实验六用离子交换层技术纯化目的蛋白VIP专享

实验六 用离子交换层技术纯化目的蛋白 【实验目的】 使学生掌握离子交换层技术纯化蛋白质的工作原理。学会筛选离子交换介质的工作方法，以及优化离子交换层析过程的策略，获得具有教高程度的蛋白质。 【实验原理】 离子交换层析技术是一种分离纯化生物物质的最常用的方法之一。由于此种方法是一种建立在各种生物分子携带有不同的电荷的基础之上的分离方法，所以它依赖于分离系统的 PH 高于被分离物质的 PI 时，被分离物质带负电荷，可被阴离子交换剂结合，相反，则同阳离子交换剂结合。生物分子表面所带电荷即使有很小的差别，也足以采用离子交换层析技术把它们分离开来。通过优化分离系统的离子强度和 PH 值以及采用梯度洗脱方法可以使离子交换层析的分辨力更高。 蛋白质是带有多个极性集团的大分子物质，在有多种蛋白质存在的蛋白质混合物溶液中，每种蛋白质因其分子大小，氨基酸组成的差别，对同一种离子交换介质具有不同的离子交换吸附能力，接着于此种差别，我们就可以在特定的离子交换层析技术环境下把目的蛋白分离出来。离子交换层析环境包括离子交换介质的种类、交联度、蛋白质溶液和离子交换层析柱平衡液的 p H 值及离子强度等。通过对离子交换层析环境的优化，可以使选择的离子交换剂在特定的环境下仅同目的蛋白结合。而不同其他蛋白结合，或者仅同杂蛋白结合而不同目的蛋白结合。然而，此种环境条件对大多数蛋白质来说是不易找到的。通常遇到的情况是，在特定的条件下，离子交换介质既能与目的蛋白结合也能与杂蛋白结合，但是对两者的结合量有所不同。在此种情况下，可以通过选用特异的洗脱条件选择性的将目的蛋白或杂蛋白从离子交换层析柱上洗脱下来，而达到分离纯化目的蛋白质的目的。 离子交换剂同其反离子的结合能力因反离子的种类不同而有差别。例如强酸性（阳）离子交换剂对H+的结合力比对Na+的小；强碱性（阴）离子交换剂对OH-的结合力比对Cl-1 的小；而弱酸性和弱碱性离子交换剂对上述离子的结合力的大小同强酸性和强碱性离子交换剂相反。因此在应用离子交换剂时，采用何种反离子进行电荷平衡是决定吸附容量的重要因素。 蛋白质是两性离子物质，一种离子交换剂对它的结合力取决于蛋白质的理化性质和在环境中呈现的离子状态。当环境的 p H 值底于蛋白质的等电点（PI）时，蛋白质带正电荷能被阳离子交换剂吸附；相反，被阴离子交换剂吸附。在特定的p H 环境中，PI>p H，其值相差愈远，蛋白质的碱性愈强带...