硫酸銨沉淀法濃縮蛋白質實驗
實驗方法原理
當高濃度鹽存在時,蛋白質往往凝聚并析出沉淀。這一技術稱為「鹽析」。不同的蛋白質在不同濃度的鹽中形成沉淀,所以鹽析常用于蛋白質的分離純化。幾種因素如 pH 、溫度、蛋白質純度在測定各種蛋白質的鹽析時起著重要作用。
選擇硫酸銨是因為它具有一些優良性質,如鹽析的有效性、pH 范圍廣、溶解度高、溶液散熱少和經濟適用。
硫酸銨濃度常以百分濃度表示,以 X% 表示所需配制的溶液濃度,表示開始的溶液濃度,所需的硫酸銨克數按以下公式計箅:
g=515(X-X0)/(100-0.27X)
大多數蛋白質在 55% 硫酸銨中沉淀,獲得最大量蛋白質沉淀是 85% 硫酸銨溶液,以不含硫酸銨的 100 ml 蛋白質溶液為起始溶液。
實驗材料 蛋白質溶液
試劑、試劑盒 硫酸銨用于懸浮沉淀物的緩沖液
儀器、耗材 燒杯磁力攪拌器和攪拌子離心機和轉頭
實驗步驟
1. 將盛有蛋白質溶液的燒杯放在裝另一裝有冰水的大燒杯內,并置于磁力攪拌器上攪拌;
2. 邊攪拌,邊徐徐加入 56.8 g 硫酸銨至飽和,該步驟應在 5~10 min 內完成;
3. 繼續攪拌 10~30 min;
4. 10 000×g 離心 10 min 或 3000×g 30 min;
5. 棄去上清液。將沉淀懸浮于 1~2 倍沉淀物體積的緩沖液中,殘留的不溶性物質可能是變性蛋白,通過離心除去;
6. 硫酸銨能夠通過透析,超濾或脫鹽柱除去。
注意事項
1. 攪拌必須是有規則的和溫和的。攪拌太快將引起蛋白質變性,其變性特征是起泡。用磁力攪拌器不明顯產熱,這一點也很重要。
2. 大多數蛋白質在鹽溶解后的前 20 min 沉淀,一些蛋白質要經數小時才能完全沉淀。
3. 為了平衡硫酸銨溶解時產生的輕微酸化作用,沉淀反應至少應在 50 mmol/L 緩沖液中進行。
4. 緩沖液應含有鰲合劑如 EDTA 以除去硫酸銨中微量的重金屬離子,因為這些離子對目的蛋白質是有害的。
5. 為確保獲得最大量沉淀,使用蛋白質初始濃度至少為 1mg/ml。
6. 硫酸銨沉淀反應通常是貯存和穩定蛋白質的良好方法。
7. 少數蛋白質在硫酸銨濃度低于 24% 時就產生沉淀,而大多數要在 80% 以上才能沉淀。在純化的初始階段,常利用蛋白質在硫酸銨中溶解度的差異分離蛋白質。硫酸銨沉淀可除去 RNA 和 DNA。
8. 在蛋白質的等電點其溶解度降低,在此條件下,靜電的相互作用可導致蛋白質凝聚和沉淀在蛋白質的等電點,低濃度的硫酸銨就能沉淀蛋白質。
9. 在蛋白質結晶實驗中,采用硫酸銨沉淀十分有效。