原理
利用细菌获得用于纯化的重组蛋白是非常方便的。适用于细菌细胞蛋白提取的方法包括超声波处理、玻璃珠研磨、钒土或石英砂研磨、French 加压罐高压剪切细胞和溶’菌酶处理。这些方法适用于从各种革兰阴性菌和革兰阳性菌中制备蛋白提取物。通常是使用酶的方法破坏细胞,因为细胞在悬浮液中能获得相对均一的处理。下面讲述酶裂解 E.coli 的方法。
材料与仪器
二硫苏糖醇(DTT) 裂解缓冲液 DNase I 1XLaemmli 样品缓冲液 溶菌酶(鸡蛋) MgCl2 NP-40
离心机 韦林搅切器
步骤
1.4°C、3000 g 离心 15 min 收集细菌。
2.用裂解缓冲液洗细胞,除去残留的培养基。重复步骤1,离心收集洗过的细胞。
3.倒出上清,称沉淀的湿重。
4.每克细胞沉淀用约 3 ml 裂解缓冲液重悬,4°C 条件下搅动悬浮液 30 min。如果沉淀物在 30 min 后没有完全悬浮,用韦林搅切器低速混合悬浮液 1min。
5.加溶菌酶至终浓度 1g/L,并在 4°C 条件下孵育 35 min,温和振荡。
增加溶菌酶的浓度至 10 mg/ml,可以加速裂解。如此,在 4°C 条件下,5 min 就可以获得充分的裂解(Bollag,etal,1996)。
6.按顺序加人如下试剂:
NP-40 至终浓度 5 g/L
MgCh 至终浓度 5 mmol/L
DNase I 至终浓度 40 ug/ml
4°C 搅动悬浮液 30 mm,除去黏性的核酸。
细菌提取物包含 40%~70% 蛋白、10%~30% 核酸、2%~10% 多糖和 10%~15% 脂类(Worral,1996)。细胞裂解过程中 DNA 的释放经常导致提取物高度黏稠,这可能在接下来的层析纯化步骤中引起严重的麻烦。除了用 DNase I 处理外,也可以加人带正电荷的化合物,如鱼精蛋白硫酸盐 (至 5 mg/g 沉淀湿重)(Scopes,1994) 或聚乙稀亚胺,通过中和溶液来除去细胞提取物中的 DNA(还伴有其他核酸,在一些情况下,还有高度酸化蛋白)(BurgossandJendrisak,1975)。
实验提示:用带正电荷的化合物除去 DNA 的方法不能用于包含体的提取。因为沉淀的 DNA 将与包含体一起被离心下来。
7.悬浮液在 4°C 条件下 23000 g 离心 30 min。
8.用含有 DTT 的 Laemmli 缓冲液重悬一小部分沉淀。
9.利用分析级 SDS-PAGE 分析可溶性蛋白组分(上清)和沉淀组分,找出目的蛋白存在的位置(见方案 1)。
如果目的蛋白位于难溶的沉淀组分中,则可能是形成了包含体,那么目的蛋白就需要依照实验方案 7 来溶解和纯化。若目的蛋白位于上清中,则将其贮存于 4°C,以备后续纯化方案使用。
来源:丁香实验