蛋白質(zhì)的分離純化

蛋白質(zhì)的分離純化是生物化學(xué)技術(shù)中的重要內容，在科研和生產(chǎn)中都有重要作用。蛋白質(zhì)純化的流程大致包括選材及預處理、細胞破碎及抽提、初步提取和精制純化等部分，根據具體的純化目的和要求可以有所不同。

選材的主要原則是原料易得，蛋白含量高，*好便于純化。蛋白質(zhì)的主要來(lái)源包括動(dòng)物、植物和微生物。由于種屬差異及培養條件和時(shí)間的差別，其蛋白含量可相差很大，提取難度也完全不同。

一般植物細胞含纖維素，堅韌，不易破碎，且多含酚類(lèi)物質(zhì)，易氧化產(chǎn)生有色物質(zhì)，難以除去。其液泡中又常含有酸性代謝物，會(huì )改變溶液的pH。微生物因為容易培養而較為常用，但也需要破碎細胞壁。動(dòng)物細胞沒(méi)有細胞壁，相對容易處理，但往往成本較高。

選定材料之后，一般都需要進(jìn)行簡(jiǎn)單的預處理，快速去除不需要的部分，以利于蛋白質(zhì)的提取操作。常見(jiàn)的預處理包括植物種子去殼、脫脂，葉片清洗、去除干枯壞死組織；動(dòng)物組織清洗血污，去除皮毛、脂肪、神經(jīng)、血管；微生物發(fā)酵液細胞分離和絮凝等。

如目的蛋白在細胞內，需要進(jìn)行細胞破碎，使蛋白釋放出來(lái)。動(dòng)物細胞可用勻漿器、組織分散機、超聲波、丙酮干粉等方法破碎。植物可用石英砂研磨或纖維素酶處理。微生物的細胞壁是一個(gè)大分子，破碎較難。有超聲振蕩、研磨、高壓、溶菌酶、細胞自溶等方法。

如果目的蛋白定位在細胞核或某個(gè)細胞器中，一般還要通過(guò)差速離心等方法分離細胞核或相應細胞器。這樣可以減少很多雜蛋白，有助于后續純化。

在細胞破碎時(shí)一般會(huì )加入緩沖液進(jìn)行抽提，將目的蛋白溶出，同時(shí)保持合適的pH和離子強度。一般可溶蛋白用稀鹽提取，脂蛋白可用稀SDS或有機溶劑抽提，不溶蛋白用稀堿處理。

抽提時(shí)要提高蛋白濃度可以采用少量多次的方法。要防止植物細胞液泡中的代謝物改變pH，可加入堿中和。為防止酚類(lèi)氧化可加5 mM維生素C。要防止蛋白降解可以加入各種蛋白酶抑制劑?，F在有商業(yè)化的由多種蛋白酶抑制劑組合成的混合抑制劑，實(shí)驗室中一般稱(chēng)為“cocktail”，使用很方便。如果進(jìn)行磷酸化等蛋白質(zhì)修飾研究，也要加相應的磷酸酶抑制劑等。