分离纯化蛋白质的方法与原理
一、利用分子大小进行分离
1. 透析
透析是一种将待提纯的蛋白质放置在透析袋中,浸泡于蒸馏水中的方法。其原理是利用蛋白质分子无法透过半透膜的特性,从而将蛋白质与小分子物质(如无机盐、单糖、水等)分离开来。
2. 超过滤
通过施加压力或离心力,迫使水和其他小分子物质穿过半透膜,而使蛋白质留在膜上,以实现分离。
3. 凝胶过滤层析
在凝胶层析柱中,不同大小的蛋白质混合物流动时,大于凝胶网孔的分子无法进入其内部,而是被排阻在外;相反,小分子可以不同程度进入凝胶珠内。这样,不同分子所经历的移动路径差异导致了分离。
二、利用溶解度差异进行分离
4. 等电点沉淀
不同蛋白质有不同的等电点。当蛋白质混合物的pH被调整到其中一种蛋白质的等电点时,该蛋白质会沉淀下来,从而实现分离。
5. 盐析与盐溶
在低浓度下,中性盐可增加蛋白质的溶解度,称为盐溶;当离子强度提升至饱和或接近饱和时,许多蛋白质便会从水中沉淀,这种现象称为盐析。
三、根据电荷差异进行分离
6. SDS-PAGE
SDS-PAGE(十二烷基硫酸钠—聚丙烯酰胺凝胶电泳)通过加热和SDS使蛋白质变性,使其分解为单一亚基。此时,蛋白质的电荷和形状不再影响其在凝胶中的迁移率,分离能力主要取决于蛋白质的分子量。因此,SDS-PAGE常用于分析蛋白质的纯度及估算其分子量。
7. 离子交换层析
在氨基酸分离中,常用阳离子交换树脂。该树脂经过钠型处理后,混合氨基酸被施加在柱上,并与树脂上的钠离子发生交换,从而实现氨基酸的分离。
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