複性過程的添加劑:
1、共溶劑:如PEG6000-20000,據說可以可逆的修飾折疊中間體的疏水集團,此外由於阻止了蛋白質分子間的相互接觸的機會,也可能對複性效率的提高起作用。一般的使用濃度在0.1%左右,具體條件可根據實驗條件確定。
2、二硫鍵異構酶(PDI)和脯氨酸異構酶(PPI):PDI可以使錯配的二硫鍵打開並重新組合,從而有利於恢複到正常的結構,此外在複性過程中蛋白質的脯氨酸兩種構象間的轉變需要較高能量,常常是複性過程中的限速步驟,而PPI的作用是促進兩種構象間的轉變,從而促進複性的進行。
3、分子伴侶,即熱休克蛋白(HSP),是一種沒有蛋白質特異性的促進折疊的蛋白因子,研究發現很多蛋白在缺乏分子伴侶時無法自己正確的折疊。有人構建了與伴侶分子共同表達的菌株,據說效果不錯。不過在生產中還沒有看到2和3的應用的例子。
4、0.4-0.6ML-Arg:成功的應用於很多蛋白如t-PA的複性中,可以抑製二聚體的形成。
5、甘油等:增加黏度,減少分子碰撞機會,一般使用濃度在%5-30%。
6、一定的鹽濃度,可能是為了降低某些帶電集團間的斥力,有利於蛋白質的折疊。
7、輔助因子:添加蛋白質活性狀態必須的輔助因子如輔酶輔基等或蛋白配體等很多時候對蛋白質正確的折疊是有利的。
8、色譜法:通過將目標蛋白結合到層析柱上,減少蛋白分子間的相互影響,該方法得到越來越多的應用,常用的色譜有SEC、HIC、IEC、IMAC等。
當然,雖然有很多所謂的理性的複性方案設計,目前的複性工作更多的是一個經驗的過程,沒有一種通用的方法可以套用。
複性時的蛋白濃度:
一般使用濃度為0.1-1mg/ml,太高的濃度容易形成聚體沉澱,太低的濃度不經濟,而且很多蛋白在低濃度時不穩定,很容易變性。
複性效果的檢測:
根據具體的蛋白性質和需要,可以從生化、免疫、物理性質等方麵對蛋白質的複性效率進行檢測。
1、凝膠電泳:一般可以用非變性的聚丙烯酰胺凝膠電泳可以檢測變性和天然狀態的蛋白質,或用非還原的聚丙烯酰胺電泳檢測有二硫鍵的蛋白複性後二硫鍵的配對情況。
2、光譜學方法:可以用紫外差光譜、熒光光譜、圓二色性光譜(CD)等,利用兩種狀態下的光譜學特征進行複性情況的檢測,但一般隻用於複性研究中的過程檢測。
3、色譜方法:如IEX、RP-HPLC、CE等,由於兩種狀態的蛋白色譜行為不同。
4、生物學活性及比活測定:一般用細胞方法或生化方法進行測定,較好的反映了複性蛋白的活性,值得注意的是,不同的測活方法測得的結果不同,而且常常不能完全反映體內活性。
5、黏度和濁度測定:複性後的蛋白溶解度增加,變性狀態時由於疏水殘基暴露,一般水溶性很差,大多形成可見的沉澱析出。
6、免疫學方法:如ELISA、WESTERN等,特別是對結構決定簇的抗體檢驗,比較真實的反映了蛋白質的折疊狀態。
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