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蛋白质色谱仪

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蛋白质色谱仪相关的论坛

  • 【资料】蛋白质的多维色谱分离

    [img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=171584]蛋白质的多维色谱分离[/url]蛋白质的多维色谱分离通常生物体内提取的蛋白质样品成分复杂,应用多维色谱进行分离的方法必将流行。文章简单介绍了多维色谱分离的理论,算是一个入门材料吧。

  • 液相色谱如何分析蛋白质样品

    如题,我想用C8的色谱柱跑液相色谱看一下发酵液中的蛋白质变化,但是发酵液里面较复杂,如何前处理纯化蛋白质,来达到能够上机的要求? 如果用三氯乙酸或有机相使蛋白质变性沉淀,弃去上清,还能否将沉淀溶解?我看到这类方法多用在电泳上面,那液相色谱该用上面方法呢?期待高手指点~

  • 【求助】凝胶色谱法分离蛋白质原理?

    我们学习分离血红蛋白时,书上提到凝胶色谱法分离蛋白质原理是蛋白质分子量大小不同导致有些蛋白质能进入凝胶颗粒,另一些不能,所以迁移速度不同,将分子量不同的蛋白质分离。既然这样,那为什么不是因为蛋白质分子大小不同呢? [b]问题补充:[/b]关键在于为什么是根据蛋白质分子量大小而不是蛋白质分子大小(所占空间)分离呢 小分子蛋白可以在小孔内穿过 从而增加了分离时所走的路程 最后被分离。大分子蛋白主要是通过凝胶颗粒之间的空隙通过 因此路线相对较短最先被分离。 只是做题时这一题选分子量而不选分子大小

  • 高速逆流色谱双水相体系分离蛋白质

    色谱CHINESE JOURNAL OF CHROMATOGRAPHY2005 Vol.23 No.1 P.12-17 高速逆流色谱双水相体系分离蛋白质Separation of Proteins in Aqueous Two-Phase Systems with High-Speed Counter-Current Chromatography郅文波  邓秋云  宋江楠  顾铭  欧阳藩  摘 要:利用多分离柱高速逆流色谱仪,研究了聚乙二醇1000(PEG1000)-磷酸盐双水相体系的固定相保留率及该体系对蛋白质混合物和鸡蛋清样品的分离.以14.0%PEG1000-16.0%磷酸盐体系的上相为固定相,在流速0.6mL/min和转速900 r/min的条件下,固定相的保留率达到33.3%.在pH 9.2的PEG1000-磷酸盐双水相体系中,细胞色素C、溶菌酶和血红蛋白的分配系数差异最大,采用该pH值的14.0%PEG1000-16.0%磷酸钾盐双水相体系,在流速1.0 mL/min和转速850 r/min的条件下,成功地分离了这3种蛋白质的混合物.鸡蛋清中的主要蛋白质成分--卵转铁蛋白、卵白蛋白和溶菌酶在pH 9.2的15.0%PEG1000-17.0%磷酸钾盐体系中也具有最大的分配系数差异.采用该体系,在流速1.0 mL/min和转速850 r/min的条件下,成功地分离了鸡蛋清样品,得到的卵白蛋白、溶菌酶和卵转铁蛋白的电泳纯度分别为100%,100%和60%,收率均大于90%.关键词:高速逆流色谱 双水相体系 蛋白质 分离纯化分类号:O658  文献标识码:A文章编号:1000-8713(2005)01-0012-06 作者简介:郅文波,男,博士研究生,E-mail:zhiwenbo@163.com.通讯联系人:欧阳藩,男,教授,Tel:(010)82627061,Fax:(010)62561822,E-mail:fouyang@home.ipe.ac.cn. 作者单位:郅文波(中国科学院过程工程研究所生化工程国家重点实验室,北京,100080)      邓秋云(上海同田生化技术有限公司,上海,200122)      宋江楠(中国科学院过程工程研究所生化工程国家重点实验室,北京,100080)      顾铭(中国科学院过程工程研究所生化工程国家重点实验室,北京,100080)      欧阳藩(中国科学院过程工程研究所生化工程国家重点实验室,北京,100080)  [img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=23113]高速逆流色谱双水相体系分离蛋白质[/url]

  • 高效液相色谱 表征 蛋白质分子量

    [color=#444444]想用高效液相色谱表征蛋白质分子交联前后分子量的变化。[/color][color=#444444] 蛋白质的分子量在2.5-10万之间,资料上建议用C4的柱子。[/color][color=#444444] 不知道流动相和PH值怎么选择。[/color][color=#444444] 第一次用HPLC,急求大神们的帮助!!!!!!!!!!!!![/color]

  • 蛋白质化学与蛋白质组学(推荐)

    蛋白质化学与蛋白质组学夏其昌 曾嵘 等编著2004年4月出版ISBN 7-03-012401-4/Q.133116开,平装,580页定价: 75.00元 本书系统论述了蛋白质化学基础理论和实验技巧,也反映了蛋白质组学研究的最新成果。内容包括:蛋白质的表征,蛋白质的组成分析和序列测定,与此相关的实验方法,包括各种色谱、电泳、质谱技术等,以及应用在蛋白质表征研究和基因工程产品的质检方面的实际范例。在蛋白质组学领域介绍了基本概念、样品制备、双向凝胶电泳的图像分析和定量分析、质谱等常规方法,并介绍了国际上最新的多维技术在研究中的应用;同时充分体现了生物信息学在蛋白质组研究中的重要性。 本书可作为生物学、医学、化学专业大学生,研究生和教学人员的参考书,也是从事生物化学、分子生物学、医学等领域中分离分析工作人员的参考书。

  • 高效液相色谱 表征 蛋白质分子量

    [color=#444444]想用高效液相色谱表征蛋白质分子交联前后分子量的变化。[/color][color=#444444] 蛋白质的分子量在2.5-10万之间,资料上建议用C4的柱子。[/color][color=#444444] 不知道流动相和PH值怎么选择。[/color][color=#444444] 第一次用HPLC,急求大神们的帮助!!!![/color]

  • 蛋白质纯化及复性

    蛋白质纯化及复性 重组蛋白在大肠杆菌(E. coli)高效表达时,往往以不溶的、无活性的蛋白聚集体,即包涵体(inclusion body)的形式存在于细胞内。必须从细胞内分离出包涵体,采用高浓度变性剂(如7.0mol/L盐酸胍、8.0mol/L脲)溶解包涵体,然后除去变性剂或降低变性剂的浓度,使包涵体蛋白得以复性,最后再用色谱法使目标蛋白质得到纯化。其中包涵体蛋白的复性和纯化是整个过程中的核心。 目前重组蛋白生产中普遍存在的问题是:(1)复性效率低。传统的复性方法稀释法和透析法。稀释复性法对样品几十倍,甚至上百倍的稀释会使样品的体积急剧增大,给后续的分离纯化带来很大的困难,而且复性过程中需要较大的复性容器。透析法耗时较长,而且要多次更换透析溶液。这两种方法的共同缺点是蛋白质在复性过程中会发生聚集而产生大量沉淀,复性效率低,通常蛋白质的活性回收率只有5~20%,而且复性后的蛋白质溶液中含有大量的杂蛋白,需要进行进一步的分离纯化。(2)工艺路线烦琐,生产周期长。在传统的重组蛋白质分离纯化工艺中,大多采用经典的软凝胶分离介质,由于这种介质的颗粒较大,分离效率较差,因此常常需要采用多种不同模式的色谱操作联用对目标蛋白质进行纯化,才能得到纯度符合一定标准的目标蛋白质。另外,这种色谱介质的耐压性很差,只能在流速较低的情况下进行操作,分离纯化时间较长。分离纯化步骤多和分离时间长使得蛋白质的质量回收率和活性回收率很低。而且在传统的重组蛋白质生产工艺中,蛋白质的复性和纯化是生产过程中两个独立的单元操作,也在很大程度上制约着生产效率。(3)生产成本高,设备投资大。由于复性和分离纯化分别单独进行,而且分离纯化步骤多,每一步都需要有与之配套的设备,致使设备投资大,生产成本高。随着生产规模的增加,这种弊端会愈来愈严重。 1991年耿信笃教授首先将高效疏水相互作用色谱(HPHIC)用于变性蛋白的复性,很好的解决了上述问题,现已成功用于重组人干扰素-g(rhIFN-g)、重组人干扰素-a(rhIFN-a)、人粒细胞集落刺激因子(rhG-CSF)、重组人胰岛素原(proinsulin)、重组牛朊病毒(prion)等重组蛋白以及溶菌酶和核搪核酸酶等标准模型蛋白的复性与同时纯化中。目前,排阻色谱法、离子交换色谱法和亲合色谱法也已用于蛋白质的复性和同时纯化中。与传统的稀释法及透析法比较,用色谱法进行蛋白复性的优点是:①在进样后可很快除去变性剂;②由于色谱固定相对变性蛋白质的吸附,可明显地减少、甚至完全消除复性过程中蛋白质聚集体和沉淀的产生,从而提高蛋白质复性的质量和活性回收率;③在蛋白质复性的同时可使目标蛋白质与杂蛋白分离以达到纯化的目的,使复性和纯化同时进行;④便于回收变性剂,以降低废水处理成本。简言之,色谱法复性可以提高蛋白质的活性和质量回收率,将蛋白复性和纯化集成在一步操作完成,缩短了操作步骤和生产时间,减少了设备投资,使生产成本大大降低,已经引起了全世界范围内许多生化研究者和重组蛋白药物生产厂家的关注。由于高效液相色谱(HPLC)分离效率高,往往在一步操作中便可得到纯度符合要求的蛋白质,而且分离速度快,在应用方面具有更大的优势。

  • 色谱柱选择分析蛋白质样品

    最近要买根反相色谱柱,用于分析蛋白质样品,分子量15~30kd,中等疏水性,成品比较纯了。问题一,选择柱子应该是C4、C8还是C18?问题二,因为样品含量不高,15~30μg/ml,选用碳载量大的还是低点的比较好?问题三,刚看到phenomenon的介绍,有一个核-壳技术,可信么?

  • 求教蛋白质溶解的问题

    [color=#444444]在用蛋白质进液相和凝胶色谱的时候是怎样让蛋白质溶解的啊?我看到用碱液可以让蛋白质溶解,那一般多少ph的碱液或者说多少浓度的碱液可以让蛋白质溶解呢,谢谢[/color]

  • 【转帖】质谱与蛋白质组学

    质谱与蛋白质组学蛋白质组学对一个细胞或组织所表达的蛋白质进行的系统分析,而质谱是它的关键性分析工具。在过去的两年中,标准蛋白质组技术中的进展增进了更高水平自动化和敏感性的蛋白质识别技术。另外,新的技术促成了鉴定蛋白质功能相关特性的里程碑性的进展,包括它们的定量和在蛋白质复合物中复杂情况。缩写2DE two-dimensional gel electrophoresis双向凝胶电泳CID collision-induced dissociation碰撞诱导的解离ESI electrospray ionization电喷雾离子化FT-ICR Fourier-transform ion cyclotron resonance傅里叶-变换离子回旋加速器共振ICAT isotope-coded affinity tagsIEF isoelectric focusing等电聚焦MALDI matrix-assisted laser desorption ionization基质辅助的激光解析离子化Q-TOF quadrupole-TOFRP reversed phase反向TOF time-of-flight飞行时间简介蛋白质组学的核心组成是系统识别一个细胞或组织中表达的每一个蛋白质,以及确定每个蛋白质的突出特征(比如,丰度、修饰状态以及在多蛋白质复合体中的复杂状态)。这些分析的技术包括分离蛋白质和肽的分离科学、识别和定量分析物的分析科学和数据管理和分析的生物信息学。它的初步工具包括使用IEF(等电点聚焦)/SDS-PAGE凝胶的高分辨率的双向凝胶电泳(2DE),结合质谱和数据库搜索来分离、识别和定量在一个复合样本中存在的个体蛋白质,最终识别被分离的蛋白质。一个常用的方法用在Fig1中用图解说明。此技术以及由此而来的变化(综述见[1])已经被用来识别和分类在复杂样本中存在的大量蛋白质,并在蛋白质组数据库中呈现它们,该过程我们这里称之为"描述蛋白质组学"比如,Shevchenko等[2]从2D凝胶上系统地鉴定了150个蛋白质。数目庞大的这样的数据库现在可以找到。同样的技术现在已经被作为普遍的发现工具来动态检测一个细胞或组织对外来或内部干扰反应而在蛋白质组中的改变。因为检测动态改变需要精确定量每个被检测成分,我们使用"定量蛋白质组学"来定义。在此报告中,我们总结了自1999年1月至2000年4月来报道的与蛋白质组学和质谱相关的最重要的进展。在核心质谱技术中的进展已经导致2DE为基础的蛋白质组学技术的进一步改进。它们同时又促进了传统凝胶为基础的方法的替代方法,诸如引入以同位素稀释理论为基础的精确蛋白质定量技术和蛋白质复合物的系统分析。蛋白质组分析的MS技术进展在此部分,我们总结了在MS设备、它们的控制和操作中的进展,以及比较质谱数据和序列数据库识别蛋白质所用的搜索工具的进展。随着新型质谱仪的引入,蛋白质组学研究现存类型的质谱仪性能已经显著改进了。在此综述期间最普遍使用的仪器是可以分为两类:单一阶段的质谱仪和串联质谱为基础的系统。单一阶段的质谱仪,最显著的是基质辅助的激光解吸电离(MALDI)飞行时间(TOF)仪器,被用于无数通过肽质谱图谱技术大规模蛋白质识别的项目中。此方法在鉴别表达自小一些的和完全测序的基因组的蛋白质特别成功[3,4]。串联质谱仪器诸如triple quadrpole、离子捕获(ion-trap)和近来引进的混合quadrupole飞行时间(Q-TOF)被常规应用于[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Yp][color=#3333ff]LC-MS[/color][/url]/MS或用电喷雾电离(ESI)来生成肽片段离子谱,以便通过搜寻序列数据库进行蛋白质鉴定。使用仪器控制程序来自动选择肽离子进行碰撞诱导的解离(CID)(数据依赖CID)的不断增多是这些MS/MS仪器的一个明显的趋势。一些新的构造的具有高潜能的质谱仪被引入到蛋白质组学研究中产生深刻影响。两个研究组近来一个MALDI离子源和一个混合Q-TOF耦联了起来[5,6]。Q-TOF提供的质量准确性和敏感性提升了数据库搜寻结果并同时使它成为MS/MS从头测序的当然仪器选择。MALDI Q-TOF构造提供了激动人心的机会进行自动化和高通量应用以及在一个样品盘上存档样品进行日后研究的可能。Medzihradszky等[7]描述了一个不同的混合仪器称之为MALDI TOF TOF。此设备享有许多MALDI Q-TOF的优点,另外能够进行高能量CID和非常快速的扫描速率。傅里叶-变换离子回旋加速器共振(FT-ICR)质谱对于蛋白质组学来说相对陌生。这些设备具有非常高的敏感性和分辨率,质量精确性可以达到1ppm。这些特征被用来在一次分析中测量和定量几百种蛋白质的完整的分子质量[8]。Goodlett等[9]表明FT-MS测量的一个肽的准确质量以及可以容易获得的限制因素能够通过序列数据库搜索被用来识别蛋白质。蛋白质组学如果没有软件工具来进行质谱数据和序列数据库的关联将变得几无可能。现存的数据库搜索程序已经变得越来越成熟和可以(从网络)可获得。另外,引入了新的算法。主要相关程序是Sequest[10],MASCOT[11],PeptedeSearch[12],PROWL[13]和Protein Prospector[14]。在它们中间,Sequest使用CID谱设置了蛋白质识别的实验室标准(benchmark),因为它与边界MS/MS数据工作得最好,并高度可信,可以从整个[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Yp][color=#3333ff]LC-MS[/color][/url]/MS实验中自动分析数据,并不需要任何使用者的破译工作。在所提的程序中,然而,只有Sequest不能在网络上搜索。MASCOT是一个新的、快速、网络可进入和多功能的程序,具有进行肽指纹分析、用部分破译或未破译的CID谱进行数据库搜索的功能。

  • 圆二色谱蛋白质分析结构软件

    新手,测定完某酶的圆二色谱,希望计算其二级结构中α-螺旋、β-折叠、β-转角、无规卷曲等二级结构的百分含量,但是苦于没有蛋白质二级结构分析软件如selcon3等,希望哪位前辈或仁兄能够共享?非常感谢。

  • 蛋白质组,蛋白质组学及研究技术路线

    基因组(genome)包含的遗传信息经转录产生mRNA,一个细胞在特定生理或病理状态下表达的所有种类的mRNA称为转录子组(transcriptome)。很显然,不同细胞在不同生理或病理状态下转录子组包含的mRNA的种类不尽相同。mRNA经翻译产生蛋白质,一个细胞在特定生理或病理状态下表达的所有种类的蛋白质称为蛋白质组(proteome)。同理,不同细胞在不同生理或病理状态下所表达的蛋白质的种类也不尽相同。蛋白质是基因功能的实施者,因此对蛋白质结构,定位和蛋白质-蛋白质相互作用的研究将为阐明生命现象的本质提供直接的基础。生命科学是实验科学,因此生命科学的发展极大地依赖于实验技术的发展。以DNA序列分析技术为核心的基因组研究技术推动了基因组研究的日新月异,而以基因芯片技术为代表的基因表达研究技术为科学家了解基因表达规律立下汗马功劳。在蛋白质组研究中,二维电泳和质谱技术的黄金组合又为科学家掌握蛋白质表达规律再铸辉煌。蛋白质组学(proteomics)就是指研究蛋白质组的技术及这些研究得到的结果。蛋白质组学的研究试图比较细胞在不同生理或病理条件下蛋白质表达的异同,对相关蛋白质进行分类和鉴定。更重要的是蛋白质组学的研究要分析蛋白质间相互作用和蛋白质的功能。蛋白质组学的研究内容包括:1.蛋白质鉴定:可以利用一维电泳和二维电泳并结合Western等技术,利用蛋白质芯片和抗体芯片及免疫共沉淀等技术对蛋白质进行鉴定研究。2.翻译后修饰:很多mRNA表达产生的蛋白质要经历翻译后修饰如磷酸化,糖基化,酶原激活等。翻译后修饰是蛋白质调节功能的重要方式,因此对蛋白质翻译后修饰的研究对阐明蛋白质的功能具有重要作用。3.蛋白质功能确定:如分析酶活性和确定酶底物,细胞因子的生物分析/配基-受体结合分析。可以利用基因敲除和反义技术分析基因表达产物-蛋白质的功能。另外对蛋白质表达出来后在细胞内的定位研究也在一定程度上有助于蛋白质功能的了解。Clontech的荧光蛋白表达系统就是研究蛋白质在细胞内定位的一个很好的工具。4.对人类而言,蛋白质组学的研究最终要服务于人类的健康,主要指促进分子医学的发展。如寻找药物的靶分子。很多药物本身就是蛋白质,而很多药物的靶分子也是蛋白质。药物也可以干预蛋白质-蛋白质相互作用。在基础医学和疾病机理研究中,了解人不同发育、生长期和不同生理、病理条件下及不同细胞类型的基因表达的特点具有特别重要的意义。这些研究可能找到直接与特定生理或病理状态相关的分子,进一步为设计作用于特定靶分子的药物奠定基础。不同发育、生长期和不同生理、病理条件下不同的细胞类型的基因表达是不一致的,因此对蛋白质表达的研究应该精确到细胞甚至亚细胞水平。可以利用免疫组织化学技术达到这个目的,但该技术的致命缺点是通量低。LCM技术可以精确地从组织切片中取出研究者感兴趣的细胞类型,因此LCM技术实际上是一种原位技术。取出的细胞用于蛋白质样品的制备,结合抗体芯片或二维电泳-质谱的技术路线,可以对蛋白质的表达进行原位的高通量的研究。很多研究采用匀浆组织制备蛋白质样品的技术路线,其研究结论值得怀疑,因为组织匀浆后不同细胞类型的蛋白质混杂在一起,最后得到的研究数据根本无法解释蛋白质在每类细胞中的表达情况。虽然培养细胞可以得到单一类型细胞,但体外培养的细胞很难模拟体内细胞的环境,因此这样研究得出的结论也很难用于解释在体实际情况。因此在研究中首先应该将不同细胞类型分离,分离出来的不同类型细胞可以用于基因表达研究,包括mRNA和蛋白质的表达。LCM技术获得的细胞可以用于蛋白质样品的制备。可以根据需要制备总蛋白,或膜蛋白,或核蛋白等,也可以富集糖蛋白,或通过去除白蛋白来减少蛋白质类型的复杂程度。相关试剂盒均有厂商提供。蛋白质样品中的不同类型的蛋白质可以通过二维电泳进行分离。二维电泳可以将不同种类的蛋白质按照等电点和分子量差异进行高分辨率的分离。成功的二维电泳可以将2000到3000种蛋白质进行分离。电泳后对胶进行高灵敏度的染色如银染和荧光染色。如果是比较两种样品之间蛋白质表达的异同,可以在同样条件下分别制备二者的蛋白质样品,然后在同样条件下进行二维电泳,染色后比较两块胶。也可以将二者的蛋白质样品分别用不同的荧光染料标记,然后两种蛋白质样品在一块胶上进行二维电泳的分离,最后通过荧光扫描技术分析结果。胶染色后可以利用凝胶图象分析系统成像,然后通过分析软件对蛋白质点进行定量分析,并且对感兴趣的蛋白质点进行定位。通过专门的蛋白质点切割系统,可以将蛋白质点所在的胶区域进行精确切割。接着对胶中蛋白质进行酶切消化,酶切后的消化物经脱盐/浓缩处理后就可以通过点样系统将蛋白质点样到特定的材料的表面(MALDI-TOF)。最后这些蛋白质就可以在质谱系统中进行分析,从而得到蛋白质的定性数据;这些数据可以用于构建数据库或和已有的数据库进行比较分析。实际上像人类的血浆,尿液,脑脊液,乳腺,心脏,膀胱癌和磷状细胞癌及多种病原微生物的蛋白质样品的二维电泳数据库已经建立起来,研究者可以登录www.expasy.ch/www/tools.html等网站进行查询,并和自己的同类研究进行对比分析。Genomic Solution可以为研究者提供除质谱外的所有蛋白质组学研究工具,包括二维电泳系统,成像系统及分析软件,胶切割系统,蛋白质消化浓缩工作站,点样工作站等;同时还可以提供相关试剂和消耗品。LCM-二维电泳-质谱的技术路线是典型的一条蛋白质组学研究的技术路线,除此以外,LCM-抗体芯片也是一条重要的蛋白质组学研究的技术路线。即通过LCM技术获得感兴趣的细胞类型,制备细胞蛋白质样品,蛋白质经荧光染料标记后和抗体芯片杂交,从而可以比较两种样品蛋白质表达的异同。Clontech最近开发了一张抗体芯片,可以对378种膜蛋白和胞浆蛋白进行分析。该芯片同时配合了抗体芯片的全部操作过程的重要试剂,包括蛋白质制备试剂,蛋白质的荧光染料标记试剂,标记体系的纯化试剂,杂交试剂等。对于蛋白质相互作用的研究,酵母双杂交和噬菌体展示技术无疑是很好的研究方法。Clontech开发的酵母双杂交系统和NEB公司开发的噬菌体展示技术可供研究者选用。关于蛋白质组的研究,也可以将蛋白质组的部分或全部种类的蛋白质制作成蛋白质芯片,这样的蛋白质芯片可以用于蛋白质相互作用研究,蛋白表达研究和小分子蛋白结合研究。Science,Vol.293,Issue 5537,2101-2105,September 14,2001发表了一篇关于酵母蛋白质组芯片的论文。该文主要研究内容为:将酵母的5800个ORF表达成蛋白质并进行纯化点样制作芯片,然后用该芯片筛选钙调素和磷脂分子的相互作用分子。最后有必要指出的是,传统的蛋白质研究注重研究单一蛋白质,而蛋白质组学注重研究参与特定生理或病理状态的所有的蛋白质种类及其与周围环境(分子)的关系。因此蛋白质组学的研究通常是高通量的。适应这个要求,蛋白质组学相关研究工具通常都是高度自动化的系统,通量高而速度快,配合相应分析软件和数据库,研究者可以在最短的时间内处理最多的数据。

  • 蛋白质与多肽蛋白质粉

    蛋白质与多肽蛋白质粉 人类的营养物质有许多种类,最为重要的为蛋白质,碳水化合物和脂肪,其它则是微量营养物质,如维生素、电解质和微量元素等。虽然每一种营养物质对人体来说都是不可或缺的,但绝大多数的营养学家都会有充分的理由认为,真正最重要的营养物质是蛋白质。一、蛋白质是构成人体的基本物质。 蛋白质是由氨基酸通过肽链相连而构成的,它是人体包括骨骼、肌肉、皮肤和脑的重要物质基础,同时氨基酸也是生成核酸的基本物质。我们知道,核酸既形成遗传密码,也是体内储存能量的基本物质。因而从根本上说,人体是由蛋白质组成的。构成人体蛋白质的生理功能概括有如下三个方面:1)人体组织的主要构成成份:如肌肉、骨骼、血液、皮肤、神经、肝、心等等。2)具有特殊生理功能:可以这样说,人类的一切生理活动都与蛋白质有关。如酶蛋白能催化机体的一切化学反应,包括蛋白质、脂肪、碳水化合物的消化等;载脂蛋白运送脂肪;血红蛋白运送氧;激素蛋白调节代谢与生理活动包括情感;血浆白蛋白调节渗透压、运输金属离子、胆红素和抗生素等。3)供给机体能量:成年人每日约需要更新400g蛋白质,每克蛋白质彻底分解能释放出约4 Kcal的热量。4)为机体提供氮原料:人体内所必需的嘧啶、嘌呤、肌酸、胆碱、肾上腺素、肉碱、牛磺酸等,都是以多肽、氨基酸为原料的。表1. 世界粮食组织(FAD)和世界卫生组织(WHO)根据中国人的体质和膳食结构推荐的中国人蛋白质的摄入量(RNLs)。年 龄蛋白质RNL(g/d) 初生—6个月 1.5-3 1岁 35 3岁 45 5岁 55 7岁 60 9岁 65 10-16岁 75-85 成年女性 65 成年男性 75 妊娠 +15 乳母 +20 根据统计资料:由于贫困、工作紧张、精神压力、减肥节食、以及肠胃疾病、癌症、贫血、肾病、各种结核病、肝硬化、腹水、烧伤、失血等,以及老龄人均不同程度地存在着蛋白质的摄入不足。 上世纪80年代以来,我国营养学家对7个省18个贫困地区,1万名学龄前儿童进行了为期4年的连续调查,发现营养不良现象非常严重,其中蛋白质的摄入量不足WHO规定的60%。近年社会医学工作调查,在发达地区由于生活节奏加快,精神压力异常增加,以及办公室白领阶层的减肥节食,也导致蛋白质摄入不足,代谢异常的人群增加。二、蛋白质缺乏的体征和临床症状 单纯的蛋白质营养不良又叫加西长病,这或许是来源于非洲的单词,单纯的能量不足时叫消瘦;临床上通常把这两种现象叫单纯性蛋白质能量营养不良症或PEM。单纯的PEM症在临床上较少见到,但在慢性消耗性疾病患者中则常见,尤其是在癌症患者和艾滋病的患者中几乎占到90%以上。 现代都市和贫困地区存在着相当数量的蛋白质营养不良族群,他们的临床表现主要是能量损失或不足,如体力不支、睡眠不安、怕冷、怕热、性冷淡、无法进行正常的体力劳动和运动,其次为肌肉组织萎缩、皮肤松驰;腿部、脸部易水肿、脂肪肝、无名皮疹、伤口愈合不良、记忆力下降、视力减弱等。再者免疫力低下易感冒、感染。在做血检时通常会发现这些族群的血浆蛋白处于正常值的下限,其中白蛋白、转铁蛋白、甲状腺素结合前体蛋白和视轴蛋白(retinol-binding protein)均处于低水平时,患者易于感染各种疾病并且出现早衰症状,如果是儿童则感染后死亡率增加30%-40%,对于这类人群WHO的专家最好的建议就是迅速补充优质(或全价)的蛋白质。三、优质蛋白质和劣质蛋白质的区别。 要弄清楚何为优质蛋白质?何为劣质蛋白质?我们要引入什么是必需氨基酸的概念。营养生理学家、生化学家发现构成人体蛋白质的氨基酸共有21种,而这些氨基酸中其中有4种是可以由体内含碳和含氮底物自己合成的,被称为非必需氨基酸,还有10个必需的氨基酸,是人类机体无法制造需要从饮食中摄取的,另有7个是介于这两者之间的被称为条件必需氨基酸。表2. 必需、条件必需和非必需氨基酸 必需氨基酸条件必需氨基酸 非必需氨基酸 亮氨酸牛黄酸 丙氨酸 异亮氨酸酪氨酸 谷氨酸 缬氨酸甘氨酸 天冬氨酸 赖氨酸丝氨酸 天冬酰胺 苯丙氨酸(酪氨酸)脯氨酸 蛋氨酸(半胱氨酸)谷氨酰酸 苏氨酸 胱氨酸 色氨酸 组氨酸 精氨酸 虽然蛋白质广泛存在于许多动物性和植物性食物中,但是必需氨基酸的构成异差很大,WHO把“蛋白质其组成恰好符合人体需要”的蛋白质称为理想蛋白质,在自然界这种理想的蛋白质普遍认为是鸡蛋蛋白,因此就把鸡蛋蛋白作为衡量蛋白质优劣的参照蛋白,科学家把它作为一把尺子来衡量各种蛋白质,并制定出标准,以4种必需氨基酸为最低限来决定其优劣,即色氨酸、苏氨酸、赖氨酸或者蛋氨酸(半胱氨酸)。 通过比较科学发现,肉、鱼、蛋、牛奶、乳酪含有优质蛋白,大豆、花生、豌豆也含有较多的高质量蛋白。进一步研究发现它们都不够完美,因而要求大家对优质的动物性蛋白和植物性蛋白进行了科学搭配才是最完美的全价蛋白质(complete protein)。表3. 部分高质量蛋白

  • 【资料】蛋白质组学研究--生物质谱技术

    蛋白质组学研究--生物质谱技术 对分离的蛋白质进行鉴定是蛋白质组研究的重要内容,蛋白质微量测序、氨基酸组成分析等传统的蛋白质鉴定技术不能满足高通量和高效率的要求,生物质谱技术是蛋白质组学的另一支撑技术。 生物质谱技术在离子化方法上主要有两种软电离技术,即基质辅助激光解吸电离(matrix—assisted laser desorption/ionization,MALDl)和电喷雾电离(electrospray ionization,ESl)。MALDI是在激光脉冲的激发下,使样品从基质晶体中挥发并离子化。ESI使分析物从溶液相中电离,适合与液相分离手段(如液相色谱和毛细管电泳)联用。MALDI适于分析简单的肽混合物,而液相色谱与ESI—MS的联用(LC—MS)适合复杂样品的分析。 软电离技术的出现拓展了质谱的应用空间,而质量分析器的改善也推动了质谱仪技术的发展。生物质谱的质量分析器主要有4种:离子阱(iontrap,IT)、飞行时间(TOF)、四极杆(quadrupole)和傅立叶变换离子回旋共振(Fourier transform ion cyclotron resonance,FTICR)。它们的结构和性能各不相同,每一种都有自己的长处与不足。它们可以单独使用,也可以互相组合形成功能更强大的仪器。 离子阱质谱灵敏度较高,性能稳定,具备多级质谱能力,因此被广泛应用于蛋白质组学研究,不足之处是质量精度较低。与离子阱相似,傅立叶变换离子回旋共振(FTICR)质谱也是一种可以“捕获”离子的仪器,但是其腔体内部为高真空和高磁场环境,具有高灵敏度、宽动态范围、高分辨率和质量精度(质量准确度可很容易地小于1mg/L),这使得它可以在一次分析中对数百个完整蛋白质分子进行质量测定和定量。FTICR—MS的一个重要功能是多元串级质谱,与通常的只能选一个母离子的串级质谱方式不同,FTICR—MS可以同时选择几个母离子进行解离,这无疑可以大大增加蛋白质鉴定工作的通量。但是它的缺点也很明显,操作复杂、肽段断裂效率低、价格昂贵等,这些缺点限制了它在蛋白质组学中的广泛应用。MALDI通常与TOF质量分析器联用分析肽段的精确质量,而ESI常与离子阱或三级四极杆质谱联用,通过碰撞诱导解离(collision—induceddissociation,CID)获取肽段的碎片信息。 1. MALDI—TOF—MS (1)MALDI—TOF—MS的技术特点:①具有分离、鉴定双重功能,可用于混合物的分析;②测量范围宽,相对分子质量可达300 000;③精度高,蛋白质相对分子质量测定精度可达0.01%;④灵敏度高,所需样品量少,可达fmol级;⑤分析时间短,5~10rain可完成一次分析;⑥样品制备简便,操作易自动化;⑦对样品要求低,能忍耐较高浓度的盐、缓冲剂和非挥发性杂质,所以特别适合于鉴定二维凝胶电泳分离的蛋白质。 (2)MALDI—TOF—MS的技术改进:近年来MALDI—TOF—MS又有许多新的技术改进,以提高其检测灵敏性和准确度,增强其蛋白质鉴定的功能。如将MALDI离子源与四极杆—飞行时间—串联质谱对接,实现了同一样品在同一质谱仪上的肽指纹图谱与肽序列标签分析同时进行,提高于蛋白质鉴定的速度和准确性。还有MALDI—TOF—TOF—MS等。但这些技术共同的缺点是仪器非常昂贵。 (3)MALDI—TOF—MS的发展方向:①寻求新的基质(如混合基质、室温离子化液体等)和新的制样方法(如超微量进样,n1级);②将新技术应用在分析中(如酶切技术、毫微升溶剂提取技术等);③对质谱仪进行改进或与其他分析仪器联用,如MALDI与傅立叶转换离子回旋共振质谱(MALDI—FTMS)联用能得到更多的蛋白结构信息;④小型化、智能化、简易化及自动化已成为趋势。 2.ESI (1)ESI的优势:①检测范围宽,生物大分子经电喷雾后质荷比大大下降,因而可测相对分子质量高达十几万甚至更高的生物样品;②分辨率和灵敏度高,可达10-15—10-12mol;③不需要特定基质,避免子基质峰的干扰;④适用于结构分析,可分析生物大分子的构象及非共价相互作用,与串联质谱结合可分析蛋白质、多肽的一级结构和共价修饰位点等;⑤自动化程度高,可与液相色谱、毛细管电泳等高效分离手段在线联用;⑥MALDI是脉冲式离子化技术,而ESI是连续离子化技术,检测所需时间更短;⑦ESI常和四极杆质谱联用,仪器价格相对便宜。 (2)ESI的局限性:①对样品中的盐类耐受性差;②对混合物图谱的解析较复杂;③受溶剂的影响和限制很大。目前ESI主要用于亲水生物大分子的分析,较少用于疏水生物样品的分析。总体来说,MALDI和ESI各有长处,有各自的适用范围,是两种互补的技术。 (3)ESI的技术发展:近年来,ESI也有许多新的技术发展。液相色谱与电喷雾质谱连用(LC—ESI—

  • 生物质谱技术在蛋白质组学中的应用

    一、 前言基因工程已令人难以置信的扩展了我们关于有机体DNA序列的认识。但是仍有许多新识别的基因的功能还不知道,也不知道基因产物是如何相互作用从而产生活的有机体的。功能基因组试图通过大规模实验方法来回答这些问题。但由于仅从DNA序列尚不能回答某基因的表达时间、表达量、蛋白质翻译后加工和修饰的情况、以及它们的亚细胞分布等等,因此在整体水平上研究蛋白质表达及其功能变得日益显得重要。这些在基因组中不能解决的问题可望在蛋白质组研究中找到答案。蛋白质组研究的数据与基因组数据的整合,将会在后基因组研究中发挥重要作用。目前蛋白质组研究采用的主要技术是双向凝胶电泳和质谱方法。双向凝胶电泳的基本原理是蛋白质首先根据其等电点,第一向在pH梯度胶内等电聚焦,然后转90度按他们的分子量大小进行第二向的SDS-PAGE分离。质谱在90年代得到了长足的发展,生物质谱当上了主角,蛋白质组学又为生物质谱提供了一个大舞台。他们中首选的是MALDI-TOF,其分析容量大,单电荷为主的测定分子量高达30万,干扰因素少,适合蛋白质组的大规模分析。其次ESI为主的LC-MS联机适于精细的研究。本文将简介几种常用的生物质谱技术,并着重介绍生物质谱技术在蛋白质组学各领域的应用。二、 生物质谱技术1.电喷雾质谱技术(ESI)电喷雾质谱技术( Electrospray Ionization Mass Spectrometry , ESI - MS) 是在毛细管的出口处施加一高电压,所产生的高电场使从毛细管流出的液体雾化成细小的带电液滴,随着溶剂蒸发,液滴表面的电荷强度逐渐增大,最后液滴崩解为大量带一个或多个电荷的离子,致使分析物以单电荷或多电荷离子的形式进入气相。电喷雾离子化的特点是产生高电荷离子而不是碎片离子, 使质量电荷比(m/ z) 降低到多数质量分析仪器都可以检测的范围,因而大大扩展了分子量的分析范围,离子的真实分子质量也可以根据质荷比及电荷数算出。2.基质辅助激光解吸附质谱技术(MOLDI)基质辅助激光解析电离(MOLDI)是由德国科学家Karas和Hillenkamp发现的。将微量蛋白质与过量的小分子基体的混合液体点到样品靶上,经加热或风吹烘干形成共结晶,放入离子源内。当激光照射到靶点上时,基体吸收了激光的能力跃迁到激发态,导致蛋白质电离和汽化,电离的结果通常是基体的质子转移到蛋白质上。然后由高电压将电离的蛋白质从离子源转送到质量分析器内,再经离子检测器和数据处理得到质谱图。TOF质量分析器被认为是与MALDI的最佳搭配,因为二者都是脉冲工作方式,在质量分析过程中离子损失很少,可以获得很高的灵敏度。TOF质量分析器结果简单,容易换算,蛋白质离子在飞行管内的飞行速度仅与他的(m/z)-1/2成正比,因此容易通过计算蛋白质离子在飞行管内的飞行时间推算出蛋白质离子的m/z值。与传统质量分析器相比,更易得到高分辨率和高测量精度;速度快,离子飞行时间仅为几个μs和约100μs之间;质量范围宽,可以直接检测到几十万道尔顿的单电荷离子。飞行时间质量分析器被认为是21世纪最有应用前景的质量分析器。3.傅立叶变换-离子回旋共振质谱(FT-ICR MS)傅立叶变换-离子回旋共振质谱法(FT-ICR MS)是离子回旋共振波谱法与现代计算机技术相结合的产物。傅立叶变换-离子回旋共振质谱法是基于离子在均匀磁场中的回旋运动, 离子的回旋频率、半径、速度和能量是离子质量和离子电荷及磁场强度的函数, 当对离子施加与其回旋频率相同的射频场作用时, 离子将同相位加速到一较大的半径回旋, 从而产生可被接受的类似电流的信号。傅立叶变换-离子回旋共振质谱法所采用的射频范围覆盖了欲测定的质量范围,所有离子同时被激发, 所检测的信号经过傅立叶变换, 转换为质谱图。其主要优点有:容易获得高分辨;便于实现串极质谱分析;便于使用外电离源并与色谱仪器联用。此外,他还有灵敏度高,质量范围宽,速度快,性能可靠等优点。4.快原子轰击质谱技术(FABMS)快原子轰击质谱技术( Fast Atom Bomebardment Mass Spectrometry , FABMS) 是一种软电离技术,是用快速惰性原子射击存在于底物中的样品,使样品离子溅出进入分析器,这种软电离技术适于极性强、热不稳定的化合物的分析,特别适用于多肽和蛋白质等的分析研究。FABMS能提供有关离子的精确质量,从而可以确定样品的元素组成和分子式。而FABMS -MS 串联技术的应用可以提供样品较为详细的分子结构信息,从而使其在生物医学分析中迅速发展起来。三、蛋白质的分析鉴定随着质谱技术的发展,分子量的测定已从传统的有机小分子扩展到了生物大分子。MALDI-MS技术以其极高的灵敏度、精确度在蛋白质分析中得到了广泛的应用。该技术不仅可测定各种疏水性、亲水性和糖蛋白的分子量,还可直接测定蛋白质混合物的分子量。这可认为是蛋白质分析领域的一项重大突破。蛋白质组的研究是从整体水平上研究细胞或有机体内蛋白质的组成及其活动规律。质谱技术作为蛋白质组研究的三大支撑技术之一,除了用于多肽,蛋白质的分子量测定外,还广泛的应用于肽指纹图谱测定及氨基酸序列测定。肽指纹图谱(Peptide Mass Fingerprinting, PMF)测定是对蛋白酶解或降解后所得多肽混合物进行质谱分析的方法。质谱分析所得肽断与多肽蛋白数据库中蛋白质的理论肽断进行比较,判断出所测蛋白是已知还是未知。由于不同的蛋白质具有不同的氨基酸序列,不同蛋白质所得肽断具有指纹特征。采用肽指纹谱的方法已对酵母、大肠杆菌、人心肌等多种蛋白质组进行了研究。对肽序列的测定往往要应用串连质谱技术,采用不同的技术选择特定质核比的离子,并对其进行碰撞诱导解离,通过分析肽段的断裂情况推导出肽序列。四、后转录修饰的蛋白质的检测和识别在蛋白质组的研究中,蛋白质和多肽的序列分析已不局限于阐明蛋白质的一级结构,对翻译后的修饰的进一步分析也是蛋白质化学的一项重要任务。这种修饰对于蛋白质的功能非常重要,如:细胞识别中的蛋白质相互作用,信号传导和蛋白质定位。1. 蛋白质的糖基化糖蛋白在细胞内部,细胞膜和细胞外均有发现,实际上大部分蛋白质是糖蛋白。对糖蛋白的检测和分析发现,糖蛋白中糖组分的结构和功能具有多样性。糖蛋白中的糖通常是不同种类的,而且是由一些可控数量的单糖组成。糖基化的多样性与细胞周期,细胞分化和发展的状态有关。在蛋白组时代中,蛋白质的修饰会引起其理化性质的改变,因此是不容忽视的。从1D或2D凝胶得到的糖基化蛋白的识别,一般是进行MALDI-MS指纹分析, 或是对MALDI-PAD或ESI-MS/MS得到的碎片谱进行分析。对完整的糖蛋白的研究是非常困难的,所有已知的离子化技术都有其局限性。目前,人们主要研究糖肽,其好处之一就是质量减小了,这就会得到更好的分辨率,而且糖肽仍保留了糖基化位点。将分离的糖蛋白用不同的蛋白酶消化后就可进行糖肽的研究。一旦糖肽被识别出,就可以用串连质谱(ESI-MS/MS)来阐明肽序列。当蛋白的序列已知时,计算质量差就可推出其上附着的寡糖的质量。要将糖部分从糖蛋白中释放出来,可用化学切割或酶切割(流程图见图1)。目前,连有结构专一性糖苷酶的质谱在提供序列,分支和链接数据方面是最有力的技术。对于N糖基化常用的糖苷内切酶有PNGase-F, PNGase-A, EndoF和EndoH。化学切割也可以用来释放O-连接和N-连接的多糖,但经常出现的缺点是他会完全破坏所有的肽键,因而丢失了关于糖附着位点的信息。而且这些切割不能从糖肽中连续释放单糖。用肼的化学切割可以除去两种类型的糖基化。在60℃可专一性的释放O-连接的糖,而在95℃能释放N-连接的糖。释放O-原子更常用的方法是用碱进行β消除。通常,糖基中加入金属离子在MALDI和ESI中离子化。用MALDI-MS分析糖类的一个好的选择是将之与其他一些化合物混合,这样可以进一步提高灵敏度和分辨率。不同的质谱方法可以产生多糖的源后裂解(PSD)和碰撞诱导解离 (CID)谱,这可以给出有关糖的序列,分支及糖间的连接等信息。2. 蛋白质的磷酸化蛋白质中氨基酸的磷酸化在生命系统中起重要的作用。磷酸化经常作为分子开关控制不同过程蛋白质的活性,如新陈代谢,信号传导,细胞分裂等过程。因此,蛋白质中磷酰氨基酸的识别在蛋白质分析中是一项重要的工作。已知的磷酰氨基酸的类型有四种:1.O-磷酸盐,通过羟氨酸的磷酸化形成的,如丝氨酸,苏氨酸,酪氨酸。2.N-磷酸盐,通过精氨酸,赖氨酸或组氨酸中的氨基的磷酸化形成的。3.乙酰磷酸盐,通过天冬氨酸或谷氨酸的磷酸化形成的。4.S-磷酸酯,通过半胱氨酸的磷酸化形成的。

  • 做蛋白质组学,哪种质谱仪最好?

    实验室准备转做蛋白质组学,哪种质谱仪最好?价格大概在100万左右的哪个公司的质谱仪最适合做蛋白质组学?有推荐的请联系我,QQ:332677682,注明质谱仪。

  • 蛋白质组学研究的一般工具与方法【含质谱】

    蛋白质组学研究的一般工具与方法随着人类基因组计划取得巨大的成功和许多物种基因组测序的完成,仅仅靠基因组的序列来试图阐明生命现象是远远不够的,因此,研究重心已经开始从揭示生命的所有遗传信息转移到在分子整体水平对功能的研究上,生命科学已实质性地跨入了后基因组时代。   尽管现在已经有多个物种的基因组被测序,但这些基因组中通常有一半以上基因的功能是未知的。目前功能基因组研究中所采用的策略,如微阵列法(microarray)(Wodicka et al., 1997)、基因芯片(gene chips)(Ramsay et al., 1998)、基因表达序列分析(SAGE)(Velculescu et al., 1995)等,都是从细胞中mRNA的角度来考虑的。但事实上,从DNA、mRNA到蛋白质存在三个层次的调控,mRNA自身也存在着贮存、转运和降解等问题,从mRNA角度考虑,实际上仅包括了转录水平调控,并不能全面代表蛋白质表达水平。实验也证明,组织中mRNA丰度与蛋白质丰度的相关性并不好,尤其对于低丰度蛋白质来说,相关性更差。蛋白质复杂的翻译后修饰,蛋白质的亚细胞定位或迁移,蛋白质-蛋白质相互作用则几乎无法从mRNA水平来判断(曾嵘,夏其昌,2002)。新生肽链合成后存在多种加工、修饰过程,蛋白质间也存在类似于mRNA分子内的剪切、拼接,研究证明基本元件“intein”广泛存在于蛋白质中(Perler et al., 1997)。基因与其编码产物蛋白的线性对应关系只存在于新生肽链而不是最终的功能蛋白质中。   蛋白质是生理功能的执行者和生命现象的直接体现者,对蛋白质结构和功能的研究将直接阐明生命在生理或病理条件下的变化机制;蛋白质本身的存在形式和活动规律,如翻译后修饰、蛋白质间相互作用及蛋白质构象等问题,仍依赖于直接对蛋白质的研究来解决。因此要对生命的复杂活动有全面和深入的认识,必然要在整体、动态、网络的水平上对蛋白质进行研究(钱小红,贺福初,2003)。      蛋白质组学研究中常用的技术体系   方法学上,二维凝胶电泳-质谱仍然是目前最流行和可靠的技术平台(Rabilloud et al., 2000)。其一般过程是:细胞或组织样品——样品制备——二维凝胶电泳(2D-PAGE)分离蛋白质——计算机辅助分析2D-PAGE图象——对感兴趣的蛋白质进行酶解——质谱分析——数据库检索——蛋白质鉴定——分析蛋白质在细胞与组织中的表达情况。   2-D PAGE   样品制备   2D-PAGE 的操作流程基本上实现了程序化。但是,样品制备是一个非常关键与复杂的过程。成功的2D-PAGE取决于对样品中蛋白质有效的抽提和它的溶解性。与核酸不同,目前没有一种通用的方法适用于所有的蛋白质,来源不同的蛋白质都受到自身蛋白质制备方法的挑战。   正确的样品制备方法从收集样品开始时就要防止样品的裂解和被蛋白水解酶降解(Rabilloud et al., 2000)。要尽可能溶解更多的蛋白,并且在2D-PAGE过程中保持它的溶解性,阻止蛋白质的人为修饰。在样品制备过程中,各个实验室也通过实验建立了更为可行的方法。目前通过建立分步提取方法可以有效地提取出更多的蛋白质(兰彦等,2001)。另一种对蛋白质采用预分离的方法称为“多间隔电解法(multi-compartment-electrolyser)”,采用这种方法后,分辨率和胶的质量均明显改善(Herbert et al., 2000)。   但是,由于生物样品的多样性和复杂性,目前所采用的样品制备方法具有局限性。其它物质对蛋白质样品制备存在干扰。核酸通过与蛋白质结合,增加样品黏度而干扰等点聚焦(IEF)分离的效果。当然,通过实验探索,采取一些措施可以减轻它的干扰。例如,在样品制备过程中加入非特异性的核酸酶或RNase与DNase的混合物,在等电聚焦时将每个胶条的电流限制在50mA以内通常可以消除其影响。脂类物质的影响可以通过利用有机溶剂的方法将其去除,但是这常常会导致蛋白质的不可逆沉淀。除了蛋白质的降解之外,糖基化是蛋白质的最重要的人工修饰,样品中的尿素在这一过程中起着非常重要的作用。样品中的尿素在降解的过程中会形成能够与蛋白质的氨基反应的氰酸盐,这种结果会导致蛋白质带有更多的正电荷。所以,在2D-PAGE中要用新鲜的尿素溶液,在等电聚焦过程中要控制温度不能太高(Beranova-Giorgianni, 2003)。但是,目前还没有一种简单有效的方法来去除样品中的多糖。   样品分离和分析   样品制备完成后运用IEF和SDS-PAGE电泳对它进行分离,常采用银染和考马斯亮兰染色即可观察到具有许多蛋白质斑点的凝胶图像。等电聚焦电泳与SDS-PAGE的具体操作步骤已经实现了程序化,均有详细操作流程参考,但是由于样品的不同,不同样品的具体条件还需要试验探索。第二相SDS-PAGE运行结束,染色完毕后,利用计算机软件对凝胶图像进行分析,如PD-QUEST软件,LIPS,HERMES,GEMINI等,对凝胶图像上的蛋白质斑点进行匹配,对图像进行数字化处理等分析(贾宇峰等,2001),对感兴趣的蛋白质采用质谱分析。   低丰度蛋白质的检测   低丰度蛋白在蛋白质组学研究中常常是人们非常感兴趣的,因为细胞或组织中的一些生物活性物质,如细胞分泌的一些活性物质,受体等表达量都非常低。按照一般电泳的上样量,这些小分子是根本看不到的,但如果单纯地增加上样量,细胞或组织中的大量表达的蛋白就会将其覆盖,而且上样量过大也会影响电泳结果。所以对这些低丰度的样品可以进行富集,富集的方法可以通过层析,如亲和层析,离子交换层析等方法,还可以通过利用样品等电点性质等方法将pH范围相近的蛋白质富集(Santoni et al., 2000; Beranova-Giorgianni, 2003)。

  • 【分享】蛋白质质谱分析研究进展

    蛋白质是生物体中含量最高,功能最重要的生物大分子,存在于所有生物细胞,约占细胞干质量的50%以上, 作为生命的物质基础之一,蛋白质在催化生命体内各种反应进行、调节代谢、抵御外来物质入侵及控制遗传信息等方面都起着至关重要的作用,因此蛋白质也是生命科学中极为重要的研究对象。关于蛋白质的分析研究,一直是化学家及生物学家极为关注的问题,其研究的内容主要包括分子量测定,氨基酸鉴定,蛋白质序列分析及立体化学分析等。随着生命科学的发展,仪器分析手段的更新,尤其是质谱分析技术的不断成熟,使这一领域的研究发展迅速。 自约翰.芬恩(JohnB.Fenn)和田中耕一(Koichi.Tanaka)发明了对生物大分子进行确认和结构分析的方法及发明了对生物大分子的质谱分析法以来,随着生命科学及生物技术的迅速发展,生物质谱目前已成为有机质谱中最活跃、最富生命力的前沿研究领域之一[1]。它的发展强有力地推动了人类基因组计划及其后基因组计划的提前完成和有力实施。质谱法已成为研究生物大分子特别是蛋白质研究的主要支撑技术之一,在对蛋白质结构分析的研究中占据了重要地位[2]。 1.质谱分析的特点 质谱分析用于蛋白质等生物活性分子的研究具有如下优点:很高的灵敏度能为亚微克级试样提供信息,能最有效地与色谱联用,适用于复杂体系中痕量物质的鉴定或结构测定,同时具有准确性、易操作性、快速性及很好的普适性。 2.质谱分析的方法 近年来涌现出较成功地用于生物大分子质谱分析的软电离技术主要有下列几种:1)电喷雾电离质谱;2)基质辅助激光解吸电离质谱;3)快原子轰击质谱;4)离子喷雾电离质谱;5)大气压电离质谱。在这些软电离技术中,以前面三种近年来研究得最多,应用得也最广泛[3]。 3.蛋白质的质谱分析 蛋自质是一条或多条肽链以特殊方式组合的生物大分子,复杂结构主要包括以肽链为基础的肽链线型序列[称为一级结构]及由肽链卷曲折叠而形成三维[称为二级,三级或四级]结构。目前质谱主要测定蛋自质一级结构包括分子量、肽链氨基酸排序及多肽或二硫键数目和位置。 3.1蛋白质的质谱分析原理 以往质谱(MS)仅用于小分子挥发物质的分析,由于新的离子化技术的出现,如介质辅助的激光解析/离子化、电喷雾离子化,各种新的质谱技术开始用于生物大分子的分析。其原理是:通过电离源将蛋白质分子转化为[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相[/url]离子,然后利用质谱分析仪的电场、磁场将具有特定质量与电荷比值(M/Z值)的蛋白质离子分离开来,经过离子检测器收集分离的离子,确定离子的M/Z值,分析鉴定未知蛋白质。 3.2蛋白质和肽的序列分析 现代研究结果发现越来越多的小肽同蛋白质一样具有生物功能,建立具有特殊、高效的生物功能肽的肽库是现在的研究热点之一。因此需要高效率、高灵敏度的肽和蛋白质序列测定方法支持这些研究的进行。现有的肽和蛋白质测序方法包括N末端序列测定的化学方法Edman法、C末端酶解方法、C末端化学降解法等,这些方法都存在一些缺陷。例如作为肽和蛋白质序列测定标准方法的N末端氨基酸苯异硫氰酸酯(phenylisothiocyanate)PITC分析法(即Edman法,又称PTH法),测序速度较慢(50个氨基酸残基/天);样品用量较大(nmol级或几十pmol级);对样品纯度要求很高;对于修饰氨基酸残基往往会错误识别,而对N末端保护的肽链则无法测序[4]。C末端化学降解测序法则由于无法找到PITC这样理想的化学探针,其发展仍面临着很大的困难。在这种背景下,质谱由于很高的灵敏度、准确性、易操作性、快速性及很好的普适性而倍受科学家的广泛注意。在质谱测序中,灵敏度及准确性随分子量增大有明显降低,所以肽的序列分析比蛋白容易许多,许多研究也都是以肽作为分析对象进行的。近年来随着电喷雾电离质谱(electrospray ionisation,ESI)及基质辅助激光解吸质谱(matrix assisted laser desorption/ionization,MALDI)等质谱软电离技术的发展与完善,极性肽分子的分析成为可能,检测限下降到fmol级别,可测定分子量范围则高达100000Da,目前基质辅助的激光解吸电离飞行时间质谱法(MALDI TOF MS)已成为测定生物大分子尤其是蛋白质、多肽分子量和一级结构的有效工具,也是当今生命科学领域中重大课题——蛋白质组研究所必不可缺的关键技术之一 [5] 。目前在欧洲分子生物实验室(EMBL)及美国、瑞士等国的一些高校已建立了MALDI TOF MS蛋白质一级结构(序列)谱库,能为解析FAST谱图提供极大的帮助,并为确证分析结果提供可靠的依据[6]。

  • 【实战宝典】普通C18柱能否用来分离蛋白质?

    [b][font=宋体]问题描述:现有一个分子量[/font]7[font=宋体]万左右的蛋白,普通的[/font]C[sub]18[/sub][font=宋体]色谱柱(非蛋白专用柱)能否用于分析此样品?[/font][font=宋体]解答:[/font][/b][font=宋体]([/font]1[font=宋体])采用分析型[/font]C[sub]18[/sub][font=宋体]液相色谱柱分离蛋白质样品时,蛋白质分子量不能太大,否则容易造成色谱柱堵塞,压力增加。[/font][font=宋体]([/font]2[font=宋体])采用反相硅胶色谱柱分离蛋白质样品,通常[/font]60?[font=宋体]的硅胶柱,蛋白质分子量一般最大只能到[/font]2000[font=宋体];[/font]100?[font=宋体]的硅胶柱,蛋白质分子量能到[/font]5000~7000[font=宋体];[/font]300?[font=宋体]的硅胶柱,蛋白质分子量能到[/font]20000~30000[font=宋体];再大分子的蛋白,就不能用反相硅胶柱来分离了。[/font][font=宋体]([/font]3[font=宋体])分离分子量较大的蛋白质时,建议使用蛋白质专用柱或使用体积排阻色谱(凝胶色谱,[/font]GPC[font=宋体])进行分析。[/font][font='微软雅黑','sans-serif'][color=black][back=white]领取更多《实战宝典》请进:[url]http://instrument-vip.mikecrm.com/2bbmrpI[/url][/back][/color][/font][font='微软雅黑','sans-serif'][color=black][back=white] [/back][/color][/font]

  • C18 色谱柱可能被蛋白质污染了,常规冲柱方法都没用该咋办

    前段时间在做代谢实验,由于普通的甲醇乙腈变性蛋白质使我的目标化合物无法检测到,于是参考文献尝试少量甲酸变性,结果最近柱压升的厉害,虽然本来也很高了。色谱柱为ACE excel3 C18-AR,目前初始95:5水乙腈,0.6流速柱压240bar+。这个条件是更换了预柱柱心,液相脱气阀的一个柱芯后的柱压。 尝试了几种冲洗方法:1、高水相低流速正冲;2、纯甲醇低流速正冲;3、咨询技术支持后90:10乙腈水,低流速逐渐升高反冲;4、(技术支持)85:15异丙醇水低流速反冲。 目前看效果都不明显。 试了这么多办法,很多不得不用的办法都用上了还是没效果,目前还是觉得最有可能的污染物是蛋白质,可能是由于前处理过程蛋白质变性不彻底,流动相中的乙腈使蛋白质变性析出,不过不能确定污染物是否只在筛板还是已经进到柱头里了。前处理过程有两步离心也过了滤膜。现在非常绝望,求助一下各位大神,还有什么除了换柱子的其他路子再拯救一下,谢谢大家了

  • 有关蛋白质的分析

    最近在尝试着进行蛋白质提取物的分析,大家有没有做过?能否分享交流一下你成功的色谱分析条件

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