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鹽酸胍對蛋白質的作用

發布日期:2020-10-29 08:59:38 作者:admin 點擊:35

  鹽酸胍不僅是醫藥、農藥、染料等有機合成物的中間體,還提取細胞中RNA實驗中的強變性劑,用于蛋白質的變性和復性。本文總結了鹽酸胍在蛋白質變性和復性中的作用。

  1、鹽酸胍能使蛋白變性。

  蛋白質容易受外部因素(溫度、變性劑等)的影響而發生構象變化,失去活性、物理化學性質的異常變化,這個過程被稱為蛋白質變性。鹽酸胍是重要的變性劑,能產生很強的變性效果,包括兩種變性機制。

  一是鹽酸胍對疏水氨基酸殘基的增溶作用。鹽酸胍能夠使蛋白質結構中的氫鍵斷裂,增加了非極性分子含氨基酸側鏈的溶解度,減少了疏水的相互作用,另一個機制是變性蛋白質能夠優先與鹽酸胍結合,形成變性蛋白質變性劑復合物,除去復合物后,反應平衡向右移動,天然狀態的蛋白質變為復合物,最終蛋白質完全變性。但是,變性劑與變性蛋白的結合非常弱,只有高濃度的變性劑才能引起蛋白質的完全變性。一般來說,鹽酸胍引起的變性通常是可逆的。

鹽酸胍

  2、蛋白質復性,溶解蛋白。

  變性條件劇烈持續時,蛋白質變性不可逆。一些變性蛋白質的變性因素被去除后,可以自動恢復到自然狀態,這種現象被稱為蛋白質的復性。在蛋白質復性過程中,首先要溶解包含體蛋白質。含體蛋白質是指細菌表現的蛋白在細胞內凝聚,形成無活性的固體粒子,無固定形狀,呈非水溶性,只溶于尿素、鹽酸胍等變性劑。

  之后通過緩慢的去除變性劑使目標蛋白從變性的完全伸展狀態恢復到正常的折疊結構,同時去除還原劑使二硫鍵正常形成。一般鹽酸胍從4M時復性過程開始,到1.5M時復性過程結束。有以下不同的方法:

  稀釋復性:直接加入水或緩沖液稀釋溶液,放置過夜即可析出蛋白質,缺點是體積增大,變性劑稀釋速度過快,難以控制的透析或過濾復性:變性劑均為小分子物質,透析或過濾時逐漸透過多孔膜,變性蛋白質溶液的變性劑濃度逐漸下降優點是不增加體積,通過逐漸降低外透液濃度來控制變性劑的去除速度,但過程緩慢,需要時間的柱子復性:在色譜過程中實現復性,是最近研究較多成功的生產中應用的復性方法。優點是色譜固定相對變性蛋白質的吸附能力低,可以提高復性質量和活性收益率,同時分離目的蛋白質和雜蛋白質,達到純化目的,回收變性劑容易。

  蛋白質是與生命相關的生物大分子,是維持生命體正常進行的必不可少的物質,也是生命遺傳的第二代密碼。蛋白質的各種研究也是人們感興趣的課題,其結構研究也對推進醫學進步至關重要。蛋白質的變性或復性問題是生命科學研究的核心問題之一,其中變性劑鹽酸胍能夠使蛋白質變性,容易研究其結構,在復性過程中能夠溶解包含體蛋白質,在生命科學研究中不可或缺的作用。


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