凝胶层析法分离蛋白质

实验一酵母蔗糖酶的提取及部分纯化
一、实验目的:
学习酶的提取和纯化方法,并为后续实验提供一定量的蔗糖酶。
二、实验原理:
蔗糖酶(invertase)(β-D-呋喃果糖苷果糖水解酶)(fructofuranoside fructohydrolase)(EC.3.2.1.26)特异地催化非还原糖中的β—呋喃果糖苷键水解,具有相对专一性。不仅能催化蔗糖水解生成葡萄糖和果糖,也能催化棉子糖水解,生成密二糖和果糖。
本实验提取啤酒酵母中的蔗糖酶。该酶以两种形式存在于酵母细胞膜的外侧和内侧,在细胞膜外细胞壁中的称之为外蔗糖酶(external yeast invertase), 其活力占蔗糖酶活力的大部分,是含有50% 糖成分的糖蛋白。在细胞膜内侧细胞质中的称之为内蔗糖酶(internal yeast invertase),含有少量的糖。两种酶的蛋白质部分均为双亚基,二聚体,两种形式的酶的氨基酸组成不同,外酶每个亚基比内酶多两个氨基酸,Ser和Met,它们的分子量也不同,外酶约为27万(或22万,与酵母的来源有关),内酶约为13.5万。尽管这两种酶在组成上有较大的差别,但其底物专一性和动力学性质仍十分相似,因此,本实验未区分内酶与外酶,而且由于内酶含量很少,极难提取,本实验提取纯化的主要是外酶。rj45防水接头
三、试剂与器材:
1. 试剂:(1)啤酒酵母(2)二氧化硅(3)甲苯(使用前预冷到0℃以下)(4)去离子水(使用前冷至4℃左右)(5)冰块、食盐(6)1N乙酸(7)95%乙醇(预冷至-20℃)
2. 器材:(1)研钵1个(2)离心管3个(3)滴管3个(4)量筒50mL 1个(5)水浴锅1个(6)恒温水浴(7)烧杯100mL 2个(8)广泛pH试纸(9)高速冷冻离心机
四、操作步骤:
1. 提取
(1)准备一个冰浴,将研钵稳妥放入冰浴中(两组做一个)。
(2)取适量(5-10g)二氧化硅放入研钵中研细。
三脚电感(3)称取5g干啤酒酵母放入研钵中,量取预冷的甲苯20mL缓慢加入酵母中,边加边研磨成糊状,约需30分钟,至酵母细胞大部分研碎。
(4)缓慢加入预冷的40mL去离子水,每次加2mL左右,边加边研磨,至少用30分钟。以便将蔗糖酶充分转入水相。
(5)将混合物转入4个离心管中(每组2个),平衡后,用高速冷冻离心机离心(4℃,12,000rpm,10min)。如果中间白的脂肪层厚,说明研磨效果良好。用滴管吸出上层有机相。
(6)用滴管小心地取出脂肪层下面的水相,转入另一个清洁的离心管中,两组平衡后,4℃,12,000rpm,离心10min。
(7)将清液转入量筒,量出体积(“粗级分I”),取出1.5mL放入小离心管中,冷冻保存,备下次实验测定酶活力及蛋白质含量。其余部分转入另一清洁离心管中。
2. 热处理
(1)预先将恒温水浴调到50℃,
(2)用广泛pH试纸检查清液(“粗级分I”)的pH,用1N乙酸将pH调至5.0。
(3)将盛有粗级分I的离心管稳妥地放入水浴中,50℃下保温30分钟,在保温过程中不断轻摇离心管。
(4)取出离心管,于冰浴中迅速冷却,平衡后4℃,12,000rpm,离心10min。
(5)将上清液转入量筒,量出体积(称为“热级分II”)。取出1.5mL放入小离心管中,冷冻保存。
3. 乙醇沉淀
将热级分II转入小烧杯中,放入冰浴中,逐滴加入等体积预冷至-20℃的95%乙醇,同时轻轻搅拌,共需30分钟,再在冰盐浴中放置10分钟,以沉淀完全。于4℃,12,000rpm,离心10min,倾去上清,并滴干。用3mL,0.02mol/L,pH4.9乙酸缓冲液将沉淀溶解,平均分成两份(称为“醇级分Ⅲ”),冷冻保存。
实验二凝胶层析法分离蛋白质
一、实验目的:
了解凝胶层析的原理及其应用;初步掌握凝胶层析技术。
二、实验原理:
凝胶层析又称分子排阻层析,凝胶过滤,渗透层析或分子筛层析等。它广泛地应用于分离、提纯、脱盐等,而测定蛋白质的分子量也是它的重要应用之一。
凝胶是一种具有立体网状结构且呈多孔的不溶性珠状颗粒物质。用它来进行物质的分离,主要是根据多孔凝胶对不同半径的分子(近于球形)具有不同的排阻效应实现的。亦即它是根据分子大小这一物
理性质进行分离纯化的。对于某种型号的凝胶,一些大分子不能进入凝胶颗粒内部而完全被排阻在外,只能沿着颗粒间的缝隙流出柱外;而一些小分子不被排阻,可自由扩散,渗透进入凝胶内部的筛孔,尔后又被流出的洗脱液带走。分子越小,进入凝胶内部越深,所走的路程越多,故小分子最后流出柱外,而大分子先从柱中流出。一些中等大小的分子介于大分子与小分子之间,只能进入凝胶中较大的孔隙,亦即部分排阻,因此这些分子从柱中流出的顺序也介于大、小分子之间。这样样品经过凝胶层析后,分子便按照从大到小的顺序依次流出,达到分离的目的。
三、器材与试剂
1. 试剂(1)未知蛋白质样品(2)0.02mol/L,pH4.9乙酸缓冲液(3)蓝葡聚糖-2000
2. 器材(1)玻璃层析柱(16mm×400mm)  (2)恒流泵(或下口恒压贮液瓶)(3)自动部分收集器(4)紫外分光光度计(5)250mL烧杯
四、实验操作
(一)凝胶的溶胀
数字重阵称取10g Sephadex G-75 于250mL 烧杯中加入洗脱液100mL,置室温溶胀2~3天,反
复倾泻去掉细颗粒,煮沸(可去除颗粒内部的空气及灭菌)。
(二)装柱
山药去皮机单水合肼取洁净的玻璃层析柱垂直固定在铁架台上。测定凝胶柱总体积(Vt)。在柱中注入洗脱液(约1/3柱床高度),将凝胶浓浆液缓慢倾入柱中,待凝胶沉积约1cm ~2cm 高度后打开出水口,流速一般用3mL~6mL / 10 min。胶面上升到柱顶端约5cm处则装柱完毕,注意
装柱过程中凝胶不能分层。然后关闭出水口,静置片刻,等凝胶完全沉降,则接上恒流泵,用1~2倍床体积的洗脱液平衡柱子,使柱床稳定。
(三)加样和洗脱
淀粉牙签吸去柱上端的洗脱液(切不要搅乱胶面,可覆盖一张滤纸或尼龙网)。打开出水口,使残余液体降至与胶面相切(但不要干胶),关闭出水口。用细滴管吸取1.5 mL醇级分Ⅲ小
心地绕柱壁一圈(距胶面2mm左右)缓慢加入,然后迅速移至柱中央慢慢加入柱中,打开
出水口(开始收集!),等样品溶液渗入胶床后,关闭出水口,用少许洗脱液加入柱中,渗入胶床后,柱上端再用洗脱液充满后用3.0mL/10分钟的速度开始洗脱。洗脱液由部分收集器
收集。用分光光度计逐管测定A
280,以 A
280
为纵坐标,Ve(洗脱体积)为横坐标画出洗脱曲
线。
(四)各管洗脱液酶活力的定性测定
在点滴板上每一孔内,加一滴0.2mol/L pH4.9的乙酸缓冲液,一滴0.5mol/L蔗糖和一滴洗脱液,反应5分钟,在每一孔内同时插入一小条尿糖试纸,10~20min后观察试纸颜的变化。用“+”号的数目,表示颜的深浅,即各管酶活力的大小。合并活性最高的2~3管,量出总体积,倒入10个小试管,用保鲜膜封口,冰冻保存(“柱级分IV”)。
注意:实验完毕后,将凝胶全部回收处理,以备下次实验使用,严禁将凝胶丢弃或倒入水池中。

本文发布于:2024-09-21 03:14:05,感谢您对本站的认可!

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