融合蛋白的酶解和化學裂解方法
由于融合表達系統表達量較高,能夠促進目的的蛋白的折疊和溶解性,并且純化方法簡便,越來越多的人選擇用融合表達系統在大腸桿菌中表達目的的基因。蛋白融合表達后,根據實驗目的,有時需要將目的蛋白從融合蛋白上切割下來。本部分主要介紹融合蛋白中運載蛋白的裂解方法
化學裂解法
化學裂解法操作簡單、便宜、有效、甚至可以再變性的條件下裂解非變性情況下不能溶解的蛋白。其缺點在于有時目的蛋白中可能存在裂解位點,并且容易發生副反應對蛋白進行修飾。
溴化氫化學裂解法:溴化氫裂解蛋白的反應在極低PH的條件下進行。裂解發生在甲硫氨酸的C末端。雖然裂解效率高,但常發生側鏈的修飾及非特異性裂解
進行預實驗確定最短溫育時間:取50ul凍干的蛋白2份,其中一份重懸于50ul50mg/ml溴化氫/70%甲酸中,另一份重懸于50ul70%甲酸中,室溫下孵育。在0,4,8,16,24及48h分別取8ul樣品凍干。
樣品中加入SDS-PAGE上樣緩沖液,100℃煮沸5min用SDS-PAGE電泳分析裂解效果,找出最短溫育時間。
按比例擴大反應體積,用最短溫育時間進行融合蛋白裂解
注意:1溴化氫有劇毒,實驗需要在通風櫥中操作。2 可以用6mol/L鹽酸胍/0.2mol/L鹽酸代替70%甲酸進行反應,尤其是當蛋白對溴化氫有抗性或者蛋白為不溶性融合蛋白時。
羥胺化學裂解法:羥氨裂解蛋白中的天冬氨酸-甘氨酸間肽鍵。羥氨裂解法快速、經濟、并且可以在變性的條件下裂解蛋白。需要注意的是該方法裂解通常是不完全的。
進行預實驗確定最短文娛時間:取50ul凍干蛋白樣品,重懸于20mmol/LTris-HCL(PH=8.0)中,與2X羥氨裂解緩沖液(4mol/L羥氨,0.4mol/L CHES緩沖液,NaOH調節PH=905,需新鮮配制)等體積混合,45℃孵育。在0,4,8,16,24及48h分別取8ul樣品。
樣品中加入SDS-PAGE上樣緩沖液,100℃煮沸5min用SDS-PAGE電泳分析裂解效果,找出最短溫育時間。
按比例擴大反應體積,用最短溫育時間進行融合蛋白裂解
注意:1 當蛋白對溴化氫有抗性或者蛋白為不溶性融合蛋白時,可以再反應中加入6mol/L鹽酸胍。2 當蛋白對溴化氫有抗性時,可以將羥氨終濃度提高到3mol/L.
低PH裂解法:在酸性條件下(PH=2.5),天冬氨酸-脯氨酸之間的肽鍵不穩定。在37-40℃的溫度條件下酸性環境可以使肽鍵斷裂,但是酸性環境可能會導致蛋白的變性和修飾。
進行預實驗確定最佳水解條件:準備下述4個反應體系在37℃條件下溫育
A:20ug蛋白溶解在70%甲酸中:
B:20ug蛋白溶解在70%甲酸/6mol/L鹽酸胍中
C:20ug/蛋白溶解在13%乙酸中
D:20ug蛋白溶解在13%乙酸/6mol./L鹽酸胍中。
在0,12,24,48及72h分別8ul樣品,用0.1mol/L Tris堿中和后,加入SDS-PAGE上楊緩沖液,100℃5min用SDS-PAGE電泳分析裂解效果,找出最短溫育時間和最佳溫育條件
按比例擴大反應體積,進行融合蛋白裂解。
與化學裂解法比較,溶解的方法反應條件吻合,而且實際應用的蛋白酶具有高度的特異性,有較長的底物識別序列(如凝血酶為6個氨基酸),在目的蛋白內一般沒有其酶切位點存在。缺點在于酶的來源和純度。比如大部分公司提供的腸激酶都不是很純,可能污染有胰蛋白酶或其他物質,可能造成蛋白的講解,因此,一般最好采用Sigma或Invitrogen公司的相關產品
1 凝血酶酶解法:凝血酶在精氨酸和賴氨酸殘雞后酶解蛋白。其最佳裂解氨基酸序列為疏水性氨基酸-疏水性氨基酸-精氨酸-賴氨酸-非酸性氨基酸-非酸性氨基酸。 預實驗確定最佳酶解條件: 取30ul蛋白溶液[懸于50mol/L Tris-HCL(ph=7.5)中,終濃度1mg/ml],加入1u凝血酶,室溫下孵育。
在0,1,2,4及6h分別取5ul樣品,加入SDS-PAGE上樣緩沖液,100℃煮沸5min,用SES-PSGE電泳分析酶解效果,找出最佳溫育條件
按比例擴大反應體積,進行融合蛋白裂解。
腸激酶裂解法:腸激酶的酶解位點為(Asp)4-Lys序列,其反應條件范圍款,可以再溫度4-45℃,PH4.5-9.5之間發揮作用,
預實驗確定最佳酶解條件:取15ul蛋白溶液[懸于50mol/L Tris-HCL(ph=7.5)中終濃度1mg/ml]5份,分別加入0.2,0.5,1.2u的腸激酶,37℃孵育12h
取5ul樣品加入SDS-PAGE上楊緩沖液,100℃煮沸5min,用SDS-PAGE電泳分析酶解效果,找出最佳溫育條件
按比例擴大反應體積,進行融合蛋白裂解
逐一:如果蛋白發生講解,可嘗試加入適量5mmol/L EDTA.\
Xa因子酶解法:Aa因子在四肽(異亮氨酸-谷氨酸/天冬氨酸-甘氨酸-精氨酸)的羥基端進行切割,但是如果精氨酸序列后為精氨酸或者脯氨酸的話,Xa因子就不能酶解該蛋白。 預實驗確定最佳酶解條件:取20ul蛋白溶液[懸于50mol/l Tris-HCL(ph=7.5)中,終濃度1mg/ml]計入酶(終濃度10ug/ml)室溫下孵育。
在2,4,8及16h分別5ul樣品,加入SDS-PAGE上楊緩沖液,100℃煮沸5min,用SDS-PAGE電泳分析酶效果找出最佳溫育條件。、
按比例擴大反應體積,進行融合蛋白裂解。
注意:如果融合蛋白對Xa因子有抗性,把蛋白經過變性在復性的處理后可能會消除蛋白的抗性。
原創作者:青島捷世康生物科技有限公司