融合蛋白的酶解和化学裂解方法
由于融合表达系统表达量较高,能够促进目的的蛋白的折叠和溶解性,并且纯化方法简便,越来越多的人选择用融合表达系统在大肠杆菌中表达目的的基因。蛋白融合表达后,根据实验目的,有时需要将目的蛋白从融合蛋白上切割下来。本部分主要介绍融合蛋白中运载蛋白的裂解方法
化学裂解法
化学裂解法操作简单、便宜、有效、甚至可以再变性的条件下裂解非变性情况下不能溶解的蛋白。其缺点在于有时目的蛋白中可能存在裂解位点,并且容易发生副反应对蛋白进行修饰。
溴化氢化学裂解法:溴化氢裂解蛋白的反应在极低PH的条件下进行。裂解发生在甲硫氨酸的C末端。虽然裂解效率高,但常发生侧链的修饰及非特异性裂解
进行预实验确定最短温育时间:取50ul冻干的蛋白2份,其中一份重悬于50ul50mg/ml溴化氢/70%甲酸中,另一份重悬于50ul70%甲酸中,室温下孵育。在0,4,8,16,24及48h分别取8ul样品冻干。
样品中加入SDS-PAGE上样缓冲液,100℃煮沸5min用SDS-PAGE电泳分析裂解效果,找出最短温育时间。
按比例扩大反应体积,用最短温育时间进行融合蛋白裂解
注意:1溴化氢有剧毒,实验需要在通风橱中操作。2 可以用6mol/L盐酸胍/0.2mol/L盐酸代替70%甲酸进行反应,尤其是当蛋白对溴化氢有抗性或者蛋白为不溶性融合蛋白时。
羟胺化学裂解法:羟氨裂解蛋白中的天冬氨酸-甘氨酸间肽键。羟氨裂解法快速、经济、并且可以在变性的条件下裂解蛋白。需要注意的是该方法裂解通常是不完全的。
进行预实验确定最短文娱时间:取50ul冻干蛋白样品,重悬于20mmol/LTris-HCL(PH=8.0)中,与2X羟氨裂解缓冲液(4mol/L羟氨,0.4mol/L CHES缓冲液,NaOH调节PH=905,需新鲜配制)等体积混合,45℃孵育。在0,4,8,16,24及48h分别取8ul样品。
样品中加入SDS-PAGE上样缓冲液,100℃煮沸5min用SDS-PAGE电泳分析裂解效果,找出最短温育时间。
按比例扩大反应体积,用最短温育时间进行融合蛋白裂解
注意:1 当蛋白对溴化氢有抗性或者蛋白为不溶性融合蛋白时,可以再反应中加入6mol/L盐酸胍。2 当蛋白对溴化氢有抗性时,可以将羟氨终浓度提高到3mol/L.
低PH裂解法:在酸性条件下(PH=2.5),天冬氨酸-脯氨酸之间的肽键不稳定。在37-40℃的温度条件下酸性环境可以使肽键断裂,但是酸性环境可能会导致蛋白的变性和修饰。
进行预实验确定最佳水解条件:准备下述4个反应体系在37℃条件下温育
A:20ug蛋白溶解在70%甲酸中:
B:20ug蛋白溶解在70%甲酸/6mol/L盐酸胍中
C:20ug/蛋白溶解在13%乙酸中
D:20ug蛋白溶解在13%乙酸/6mol./L盐酸胍中。
在0,12,24,48及72h分别8ul样品,用0.1mol/L Tris碱中和后,加入SDS-PAGE上杨缓冲液,100℃5min用SDS-PAGE电泳分析裂解效果,找出最短温育时间和最佳温育条件
按比例扩大反应体积,进行融合蛋白裂解。
没裂解法【ELISA试剂盒】
与化学裂解法比较,溶解的方法反应条件吻合,而且实际应用的蛋白酶具有高度的特异性,有较长的底物识别序列(如凝血酶为6个氨基酸),在目的蛋白内一般没有其酶切位点存在。缺点在于酶的来源和纯度。比如大部分公司提供的肠激酶都不是很纯,可能污染有胰蛋白酶或其他物质,可能造成蛋白的讲解,因此,一般最好采用Sigma或Invitrogen公司的相关产品
1 凝血酶酶解法:凝血酶在精氨酸和赖氨酸残鸡后酶解蛋白。其最佳裂解氨基酸序列为疏水性氨基酸-疏水性氨基酸-精氨酸-赖氨酸-非酸性氨基酸-非酸性氨基酸。
预实验确定最佳酶解条件: 取30ul蛋白溶液[悬于50mol/L Tris-HCL(ph=7.5)中,终浓度1mg/ml],加入1u凝血酶,室温下孵育。
在0,1,2,4及6h分别取5ul样品,加入SDS-PAGE上样缓冲液,100℃煮沸5min,用SES-PSGE电泳分析酶解效果,找出最佳温育条件
按比例扩大反应体积,进行融合蛋白裂解。
肠激酶裂解法:肠激酶的酶解位点为(Asp)4-Lys序列,其反应条件范围款,可以再温度4-45℃,PH4.5-9.5之间发挥作用,
预实验确定最佳酶解条件:取15ul蛋白溶液[悬于50mol/L Tris-HCL(ph=7.5)中终浓度1mg/ml]5份,分别加入0.2,0.5,1.2u的肠激酶,37℃孵育12h
取5ul样品加入SDS-PAGE上杨缓冲液,100℃煮沸5min,用SDS-PAGE电泳分析酶解效果,找出最佳温育条件
按比例扩大反应体积,进行融合蛋白裂解
逐一:如果蛋白发生讲解,可尝试加入适量5mmol/L EDTA.\
预实验确定最佳酶解条件:取20ul蛋白溶液[悬于50mol/l Tris-HCL(ph=7.5)中,终浓度1mg/ml]计入酶(终浓度10ug/ml)室温下孵育。
在2,4,8及16h分别5ul样品,加入SDS-PAGE上杨缓冲液,100℃煮沸5min,用SDS-PAGE电泳分析酶效果找出最佳温育条件。、
按比例扩大反应体积,进行融合蛋白裂解。
注意:如果融合蛋白对Xa因子有抗性,把蛋白经过变性在复性的处理后可能会消除蛋白的抗性。