鹽酸胍對(duì)蛋白質(zhì)的作用
發(fā)布日期:2020-10-29 08:59:38 作者:admin 點(diǎn)擊:2663
鹽酸胍不僅是醫(yī)藥、農(nóng)藥、染料等有機(jī)合成物的中間體,還提取細(xì)胞中RNA實(shí)驗(yàn)中的強(qiáng)變性劑,用于蛋白質(zhì)的變性和復(fù)性。本文總結(jié)了鹽酸胍在蛋白質(zhì)變性和復(fù)性中的作用。
1、鹽酸胍能使蛋白變性。
蛋白質(zhì)容易受外部因素(溫度、變性劑等)的影響而發(fā)生構(gòu)象變化,失去活性、物理化學(xué)性質(zhì)的異常變化,這個(gè)過(guò)程被稱為蛋白質(zhì)變性。鹽酸胍是重要的變性劑,能產(chǎn)生很強(qiáng)的變性效果,包括兩種變性機(jī)制。
一是鹽酸胍對(duì)疏水氨基酸殘基的增溶作用。鹽酸胍能夠使蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)中的氫鍵斷裂,增加了非極性分子含氨基酸側(cè)鏈的溶解度,減少了疏水的相互作用,另一個(gè)機(jī)制是變性蛋白質(zhì)能夠優(yōu)先與鹽酸胍結(jié)合,形成變性蛋白質(zhì)變性劑復(fù)合物,除去復(fù)合物后,反應(yīng)平衡向右移動(dòng),天然狀態(tài)的蛋白質(zhì)變?yōu)閺?fù)合物,最終蛋白質(zhì)完全變性。但是,變性劑與變性蛋白的結(jié)合非常弱,只有高濃度的變性劑才能引起蛋白質(zhì)的完全變性。一般來(lái)說(shuō),鹽酸胍引起的變性通常是可逆的。
2、蛋白質(zhì)復(fù)性,溶解蛋白。
變性條件劇烈持續(xù)時(shí),蛋白質(zhì)變性不可逆。一些變性蛋白質(zhì)的變性因素被去除后,可以自動(dòng)恢復(fù)到自然狀態(tài),這種現(xiàn)象被稱為蛋白質(zhì)的復(fù)性。在蛋白質(zhì)復(fù)性過(guò)程中,首先要溶解包含體蛋白質(zhì)。含體蛋白質(zhì)是指細(xì)菌表現(xiàn)的蛋白在細(xì)胞內(nèi)凝聚,形成無(wú)活性的固體粒子,無(wú)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(guò)緩慢的去除變性劑使目標(biāo)蛋白從變性的完全伸展?fàn)顟B(tài)恢復(fù)到正常的折疊結(jié)構(gòu),同時(shí)去除還原劑使二硫鍵正常形成。一般鹽酸胍從4M時(shí)復(fù)性過(guò)程開(kāi)始,到1.5M時(shí)復(fù)性過(guò)程結(jié)束。有以下不同的方法:
稀釋復(fù)性:直接加入水或緩沖液稀釋溶液,放置過(guò)夜即可析出蛋白質(zhì),缺點(diǎn)是體積增大,變性劑稀釋速度過(guò)快,難以控制的透析或過(guò)濾復(fù)性:變性劑均為小分子物質(zhì),透析或過(guò)濾時(shí)逐漸透過(guò)多孔膜,變性蛋白質(zhì)溶液的變性劑濃度逐漸下降優(yōu)點(diǎn)是不增加體積,通過(guò)逐漸降低外透液濃度來(lái)控制變性劑的去除速度,但過(guò)程緩慢,需要時(shí)間的柱子復(fù)性:在色譜過(guò)程中實(shí)現(xiàn)復(fù)性,是最近研究較多成功的生產(chǎn)中應(yīng)用的復(fù)性方法。優(yōu)點(diǎn)是色譜固定相對(duì)變性蛋白質(zhì)的吸附能力低,可以提高復(fù)性質(zhì)量和活性收益率,同時(shí)分離目的蛋白質(zhì)和雜蛋白質(zhì),達(dá)到純化目的,回收變性劑容易。
蛋白質(zhì)是與生命相關(guān)的生物大分子,是維持生命體正常進(jìn)行的必不可少的物質(zhì),也是生命遺傳的第二代密碼。蛋白質(zhì)的各種研究也是人們感興趣的課題,其結(jié)構(gòu)研究也對(duì)推進(jìn)醫(yī)學(xué)進(jìn)步至關(guān)重要。蛋白質(zhì)的變性或復(fù)性問(wèn)題是生命科學(xué)研究的核心問(wèn)題之一,其中變性劑鹽酸胍能夠使蛋白質(zhì)變性,容易研究其結(jié)構(gòu),在復(fù)性過(guò)程中能夠溶解包含體蛋白質(zhì),在生命科學(xué)研究中不可或缺的作用。