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蛋白质复性


在吸附型色谱复性中,蛋白质通过与介质发
生较强的吸附作用来抑制凝集。
反胶团中的蛋白质复性
利用反胶团溶解变性蛋白质,可将变性 蛋白质彼此分隔开,阻止分子间相互作用,
提高复性收率。
• 包含体的概念;包含体的形成原因及体 内抑制方法。 • 包含体分离纯化;包含体溶解方法。 • 蛋白质复性方法。
二、包含体的分离纯化和溶解
1 包含体的分离纯化
分离:包含体通常位于细胞质中,通过采用机械破碎 细胞的方法或者化学破碎(加变性剂)或者溶菌酶与机械 法结合的方法破碎细胞后,采用离心分离或者膜分离,即 可得到粗包含体沉淀物。
纯化:粗包含体中有质粒DNA、脂多糖和其他蛋白质存 在,会加速聚集体的生成,复性率降低。相反,纯化了的包 含体复性收率可大幅度提高。经常采用的包含体分离纯化过 程包括差速离心和反复洗涤。
③高表达的蛋白肽链来不及形成正常的折叠构像而
导致错误的二硫键连接,或者是高表达时细胞内氧化还
原条件不同而生成不同的二硫键连接;
④蛋白溶解需要与其他成分结合或经其他成分诱导。 但产生的蛋白量过多,所需其他成分相对不足,如折叠 酶和一些后修饰酶及分子伴侣等,蛋白质就不能溶解。
2、包含体的性质
具有很多优势: •以大肠杆菌为宿主,过表达形成的高密度蛋白质聚集 体,利于大规模生产目标蛋白; •目的产物含量高,利于分离纯化; •对蛋白酶不敏感,不易水解; •可避免具有毒害或杀伤作用的目的产物对宿主的伤害。
色谱复性
以凝胶过滤色谱为代表的非吸附性色谱复性;吸附性 色谱(金属鳌和色谱、亲合色谱、离子交换色谱、疏水相 互作用色谱)复性;固定化辅助因子复性(将某些对蛋白 质复性有辅助作用的分子固定在凝胶介质表面,用该固定
化凝胶介质辅助蛋白质复性的方法)
Hale Waihona Puke 凝胶过滤是通过分子筛效应将变性蛋白质和变 性剂加以分离,从而使变性蛋白质进入复性溶液进 行复性。
包含体溶解在变性剂中,是没有活性的蛋白质溶液,
所以必须复性。除去变性剂后,一部分蛋白质可以自
动折叠成具有活性的正确结构,这一折叠过程称为蛋
白质的复性。
稀释复性
直 接稀 释 复 性 透析稀释复性 流加稀释复性
辅助因子的作用
许多小分子溶质具有促进蛋白质复性的作用,盐
酸胍、尿素、精氨酸、甘油、聚乙二醇、表面活性剂
2、包含体的溶解
包含体常用变性剂尿素或盐酸胍以及去污剂SDS来溶解, 它们可分别破坏蛋白质的高级结构及肽链之间的疏水作用, 从而使蛋白质肽链相互分离。对于具有二硫键的重组蛋白, 其包含体形式含有错配的分子内和分子间的二硫键,常用二
硫苏糖醇(DTT)和2-巯基乙醇还原剂使二硫键处于断裂状
态。
三、蛋白质复性
蛋 白 质 复 性
基因工程发展非常迅速,不仅在原核生物之间进行DNA 遗传信息的转移和在外来宿主细胞中控制蛋白质的生产,
而且能将真核生物的基因在原核生物中(如大肠杆菌)进
行高效表达,从而给市场提供了更加丰富的药用和食用的 蛋白质产品,如白细胞介素、干扰素、胰岛素、牛生长激 素、抗凝血酶等。
由于基因工程产品的高效表达,相当
多的蛋白质产物互相交联在一起,形成
不溶性的聚集物,通常称为包含体。
一、包含体的形成与性质
1 形成
到目前为止还不完全清楚,大致有以下几种可能性:
①少量蛋白产生时是可溶的,其后积聚量太多,在细胞
内超过其溶解度而沉淀,并随时间延长而不溶部分增加; ②蛋白合成太快,肽链来不及形成正常的折叠构像,导 致分子间疏水基相互作用聚合而不溶;
等。一般认为有以下两种作用:稳定天然态蛋白质的
结构,降低错误折叠蛋白质的稳定性;提高折叠中间
体或伸展肽链的溶解度(稳定性)。使用稀释剂需注
意很多问题。
分子伴侣和人工分子伴侣 •分子伴侣:具有抑制蛋白质伸展肽链错误折叠 和聚集、促进肽链折叠成天然活性肽的作用。 GroEL和GroES。 •人工分子伴侣:表面活性剂(CTAB)/环糊精 (CD)。
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