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《蛋白質(zhì)的分離、純化和表征》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線(xiàn)閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、第7章 蛋白質(zhì)的分離、純化和表征ProteinSeparation,PurificationandCharacterization因材施法,有的放矢ProteinPurificationandCharacterization對(duì)蛋白質(zhì)分子進(jìn)行的各種研究,要建立在對(duì)蛋白質(zhì)分子本身的性質(zhì)(特別是區(qū)別于其它生物與化學(xué)分子的獨(dú)特的性質(zhì))和各種實(shí)驗(yàn)手段的原理和適用性深入了解的基礎(chǔ)上。蛋白質(zhì)大分子半透膜小分子透析袋外小分子透析袋內(nèi)ProteinPurificationandCharacterization分離和純化蛋白質(zhì)的各種方法主要是利用蛋白質(zhì)之間各種特性的
2、差異,包括:分子的大小和形狀酸堿性質(zhì)溶解度吸附性質(zhì)對(duì)配體分子的特異生物學(xué)親和力ProteinPurificationandCharacterizationTheaimofproteinpurificationistoisolateoneparticularproteinfromalltheothersinthestartingmaterial,exploits利用:?Solubility?Size?Charge?Hydrophobicityor/andspecificbindingaffinityoftheproteinofinterestPro
3、teinPurificationandCharacterization7.1蛋白質(zhì)的酸堿性質(zhì)Ionizationofprotein對(duì)某一種蛋白質(zhì)來(lái)說(shuō),在某一pH,它所帶的正電荷和負(fù)電荷恰好相等,也即凈電荷為零,這一pH稱(chēng)為蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)(isoelectricpoint,pI)。++++++++--------++++++++--------帶正電荷蛋白質(zhì)(親水膠體)等點(diǎn)電時(shí)的蛋白質(zhì)(親水膠體)帶負(fù)電荷蛋白質(zhì)(親水膠體)脫水脫水脫水帶正電荷蛋白質(zhì)(疏水膠體)帶負(fù)電荷蛋白質(zhì)(疏水膠體)不穩(wěn)定蛋白顆粒(沉淀)蛋白質(zhì)膠體顆粒沉淀堿酸堿堿酸酸沉淀技術(shù)Io
4、nizationofprotein蛋白質(zhì)的滴定曲線(xiàn)形狀和等電點(diǎn),在有中性鹽存在下可以發(fā)生明顯的變化。蛋白質(zhì)等電點(diǎn)在一定程度上決定于介質(zhì)中離子的組成。沒(méi)有其他鹽類(lèi)干擾時(shí),蛋白質(zhì)質(zhì)子供體基團(tuán)解離出來(lái)的質(zhì)子數(shù)與質(zhì)子受體基團(tuán)結(jié)合的質(zhì)子數(shù)相等時(shí)的pH稱(chēng)為等離子點(diǎn)(isoionicpoint)。acidexcesspositivechargeCationexchangerisoelectricpointbalancedpositiveandnegativechargealkalineexcessnegativechargeAnionexchanger310p
5、H_+OverallchargeonproteinTheoverallchargeonaproteindependsonpHIonizationofprotein7.2蛋白質(zhì)分子的大小與形狀Proteinsizeandshape7.2.1根據(jù)化學(xué)組成測(cè)定最低相對(duì)分子質(zhì)量鐵的原子量鐵的百分含量=───────×100最低相對(duì)分子質(zhì)量鐵的原子量最低相對(duì)分子質(zhì)量=───────×100鐵的百分含量55.8例如,肌紅蛋白相對(duì)分子質(zhì)量=───×1000.335=16700用其他物理化學(xué)法法測(cè)得的肌紅蛋白Mr與此極為接近,可見(jiàn)肌紅蛋白分子中只含一個(gè)鐵原子。P
6、roteinsizeandshape7.2.2滲透壓法測(cè)定相對(duì)分子質(zhì)量滲透與滲透壓滲透壓法測(cè)定相對(duì)分子質(zhì)量溶劑分子由純?nèi)軇ɑ蛳∪芤海┫蛉芤海ɑ驖馊芤海﹩畏较騼粢苿?dòng)現(xiàn)象稱(chēng)為滲透(osmosis)。滲透的結(jié)果,溶液內(nèi)的體積增加,液面升高,直至達(dá)到一定的靜水壓力時(shí)維持平衡。這時(shí)的靜水壓力就是溶液在平衡濃度時(shí)的滲透壓(osmoticpressure)。滲透壓是單位體積內(nèi)溶質(zhì)質(zhì)點(diǎn)數(shù)的函數(shù),而與溶質(zhì)的性質(zhì)和形狀無(wú)關(guān)。在濃度不大時(shí),滲透壓與溶質(zhì)的相對(duì)分子量的關(guān)系為:π=RT(c/Mr+Kc2)Mr=RT/limπ/cc→0滲透壓法測(cè)定相對(duì)分子質(zhì)量7.2.3蛋
7、白質(zhì)的擴(kuò)散和擴(kuò)散系數(shù)擴(kuò)散(diffusion)dm/dt=-DAdc/dxD擴(kuò)散系數(shù),A擴(kuò)散面積擴(kuò)散系數(shù)隨Mr的增加而降低。但擴(kuò)散系數(shù)對(duì)Mr的變化并不敏感,一般不單獨(dú)用來(lái)確定Mr。7.2.4沉降分析法測(cè)定相對(duì)分子質(zhì)量蛋白質(zhì)溶液在電場(chǎng)中受到強(qiáng)大的離心力作用時(shí),如果蛋白質(zhì)的密度大于溶液的密度,蛋白質(zhì)分子就會(huì)沉降。沉降的速率與蛋白質(zhì)分子大小和密度有關(guān),而且與分子形狀、溶液的密度和粘度有關(guān)。沉降速率法沉降平衡法沉降分析法測(cè)定相對(duì)分子質(zhì)量離心機(jī)轉(zhuǎn)速60000-80000rpm離心力40000-700000g沉降分析法測(cè)定相對(duì)分子質(zhì)量離心力4π2v2rF=-
8、----------------gF:離心力,單位以地心引力的倍數(shù)g表示(即g或×g)g:重力加速度,等于980.6cm2/s2.r:通