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强阳离子交换柱分析蛋白

发布时间:2024-06-01 01:13:15

❶ 用离子交换法纯化蛋白如何选定缓冲液

也可以用AEC,主要以流穿模式做。sspxiaoji(站内联系TA)用阳离子交换柱,可以考虑pH6.0-7.0的缓冲液,因内为容大部分蛋白质的等电点在这附近,带电荷少,这样容易穿透除去其他杂蛋白。而你的目的蛋白PI在11,挂柱应该比较牢固。但是有个问题需要注意,PH离你的目标蛋白PI太远,有可能导致挂柱后难以洗脱。

❷ 蛋白离子交换柱Q柱和S柱区别

Q柱是强阴交换柱。S、SP都是强阳离子交换柱。
Q柱强阴离子交换柱Q只是凝胶母体联的一种带正电的基团所以是强阴离子交换柱。SP强阳离子交换柱SP是只是凝胶母体联的一种带负电的基团所以是强阳离子交换柱。
这两个都是强阴离子交换层析介质,不同的是生产厂家不一样,其它的并无太大的区别。

❸ 蛋白等电点怎么知道,比如是13左右,是选强阳离子交换柱吗

这个等电点挺高的,弱阳就行,太强容易使蛋白变性。

❹ 2. 蛋白质组学样品前处理(3)

说明:此篇笔记系2016-2017年由克里克学院与康昱盛主办的蛋白质组学网络大课堂整理而成,侵删。该课程由复旦大学生物医学研究院(IBS)的刘晓慧博士所授。

我们通过上一篇笔记里介绍的各种方法把蛋白质提取出来以后,这事儿还没完,因为我们需要对提取出来的蛋白进行一下质控,以确认是否成功提取出了足够的蛋白,是否有污染等。

如上图,质量控制分两个部分:

含量测定 :检测是否有充足的蛋白被提取出。注意上图里提到的不兼容问题,如果你样品里加过SDS,就不要用Bradford法来测定蛋白浓度,而可以选用BCA方法;反之,如果你样品里加入了还原剂,就不要用BCA方法来测定蛋白,可以选用Bradford法。

SDS-PAGE :检测蛋白的提取效率,以及是否有污染。比如我们上了50个样,能看到的条带却很少,说明定量不准确。如果想从几组样品中寻找差异蛋白,特别需要做一次SDS-PAGE检测同类样品蛋白的提取效率。

以上图为例,0号样品中间的条带不见了,可能是提取蛋白不充分引起的差异,也可能是样品本身的差异。我们可以重新提取一次,先排除是否是提取造成的差异;如果是样品本身的差异,建议用label free的方法,每个样品单独做定量,而不要用iTRAQ或TMT标记定量,否则会因为中间这个高丰度蛋白的影响,而导致定量不准。

我们再看来几种常见的问题,以及解决方法,如下图:

情况1:提取出来的结果差异很大。这种情况需要重新提取,以检测到底是提取不充分造成的差异,还是样品本身的差异;

情况2:左边是分子量marker,右边是实际样品,可以看到实际样品的条带很少,可能是提取不充分,需要重设提取参数,使用更剧烈的条件,更长的时间,重新提取;

情况3:横纹、纵纹比较多,很可能是核酸或脂蛋白的影响,这种情况需要进行脱盐处理,也就是利用脱盐柱与肽段结合,而与其它物质不结合,从而达到去除污染的目的。

情况4:两个条带很类似,但一条明显比另一条淡。可能造成这种情况的原因有哪些呢?第一种情况,由于这是同样类型的样品,比如都是小鼠肌肉组织,一个样品的蛋白质抽提充分,而另外一个样品蛋白抽提不充分,就会导致两条带不一样,这种情况下需要重新抽提。还有一种可能,考虑到是等量上样跑的SDS-PAGE,如果两个条带显示出的蛋白含量差别很大,则可能因为参考的含量测定结果不准确引起的,这时候需要重新定量。

蛋白提取后,还需要做脱盐处理,我们来看看可以用哪些方法实现。

超滤 可以截留10kDa及以上的蛋白分子,适用于体积较小的样品。操作步骤可以是,从100μL超滤浓缩到40μL,再加缓冲液至100μL,再超滤到40μL,反复几次。事实上,超滤是很难把污染(比如SDS)完全去掉的,最终仍然会有极少量的污染物存在,但当这些污染物的浓度降到一定程度时,则样品的纯净度我们认为是可以接受的了。

透析 :也是可以截留10kDa及以上的蛋白分子,适用于体积比较大的样品,比如尿液,可以将盐透析至外面的透析液里。

丙醇沉淀 :-20℃丙酮(V 样品 :V 冷丙酮 =1:3以上)沉淀2个小时以上。

C18色谱柱脱盐法 :Waters公司生产的XBridge C18色谱柱,利用柱子上的填料与蛋白结合,而盐类物质则流穿过去,从而达到分离的目的。

脱盐完成以后,接下来我们就要进行相当重要的一步:还原烷基化及酶解。整个流程,大伙儿看下面这张图:

这里面有两件事要先跟大伙儿聊聊。

首先,我们来说说为什么步骤里要把丙酮沉淀放在烷基化以后。通过之前的学习,我们知道丙酮可以溶解样品的去污剂、还原剂等,而蛋白是不会在丙酮中溶解的,而是会沉淀下来,这样就达到了去除杂质的目的。

烷基化以后,球状蛋白变成链状,再通过丙酮沉淀去掉尿素或SDS等污染物,然后复溶(即重新溶解,以备下一步酶解操作),那么链状的蛋白比球状蛋白的复溶效果会更好,可以避免因为复溶不充分而造成的损失。因此,丙酮沉淀要放在烷基化之后再做。

另外,关于酶切这一步,有些抗体如果只用胰酶进行酶切,由于酶切位点太少,导致切出来的肽段太长,不便于质谱检测。这种情况下可以结合其它酶,比如Lys-C,进行多酶酶切,使肽段变得短一些。经过测试我们发现,用Lys-C+胰酶酶切,比只用胰酶酶切,可以提高10%-20%的鉴定率。

酶解需要在buffer体系下完成,比如25mM碳酸氢铵体系(易挥发,pH 7-8)最为常用,或者也可以使用TEAB( triethyl ammonium bicarbonate,三乙基二乙胺盐,10-100mM)。

酶的用量可以参考以下的公式:

W(酶):W(底物)=1:20 – 1:50

此外,需要注意的是胰酶酶解的兼容性问题。胰酶只能耐受最多1M的尿素,且不能与SDS同时使用。

前面提过,质谱仪是一种离子饱和性仪器,高丰度蛋白的存在会对低丰度蛋白的信号产生抑制,并且质谱仪反应也需要一定的时间。例如,人的细胞内通常会表达20300种蛋白,它们酶解后,每种蛋白会产生10-20种肽段,那么就有几十万种肽段,质谱很难同时检测到这么多种肽段。所以对肽段混合物进行分级,可以降低检测的难度,得到更多的肽段/蛋白鉴定结果。

我们既可以从蛋白水平进行分离,也可以从肽段水平进行分离,还可以将多种分离手段结合起来。从蛋白水平的分离,大家都比较熟悉吧?通常我们用SDS-PAGE或IEF等技术,利用蛋白质的分子量、形状、等电点等理化性质的不同,将混合在一起的蛋白质分开。

第二种分离方案是在肽段水平上进行,根据肽段的不同性质,使用不同填料进行分离。

SCX(Strong Cation Exchange):是以硅胶为基质的强阳离子交换柱,可以与阳离子结合,并通过buffer进行离子交换,将阳离子分离和洗脱出来,达到与其它不带阳离子的肽段分离的目的。

SAX(Strong Anion Exchange):硅胶键合季铵基团的强阴离子交换柱,可以与阴离子结合,并通过buffer进行离子交换,将阴离子分离和洗脱出来,达到与其它不带阴离子的肽段分离的目的。

RPLC(Reverse Phase Liquid Chromatography):反相液相色谱柱,与正相柱在表面键合极性官能团不同,反相柱的表面键合的是非极性的官能团,例如,键合十八烷基官能团,称为C18柱,其它常用的还有C8,C4和C2等。这里我们选用C18柱,根据肽段疏水性的不同,达到分离的目的。

HILIC(Hydrophilic interaction liquid chromatography ):亲水色谱柱可以用来分离极性化合物。由于强极性肽段在反相色谱柱中保留情况都比较差,很难将它们分开,而亲水色谱柱却可以用来固定强极性的肽段,并结合高比例有机相与低比例水相组成的流动相,来实现分离的目的,且这样的流动相组成尤其有利于提高电喷雾离子化质谱(ESI-MS)的灵敏度。

High pH - Low pH RPLC:用pH10的液相条件,结合pH2的RPLC酸性条件,进行分离。

多维分离:例如,先从蛋白水平进行分离,再从肽段水平进行分离,或者多种肽段水平的分级分离结合起来使用。接下来我们重点聊一下各种多维分离的策略和效果。

我们先来看看上面这张图。左上角的“A图“展示的是通过High pH - Low pH RPLC将样品分成了40个馏分,然后进行叉开的合并,合并为20个馏分,这样的合并可以让样品中的肽段分布更加均匀。

右上角的”B图”展示的是通过SDS-PAGE进行分离,也分成20个馏分,然后用两种合并方案,分别合并为5个馏分和6个馏分,这样做的目的也是为了让样品的肽段分布更加均匀。

左下角的“C图”针对同一种样品,对High/Low pH RPLC和SDS-PAGE两种分离策略进行了比较,发现经过两种分离方法后,有5408个蛋白是都可以鉴定到的,另外有1951种蛋白是只在High/Low pH RPLC分离策略中鉴定到的,而用SDS-PAGE分离,则可以鉴定到其它389种蛋白。从这个图上看,两种方法有互补性。

右下角的四幅小图说明,当我们在做分级分离时,分的级别越多,能鉴定到的蛋白也就越多。不过这种增长并不是呈线性关系的,分级的级数达到一定程度时,能鉴定到的蛋白数量的增长就会饱和。所以比较省时省力又能保证效果的做法时,选择一个合适的分级数即可。

我们来看一下目前发表的文献里,利用多级分离所能鉴定到的蛋白数量。

就像前面说到的,对蛋白及多肽分离的级数越多,能鉴定到的蛋白也就越多,但常常因为机时的限制,再加上这种变化趋势到一定程度总会饱和,所以我们通常有个权衡。比如常规的分10个馏分,基本上可以鉴定到5000-8000个蛋白。如果是血清样品,可以馏分更多一些,尤其是RPLC一维,如果分到40或60个馏分,再合并为10或20个馏分,比直接分成10个或20个馏分能鉴定到的蛋白要多30%左右!

样品前处理的各个步骤就介绍到这,下篇将继续分享样品前处理的最新方法与进展

❺ 用于蛋白质提取分离的离子交换剂有哪些特殊的要求,主要有哪几类

离子交换层析根抄据带电强弱分为:强阳离子交换层析、强阴离子交换层析、弱阳离子交换层析、弱阴离子交换层析。填料的孔径也有分别,详细可以咨询各品牌代理商。

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❻ scx是什么色谱柱

SCX(强阳离子交换)是一类以单分散无孔聚合物微球为基质的高效离子交换色谱柱,它是为快速和高效的分离分析蛋白质和多肽而设计的。

❼ 怎样利用离子交换柱层析法分离不同的蛋白质

离子交换内的介质一般是树脂,阳离子交换型的,使用前树脂先用碱处理成钠型,将氨基酸混合液(pH=2-3)上柱,pH=2-3时,氨基酸主要以阳离子形式存在,与树脂上的钠离子发生交换而被“挂”在树脂上,再用洗脱剂洗脱。不同的氨基酸(带的电荷不同)与树脂的亲和力不同,要将其分离洗脱下来,需要降低它们之间的亲和力,方法是逐步提高洗脱剂的pH和盐浓度,这样各种氨基酸将以不同的速度被洗脱下来。

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