微生物酯酶的常規(guī)分離純化方法:
1. 超濾
超濾是利用壓力或離心力,使小分子溶質(zhì)和溶劑穿過一定孔徑的特制的薄膜而使大分子溶質(zhì)不能透過,留在膜的一邊,從而使大分子物質(zhì)得到了部分的純化,根據(jù)蛋白質(zhì)分子大小的不同而選擇不同分子量的膜上,以達(dá)到濃縮和脫鹽的目的,從而使蛋白質(zhì)得到分離。
2.鹽析法
鹽析一般是指溶液中加入無機(jī)鹽類,蛋白質(zhì)在低鹽濃度下的溶解度隨著鹽溶液濃度升高而增加,當(dāng)鹽濃度不斷上升時(shí),蛋白質(zhì)的溶解度又以不同程度下降并先后析出,此稱鹽析,從而達(dá)到分離純化的效果。一般粗抽提物常用該法進(jìn)行粗分。
3.有機(jī)溶劑沉淀法
利用不同蛋白質(zhì)在不同濃度的有機(jī)溶劑中的溶解度差異而分離的方法即為有機(jī)溶劑沉淀法。有機(jī)溶劑能降低溶液的介電常數(shù),削弱溶劑分子與蛋白分子間的作用力,從而增加蛋白質(zhì)分子上帶電粒子的相互吸引力,致使蛋白分子聚合沉淀;另有機(jī)溶劑溶解于水的同時(shí),能從蛋白質(zhì)周圍的水化層中奪走水分子,破壞水化層,從而使蛋白質(zhì)沉淀析出。
4.凝膠層析
混合物隨流動(dòng)相流經(jīng)裝有凝膠作為固定相的層析柱時(shí),溶液中各物質(zhì)因分子大小不同而被分離,在洗脫過程中,分子質(zhì)量大的物質(zhì)因不能進(jìn)入凝膠網(wǎng)孔而沿凝膠顆粒間的空隙最先流出柱外,分子量最小的物質(zhì)能進(jìn)入凝膠網(wǎng)孔而受阻滯,流速緩慢,致使最后流出柱外。凝膠層析是一種快速而簡(jiǎn)便的分離分析技術(shù),操作條件比較溫和,可在相當(dāng)廣的溫度范圍下進(jìn)行,不需要有機(jī)溶劑,并且對(duì)分離成分理化性質(zhì)的保持有獨(dú)到之處,對(duì)于高分子物質(zhì)有很好的分離效果。因此被生物化學(xué)、分子生物學(xué)、生物工程以及醫(yī)藥學(xué)等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。陳寧等利用Sephadex G-25凝膠層析柱和反相柱對(duì)核桃蛋白酶解物,獲得抗氧化能力強(qiáng)的多肽序列Ala-Gly-Gly-Ala。張志強(qiáng)等,采用硫酸鈉鹽析法與凝膠層析法對(duì)卵黃進(jìn)一步純化,得到純度為97%的IgY。
5.親和層析
蛋白混合液通過層析柱時(shí),與吸附劑具有親和能力的蛋白質(zhì)被吸附而滯留在層析柱中,沒有親和力的蛋白質(zhì)不被吸附,直接流出,從而與被分離的蛋白質(zhì)分開,然后選用適當(dāng)?shù)南疵撘?,改變結(jié)合條件將被結(jié)合的蛋白質(zhì)洗脫下來,從而達(dá)到分離提純的目的,這種分離純化蛋白質(zhì)的方法稱為親和層析。
微生物酯酶的分離純化是一個(gè)復(fù)雜的過程,通常包括以下幾個(gè)步驟:
1. 富集培養(yǎng):首先需要從含有酯酶的微生物群體中富集目標(biāo)微生物。這可以通過選擇性培養(yǎng)基或特定的生長(zhǎng)條件來實(shí)現(xiàn),比如調(diào)整pH值、溫度或添加特定的底物如咖啡堿,以促進(jìn)目標(biāo)酶的產(chǎn)生。
2. 破壁提?。?/span>一旦獲得了富含目標(biāo)微生物的培養(yǎng)物,就需要通過物理或化學(xué)方法(如超聲波破碎、酶解等)破壞微生物細(xì)胞壁,釋放出胞內(nèi)的酶蛋白。
3. 初步純化:使用鹽析、透析或超濾等方法去除大部分的細(xì)胞碎片和小分子雜質(zhì),得到酶蛋白的粗提液。
4. 精細(xì)純化:根據(jù)酶蛋白的特性,選擇合適的層析技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步純化。常用的層析方法包括離子交換層析、凝膠過濾層析、親和層析等。例如,利用HPLC(高效液相色譜)可以依據(jù)酶蛋白的分子量、等電點(diǎn)或與其他化合物的特異性結(jié)合能力進(jìn)行分離。
5. 活性檢測(cè):在每一步純化過程中,都需要通過酶活性測(cè)定來監(jiān)控純化效果,確保得到的酶具有預(yù)期的催化活性。
6. 純度驗(yàn)證:最終純化的酶可以通過SDS-PAGE(聚丙烯酰胺凝膠電泳)等方法進(jìn)行純度驗(yàn)證,確保只有一個(gè)主要條帶,表明酶已經(jīng)得到純化。
7. 酶活力測(cè)定:通過特定的酶活力測(cè)定方法,如底物消耗速率或產(chǎn)物生成速率,來確定酶的活性單位(U)。
8. 酶的特性研究:對(duì)純化的酶進(jìn)行進(jìn)一步的研究,包括最適pH值、最適溫度、穩(wěn)定性、底物特異性等。
整個(gè)過程需要根據(jù)具體的酶和來源微生物的特性來調(diào)整,以達(dá)到最佳的分離純化效果。
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