圖 ! !"#牛溶漿機胰核糖核酸酶分子的變性與復性 ##變性的蛋白質不一定沉淀,沉淀的蛋白質不一定變性,但變性蛋白質容易沉淀,凝固的蛋白質均已變性,而且不再溶解。 ##(四)蛋白質的光譜吸收與呈色反應 # #$%蛋白質的光譜吸收 ##組成蛋白質的肽鍵和側鏈上的某些基團對一定波長的光有其特征性的吸收峰。色氨酸殘基和酪氨酸殘基含有共軛雙鍵,使蛋白質在波長 !&’ ()紫外光下有最大吸收峰。 !&’ ()處吸光度的測定常用于蛋白質的定量。 # #!%蛋白質的呈色反應 ##蛋白質分子中的肽鍵和許多側鏈基團均可與一些特定的試劑發生呈色反應。這些呈色反應常用于蛋白質的定性與定量。二縮脲反應(*+,-./ /.0/)的原理是,在堿性溶液中, 1,! 2可與蛋白質分子中肽鍵形成紫紅色絡合物。二縮脲反應對蛋白質的檢出量為 $ 3!’ )4。酚試劑呈色反應是最為常用的蛋白質定量方法(又稱 567-8法)。此法除蛋白質分子中肽鍵與堿性銅發生二縮脲反應外,蛋白質分子中的色氨酸與酪氨酸殘基還將試劑中的磷鎢酸和磷鉬酸鹽還原生成藍色化合物(鉬藍)。酚試劑法很靈敏,可檢測出 9 !4的蛋白質。二、蛋白質的提取與純化原理 ##破碎組織和細胞,將蛋白質溶解于溶液中的過程稱為蛋白質的提取,將溶
液中的蛋白質相互分離而取得單一蛋白質組分的過程稱為蛋白質的純化。蛋白質的各種理化性質和生物學性質是其提取與純化的依據。目前尚無單一的方法可純化出所有的蛋白質,每一蛋白質的純化過程常是許多方法綜合應用的系列過程。純化蛋白質的常用方法列于表 !&。 ##(一)改變蛋白質的溶解度 ##通過改變蛋白質的溶解度沉淀蛋白質的常用方法有鹽析和有機溶劑沉淀。此外,還有調節 :;和改變溫度等方法。 第二章 #蛋#白#質"!表 ! "#蛋白質的理化性質與常用的純化方法蛋白質的理化性質常用的純化方法分子質量與體積離心凝膠過濾透析、超濾電荷離子交換層析電泳等電聚焦溶解度調整 !"調整離子強度降低介電常數特異結合部位親和層析親和洗脫其他性質吸附層析液相層析氣相層析 ##鹽析($%&’()* +,’)是用高濃度的中性鹽將蛋白質從溶液中析出的方法。常用的中性鹽有硫酸銨、硫酸鈉和氯化鈉等。高濃度的中性鹽可以奪取蛋白質周圍的水化膜,破壞蛋白質在水溶液中的穩定性。對不同的蛋白質進行鹽析時,需要采用不同的鹽濃度和不同的 !"。鹽析時的 !"多選擇在蛋白質的等電點附近。例如,在 !"-. /附近時,血清清蛋白溶于半飽和硫酸銨中,球蛋白沉淀下來;當硫酸銨達到飽和濃度時,清蛋白也沉淀出來。 ##與水互溶的有機溶劑(丙酮、正丁醇、乙醇和甲醇等)可以顯著降低溶液的介電常數,使蛋白質分子之間相互吸引而沉淀。有機溶劑沉淀蛋白質應在低溫下進行,低溫不僅降低蛋白質的溶解度,而且還可以減少蛋白質變性的機會。 ##(二)根據蛋白質分子大小不同的分離方法 ##各種蛋白質分子具有不同的相對分子質量和形狀,可采用離心、超濾和凝膠過濾等技術將其分離。 # #0.離心 ##離心(12)’3(4,*%’(+))分離是利用機械的快速旋轉所產生的離心力,將不同密度的物質分離開來的方法。按應用
實際,離心機可分為制備型離心機(!32!%3%’(52 $1%&2 12)’3(4,*2)和分析型離心機(%)%&6’(1%& 12)7 ’3(4,*2)。 ##制備型離心用于大量樣品的分離。例如,差速離心(8(44232)’(%& 12)’3(4,*%’(+))是對含兩種以上大小不同的待分離物質的混合液,以不同離心速率分步驟離心沉淀,使之相互分離的離心方法。圖 9 9-顯示利用差速離心法分離不同的亞細胞結構。由圖可見,不同的亞細胞組分可以用不同的離心力,分級的逐步沉淀分離出來。 ##分析型超速離心可用來測定蛋白質的相對分子質量。蛋白質在高達 :/ ///; !的離心力下,可在溶液中逐漸沉降,直到溶液對其浮力(<,+6%)’ 4+312)與離心力相等時便停止沉降。已知,在離心過程中作用于溶質分子上的離心力為 !9 ",其中 !是離心角速率, "是溶質離開中心軸的距離。當溶質在離心力場中運動達到離心穩態時,溶質分子所受的離心力與反方向的阻力(摩擦力和黏滯阻力)相平衡,此時溶質便以恒速沉降。在單位離心力場下,溶質分子的沉降速率為: 8" !9 "·# = 8$ "!第一篇(生物分子的結構與功能勻漿 $$$! """ # !,$ %&’ $$$$$$%%%%%%%%%%%%%## (沉淀上清 ) """ # !,!" %&’ $$$$$$(未破壞的%%%%%%%%$$$%%%%真核細胞) ## (沉淀上清