蛋白质分子量的测定——葡聚糖凝胶过滤法

实验原理

葡聚糖凝胶（Sephadex）过滤法测定蛋白质分子量的原理，主要是依据这种凝胶具有分子筛作用，一定型号的凝胶具有大体上一定大小的孔径。在一定的凝胶柱内，凝胶孔隙所占的体积称为内水容积Vi，凝胶颗粒间的自由空间所占的体积称为外水容积V0。当样品流经凝胶柱时，大于孔隙的大分子完全不滲入到凝胶内部，只需V0体积的洗脱液便可将其由一端洗脱到另一端；相反，如果样品体积小于孔隙，则需要V0＋Vi体积的洗脱液，才能将它们由一端洗脱到另一端。中等分子（分子大小在上述两种极限之间）所需洗脱液体积介于两者之间，Ve＝V0＋KdVi（0<Kd<1），如图4.1所示。

Kd为分配系数，它表示一种物质在孔隙内的滲透程度，相当于这种物质在孔隙内所占体积和孔隙总体积的比值。

如果假定蛋白质分子近于球形，同时没有显著的水合作用，则不同大小分子量的蛋白质，进入凝胶筛孔的程度不同，其洗脱体积决定于分子大小。当蛋白质分子量在10000～15000时，蛋白质在葡聚糖凝胶柱上层析的洗脱体积和分子量的对数呈直线关系。若用已知分子量的标准蛋白质在一定型号葡聚糖凝胶柱上层析，精确测其洗脱体积，并以洗脱体积Ve对分子量的对数logMW作图，可获得一条标准曲线（见图4.2）。未知分子量的蛋白质在相同条件下层析，根据其洗脱体积即可在标准曲线上求得分子量。

图 4.2三个不同大小分子组份上柱洗脱曲线示意图

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本方法测分子量设备简单，结果处理方便，因此应用较广泛。但本方法仅适用于轴比相近似为球状蛋白，对轴比大的纤维蛋白不适用；对含量大于5%的糖蛋白因有较大水合作用，测得分子量偏高；对含铁蛋白测定数据偏低。

 

 

图4.3Ve 对log MW作图