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表面活性剂裂解及酶解法进行生物样品预处理

相关实验:生物样品的预处理

最新修订时间:

简介

表面活性剂裂解及酶解法进行生物样品预处理是利用各种表面活性剂或生物酶将细胞壁分解,使细胞内的蛋白质释放出来。

原理

表面活性剂裂解及酶解法进行生物样品预处理的基本原理如下:

(一)自溶法


利用细胞自身的蛋白酶将细胞破坏,使细胞内物质释放出来。该方法比较稳定,蛋白质不易被分解;但自溶过程较长,自溶过程中 pH 会有显著变化,所以制备活性蛋白质时较少使用。

(二)酶溶法


某些生物酶能够破坏细胞壁结构,使细胞内的成分溶解、混悬或胶溶于溶剂中。常用的生物酶有溶菌酶、脂酶、蛋白酶、糖苷酶、纤维素酶等。最佳的酶溶结果需要通过调节酶解时间、酶解温度、酶解酸碱度等条件来实现。但是生物酶的价格较高,不宜于大规模应用。

(三)表面活性剂处理


常用的表面活性剂有阴离子型的 SDS 以及非离子型的 Triton X-100、NP-40、Tween 20 等。它们对疏水性物质具有很强的亲和力,破坏细胞膜的磷脂双分子层,将胞内物质释放出来。常用的有机溶剂有丁酯、丁醇、丙酮、氯仿、氯化十二烷基吡啶以及去氧胆酸钠等。EDTA 鳌合剂也可以破坏细胞壁外层。G-细菌的细胞壁外层结构通常靠 Ca2+ 或 Mg2+ 结合脂多糖和蛋白质来维持,一旦 EDTA 将 Ca2+ 或 Mg2+ 鳌合,大量的脂多糖分子就会脱落,使细胞壁外层膜出现洞孔。

用途

将组织细胞或培养细胞破碎,使细胞内物质释放到缓冲液中。

材料与仪器

试剂:

缓冲液、丙酮,常用的表面活性剂有阴离子型的 SDS 以及非离子型的 Triton X-100、NP-40、Tween 20 等。

仪器:

匀浆器

步骤

表面活性剂裂解及酶解法的基本过程如下:

表面活性剂处理:匀浆后的新鲜组织材料在 0 ℃ 加入 5~10 倍量的丙酮,迅速搅拌均匀,可破碎细胞膜,破坏蛋白质与脂质的结合。

为避免细胞内蛋白质或核酸水解酶释放到溶液中降解生物大分子,一般需加入化学试剂来避免生物大分子降解。加入二异丙基氟磷酸以抑制或减慢自溶作用,加入碘乙酸可以抑制那些活性中心需要有疏水基的蛋白水解酶的活性,加入苯甲磺酰氟化物能够清除蛋白水解酶活力。

注意事项

表面活性剂处理的优点是处理过的细胞对释放的生物分子具有一定的选择性,可使一些分子量较小的多肽和蛋白酶释放出来,而分子量较大的核酸等物质仍会滞留在细胞内。细胞外形完整,碎片少,浆液黏度低,易于固液分离和进一步提取。但是,该方法通用性差,时间长,胞内物质释放率低(< 50%)。

来源:丁香实验

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