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蛋白质纯化是从组织、细胞或蛋白质混合物中分离特定目的蛋白质组分的过程。蛋白质净化不仅要促进分离的蛋白质具有很强的纯度,还要保持蛋白质的生物活性。因此,有必要根据不同的蛋白质特性设计一种或多种组合净化方案。蛋白质净化的主要策略是利用不同蛋白质之间的相似性和差异。根据蛋白质之间的相似性,可以去除非蛋白质物质,然后根据蛋白质的差异将目的蛋白分离出来。特别是随着基因工程技术的快速发展,虽然许多蛋白质是通过基因重组来表达的,但蛋白质净化的水平直接关系到蛋白质的纯度和活性。因此,蛋白质净化仍然是现代生物技术的一个重要课题。
目的
一方面,蛋白质的分离和纯化对蛋白质的结构和功能的深入研究尤为重要,另一方面,蛋白质的分离和纯化也与蛋白质的应用效果直接相关。因此,蛋白质纯化在生物科学的研究和应用中起着重要的作用,蛋白质分离和纯化技术也是生物工业的关键技术。
方式
蛋白质净化的原则是将目的蛋白质以合理的效率、速率、收率和纯度分离,同时保持其生物活性和化学完整性。主要步骤包括实验材料的选择、预处理、蛋白质提取、蛋白质粗分级、蛋白质细分级和蛋白质鉴定。
净化过程中必须注意:1尽量减少对蛋白质活性的影响,如防止酸碱度过高或过低、高温和重金属的影响;2. 在低温条件下操作;3. 尽量保持样品中蛋白质含量的领先水平。
归类
蛋白质纯化可根据纯化方法的类型分为:
一、沉淀法,包括盐沉积,利用盐离子破坏蛋白质表面凝固层,暴露疏水区,然后沉积,达到初步净化的目的;有机沉积,利用有机溶剂降低水活性,破坏蛋白质表面凝固膜,导致蛋白质沉淀。沉淀法是一种温和的净化方法,但纯度不高,可作为初级净化过程。
二、透析法,包括透析袋和超滤法。通过透析和超滤,可以消除小分子杂质,也可以更换蛋白质溶液。
三、层析法包括分子筛凝胶层析、离子交换层析、亲和层析(金属鳌合亲和层析、蛋白A/G层析、受体蛋白、底物等)、疏水层析、反向层析和高效液相法。为了达到更好的效果,往往需要两种层析方法的结合,如亲和层析和离子交换层析的结合。
除上述方法外,还有许多其他净化方法,如密度梯度离心法适用于高纯蛋白的生产,但需要较高的实验条件;蛋白晶体适用于生物结构分析,如X透射学。
写到最后:
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