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目的要求
了解蛋白质分离提纯的总体思路。
掌握盐析法、分子筛层析法、离子交换层析等实验原理及操作技术。
实验原理
血清中蛋白质按电泳法一般可分为五类:清蛋白、α -球蛋白、α -球蛋白、β-球蛋白
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和γ-球蛋白,其中γ-球蛋白含量约占16%,100ml血清中约含1.2g左右。
首先利用清蛋白和球蛋白在高浓度中性盐溶液中(常用硫酸铵)溶解度的差异而进行沉淀分离,此为盐析法。半饱和硫酸铵溶液可使球蛋白沉淀析出,清蛋白则仍溶解在溶液中,经离心分离,沉淀部分即为含有γ-球蛋白的粗制品。
用盐析法分离而得的蛋白质中含有大量的中性盐,会妨碍蛋白质进一步纯化,因此首先必须去除。常用的方法有透析法、凝胶层析法等。本实验采用凝胶层析法,其目的是利用蛋白质与无机盐类之间分子量的差异。当溶液通过SephadexG--25凝胶柱时,溶液中分子直径大的蛋白质不能进入凝胶颗粒的网孔,而分子直径小的无机盐能进入凝胶颗粒的网孔之中.因此在洗脱过程中,小分子的盐会被阻滞而后洗脱出来,从而可达到去盐的目的。
脱盐后的蛋白质溶液尚含有各种球蛋白,利用它们等电点的不同可进行分离。α-球蛋白、β-球蛋白的PI6.0;γ-球蛋白的PI为7.2左右。因此在PH6.3的缓冲溶液中,各类球蛋白所带电荷不同。经DEAE(二乙基氨基乙基)纤维素阴离子交换层析柱进行层析时,带负电荷的α-球蛋白和β-球蛋白能与DEAE纤维素进行阴离子交换而被结合;带正电荷的γ-球蛋白则不能与DEAE纤维素进行交换结合而直接从层析柱流出。因此随洗脱液流出的只有γ-球蛋白,从而使γ-球蛋白粗制品被纯化。其反应式如下:
用上述方法分离得到γ-球蛋白是否纯净,单一?可将纯化前后的γ-球蛋白进行电泳比较而鉴定之。
试剂和器材
1.试剂
饱和硫酸铵溶液:称固体硫酸铵(分析纯)850g,置于1000ml蒸馏水中,在70一80℃水温中搅拌溶解。将酸度调节至pH7.2,室温中放置过夜,瓶底析出白色结晶,上清液即为饱和硫酸铵溶液。
葡聚糖凝胶G一25的处理:按每100ml凝胶床体积需要葡聚糖凝胶G一25干胶25g。称取所需量置于锥形瓶中。每克干胶加入蒸馏水约30ml,用玻璃棒轻轻混匀,置于90~100℃水温中时时搅动,使气泡逸出。1h后取出,稍静置,倾去上清液细粒。也可于室温中浸泡24h,搅拌后稍静置,倾去上清液细粒,用蒸馏水洗涤2~3次,然后加0.017mol/L磷酸盐缓冲液(pH6.3)平衡,备用。
DEAE一32(二乙基氨基乙基一32)纤维素的处理:按100ml柱床体积需DEAE纤维素14g称取,每克加0.5mol/L盐酸溶液15ml,搅拌。放置30min(盐酸处理时间不可太长,否则DEAE纤维素变质)。加约l0倍量的蒸馏水搅拌,放置片刻,待纤维素下沉后,倾弃含细微悬浮物的上层液。如此反复数次。静置30min,虹吸去除上清液(也可用布氏漏斗抽干),直至上清液pH4为止。加等体积lmol/L氢氧化钠溶液,使最终浓度约为0.5mol/L氢氧化钠,搅拌后放置30min,以虹吸除去上层液体。同上用蒸馏水反复洗至pH7为止。虹吸去除上层液体,然后加入0.0175mol/L磷酸盐缓冲液(pH6.3)平衡,备用。
(4)0.0175mol/L磷酸盐缓冲液(pH6.3)
A液:称取磷酸二氢钠(NaHPO.2H0)2.730g溶于蒸馏水中,加蒸馏水稀释至1000ml。
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B液:称取磷酸氢二钠(NaHPO.12H0)6.269g,溶于蒸馏水中,加蒸馏水稀释至1000mL。
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取A液77.5ml,加于B液22.5ml,混匀后即成。
(5)20%磺基水杨酸溶液
(6)奈氏(Nessler)试剂应用液
贮存液;称取碘化钾(KI)7.58g于250ml三角烧瓶中,用蒸馏水5ml溶解,再加入碘(I2)5.5g溶解,加7~7.5gHg用力振摇10min(此时产生高热,须冷却),直至棕红色的碘转变成带绿色的碘化汞钾液为止,过滤上清液倾入100ml容量瓶,洗涤沉淀,洗涤液一并倒入容量瓶内,用蒸馏水稀释至100ml。
应用液:取贮存液75ml加10%NaOH350ml,加水至500mL。
(7)0.9%氯化钠溶液
(8)乙酸纤维素薄膜电泳有关试剂(见实验29)2.器材
人血清。
层析柱。
长滴管。
醋酸纤维素薄膜。
操作方法
盐析――中性盐沉淀
取正常人血清2.0ml于小试管中,加0.9%氯化钠溶液2.0ml,边搅拌混匀边缓慢滴加饱和硫酸铵溶液乙4.0ml,混匀后于室温
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