一、蛋白浓度测定的常见方法

1、考马斯亮蓝G250法测定蛋白浓度(bradford法)

1)实验原理

考马斯亮蓝法测定蛋白质浓度,是利用蛋白质―染料结合的原理,定量的测定微量蛋白浓度的快速、灵敏的方法。考马斯亮蓝G-250存在着两种不同的颜色形式,红色和蓝色。它和蛋白质通过范德华力结合,在一定蛋白质浓度范围内,蛋白质和染料结合符合比尔定律(Beer’s law)。此染料与蛋白质结合后颜色有红色形式和蓝色形式,最大光吸收由465nm变成595nm,通过测定595nm吸光度可测定蛋白质的含量。另外,反应体系中呈现的颜色变化主要是G-250分子间疏水相互作用形成的聚集体聚集程度不同引起的。单体形式表现为蓝色,单体和聚集体共存时表现为绿色,全为聚集体形式呈现为棕红色。影响因素主要为溶液体系中磷酸、乙醇、NaCl的含量。

蛋白质和染料结合是一个很快的过程,约2min即可反应完全,呈现最大光吸收,并可稳定1h,之后,蛋白质―染料复合物发生聚合并沉淀出来。蛋白质―染料复合物具有很高的消光系数,使得在测定蛋白质浓度时灵敏度很高,在测定溶液中含蛋白质5µL/mL时就有0.275光吸收值的变化,比Lowry法灵敏4倍,测定范围为10-100µg蛋白质,微量测定法测定范围是1-10µg蛋白质。此反应重复性好,精确度高,线性关系好。

摇匀,1h内以0号管为空白对照,在595nm处比色。

②未知样品蛋白质浓度测定

取合适的未知样品体积,使其测定值在标准曲线的直线范围内。根据所测定的A595nm值,在标准曲线上查出其相当于标准蛋白的量,从而计算出未知样品的蛋白质浓度(mg/ml)。

2、BCA法测量蛋白质浓度

1)实验原理

BCA检测法是Lowry测定法的一种改进方法。蛋白质分子中的肽键在碱性条件下能与Cu2 络合生成络合物,同时将Cu2 还原成Cu 。二喹啉甲酸及其钠盐是一种溶于水的化合物,在碱性条件下,可以和Cu 结合生成深紫色的化合物,这种稳定的化合物在562nm处具有强吸收值,并且化合物颜色的深浅与蛋白质的浓度成正比。故可用比色的方法确定蛋白质的含量。

2)优缺点

与Lowery法相比,BCA蛋白测定方法灵敏度高,操作简单,试剂及其形成的颜色复合物稳定性俱佳,并且受干扰物质影响小。与Bradford法相比,BCA法的显著优点是不受去垢剂的影响。BCA法蛋白质浓度检测范围为10-2000 µg/ml。检测0.5~10 µg/ml微量蛋白时应采用浓缩试剂,并需要在60ºC反应。

但BCA法在样品含有脂类物质时将明显提高光吸收值。蛋白样品中EDTA或葡萄糖浓度大于10 mM不能使用BCA方法。

3)试剂

①BCA试剂的配制

试剂A(1L):分别称取10g BCA (1%),20g Na2CO3·H2O (2%),1.6g Na2C4H4O6·2H2O(0.16%),4g NaOH (0.4%) ,9.5g NaHCO3 (0.95) ,加水至1L,用NaOH或固体NaHCO3调节pH值至11.25。

试剂B(50ml):取2g CuSO4·5H2O (4%),加蒸馏水至50ml。

BCA试剂:取50份试剂A与1份试剂B混合均匀。此试剂可稳定一周。

②标准蛋白质溶液:称取40mg牛血清白蛋白,溶于蒸馏水中并定容至100ml,制成400μg/ml的溶液。

4)实验步骤

①绘制标准曲线(略)。

②试剂加完后,混匀,于37℃保温30min,冷却至室温后,以0号管为对照,在562nm处比色。

③未知样品蛋白质浓度测定

3、紫外吸收法

1)实验原理

大多数蛋白质分子结构中含有芳香族氨基酸(酪氨酸和色氨酸)残基,使蛋白质在280nm的紫外光区产生最大光吸收。当入射光、吸光系数和溶液的光径长度L不变时,这一波长范围内的吸光值与蛋白质浓度成正比,利用这一特性可定量测定蛋白质的含量。

2)优缺点

此操作简便,测定迅速,低浓度盐类不干扰测定。但只适合测试较纯净、成分相对单一的蛋白质,容易受到平行物质的干扰,如DNA的干扰;此外,此方法敏感度较低,要求蛋白的浓度较高(0.1-0.5mg/ml)。且玻璃器皿会吸收紫外线,需要石英等特殊材料器具。

3)试剂

①标准蛋白质溶液:精确配制2mg/ml的酪蛋白溶液。

②样品溶液

4)实验步骤

①绘制标准曲线(略)

②测定未知样品溶液

5)结果分析

根据样品溶液的光密度值,在绘制好的标准曲线图中查出样品溶液的蛋白质含量。

此外,紫外吸收法也可以不制作标准曲线,直接测280nm的OD值,然后通过OD值与校正系数直接求得未知蛋白的浓度。

上述三种方法在测定吸光值时,既可以使用紫外分光光度仪、酶标仪,甚至也可以使用Nanodrop微量计。它们所需要的样品量逐渐减少,所以制作标曲时不同仪器加入的试剂量也不尽相同,需要具体分析。

二、利用Excel软件拟合标准曲线

1、将标准蛋白测得的OD值及对应的浓度输入Excel表格中,并求出重复测量的平均值。

三种蛋白测定方法与标准曲线拟合 三种蛋白测定方法与标准曲线拟合(1)

2、将0ug/ml对照管的OD值减去,进行背景校正。

三种蛋白测定方法与标准曲线拟合 三种蛋白测定方法与标准曲线拟合(2)

3、将标准浓度和对应的校正值转变为列。(复制,选择性黏贴,转置)

三种蛋白测定方法与标准曲线拟合 三种蛋白测定方法与标准曲线拟合(3)

4、选中校正值和浓度的数值,然后找到excel工具栏“插入”,在下拉窗口中选择“散点图”图标,并选择不带曲线的散点图。

三种蛋白测定方法与标准曲线拟合 三种蛋白测定方法与标准曲线拟合(4)

5、在弹出的“标准曲线”图中,找到任意一个“散点”,右击该点,在弹出的菜单中选择“添加趋势线”。

三种蛋白测定方法与标准曲线拟合 三种蛋白测定方法与标准曲线拟合(5)

6、接着会弹出一个参数选择窗口,在该窗口中选择“线性”趋势线,并勾选”显示公式“、”显示R平方值“。

三种蛋白测定方法与标准曲线拟合 三种蛋白测定方法与标准曲线拟合(6)

7、不同的Excel版本,略微有些区别,选定参数后,点击“确定“。即可得到完整的标准曲线。一般R平方值≥0.99,即说明该拟合曲线可以使用。

三种蛋白测定方法与标准曲线拟合 三种蛋白测定方法与标准曲线拟合(7)

8、将测得的未知蛋白OD值代入标准曲线公式”y = 1316.5x – 3.6272“中,即可求得未知蛋白的浓度。

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