蛋白質(zhì)的分離純化不同材料的預處理方法

　　蛋白質(zhì)在分子生物學(xué)中的分類(lèi)，大體上可分為天然蛋白和重組蛋白。提取天然蛋白和構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(shí)和根莖等為主；動(dòng)物通常是選用實(shí)驗動(dòng)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)都可以被外源表達出來(lái)，像原核蛋白表達就是以大腸桿菌（E.coli）為宿主菌表達克隆基因，在原核表達體系中，重組蛋白的含量比雜蛋白的含量高的多，所以選擇和設計合適的分離純化方案對于重組蛋白表達純化的下游實(shí)驗就顯得尤為重要，那蛋白質(zhì)的分離純化不同材料的預處理方法有哪些？

　　1.植物材料的預處理

　　植物體內通常存在著(zhù)為數眾多的天然蛋白，提取時(shí)通常選用一些器官為主要原料。但植物提取蛋白時(shí)存在一些特殊問(wèn)題，導致蛋白質(zhì)的得率較動(dòng)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(guò)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(dòng)物材料的預處理

　　動(dòng)物原材料組織中含有豐富的目的蛋白，根據蛋白質(zhì)所處的不同位置（胞內，胞外，亞細胞器等），應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，將不同亞細胞結構內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(shí)間盡可能短，減少不必要的蛋白質(zhì)水解變性在4℃預冷的緩沖液中進(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(guò)基因工程技術(shù)提高內源微生物蛋白產(chǎn)量。而重組蛋白的提取相對來(lái)說(shuō)就簡(jiǎn)單地多，微生物可以通過(guò)發(fā)酵的方式，短時(shí)間內大量培養，從而分離出大量可純化的目的蛋白。與植物和動(dòng)物處理方法相比較，微生物蛋白通常比來(lái)源于植物和動(dòng)物的相同蛋白質(zhì)要更加穩定，也更易于遺傳學(xué)操作。只要篩選出正確的培養條件，就可以獲得大量的特定蛋白質(zhì)菌體。

　　4.細菌的裂解

　　細胞的破碎裂解是指用物理、化學(xué)、酶或機械等方法破壞細胞壁或細胞膜，從而將胞內物質(zhì)（目的蛋白）釋放到周?chē)h(huán)境的過(guò)程。針對不同用途和類(lèi)型的細胞壁發(fā)展了多種方法，目前常用方法大體上可分為機械法和非機械法倆類(lèi)，常用的機械破碎法有：高溫珠磨法；高壓勻漿；超聲破碎法。而非機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(shí)驗室研究中應用較為廣泛的酶溶法和超聲破碎法。