当前课程知识点:基础生物化学实验 > 第五章 物质的分离纯化 > 第一节 蛋白质分离纯化的常见技术 > 蛋白质的盐析提纯
同学们大家好
在这个视频中
我将要介绍蛋白质分离纯化常见技术
盐析
依据溶解度的蛋白质分离纯化技术
包括盐析有机溶剂沉淀
等电点沉淀等
细心的同学可以发现
依据蛋白质带电性质分离
也包括等电点分离的方法
其实你不必感到疑惑
因为等电点沉淀是通过
改变蛋白质的带电性
进而改变了蛋白质的溶解度
导致蛋白质沉淀的方法
该方法涉及蛋白质带电性质
也涉及溶解度
所以两个分类依据下都有等电点沉淀
这里我将介绍盐析技术
如图1所示
烧杯中的溶液含有三种蛋白质
AB和C
如图2所示
我们通过给烧杯中加入某种物质
降低了A蛋白的溶解度
使其从溶液中沉淀出来
之后通过离心我就可以
获得蛋白A沉淀
和含有B和C蛋白质的上清液
如此就可以将蛋白A和
蛋白B和C分离开来
其实依据蛋白质溶解度
进行蛋白质分离
纯化的本质就是如此
如果A蛋白是目标蛋白
我分离纯化的策略是沉淀目标蛋白
如果A蛋白不是目标蛋白
我分离的策略就是沉淀杂蛋白
下面的问题就是加入什么物质
如何让某些蛋白质发生沉淀
而某些蛋白质又以溶解状态存在
这势必涉及到蛋白质的溶解度概念
以及改变蛋白质溶解度的因素有哪些?
首先来看看什么是蛋白质的溶解度
溶解度是指在一定条件下
蛋白质作为有机大分子
在水中以胶体状态存在
蛋白质在水中的分散量和分散水平
相应的被称为蛋白质的溶解度
蛋白质的溶解状态与蛋白质的特性
例如
带电荷的性质
数量
分子表面
亲水基团和疏水基团的比例等有关系
如图所示组成蛋白质的某些
氨基酸带有极性基团
如羧基 羟基 氨基等
他们可以和水分子相互作用
在蛋白质表面形成水化膜
这使蛋白质分子之间的相互作用降低
溶解性增加
蛋白质分子分散在溶液中
在一定条件下
蛋白质中某些氨基酸侧链
极性基团可以发生解离
结果蛋白质带有一定的电荷
蛋白质分子
可以和溶液中的带相反电荷
的离子之间发生相互作用
而形成双电层
分子之间相互排斥力增加
蛋白质溶解性增加
蛋白质分散在溶液中以溶解状态存在
通过上面的讲解
同学们了解了
蛋白质溶解的本质
知道不同蛋白质由于其
本身的分子结构不同
在同一特定条件下应该
具有不同的溶解度
影响蛋白质溶解度的外部
因素又有哪些呢?
研究人员可以通过改变
影响蛋白质溶解度的相关因素
致使蛋白质混合物样品中目标蛋白质
或者杂蛋白溶解度降低而聚集沉淀
达到分离它们的目的
影响蛋白质溶解度的外部
因素有以下几点
离子强度 介电常数
pH 值及温度等
通过加入中性盐能够改变
蛋白质溶液的离子强度
这种方式是盐析 通过加入酸或者碱
改变蛋白质溶液的pH 值
属于等电点沉淀
通过加入有机溶剂改变蛋白质
溶液的介电常数
属于有机溶剂沉淀
盐析是蛋白质分离纯
化常用的技术之一
当蛋白质溶液盐浓度比较低时
随着少量中性盐的加入
蛋白质 溶液 盐浓度不断增加
蛋白质溶解性也随之增加
这种现象被称为盐溶
但随着盐浓度的继续增加
蛋白质会聚集 发生 沉淀
这种现象被称为盐析
盐析的本质是由于溶液离子强度增加
本来与蛋白质互作的
水分子被中性盐抢夺
水分子与中性盐互作蛋白质
水化膜被破坏
蛋白质表面的疏水基团外露分子间
相互作用增强而发生聚集沉淀
谈到蛋白质沉淀
同学们需要知道蛋白质沉淀包括变性
沉淀和非变性沉淀
首先复习一下蛋白质变性的概念
蛋白质变性是指维持蛋白质
高级结构的作用力
例如氢键
疏水相互作用 离子键等被破坏
致使蛋白质高级结构被破坏
蛋白质失去功能的现象
当维持蛋白质溶解的条件被改变时
蛋白质会发生沉淀
如果沉淀的蛋白质高级结构被破坏
这种沉淀就是变性沉淀
如果沉淀的蛋白质高级
结构仍然维持完好
具有功能这种沉淀就是非变性沉淀
运用盐析进行蛋白质分离纯化时
只要操作得当
是有希望能够获得非
变性沉淀蛋白质的
这一点对分离纯化蛋白质非常重要
以上是本视频的主要内容
下面我将对本部分内容进行小结
在这个视频中
我首先介绍了影响蛋白质
溶解度的外部因素
之后给出了盐溶与盐析的概念
解释了蛋白质变性沉淀和非变性沉淀
最后讲解了盐析分离 蛋白质的原理
谢谢大家的参与
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