我们需要根据目标蛋白质的各种性质选择合适的蛋白纯化方法。
亲和层析因其高分辨率的特点,常用于精制纯化蛋白,根据目标蛋白与配体之间特异性结合的能力、重组标签蛋白螯合金属离子的能力、带有糖基化修饰蛋白可于外源凝集素结合的能力,亲和层析具有高的目的蛋白分辨率,但是在进行精纯化蛋白之前,需要对蛋白质进行粗纯化,常用的有硫酸铵盐析法。
例如分享来自一位网友的纯化蛋白的经验帖子,其目标在于纯化大肠杆菌表达的可溶性sigma32蛋白,该蛋白可以与细胞内的Core RNA polymeras结合形成复合体,最终确定采用免疫亲和柱来纯化蛋白复合体,但为了提高纯化的效率,首先对复合体进行粗纯化,利用带正电的PEI(聚乙烯亚胺)沉淀酸性蛋白和核酸,接着高盐洗脱蛋白,为了去除洗脱液中的PEI溶剂,采用硫酸铵沉淀蛋白,将蛋白和PEI分开,粗分离纯化后,再采用免疫亲和柱的方法进行精细纯化目标蛋白。
凝胶过滤层析可以应用蛋白分子间的分级分离,也可以去除蛋白混合物中分子量差别较大的杂质。例如从Hela细胞中纯化一种叫AP-1的转录因子,就采用凝胶过滤的方法去除混合物中的核酸酶,因为核酸酶能够降解DNA亲和柱,并能够和其他非特异性蛋白结合,影响目标蛋白的纯化。
在分离纯化蛋白时,因为其环境中PH值、有机溶剂、蛋白酶降解等不稳定因素的影响,使得蛋白质分子间的氢键、离子键、二硫键被破坏,影响蛋白的稳定性,而有的蛋白质对其所处的缓冲液要求较高,例如,Stillman实验室纯化大肠杆菌表达的CDC6蛋白,采用GST标签蛋白进行纯化,纯化得到的CDC6不稳定而发生沉淀,后来试验了十几种的buffer,结果发现磷酸钾和谷氨酸钾缓冲液中,CDC6就不会沉淀并具有蛋白活性。
由此可见,每一种蛋白往往需要多种纯化方法的精心组合才能达到分离纯化的目的,并且需要仔细考虑试验过程中的环境因素,确保纯化蛋白质的稳定性。
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