蛋白质的分离纯化技术有哪些？尽量全面一点，-蛋白技术

编辑： admin 2017-12-03

蛋白质的分离纯化方法很多,主要有：

（一）根据蛋白质溶解度不同的分离方法

1、蛋白质的盐析

中性盐对蛋白质的溶解度有显著影响,一般在低盐浓度下随着盐浓度升高,蛋白质的溶解度增加,此称盐溶；当盐浓度继续升高时,蛋白质的溶解度不同程度下降并先后析出,这种现象称盐析,将大量盐加到蛋白质溶液中,高浓度的盐离子（如硫酸铵的 SO4 和 NH4)有很强的水化力,可夺取蛋白质分子的水化层,使之“失水”,于是蛋白质胶粒凝结并沉淀析出.盐析时若溶液 pH 在蛋白质等电点则效果更好.由于各种蛋白质分子颗粒大小、亲水程度不同,故盐析所需的盐浓度也不一样,因此调节混合蛋白质溶液中的中性盐浓度可使各种蛋白质分段沉淀.

影响盐析的因素有：（1）温度：除对温度敏感的蛋白质在低温（4 度）操作外,一般可在室温中进行.一般温度低蛋白质溶介度降低.但有的蛋白质（如血红蛋白、肌红蛋白、清蛋白）在较高的温度（25 度）比 0 度时溶解度低,更容易盐析.（2）pH 值：大多数蛋白质在等电点时在浓盐溶液中的溶介度最低.（3）蛋白质浓度：蛋白质浓度高时,欲分离的蛋白质常常夹杂着其他蛋白质地一起沉淀出来（共沉现象）.因此在盐析前血清要加等量生理盐水稀释,使蛋白质含量在 2.5-3.0%.蛋白质盐析常用的中性盐,主要有硫酸铵、硫酸镁、硫酸钠、氯化钠、磷酸钠等.其中应用最多的硫酸铵,它的优点是温度系数小而溶解度大（25 度时饱和溶液为 4.1M,即 767 克/升；0 度时饱和溶解度为 3.9M,即 676 克/升）,在这一溶解度范围内,许多蛋白质和酶都可以盐析出来；另外硫酸铵分段盐析效果也比其他盐好,不易引起蛋白质变性.硫酸铵溶液的 pH 常在 4.5-5.5 之间,当用其他 pH 值进行盐析时,需用硫酸或氨水调节.蛋白质在用盐析沉淀分离后,需要将蛋白质中的盐除去,常用的办法是透析,即把蛋白质溶液装入秀析袋内（常

用的是玻璃纸）,用缓冲液进行透析,并不断的更换缓冲液,因透析所需时间较长,所以最好在低温中进行.此外也可用葡萄糖凝胶 G-25 或 G-50 过柱的办法除盐,所用的时间就比较短.

2、等电点沉淀法

蛋白质在静电状态时颗粒之间的静电斥力最小,因而溶解度也最小,各种蛋白质的等电点有差别,可利用调节溶液的 pH 达到某一蛋白质的等电点使之沉淀,但此法很少单独使用,可与盐析法结合用.

3、低温有机溶剂沉淀法

用与水可混溶的有机溶剂,甲醇,乙醇或丙酮,可使多数蛋白质溶解度降低并析出,此法分辨力比盐析高,但蛋白质较易变性,应在低温下进行.

（二）根据蛋白质分子大小的差别的分离方法

1、透析与超滤

透析法是利用半透膜将分子大小不同的蛋白质分开.超滤法是利用高压力或离心力,强使水和其他小的溶质分子通过半透膜,而蛋白质留在膜上,可选择不同孔径的泸膜截留不同分子量的蛋白质.

2、凝胶过滤法

也称分子排阻层析或分子筛层析,这是根据分子大小分离蛋白质混合物最有效的方法之一.柱中最常用的填充材料是葡萄糖凝胶（Sephadex ged）和琼脂糖凝胶（agarose gel）.

（三）根据蛋白质带电性质进行分离

蛋白质在不同 pH 环境中带电性质和电荷数量不同,可将其分开.

1、电泳法

各种蛋白质在同一 pH 条件下,因分子量和电荷数量不同而在电场中的迁移率不同而得以分开.值得重视的是等电聚焦电泳,这是利用一种两性电解质作为载体,电泳时两性电解质形成一个由正极到负极逐渐增加的 pH 梯度,当带一定电荷的蛋白质在其中泳动时,到达各自等电点的 pH 位置就停止,此法可用于分析和制备各种蛋白质.

2、离子交换层析法

离子交换剂有阳离子交换剂（如：羧甲基纤维素；CM-纤维素）和阴离子交换剂（二乙氨基乙基纤维素；DEAE?FONT FACE="宋体" LANG="ZH-CN">纤维素）,当被分离的蛋白质溶液流经离子交换层析柱时,带有与离子交换剂相反电荷的蛋白质被吸附在离子交换剂上,随后用改变 pH 或离子强度办法将吸附的蛋白质洗脱下来.

（四）根据配体特异性的分离方法－亲和色谱法

亲和层析法（aflinity chromatography）是分离蛋白质的一种极为有效的方法,它经常只需经过一步处理即可使某种待提纯的蛋白质从很复杂的蛋白质混合物中分离出来,而且纯度很高.这种方法是根据某些蛋白质与另一种称为配体(Ligand）的分子能特异而非共价地结合.其基本原理：蛋白质在组织或细胞中是以复杂的混合物形式存在,每种类型的细胞都含有上千种不同的蛋白质,因此蛋白质的分离（Separation）,提纯（Purification）和鉴定（Characterization）是生物化学中的重要的一部分,至今还没的单独或一套现成的方法能移把任何一种蛋白质

从复杂的混合蛋白质中提取出来,因此往往采取几种方法联合使用.

提示：

莱特莱德为你解答，蛋白质的分离纯化工作较为复杂，从细胞中提取的蛋白质或从含有蛋白质的溶液中经过沉淀、梯度离心、盐析等方法得到的蛋白质经常含有杂质，要去除这些杂质，同时又要保持蛋白质的生物学活性，如酶的催化活性，就需要根据不同的蛋白质制定出相应的策略，采用不同的方法。电泳和色谱法是比较常用的方法，尤其是色谱法，对蛋白质的处理较为温和，又可大量制备有生物学活性的纯化蛋白质，因此是目前最为广泛应用的技术方法。

　　离子交换色谱法（ion exchange chromatography,IEC）是根据物质的酸碱度、极性和分子大小的不同进行分离的技术，通常包括吸附、吸收、扩散、穿透、静电引力等复杂的物理化学过程。自然界的包括蛋白质在内的生物大分子都带有电荷，当所需分离的物质通过离子交换色谱柱时，由于所带电荷、分子量等不同，有些被固定相靠静电引力所吸附，未被吸附的物质可被缓冲液首先洗脱出来；被吸附的物质由于所带电荷多少不同，对固定相的亲和力大小也不同，可被梯度离子缓冲液先后洗脱下来，使同一溶液中的不同物质被分离。色谱柱中填充的阴离子交换剂可用于带正电荷物质的分离，而阳离子交换剂可用于带负电荷物质的分离。

类似问题

类似问题1：蛋白质分离纯化技术中哪些与它的等电点有关?试述这些技术分离纯化的原理?

主要有：

等电聚焦：使电泳的介质中形成一定范围的pH梯度,电泳时待分离的两性分子可以在这种pH梯度中迁移,直到聚集于与其等电点相同的区域.该技术特别适用于分子量相近而等电点不同的蛋白质分离和分析.

等电点沉淀：利用两性电解质在等电点时溶解度最低,以及不同两性电解质等电点不同的特性,通过调节溶液PH,使蛋白质或杂志沉淀析出,从而使蛋白质与杂质分离.

层析聚焦：将蛋白质等两性电解质的等电点的特性和层析的特性结合在一起,实现分离的技术.

等电点结晶：通过缓慢改变蛋白质溶液的PH,使之逐渐达到等电点,而使蛋白质结晶析出,从而得到纯化.

类似问题2：求蛋白分离纯化步骤[生物科目]

蛋白质分离纯化的一般程序可分为以下几个步骤：

（一）材料的预处理及细胞破碎

分离提纯某一种蛋白质时,首先要把蛋白质从组织或细胞中释放出来并保持原来的天然状态,不丧失活性.所以要采用适当的方法将组织和细胞破碎.常用的破碎组织细胞的方法有：

1.机械破碎法

这种方法是利用机械力的剪切作用,使细胞破碎.常用设备有,高速组织捣碎机、匀浆器、研钵等.

2.渗透破碎法

这种方法是在低渗条件使细胞溶胀而破碎.

3.反复冻融法

生物组织经冻结后,细胞内液结冰膨胀而使细胞胀破.这种方法简单方便,但要注意那些对温度变化敏感的蛋白质不宜采用此法.

4.超声波法

使用超声波震荡器使细胞膜上所受张力不均而使细胞破碎.

5.酶法

如用溶菌酶破坏微生物细胞等.

(二)蛋白质的抽提

通常选择适当的缓冲液溶剂把蛋白质提取出来.抽提所用缓冲液的pH、离子强度、组成成分等条件的选择应根据欲制备的蛋白质的性质而定.如膜蛋白的抽提,抽提缓冲液中一般要加入表面活性剂（十二烷基磺酸钠、tritonX-100 等）,使膜结构破坏,利于蛋白质与膜分离.在抽提过程中,应注意温度,避免剧烈搅拌等,以防止蛋白质的变性.

（三）蛋白质粗制品的获得

选用适当的方法将所要的蛋白质与其它杂蛋白分离开来.比较方便的有效方法是根据蛋白质溶解度的差异进行的分离.常用的有下列几种方法：

1.等电点沉淀法

不同蛋白质的等电点不同,可用等电点沉淀法使它们相互分离.

2.盐析法

不同蛋白质盐析所需要的盐饱和度不同,所以可通过调节盐浓度将目的蛋白沉淀析出.被盐析沉淀下来的蛋白质仍保持其天然性质,并能再度溶解而不变性.

3.有机溶剂沉淀法

中性有机溶剂如乙醇、丙酮,它们的介电常数比水低.能使大多数球状蛋白质在水溶液中的溶解度降低,进而从溶液中沉淀出来,因此可用来沉淀蛋白质.此外,有机溶剂会破坏蛋白质表面的水化层,促使蛋白质分子变得不稳定而析出.由于有机溶剂会使蛋白质变性,使用该法时,要注意在低温下操作,选择合适的有机溶剂浓度.

（四）样品的进一步分离纯化

用等电点沉淀法、盐析法所得到的蛋白质一般含有其他蛋白质杂质,须进一步分离提纯才能得到有一定纯度的样品.常用的纯化方法有：凝胶过滤层析、离子交换纤维素层析、亲和层析等等.

有时还需要这几种方法联合使用才能得到较高纯度的蛋白质样品.

类似问题3：蛋白质的分离纯化有哪些技术

蛋白质分离纯化的方法有多种,主要有层析技术,凝胶电泳技术.层析又有离子交换层析,亲和层析等

类似问题4：蛋白质分离纯化的5种方法主要有什么?[生物科目]

蛋白质分离纯化常用方法有：

1、沉淀,

2、电泳：蛋白质在高于或低于其等电点的溶液中是带电的,在电场中能向电场的正极或负极移动.根据支撑物不同,有薄膜电泳、凝胶电泳等.

3、透析：利用透析袋把大分子蛋白质与小分子化合物分开的方法.

4、层析：

a.离子交换层析,利用蛋白质的两性游离性质,在某一特定PH时,各蛋白质的电荷量及性质不同,故可以通过离子交换层析得以分离.如阴离子交换层析,含负电量小的蛋白质首先被洗脱下来.

b.分子筛,又称凝胶过滤.小分子蛋白质进入孔内,滞留时间长,大分子蛋白质不能时入孔内而径直流出.

5、超速离心：既可以用来分离纯化蛋白质也可以用作测定蛋白质的分子量.不同蛋白质其密度与形态各不相同而分开.

类似问题5：蛋白质分离纯化常用方法[生物科目]