αs2-酪蛋白

αs2-酪蛋白是 α-酪蛋白的重要組成成分。α-酪蛋白是主要的牛奶蛋白，在牛乳蛋白中約占 40% 。它是由分子量分別為23615和25226Da的αs1-酪蛋白和αs2-酪蛋白以4：1的比例組成的。

αs2-酪蛋白所包含的胺基酸基團的數目為207 個，是酪蛋白分子中含有磷酸化程度最高的，並且，攜帶了最多的帶電基團。

基本介紹

• 中文名：αs2-酪蛋白
• 外文名：αs2-casein
• 結構特性：高度磷酸化
• 分子量：25226Da
• 長度：207個胺基酸
• 功能：分子伴侶

定義

αs2-酪蛋白是α-酪蛋白的重要組成成分。α-酪蛋白是由αs1-酪蛋白和αs2-酪蛋白以4：1的比例組成的。像αs1-酪蛋白一樣，αs2-酪蛋白也是高度磷酸化的肽類。牛奶中含有四種不同的磷酸化亞型，每個αs2-酪蛋白分別含有10、11、12、13個磷酸化基團。

αs2-酪蛋白約占總酪蛋白的 10%，在所有酪蛋白中親水性最強，其結構中有三簇帶負電的磷酸絲氨酸-谷氨酸殘基，位於 8～12、56～63 和 129～133 胺基酸區段，僅有 C序列的 160～207 位和 90～120 位兩個區域相對疏水。

序列同源性

αs2-酪蛋白比αs1-酪蛋白呈現出更多的不同的類群，並且在大量的哺乳動物中得到鑑定，這些種類包括反芻動物的αs2-酪蛋白、大鼠的γ-酪蛋白、小鼠的γ-酪蛋白、荷蘭豬的酪蛋白A和兔的αs2a-酪蛋白和αs2b-酪蛋白。小鼠和兔含有兩種不尋常的αs2-樣酪蛋白基因，正如在αs1-酪蛋白中的信號序列是高度保守的，但是在成熟蛋白里是非常易變的。小鼠ε-酪蛋白的N末端被去掉，在所有胺基酸鑑定水平上，兔之間或者小鼠之間的序列同源性小於40%，而牛或豬的序列同源性為60%。

小袋鼠（大袋鼠屬）和負鼠兩種有袋動物的α-酪蛋白序列已有報導。雖然與αs1-酪蛋白序列相近，但是與其它哺乳動物相比，同源性很低。他們有典型的15個殘基信號序列，而且在這一位置有相似性而且有主要的磷酸化位點。通過質譜法可以檢測到負鼠α-酪蛋白有七種不同水平的磷酸化作用，負鼠α-酪蛋白的糖基化也是罕見的。

分離方法

離心分離

離心分離是利用不同物質之間的沉降係數或浮力密度等差異，用離心力場進行的一項分離、濃縮或提煉的物理分離分析技術。

沉澱分離

沉澱分離是使用最廣泛的酪蛋白組分分離技術，它主要是利用各酪蛋白組分在不同濃度溶液中的溶解性以及對溫度、離子強度以及鈣離子的敏感性差異而實現分離。根據酪蛋白組分在不同濃度尿素溶液中的溶解度差異，Hipp 等人於 1952 年首次實現了對牛乳 β-CN 和α-CN(包括 αs-CN 和 к-CN)分離，得率分別為 8 %和 45 %。

等電點沉澱

等電點沉澱法是利用蛋白質在等電點時溶解度最低而各種蛋白質又具有不同等電點的特點進行分離的方法。在蛋白質的等電點時，蛋白質分子的存在形式是兩性離子，其分子正負電荷相等 (即淨電荷為零)，此時在溶液中的蛋白質分子顆粒由於失去了相同電荷具有相互排斥作用，減弱了分子間的相互作用力，蛋白質分子顆粒在運動中極易碰撞、進而凝聚產生沉澱，所以在等電點時，蛋白質的溶解度最小，形成沉澱物最容易。蛋白質在其等電點時，許多物理性質如膨脹性、黏度、滲透壓等都變小，從而有利於懸浮液的過濾。2006年，國內專利也報導了在不同尿素濃度、不同pH條件下分離沉澱α-CN和 β-CN 的方法，所得的 α-CN 和 β-CN 均能較好的套用於食品生產加工中。

鹽析

鹽析法是指在溶液中，加入無機鹽至一定濃度，或達飽和狀態，降低在水中的某些成分的溶解度，沉澱析出，達到與其他成分分離效果的方法。常用作鹽析的無機鹽有硫酸鈉、硫酸銨、氯化鈉、硫酸鎂 等。基於 αs-CN 含有較多的磷酸基團，對鈣離子特別敏感的性質，Zittle 於 1959 年使用氯化鈣對由尿素沉澱法獲得的 α-酪蛋白(實際上為 αs 和 к-CN 的混合物)進行進一步的分離沉澱，獲得了 αs-CN。根據酪蛋白不同組分對鈣離子的敏感性不同，王世潤也於 1991 年報導了蛋白分離的方法，但結果未列出。

疏水層析

疏水層析也稱疏水作用下層析，疏水層析和反向色譜的分離原理類似，其原理是基於在固定相中偶聯載體的疏水性配基和在流動相中的某些疏水分子可以發生可逆性結合從而達到分離的效果。這種方法利用的是蛋白質的疏水差異，在高濃度鹽溶液的條件下，蛋白質會結合固定相中的疏水配基，而其他的雜蛋白則沒有此種性質，利用此種性質，可以將蛋白質進行初步的分離，用於鹽析之後的蛋白質進一步提純。Bramanti 等人於 2001 年，使用苯基分離了牛奶蛋白質，蛋白樣品用 4 mol 硫氰酸胍進行處理，在 30 min 內從高鹽濃度的緩衝液(pH =7.2，含 1.8 mol 硫酸銨和 8 mol 尿素的 0.1mol 磷酸緩衝液)線性降低為低鹽濃度的緩衝液狀態(含 8 mol 尿素的磷酸緩衝液)，實現了對 as-酪蛋白，β-酪蛋白和 к-CN 的分離。Bramanti 等人於在 2002 年和 2003 年，又分別使用醚基和丙烷基鍵合的疏水色譜柱對多種乳蛋白進行了分離，由於醚基和丙烷基鍵合的疏水色譜柱的疏水性較苯基鍵合的疏水色譜柱弱，因而可將 αs-酪蛋白進一步分離為 αsl-酪蛋白和 αs2-酪蛋白。

吸附色譜

吸附色譜系色譜法的一種，利用固定相吸附中對物質分子吸附能力的差異實現對混合物的分離。羥基磷灰石是吸附層析常用的吸附劑之一。它是磷酸鈣的氫氧化合物，表面的鈣離子能與帶負電性的蛋白質基團相互作用，而磷酸基團則和帶正電性的蛋白基團結合，從而實現對蛋白質的分離。Addeo 等人於 1977 年，利用羥基磷灰石，使用 pH= 6 的含 0.2 mol 氯化鉀的 4.5 mol 的尿素緩衝溶液進行洗脫，由於 к-CN 幾乎不含磷酸基團，與羥基磷灰石的作用較弱，因而先被洗脫下來，而 β-酪蛋白和 αs-酪蛋白因含較多磷酸基團而被吸附在柱上，接著使用磷酸緩衝液進行梯度洗脫，實現了對 β-酪蛋白和 αs-酪蛋白的分離。

共價色譜

共價色譜是利用介質與被分離物質間形成共價鍵的方式實現分離的。Dall'olio 等人於1990 年，利用硫醇-Sepharose 4B 共價色譜分離山羊酪蛋白，因硫醇-Sephrose 4B 含有 2-嘧啶二硫基團而與含半胱氨酸的 αs2-酪蛋白和 к-酪蛋白發生共價反應吸附在色譜柱上，而不含半胱氨酸的 β-酪蛋白和 αsl-酪蛋白則會被洗脫下來而實現分離。