离子交换层析离子交换层析是一种依据蛋白表面所带电荷量不同进行蛋白分离纯化的技术。蛋白表面通常会带有一定的电荷，电荷的氨基酸残基均匀地分布在蛋白质的表面，自动蛋白纯化，在一定条件下可以与阳离子交换柱或阴离子交换柱结合。这种带电分子与固定相之间的结合作用是可逆的，在改变ph或者用逐渐增加离子强度的缓冲液洗脱时，离子交换剂上结合的物质可与洗脱液中的离子发生交换而被洗脱到溶液中。由于不同物质的电荷不同，自动蛋白纯化，其与离子交换剂的结合能力也不同，所以被洗脱到溶液中的顺序也不同，从而达到分离的效果。离子交换色谱的基本原理及实验操作图2：离子交换层析纯化蛋白亲和层析亲和层析纯化是利用生物大分子物质具有与某些相应的分子专一性可逆结合的特性进行蛋白纯化的技术。该方法适用于从成分复杂且杂质含量远大于目标物的混合中提纯目标物，具有分离效果好、分离条件温和、结合效率高、分离速度快的优点。亲和层析技术可以利用配基与生物分子间的特异性吸附来分离蛋白，自动蛋白纯化，也可以在蛋白上加入标签，利用标签与配基之间的特异性结合来纯化蛋白。蛋白纯化后为什么要结晶呢？结晶目的是什么？自动蛋白纯化
组氨酸标签蛋白的纯化his-tag融合蛋白是目前最常见的表达方式，而且很成熟，它的优点是表达方便而且基本不影响蛋白的活性，无论是表达的蛋白是可溶性的或者包涵体都可以用固定金属离子亲和色谱去（imac）纯化。2．1imac(immobilizedl-ionaffinitychromatography)是porathet、镍、钴或锌离子，可以吸附纯化表面带组氨酸、色氨酸或半胱氨酸残基的蛋白，1987年smithetal.发现带有几个组氨酸或色氨酸小肽和螯合金属离子的ida-sephadexg-25作用力更强，此前在1986年他和他的合作者用ni2 -ida-sephadexg-25亲和纯化在氨基端带组氨酸和色氨酸的胰岛素原。同年1987年hochulietal.发现带有相连组氨酸的多肽多肽合成仪和ni2 -nta填料作用力更强于普通的肽，1988年他***次用这样的方法纯化了带六个组氨酸标签的多肽，无论是在天然还是变性条件下一次亲和纯化都得到很好效果，此后表达带六个组氨酸标签的蛋白配合imac变得非常普遍，相对而言，不带标签的蛋白纯化就非常困难，所以表达带六个组氨酸标签的蛋白配合imac纯化变成最常用而且***的研究蛋白多肽合成仪结构和功能的有力手段。1986年porathetal.还发现fe3 -ida-sephadexg-25可以用于磷酸化蛋白的纯化。嘉兴一站式蛋白纯化可溶性表达的蛋白如何纯化？纯化后如何除咪唑？
蛋白质在静电状态时颗粒之间的静电斥力最小，因而溶解度也最小，各种蛋白质的等电点有差别，可利用调节溶液的ph达到某一蛋白质的等电点使之沉淀，但此法很少单独使用，可与盐析法结合用。 3、低温有机溶剂沉淀法 用与水可混溶的有机溶剂，甲醇，乙醇或*，可使多数蛋白质溶解度降低并析出，此法分辨力比盐析高，但蛋白质较易变性，应在低温下进行。 （二）根据蛋白质分子大小的差别的分离方法 1、透析与超滤 透析法是利用半透膜将分子大小不同的蛋白质分开。 超滤法是利用高压力或离心力，强使水和其他小的溶质分子通过半透膜，而蛋白质留在膜上，可选择不同孔径的泸膜截留不同分子量的蛋白质。 2、凝胶过滤法 也称分子排阻层析或分子筛层析，这是根据分子大小分离蛋白质混合物***的方法之一。柱中最常用的填充材料是*凝胶（sephadex ged）和琼脂糖凝胶（agarose gel）。 （三）根据蛋白质带电性质进行分离 蛋白质在不同ph环境中带电性质和电荷数量不同，可将其分开。 1、电泳法
蛋白纯化的-般原则
蛋白纯化要利用不同蛋白间内在的相似性与差异,利用各种蛋白间的相似性来除去非蛋白物质的污染,而利用各蛋白质的差异将目的蛋白从其他蛋白中纯化出来。每种蛋白间的大小、形状、电荷、疏水性、溶解度和生物学活性都会有差异,利用这些差异可将蛋白从混合物如大肠杆菌裂解物中提取出来得到重组蛋白。蛋白的纯化大致分为粗分离阶段和精细纯化阶段二二个阶段。粗分离阶段主要将目的蛋白和其他细胞成分如dna、rna等分开，由于此时样本体积大、成分杂，要求所用的树脂高容量、高流速，颗粒大、粒径分布宽.并可以迅速将蛋白与污染物分开，防止目的蛋白被降解。精细纯化阶段则需要更高的分辨率,此阶段是要把目的蛋白与那些大小及理化性质接近的蛋白区分开来，要用便小的树脂颗粒以提**辨常用的离子交换柱和疏水柱,应用时要综合考虑树脂的选择性和柱效两个因素。选择性指树脂与目的蛋白结合的特异性,柱效则是指蛋白的各成分逐个从树脂上集中洗脱的能力，洗脱峰越窄,柱效越好。仅有好的选择性,洗脱峰太宽,蛋白照样不能有效分离。
分子筛层析蛋白纯化系统具有分子筛作用的物质很多，如浮石、琼脂、聚乙烯醇、聚*、葡聚糖凝胶等。
排阻层析也叫凝胶过滤或分子筛。排阻层析柱的填充颗粒是多孔的介质,柱中围绕着颗粒所能容纳的液体量叫流动相，也称无效体积。太大的蛋白不能进入颗粒的孔内，只能存在于无效体积的溶液中，将会最早从柱中洗脱出来，对这部分蛋白无纯化效果。由于各种蛋白的分子大小不同，扩散进入特定大小孔径颗粒内的能力也各异。大的蛋白分子会被先洗脱出来，分子越小，洗脱出来的越晚。为得到比较好的纯化效果，应将孔径大小选在目的蛋白能在无效体积和总柱床体积的中点附近洗脱。排阻层析有其他方法所不具备的优点，首先所能纯化的蛋白分子量范围宽，tosohbiosep公司的聚合物树脂，排阻极限可达20o000kd;其次，树脂微孔的形状适合分离球形的蛋白质，纯化过程中也不需要能引起蛋白变性的有机溶剂。应该注意的是某些蛋白不适合用凝胶过滤纯化，因为本技术所用树脂有轻度的亲水性，电荷密度较高的蛋白容易吸附在上面。排阻层析从不用于纯化过程的早期，因为这种方法要求标本高度浓缩，上样量只能在柱体积的19%--4%之间，柱子要细而长才能得到好的分***果，树脂本身也比较昂贵，规模化的工业生产中不太适用。蛋白质纯化技术的方法有哪几种？浙江自动蛋白纯化服务
蛋白质纯化技术和发酵工程。自动蛋白纯化
另一种可应用的亲和纯化标签是6组氨酸标签,组氨酸的咪唑:侧链可亲和结合镍、锌和钴等金属离子,在中性和弱碱性条件下带组氨酸标签的目的蛋白与镍柱结合，在低ph下用咪唑竞争洗脱。组氨酸标签与gst相比有许多优点，首先,由于只有6个氨基酸,分子量很小，-般需要酶切去除:其次，可以在变性条件下纯化蛋白，在高浓度的尿素和胍中仍能保持结合力;另外6组氨酸标签无免疫原性，重组蛋白可直接用来注射动物，也不影响免疫学分析。虽然有这么多的优点，但此标签仍有不足，如目的蛋白易形成包涵体、难以溶解、稳定性差及错误折叠等。镍柱纯化时金属镍离子容易脱落漏出混入蛋白溶液，不但会通过氧化破坏目的蛋白的氨基酸侧链，而且柱子也会非特异吸附蛋白质，影响纯化效果。若目的蛋白可与某种碳水化合物特异结合，或者需要某种特殊的辅因子，可将该碳水化合物或辅因子固相化制成亲和柱，结合后目的蛋白可用高浓度的碳水化合物或辅因子洗脱。
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