蛋白质分离纯化策略

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1、万方数据安徽农业科学，JournalofAnhuiAgri．Sei．2009。37(36)：17849—17851，17853责任编辑熊章琴责任校对汪伟蛋白质分离纯化策略陈华友1”，张春霞1，马晓珂1，齐向辉1’“(1．江苏大学，江苏镇江2120t3；2．南京工业大学．江苏南京210009)摘要系统地介绍了蛋白质分离纯化的依据、原则、过程、特点、问题和对策，为提高我国蛋白质分离纯化水平提供参考。关键词蛋白质：分离纯化；色谱中图分类号Q813文献标识码A文章编号0517-6611(2009)36—17849—03S

2、trategiesontheSeparationandPurificationofProteinCHENtlua-youetm(InstituteforBiologicalSciences，JiangsuUniversity，Zhenjiang，Jiangsu212013)AbstractThebasis，principle，procedure，characteristic，problemandcountermeasureoftheproteinseparationandpurificationwereintro

3、-dueedsystematically，whichprovidedreferencesforpromotingtheproteinseparationandpurificationlevelsinChina．KeywordsProtein；Separationandpurification；Chromatography生物工程以基因工程为核心，主要产品为蛋白质或多肽。通过多年的努力，我国基因工程“上游”已与国外差距缩小，但“下游”技术，尤其是蛋白质纯化处理与先进国家相比，仍有很大差距。笔者主要对蛋白质的分离纯化

4、策略进行了综述。l获得基因工程产品的特点目的产物在初始物料中含量低，而且往往在细胞内。含目的产物的初始物料组成复杂，除了目的产物外，还含有大量的细胞、代谢物、残留培养基、无机盐等，特别是产物降解酶、产物类似物等对目的产物的分离影响很大。目的产物一般是大分子物质，稳定性差，具有生物活性的物质对pH值、温度、金属离子、有机溶剂等十分敏感，容易失活、变性；种类繁多，包括有大、中、小分子，结构简单或复杂的有机化合物以及结构复杂又性质各异的生物活性物质。对这些大分子基因工程产品的纯化缺乏必要的数据，似乎每种蛋白都有其独自的

5、纯化方案，放大也往往凭经验，不像抗生素等小分子物质有很多数据可指导放大。应用面广，往往是注射用，对其质量、纯度要求高，无菌、无病毒、无热原¨。J。因此，要求下游加工有一定的弹性，特别是对染菌的批号也要能处理。发酵液的放罐时间，发酵过程中消沫剂、诱导剂的加入都对提取有影响。2建立蛋白质纯化工艺的依据2．1目标蛋白的各种性质分子量大小，大的蛋白质先过凝胶柱；分子形状，球蛋白易扩散入凝胶过滤柱填料颗粒的小孔内，较迟洗脱出来，因而分子量比雪茄状蛋白质小；电荷与电荷分布，与离子交换紧密相关；疏水性，与疏水层析、反相高压色谱

6、有关；溶解度，影响因素有pH值、离子强度、离子的性质、湿度和溶剂极性等，可用于沉淀分离；密度，磷蛋白等密度大。可用密度梯度法分离；配体结合能力，用于亲和层析；金属结合能力，用于螯合有金属离子的亲和柱；翻译后修饰，如连有糖基的蛋白可用于含有外源凝集的亲和柱，磷蛋白质在某些糖基下能与螫合有晗+的柱子结合；非寻常性基金项目作者简介麓羲日期国家“863”资助项目(2ID06AAOB7_0453)；江苏省高校自然科学研究项目(09ⅪB2．30001)；国家“973”资助项目(加09cB724700)；江苏大学棱基金资助项目

7、(08JI)G011)。陈华友(1969一)，男。浙江三门人，博士，助理研究员，从事微生物能源化工和饲料研究。·通讯作者，E—mail：qxh@ujs．edu．cn。2009．10棚质，例如水蛭素在100℃时不变性，加热后去杂蛋白，又如大肠杆菌碱性磷酸酯酶有不寻常的抗蛋白酶解的抗性，蛋白酶处理后，留下较纯的碱性磷酸酯酶；基因工程构建的纯化标记，例如在蛋白N端加上6—10个组氨酸，借此与Nl“螯合柱结合，经淋洗后，用游离味唑洗脱，或通过将pH值降至5．9，使组氨酸充分质子化，不再与N12+结合，而使蛋白纯化‘¨1。

8、2．2物料中杂质的种类和性质包括杂质的种类和含量、化学性质、分子结构、相对分子量、电荷性及数量、生物学特性、稳定性(对于热、pH值、盐、有机溶剂等)、溶解度、吸附性能等。2．3初始物料的特点菌种类型及其代谢特性，包括菌种表达方式(是否以包含体形式)、副产物种类、产物类似毒素、蛋白酶种类、原材料和培养基的来源及其质量；生产工艺和条件，包括灭菌方法和条件、生产方式(连续、批式