂解胞质蛋白、 完整的线粒体或其它的细胞器。有时这些技术联合 起来应用。
求为止。
3. 裂解液裂解
含有去污剂的裂解液处理细胞、组织以裂解细胞 膜,使细胞内容物释放出来。 应用对象:组织培养细胞 操作步骤:将细胞直接置裂解液或样品液中,进行
悬浮处理。
4.酶裂解
有细胞壁的细胞可以通过酶解去除细胞壁得以温 和裂解。 应用对象:植物细胞、细菌细胞、真菌细胞。 操作步骤:将细胞悬浮于专一性酶的等渗溶液中。
ห้องสมุดไป่ตู้
⑴ PMSF(苯甲基磺酰氟)
是一种不可逆抑制剂,通常浓度为1mmol/L, 灭活丝氨酸蛋白酶和一些半胱氨酸蛋白酶,但是 其局限在于在水溶液中迅速失活,因此,现用现 加效果较好;另外,在二硫苏糖醇(DTT)或者 β-巯基乙醇溶液中PMSF的抑制效果可能会减小, 因此在含巯基的试剂中可在晚些时候加入。
二、剧烈的蛋白裂解
常用于难于破碎的细胞,如固体组织内的细胞, 或具有坚硬细胞壁的细胞,如酵母细胞,这种方 法可以使细胞完全破碎裂解。
1. 超声裂解法
超声仪可以产生超声波,通过切应力来裂解细 胞。在剧烈搅拌的状态下会产生剪切效果。 应用对象:悬浮细胞 操作步骤:要进行间歇处理,减轻产生热和泡沫,
样品处理应在冰浴中进行。
第二章 蛋白质样品的制备
蛋白质样品的制备是蛋白质组研究的第一
步,无论后续采用怎样的分离或鉴定手段,样 品制备都是关键步骤。从蛋白质组大规模研究 的角度而言,要求样品制备尽可能获得所有的 蛋白质,但是由于蛋白质种类多、丰度不一和 物化特性多样等,要达到真正的全息制备是具 有难度的。
样品制备的原则
于结实的管子里。每克细胞(湿重) 加入1-3克玻璃珠,剧烈震荡1min, 冰浴1min。重复上述步骤。
三、用蛋白酶抑制剂防止蛋白裂解
当进行细胞裂解时,蛋白酶会释放出来,这会 严重影响电泳的结果,因此需要采取一些策略。 如果可能的话,直接加入强变性剂。蛋白酶在低 温下无活性,因此尽可能在低温下进行样品制备。 另外,许多组织蛋白酶在PH超过9.0的时候会失 活,因此在样品裂解液中出现Tris、碳酸钠和载 体两性电解质时也可以抑制蛋白降解。虽然这些 方法可防止蛋白降解,但是有些蛋白酶在上述条 件下仍然保持降解蛋白的活性。此时,需要应用 蛋白酶抑制剂。
白。
第一节 样品破碎与分离蛋白质
一、样品的类型
1.整体样品 是生物个体小的物种(如微生物),可以整体 取样。
2.组织样品 有一个采样的过程,就是从整体部分或整批器官 中抽取一定量具有代表性的样品进行实验。
3.细胞样品 包括固体基质中培养的细胞、体外悬浮培养生长 的细胞、周期性细胞样品(如红细胞、淋巴细 胞)和从组织中分离同类的细胞样品。
1. 渗透裂解
非常温和的裂解方法,可进一步进行亚细胞分级 应用对象: 血细胞、组织培养细胞。 操作步骤: 将细胞悬浮于渗透胞溶液中,细胞溶
胀而释放出细胞内容物。
2. 冻融裂解
许多类型的细胞可以通过快速反复冻融得到裂解 应用对象:细菌细胞、组织培养细胞。 操作步骤:使用液氮,快速反复冻融至符合实验要
⑵ AEBSF
为不可逆抑制剂,通常工作浓度为4mmol/L, 作用与PMSF相似,但溶解性较好,且毒性低。 但
是AEBSF可能会改变蛋白的等电点。
⑶ 金属蛋白酶抑制剂乙二胺四乙(EDTA)
乙二醇双四乙酸(EGTA)
通常应用1mmol/L的工作浓度,通过螯合自由的金属离 子来抑制金属蛋白酶活性。
⑷ 肽蛋白酶抑制剂
磨成粉状,加氧化铝或砂有助于研磨。
4. 机械匀浆法
使用匀浆器破碎细胞或组织 应用对象:固体组织,如心脏、肝
脏、肾脏组织和细胞悬 液。 操作步骤:先尽量将组织剪成块, 然后加有蛋白酶抑制剂 的冷匀浆液进行匀浆, 过滤或离心收集。
5.玻璃珠匀浆法
剧烈震荡的玻璃珠打破细胞壁,释放细胞内容物 应用对象:细胞悬液或微生物 操作步骤:用等体积的预冷裂解液重悬细胞,置
2.压力杯法
在高压下迫使细胞穿过小孔径而 产生剪切力,从而裂解细胞。 应用对象:微生物细胞,如细菌、
霉菌、酵母细胞及含有 细胞壁的细胞。 操作步骤:将细胞悬浮液置于预冷 的压力杯中,施加压 力,然后收集挤出液。
3.研磨法
用研钵或研杵研磨细胞 应用对象:固体组织细胞、微生物细胞。 操作步骤:组织或细胞通常冻存于液氮中,随后研
4.可溶性样品 是可溶性液体样品,如血清、血浆、尿样、脑 脊液以及细胞和组织的水溶性提取物。
二、组织与细胞破碎
为了完全分析所有的细胞内蛋白,组织与细胞必须进 行有效的破碎。破碎方法的选择依赖于样品来源(如细 胞、固体组织或者其它的生物材料),同时也依赖于这种 分析是获得所有的蛋白质还是特殊的亚细胞器组分。
➢ 尽可能采用简单方法进行样品处理,以避免蛋白丢失。 ➢ 细胞和组织样品的制备应尽可能减少蛋白的降解,低温和
蛋白酶抑制剂以防止蛋白的降解。 ➢ 样品裂解液应该新鲜配置,并且分装冻存于-80 ℃。勿反
复冻融已制备好的样品。 ➢ 通过超速离心清除所有的杂质。 ➢ 加入尿素后加温不要超过37 ℃,防止氨甲酰化而修饰蛋
⑸ 甲苯磺酰赖氨酸甲酮(TLCK),甲苯磺 酰
苯丙氨酰氯甲酮(TPCK)
通常浓度在0.1-0.15mmol/L,这些相同的成分 不可逆抑制许多丝氨酸蛋白酶和半胱氨酸蛋白酶。
蛋白酶在细胞破碎时很可能释放出来,其会导致某些 蛋白质降解而使双向电泳图谱的分析复杂化,因此蛋白质 样品应该利用蛋白酶抑制剂加以保护。
(一)温和的裂解方法
通常应用于组分比较简单的样品,例如组织 培养的细胞、血细胞和一些微生物,或者用于分 析某一特定的细胞器,例如只需要裂解胞质蛋白、 完整的线粒体或其它的细胞器。有时这些技术联合 起来应用。
求为止。
3. 裂解液裂解
含有去污剂的裂解液处理细胞、组织以裂解细胞 膜,使细胞内容物释放出来。 应用对象:组织培养细胞 操作步骤:将细胞直接置裂解液或样品液中,进行
悬浮处理。
4.酶裂解
有细胞壁的细胞可以通过酶解去除细胞壁得以温 和裂解。 应用对象:植物细胞、细菌细胞、真菌细胞。 操作步骤:将细胞悬浮于专一性酶的等渗溶液中。
ห้องสมุดไป่ตู้
⑴ PMSF(苯甲基磺酰氟)
是一种不可逆抑制剂,通常浓度为1mmol/L, 灭活丝氨酸蛋白酶和一些半胱氨酸蛋白酶,但是 其局限在于在水溶液中迅速失活,因此,现用现 加效果较好;另外,在二硫苏糖醇(DTT)或者 β-巯基乙醇溶液中PMSF的抑制效果可能会减小, 因此在含巯基的试剂中可在晚些时候加入。
二、剧烈的蛋白裂解
常用于难于破碎的细胞,如固体组织内的细胞, 或具有坚硬细胞壁的细胞,如酵母细胞,这种方 法可以使细胞完全破碎裂解。
1. 超声裂解法
超声仪可以产生超声波,通过切应力来裂解细 胞。在剧烈搅拌的状态下会产生剪切效果。 应用对象:悬浮细胞 操作步骤:要进行间歇处理,减轻产生热和泡沫,
样品处理应在冰浴中进行。
第二章 蛋白质样品的制备
蛋白质样品的制备是蛋白质组研究的第一
步,无论后续采用怎样的分离或鉴定手段,样 品制备都是关键步骤。从蛋白质组大规模研究 的角度而言,要求样品制备尽可能获得所有的 蛋白质,但是由于蛋白质种类多、丰度不一和 物化特性多样等,要达到真正的全息制备是具 有难度的。
样品制备的原则
于结实的管子里。每克细胞(湿重) 加入1-3克玻璃珠,剧烈震荡1min, 冰浴1min。重复上述步骤。
三、用蛋白酶抑制剂防止蛋白裂解
当进行细胞裂解时,蛋白酶会释放出来,这会 严重影响电泳的结果,因此需要采取一些策略。 如果可能的话,直接加入强变性剂。蛋白酶在低 温下无活性,因此尽可能在低温下进行样品制备。 另外,许多组织蛋白酶在PH超过9.0的时候会失 活,因此在样品裂解液中出现Tris、碳酸钠和载 体两性电解质时也可以抑制蛋白降解。虽然这些 方法可防止蛋白降解,但是有些蛋白酶在上述条 件下仍然保持降解蛋白的活性。此时,需要应用 蛋白酶抑制剂。
白。
第一节 样品破碎与分离蛋白质
一、样品的类型
1.整体样品 是生物个体小的物种(如微生物),可以整体 取样。
2.组织样品 有一个采样的过程,就是从整体部分或整批器官 中抽取一定量具有代表性的样品进行实验。
3.细胞样品 包括固体基质中培养的细胞、体外悬浮培养生长 的细胞、周期性细胞样品(如红细胞、淋巴细 胞)和从组织中分离同类的细胞样品。
1. 渗透裂解
非常温和的裂解方法,可进一步进行亚细胞分级 应用对象: 血细胞、组织培养细胞。 操作步骤: 将细胞悬浮于渗透胞溶液中,细胞溶
胀而释放出细胞内容物。
2. 冻融裂解
许多类型的细胞可以通过快速反复冻融得到裂解 应用对象:细菌细胞、组织培养细胞。 操作步骤:使用液氮,快速反复冻融至符合实验要
⑵ AEBSF
为不可逆抑制剂,通常工作浓度为4mmol/L, 作用与PMSF相似,但溶解性较好,且毒性低。 但
是AEBSF可能会改变蛋白的等电点。
⑶ 金属蛋白酶抑制剂乙二胺四乙(EDTA)
乙二醇双四乙酸(EGTA)
通常应用1mmol/L的工作浓度,通过螯合自由的金属离 子来抑制金属蛋白酶活性。
⑷ 肽蛋白酶抑制剂
磨成粉状,加氧化铝或砂有助于研磨。
4. 机械匀浆法
使用匀浆器破碎细胞或组织 应用对象:固体组织,如心脏、肝
脏、肾脏组织和细胞悬 液。 操作步骤:先尽量将组织剪成块, 然后加有蛋白酶抑制剂 的冷匀浆液进行匀浆, 过滤或离心收集。
5.玻璃珠匀浆法
剧烈震荡的玻璃珠打破细胞壁,释放细胞内容物 应用对象:细胞悬液或微生物 操作步骤:用等体积的预冷裂解液重悬细胞,置
2.压力杯法
在高压下迫使细胞穿过小孔径而 产生剪切力,从而裂解细胞。 应用对象:微生物细胞,如细菌、
霉菌、酵母细胞及含有 细胞壁的细胞。 操作步骤:将细胞悬浮液置于预冷 的压力杯中,施加压 力,然后收集挤出液。
3.研磨法
用研钵或研杵研磨细胞 应用对象:固体组织细胞、微生物细胞。 操作步骤:组织或细胞通常冻存于液氮中,随后研
4.可溶性样品 是可溶性液体样品,如血清、血浆、尿样、脑 脊液以及细胞和组织的水溶性提取物。
二、组织与细胞破碎
为了完全分析所有的细胞内蛋白,组织与细胞必须进 行有效的破碎。破碎方法的选择依赖于样品来源(如细 胞、固体组织或者其它的生物材料),同时也依赖于这种 分析是获得所有的蛋白质还是特殊的亚细胞器组分。
➢ 尽可能采用简单方法进行样品处理,以避免蛋白丢失。 ➢ 细胞和组织样品的制备应尽可能减少蛋白的降解,低温和
蛋白酶抑制剂以防止蛋白的降解。 ➢ 样品裂解液应该新鲜配置,并且分装冻存于-80 ℃。勿反
复冻融已制备好的样品。 ➢ 通过超速离心清除所有的杂质。 ➢ 加入尿素后加温不要超过37 ℃,防止氨甲酰化而修饰蛋