重组蛋白在经过Ni柱纯化之后就形成沉淀了,使得辛苦一天的纯化工作付之东流。
为了解决这一困扰,今天就一起探讨这个问题形成的原因及应对措施。
区分
首先,要区分蛋白沉淀是分为可逆沉淀和不可逆沉淀两种形式的。
可逆沉淀是指在一定条件下,蛋白发生沉淀,空间结构变化,当撤去变性条件时,蛋白又恢复活性的现象。
典型的例子如盐析,高浓度强电解质破坏蛋白质胶体颗粒表面的水膜,同时又中和了蛋白质所带的电荷,使其失去稳定因素而聚集,当降低盐浓度时,活性又恢复。
不可逆沉淀是指剧烈的物理化学作用如高温、射线、极端pH等破坏蛋白质分子中次级键,导致空间构象彻底不可逆而失去活性的现象。
蛋白沉淀
对于蛋白发生沉淀的现象,我们可以从以下几个角度去考虑。
1、是否和其本身的性质有关,例如蛋白表达时,形成的二硫键过多,导致蛋白易聚集沉淀,蛋白为膜蛋白或疏水基团较多,由于疏水作用力聚集沉淀;
2、纯化过程中,需要考虑蛋白所处的环境是否正确。
例如:
pH是否合适,即不能离该蛋白的等电点太近;
盐浓度是否合适,高盐易导致沉淀;
温度是否合适,过高或过低温度都有可能造成沉淀;
溶液中是否含金属离子,蛋白在碱性条件下易与金属离子形成沉淀;
缓冲液中是否含有有机溶剂,有机溶剂会降低水的介电常数,导致蛋白脱水相互聚集而析出。
蛋白沉淀
因此,对于Ni柱纯化蛋白发生沉淀的现象,我们也可以从这几个方面考虑。
1、和蛋白本身的性质有关,有些蛋白本身比较脆弱,在纯化分离的过程中易遭受损伤,例如热损伤而导致聚集沉淀;有些蛋白需要辅助因子或辅蛋白的存在才能存活;
2、对于Ni柱,纯化的过程中金属离子镍离子的脱落会造成与蛋白结合,使其聚集而沉淀;
3、蛋白所处的缓冲液环境,如洗脱时的pH、盐浓度、温度等,不合适都会造成蛋白沉淀;
解决
针对这些可能出现的原因,应对措施如下。
1、若和蛋白性质有关,必要时操作小心谨慎,避免不必要因素导致的机械损伤;其次根据文献报道或蛋白性质适当添加一些保护蛋白或辅因子;
2、若和Ni柱上镍离子的脱落有关,则纯化过程中适当添加一些低浓度的EDTA,螯合掉镍离子,避免金属离子和蛋白相互作用导致沉淀;
3、摸索适合该蛋白纯化分离的缓冲液,如pH、盐离子浓度、温度等条件。