1、包涵体裂解

细胞内重组蛋白的提取要依照蛋白的来源和性质选择合适的方法,蛋白一般来源于细菌、植物、哺乳动物细胞等。

细胞裂解常用的方法有:酶解法、研磨、匀浆、超声破碎法、冻融等。

1)细胞酶解:在稀释菌液中加入2-0.4mg/ml溶菌酶、1mM MgCl2、20ug/ml DNase、1mM PMSF,混均匀,冰上或者室温放置30min。根据目的蛋白对温度的敏感性选择合适的温度。

2)机械裂解:加入1% Triton X-100,充分混匀,冰上放置15min,在冰上用超声波破碎细胞10min,至细胞变澄清,或在-20℃下冰冻,室温溶解,反复冻融5次以上;4℃,5000rpm离心15min,弃上清,用45um或0.22um的滤膜过滤除去细胞碎片。

在细胞裂解时应该注意:

a、尽量选择比较温和的处理方法,避免太剧烈地操作导致目的蛋白变性,或者蛋白酶释放。

b、为了保持蛋白质的稳定性,在蛋白的提取时应迅速,低温,添加蛋白酶抑制剂,例如,加入DFP(二异丙基氟磷酸)抑制或者减慢自容,加入碘乙酸抑制巯基作用的蛋白水解酶活性,加入PMSF(苯甲磺酰基氟化物)抑制蛋白水解酶的活性,另外,选择合适的缓冲溶液稳定蛋白溶液的pH值及离子强度,添加DNA酶降低核酸的粘稠度。

包涵体的蛋白怎么纯化(包涵体蛋白的纯化详解)(1)

2、包涵体洗涤

包涵体常用的洗涤试剂:中性去垢剂和还原剂。在包涵体表面吸附着大量的不溶性蛋白,内部成分除了含有重组蛋白,还含有RNA聚合酶、外膜蛋白等杂蛋白,DNA、RNA核酸片段,多糖,脂类等。通过包涵体的洗涤能够除去一些影响重组蛋白活性的杂蛋白,例如,大肠杆菌外膜蛋白OmpT在8 mol/L的尿素中具有蛋白水解酶的活性,可能在包涵体的溶解中降解重组蛋白。

常见的中性去垢剂:Triton X-100,SDS,CTAB,Tween-20,脱氧胆酸盐等,溶解能力比变性剂更加温和。

还原剂:0.1-5 mM β-巯基乙醇,二硫苏糖醇,谷胱甘肽等,对于含有半胱氨酸的重组蛋白,还原剂的使用非常重要。

3、包涵体的溶解

变性剂盐酸胍/尿素是包涵体溶解常用的试剂,使蛋白质的氢键发生可逆性的变性作用,破坏蛋白质的折叠。如4-8的尿素,4-6M的盐酸胍;变性剂在溶解包涵体蛋白时,必须事先检测他们和目的蛋白的兼容性,可以利用层析柱法分离溶解蛋白和变性剂,在分离的同时进行纯化和复性。

还原剂的浓度、作用时间、温度、离子强度要影响变性剂的溶解作用,因此在蛋白质变性时可以加入中性去污剂(SDS、CTAB、Tween20等)、还原剂(β-巯基乙醇、DTT、GSH等)。

4、包涵体蛋白复性

溶解后的重组蛋白必须正确的折叠才能复性形成具有功能性的蛋白,去除变性剂是影响蛋白复性的因素之一,另外还需考虑pH值、还原剂的存在,宿主蛋白与重组蛋白之间的浓度比对蛋白复性的影响。

复性的技术有:稀释蛋白溶液到接近中性、逐步透析去除变性剂、柱上复性、凝胶过滤层析。

蛋白复性之后可根据其他纯化蛋白的方法进一步纯化蛋白。

5、包涵体蛋白纯化

复性以后的蛋白纯化方法和可溶性蛋白纯化方法相似,即离子交换层析法、凝胶过滤层析法、亲和层析法、硫酸铵盐析沉淀法等。

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