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盐酸胍对蛋白质的作用

发布日期:2020-10-29 08:59:38 作者:admin 点击:35

  盐酸胍不仅是医药、农药、染料等有机合成物的中间体,还提取细胞中RNA实验中的强变性剂,用于蛋白质的变性和复性。本文总结了盐酸胍在蛋白质变性和复性中的作用。

  1、盐酸胍能使蛋白变性。

  蛋白质容易受外部因素(温度、变性剂等)的影响而发生构象变化,失去活性、物理化学性质的异常变化,这个过程被称为蛋白质变性。盐酸胍是重要的变性剂,能产生很强的变性效果,包括两种变性机制。

  一是盐酸胍对疏水氨基酸残基的增溶作用。盐酸胍能够使蛋白质结构中的氢键断裂,增加了非极性分子含氨基酸侧链的溶解度,减少了疏水的相互作用,另一个机制是变性蛋白质能够优先与盐酸胍结合,形成变性蛋白质变性剂复合物,除去复合物后,反应平衡向右移动,天然状态的蛋白质变为复合物,最终蛋白质完全变性。但是,变性剂与变性蛋白的结合非常弱,只有高浓度的变性剂才能引起蛋白质的完全变性。一般来说,盐酸胍引起的变性通常是可逆的。

盐酸胍

  2、蛋白质复性,溶解蛋白。

  变性条件剧烈持续时,蛋白质变性不可逆。一些变性蛋白质的变性因素被去除后,可以自动恢复到自然状态,这种现象被称为蛋白质的复性。在蛋白质复性过程中,首先要溶解包含体蛋白质。含体蛋白质是指细菌表现的蛋白在细胞内凝聚,形成无活性的固体粒子,无固定形状,呈非水溶性,只溶于尿素、盐酸胍等变性剂。

  之后通过缓慢的去除变性剂使目标蛋白从变性的完全伸展状态恢复到正常的折叠结构,同时去除还原剂使二硫键正常形成。一般盐酸胍从4M时复性过程开始,到1.5M时复性过程结束。有以下不同的方法:

  稀释复性:直接加入水或缓冲液稀释溶液,放置过夜即可析出蛋白质,缺点是体积增大,变性剂稀释速度过快,难以控制的透析或过滤复性:变性剂均为小分子物质,透析或过滤时逐渐透过多孔膜,变性蛋白质溶液的变性剂浓度逐渐下降优点是不增加体积,通过逐渐降低外透液浓度来控制变性剂的去除速度,但过程缓慢,需要时间的柱子复性:在色谱过程中实现复性,是最近研究较多成功的生产中应用的复性方法。优点是色谱固定相对变性蛋白质的吸附能力低,可以提高复性质量和活性收益率,同时分离目的蛋白质和杂蛋白质,达到纯化目的,回收变性剂容易。

  蛋白质是与生命相关的生物大分子,是维持生命体正常进行的必不可少的物质,也是生命遗传的第二代密码。蛋白质的各种研究也是人们感兴趣的课题,其结构研究也对推进医学进步至关重要。蛋白质的变性或复性问题是生命科学研究的核心问题之一,其中变性剂盐酸胍能够使蛋白质变性,容易研究其结构,在复性过程中能够溶解包含体蛋白质,在生命科学研究中不可或缺的作用。