师兄 5 年经验整理!蛋白质纯化必看(有奖调研)

2023-03-01 17:31 来源:微信公众号 - ShengWuXueBa 作者:生物学霸
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为什么别人做纯化,就是只需要「亲和层析 + 离子交换层析」两步,得到的蛋白又纯又多,到我这就需要对蛋白「生拉硬拽」,纯化步骤比别人多好几个,得到的蛋白却又少又杂(文中有好礼)。



你是否在蛋白纯化这座大山上翻山越岭还总摔跟头呢?我们总结了一些纯化可能出现的问题并给予可能原因和解决策略,帮助大家学习。另外为了更好了解大家纯化实验的习惯和操作难点,我们还准备了一份蛋白纯化的调查问卷,请花几分钟填写,以便我们更好了解大家实验的真实需求,帮助大家的科研进展。


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师兄我吐血整理了 5 年的纯化踩坑经验,特别总结了实验出现比较多的三种问题:



情形一、杂蛋白比目的蛋白还多

可能原因 1:杂蛋白对目的蛋白的标签也有很高的亲和性,比如 HIS 标签


解决方法:可更换特异性更高的标签如 Strep,如继续使用 HIS 标签,则咪唑浓度必须优化,可分步或者线性洗脱摸索出最优的咪唑结合和清洗浓度;考虑多步纯化,加上离子交换层析纯化和凝胶过滤层析纯化的步骤。


可能原因 2:杂蛋白和标签蛋白结合在一起


解决方法:使用去垢剂或者还原剂;在纯化缓冲液中增加甘油的浓度减少非特异性的相互反应。

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情形二、蛋白多以沉淀形式存在,可溶性蛋白太少

可能原因 1:缓冲液的 pH 跟蛋白等电点太过接近


解决办法:使用目的蛋白序列进行等电点预测(https://web.expasy.org/compute_pi/ 输入氨基酸序列即可进行等电点预测),纯化缓冲液 pH 需要接近生理环境但远离蛋白等电点。


可能原因 2:蛋白的浓度过高,有些蛋白在高浓度的情况下会发生沉淀析出的情况


解决办法:摸索最合适的蛋白浓度,纯化时对蛋白进行浓缩控制蛋白的浓度不要超过沉淀浓度。


可能原因 3:纯化的温度


解决办法:对蛋白纯化的温度进行控制,大部分蛋白需要尽量在低温的条件下进行纯化,也有些蛋白更倾向于常温。


可能原因 4:蛋白性质引起的沉淀


解决办法:为目的蛋白选择促溶标签;选择增加可溶性的缓冲液,如在合适的缓冲液中添加 2% 的甘油。 

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情形三、纯化出的蛋白无生物活性,无法进行下游的实验

可能原因 1:破碎细胞提取蛋白时释放的蛋白酶降解了目的蛋白


解决办法:可尽快使用蛋白酶抑制剂


可能原因 2:纯化的操作导致蛋白的变性


解决办法:低温进行纯化(如环境温度和缓冲液温度)避免高温带来的变性;避免样品反复冻融和剧烈搅动带来的蛋白变性;蛋白被氧化变性,可在缓冲液中加入还原剂,如 DTT 或 β-巯基乙醇。







纯化蛋白没有那么容易,每个蛋白有它的脾气。照搬别人的纯化 protocol,最后结果可能只有惊吓没有惊喜!纯化蛋白首先需要了解蛋白的性质及后续实验的需求,然后才进行纯化步骤和缓冲液的选择,再进行优化尝试,直到摸索出最适合自己蛋白的纯化流程。


如果您正在进行蛋白纯化学习或者已经是小有成就的纯化高手,欢迎您填写调研问卷,识别下方二维码,只需花费 3 分钟,160 份科研人专属小礼物等你来拿,包括蓝牙耳机、抱枕及手机支架等!提交完整问卷中奖率更高哦!

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活动规则


1. 参与奖限量 100 份:即日起至  2023 年 3 月 10 日,前 100 名完整填写问卷,经信息核实正确后,就有机会获得小熊创意手机支架(多种款式随机发放) 

2. 幸运奖 50 份:即日起至 2023 年 3 月 10 日,在完成问卷填写者中随机抽取 50 位幸运儿,赢取获得 45 cm 可爱小怪兽抱枕!(多种款式随机发放)。

3. 最佳问卷奖 10 份:在完成问卷填写者中随机抽取 10 份优质问卷,赢取获得小米真无线蓝牙耳机。


活动说明


1. 礼品将于活动结束后 7 个工作日内安排发放。

2. 每人或每个手机号限领 1 份,如发现问卷内容乱填、错误等内容,则默认放弃礼品


内容策划:王丹琦
内容审核:朱超敏

题图来源:图虫创意


编辑: 王凯

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