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考马斯亮蓝法测定分子伴侣GroEL含量及优化

时间:2024-05-19

盖子璇 徐宝美

摘 要:[目的]研究不同条件对测定蛋白质浓度过程中影响。[方法]以分子伴侣GroEL为研究对象,利用蛋白质与考马斯亮蓝显色原理, 测定蛋白质含量, 并对测定条件进行优化。[实验结果]:考马斯亮蓝和蛋白的复合物在595nm处有最大吸收,反应2~5min蛋白和染料结合恒定, 20℃孵育测量对实验影响较小,蛋白质含量受SDS干扰。测定所用的标准曲线方为:y=0.0144x+0.0592 。[结论]本文从多方面探究了外界因素对其影响,发现采用考马斯亮蓝测定蛋白质浓度、时间、温度、干扰剂等都是影響实验结果准确性的重要因素。

关键词:考马斯亮蓝法;蛋白质;GroEL;时间;温度;干扰剂

中图分类号:Q78 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2018)04-0000-00

蛋白质是生命体的基本元素 [1-2]。据前人研究,组织和细胞的更新和修补,物质代谢,生理功能的调控以及能量供应都离不开蛋白质[2]。蛋白质正确折叠才能发挥功能,错误折叠就会导致废弃蛋白质不断积累,聚集,引起许多疾病,包括阿尔兹海默症在内的若干种神经退化疾病,对蛋白质进行研究尤为重要 [3]。一般而言,生物体内新生肽链的正确折叠需要分子伴侣的辅助,GroEL便是其中具有重要研究意义的分子伴侣 [4]。

蛋白质定量测定有诸多应用,例如科研研究、临床检验、疾病诊断,准确定量对实验研究至关重要[5-6]。目前,测定蛋白含量常用的方法有紫外吸收法、凯氏定氮法、双缩脲法、Folin-酚试剂法、考马斯亮蓝法等[7-9]。1976 年 Bradford 发明了考马斯亮蓝法( G250)[10 -12]。考马斯亮蓝G-250染料和蛋白质结合,通过特征峰测定蛋白含量。同时,具有灵敏度高、测定快、简便等优点[11]。尽管考马斯亮蓝法有许多优点,但也有许多因素影响结果的准确性。本文以分子伴侣GroEL为待测蛋白,研究显示,温度、时间、干扰剂等对蛋白质结构均有影响[13],可为今后科研工作中测定蛋白质浓度准确性提供建议和指导。

1 实验材料与仪器设备

(1)考马斯亮蓝G-250 购自天根生化科技有限公司。

(2)牛血清白蛋白标准液 购自天根生化科技有限公司。

(3)SDS(十二烷基硫酸钠) 称取SDS 10mg,蒸馏水定容至10ml。

(4)分子伴侣GroEL蛋白由实验室制备并保存。

2 结果与分析

2.1 测定波长的选择

取 10μL标准蛋白,140μL PBS, 2.85mL考马斯亮蓝G-250,混匀,测紫外吸收光谱, 结果如图1,染料蛋白复合物在 595nm 处有特征吸收峰。

在该波长下测定蛋白复合物准确性会比较高。

2.2 时间对吸收度的影响

取25μL1mg/ml标准蛋白,125μL PBS缓冲液,2.85mL考马斯亮蓝G-250,混匀, 测时间扫描曲线, 结果如图2所示,在 150~300s 范围内,吸光度趋于恒定。

2.3 SDS 干扰实验

(1)取6支5mLEP管,分别编号后按表 1~5 剂量依次加入标准蛋白、SDS、PBS和考马斯亮蓝试剂。见表1。

(2)混合均匀20min 后,测A595nm。

SDS,阴离子去污剂,作为变性剂和助溶试剂,它能断裂分子内和分子间的氢键,使分子去折叠,还可使蛋白质分子中的二硫键还原,十二烷基部分是疏水结构,可插入蛋白质的疏水内部,这样,SDS就破坏了蛋白的疏水作用,从而破坏蛋白的三级或四级结构,引起变性。

随SDS量的增加,特征吸收值逐渐降低。加入SDS浓度为40~60uL时,混合液的595nm处的吸收峰急剧降低,呈直线下降趋势,说明SDS对蛋白的破坏程度增大了。

2.4 标准曲线的制作

按表 2取样。将溶液混合放置 2~5min后测量,记录A595nm,见表1。

2.5 温度对蛋白浓度的影响

取20μL1mg/ml标准蛋白,130μL PBS缓冲液, 2.85mL考马斯亮蓝G-250,混匀,放置10min后,分别于10℃,20℃,30℃孵育5min,10min,15min,20min,25min,30min测A595nm,结果如表3。

正常室温下同条件测的A值为0.520,放置10min后,不同孵育条件下结果显示:随孵育时间的延长,吸光度均逐渐下降。温度为10℃,与标准蛋白浓度比误差百分比达到55%。当温度为30℃,与标准蛋白浓度比误差百分比也达到55%。当温度为20℃,误差最小。由此可见,高温或低温均会影响蛋白测定的浓度。20℃是考马斯亮蓝染料的最适温度,在此条件下测定蛋白浓度表现出比较稳定的结果,但孵育时间不可过长,短时间内结果比较稳定.并与之前结果相符。

2.6 样品分子伴侣GroEL蛋白的测定

取1μL样品,149μLPBS缓冲液, 2.85mL考马斯亮蓝G-250混匀,放置 2~5min 后,测A595nm。0号试管作空白,见表4。

3结语

根据研究发现:时间、温度、干扰剂等对蛋白质浓度的测定有一定影响。根据时间影响实验,反应2~5min蛋白复合物较稳定。根据温度变化实验,可知不同温度条件下,蛋白浓度测定值都会随孵育时间的延长而逐渐降低。根据SDS干扰实验,蛋白质含量测定随SDS量的增加对蛋白影响越大。

综上所述,时间、温度、干扰剂等因素对考马斯亮蓝测定蛋白质浓度均有影响,要合理优化测定方案,可进一步提高测定的精准度,为分子伴侣GroEL的后续研究奠定良好的基础。

参考文献

[1] 彭晶晶,等.蛋白质折叠的研究与应用进展[J]西安文理学院报(自然科学版),2011.14(1),5-7.

[2] 刘聪.活性肽-更高级别的蛋白质营养[J].中国食品报,2015.

[3] 唐兵.蛋白质的折叠[J].氨基酸和生物资源,1997,19(3):51-54.

[4] 姚玲,等.GroEL的耗能分子伴侣机制[J].生物化学与生物物理进展,2015,42(2)154-160.

[5] 蒋英芝,贺连华,刘建军.蛋白质功能研究方法及技术[J].生物技术通报,2009(9):38-43.

[6] 赵卓,等.温度对考马斯亮蓝法测定蛋白质浓度的影响[J]安徽农业科学,2015,43(4)5-7.

[7] 李宁.几种蛋白质测定方法的比较[J].山西农业大学学报(自然科学版),2006,2:132~134.

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[10] 许淑芳,朱江,刘邻渭.考马斯亮兰G-250法测定苹果浓缩汁生产中的蛋白含量[J].饮料工业,2005,8(1):45-48.

[11] 赵英勇,戴云,崔秀明,等.考马斯亮蓝G-250法测定草乌中可溶性蛋白质含量[J].云南民族大学学报,2006,15(3):235-237.

[12] 冯昕,王吉中,尧俊英,等.考马斯亮蓝法测定乳与乳制品中蛋白质的含量[J].粮食与食品工业,2010,17(3):57-59.

[13]陈丽娜,王倩,尚玉奎,等.人类蛋白质结构互作网络—结构域网络拓扑与蛋白质功能的影响[J].生物化学与生物物理进展,2010,37(5):517-526.

作者简介:盖子璇,女,山东威海人。

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