蛋白質(zhì)的分離純化不同材料的預(yù)處理方法

　　蛋白質(zhì)在分子生物學(xué)中的分類，大體上可分為天然蛋白和重組蛋白。提取天然蛋白和構(gòu)建重組蛋白都需要先確定生物原材料，如植物材料主要以植物的葉，胚，果實和根莖等為主；動物通常是選用實驗動物的器官和組織；而微生物則是微生物菌體本身或發(fā)酵液。從原則上講，任何一種自然界中存在或不存在的蛋白質(zhì)都可以被外源表達(dá)出來，像原核蛋白表達(dá)就是以大腸桿菌（E.coli）為宿主菌表達(dá)克隆基因，在原核表達(dá)體系中，重組蛋白的含量比雜蛋白的含量高的多，所以選擇和設(shè)計合適的分離純化方案對于重組蛋白表達(dá)純化的下游實驗就顯得尤為重要，那蛋白質(zhì)的分離純化不同材料的預(yù)處理方法有哪些？

　　1.植物材料的預(yù)處理

　　植物體內(nèi)通常存在著為數(shù)眾多的天然蛋白，提取時通常選用一些器官為主要原料。但植物提取蛋白時存在一些特殊問題，導(dǎo)致蛋白質(zhì)的得率較動物和微生物的要低。

　　因為植物材料中除目的蛋白外還含有大量的淀粉，纖維素和果膠等雜志，所以初步的均質(zhì)化處理需要在大量緩沖液中進(jìn)行，初步過濾后得到低濃度蛋白，之后需要進(jìn)行硫酸銨沉淀和PEG沉淀進(jìn)行分離，分離后的蛋白可與其他蛋白一樣，采用一般的蛋白純化處理。

　　2.動物材料的預(yù)處理

　　動物原材料組織中含有豐富的目的蛋白，根據(jù)蛋白質(zhì)所處的不同位置（胞內(nèi)，胞外，亞細(xì)胞器等），應(yīng)選用不同的組織破碎方式。對于少量組織，可使用小型均質(zhì)器，大量組織則采用搗碎機(jī)快速搗碎方法。對于軟組織，可使用玻璃均質(zhì)器。組織均質(zhì)化后，將不同亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)內(nèi)的蛋白酶釋放到溶液中，使之與目的蛋白接觸并降解，最后進(jìn)行純化處理。

　　注意：均質(zhì)化時間盡可能短，減少不必要的蛋白質(zhì)水解變性在4℃預(yù)冷的緩沖液中進(jìn)行均質(zhì)化處理和后期分離操作，有助于降低蛋白質(zhì)水解在緩沖液中添加蛋白酶抑制劑控制蛋白質(zhì)水解

　　3.微生物材料的預(yù)處理

　　微生物可產(chǎn)生多種天然蛋白和重組蛋白，提取天然蛋白，首先要對大量菌株篩選獲得高產(chǎn)菌株，再進(jìn)行誘變育種分離產(chǎn)量更高的正突變菌株，最后通過基因工程技術(shù)提高內(nèi)源微生物蛋白產(chǎn)量。而重組蛋白的提取相對來說就簡單地多，微生物可以通過發(fā)酵的方式，短時間內(nèi)大量培養(yǎng)，從而分離出大量可純化的目的蛋白。與植物和動物處理方法相比較，微生物蛋白通常比來源于植物和動物的相同蛋白質(zhì)要更加穩(wěn)定，也更易于遺傳學(xué)操作。只要篩選出正確的培養(yǎng)條件，就可以獲得大量的特定蛋白質(zhì)菌體。

　　4.細(xì)菌的裂解

　　細(xì)胞的破碎裂解是指用物理、化學(xué)、酶或機(jī)械等方法破壞細(xì)胞壁或細(xì)胞膜，從而將胞內(nèi)物質(zhì)（目的蛋白）釋放到周圍環(huán)境的過程。針對不同用途和類型的細(xì)胞壁發(fā)展了多種方法，目前常用方法大體上可分為機(jī)械法和非機(jī)械法倆類，常用的機(jī)械破碎法有：高溫珠磨法；高壓勻漿；超聲破碎法。而非機(jī)械法包括滲透壓沖擊法；凍融破碎法；酶溶法；化學(xué)破碎法等。下面介紹在實驗室研究中應(yīng)用較為廣泛的酶溶法和超聲破碎法。