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蛋白质纯化方案的设计

小分子在纯化蛋白质之前,首先需要熟悉各种蛋白质纯化方法的原理,以及对纯化过程中的一些注意事项有所了解:然后就是选择好测活的方法和含有目标蛋白的原材料:接着就是设计纯化方案了。

为了纯化一种蛋白质,必须从起始物质开始就选择一种物理的或化学的途径进行分级分离。

分级分离的方法有离心、盐析、速率沉降、平衡密度沉降和各种层析等。先用哪一种后用哪一种没有固定的套路,一般靠的是经验与摸索。

无论哪一种分离方法完成以后,都会发现某些部分有活性,某些部分无活性。这时需要做的就是保留和合并有活性的部分。

分级的目的一是除去污染物,二是合并有活性的部分,来富集目标蛋白。被富集的部分再经历另外一轮分级处理,这样的过程还可以继续重复。

如果蛋白活性能够被精确地测定,那每一次分级后得到的样品总量就可以确定,每一次制备的比活性即每毫克蛋白内的蛋白活性也可以计算出来。在一个精心设计的纯化程序中,每一级分离都应该有杂质的去除和比活性的提高。但在实际操作中,在比活性提高的同时,几乎总会有总活性的损失。最大地提高比活性同时尽量减少总活性的损失是任何一种纯化程序的目标,而设计一种好的纯化方案通常是考虑到多种因素后的折中。一个纯化流程可以总结在一张纯化表上,它必须真实地记录各项有效的数据。这样的纯化表不仅是将来论文中有力的论据,也为评估一步纯化步骤是不是合理提供了依据。

一个典型的蛋白质纯化方案开始于完整的组织,一般经过5个阶段:

①破碎细胞或组织;

②去除残渣;

③沉淀/浓缩;

④纯化;

⑤鉴定,包括纯度、大小或pI的测定。

在纯化过程中,使用哪些层析方法以及被选用的层析方法的前后次序可参见下表。