內容簡介
本書詳細介紹了各類蛋白質純化實驗技術,包括材料的預處理、蛋白質的粗提、經典色譜方法、高效液相色譜、質譜、電色譜、分子印跡、電泳以及蛋白質檢測的實驗方案及套用實例。
強調可操作性,對每一項實驗技術,都系統介紹其原理方法和實驗過程,特別注重講解問題分析及解決方案,讓讀者了解到每一點成就都是建立在大量方案設計、具體步驟以及實驗結果的正確處理的基礎之上。
不僅含有經典的實驗技術,還特別突出了當前實驗的新理論、新技術與新發展,給予蛋白質純化專業人員以借鑑和引導作用。
本書對於遺傳學、細胞生物學、分子生物學,以及醫學和生物工程領域研究人員開展蛋白質相關研究,具有很強的參考價值。
目錄
第1章 緒論
1.1 蛋白質的研究歷史
1.2 蛋白質的理化性質和生物學特性
1.3 蛋白質純化手段的歷史回顧
1.4 純化蛋白的套用
參考文獻
第1部分 材料的預處理和蛋白質的粗提
第2章 不同來源材料的預處理
2.1 不同材料的預處理
2.1.1 植物材料的預處理
2.1.2 動物材料的預處理
2.1.3 微生物材料的預處理
2.2 細胞的破碎
2.2.1 機械法
2.2.2 非機械法
方案2.1 超音波法提取菸草葉中的3-磷酸甘油脫氫酶
方案2.2 從豬胰臟中提取胰凝乳蛋白酶
方案2.3 從大腸桿菌中提取誘導表達的(His)6-X
參考文獻
第3章 蛋白質的沉澱
3.1 鹽析法
3.2 有機溶劑沉澱法
3.3 等電點沉澱法
3.4 非離子多聚物沉澱法
3.5 選擇性沉澱法
方案3.1 用鹽析法選擇性沉澱蛋白質
方案3.2 用有機溶劑沉澱蛋白質
方案3.3 使用蛋白質排阻和擁擠劑選擇性沉澱蛋白質
參考文獻
第4章 蛋白質的濃縮
4.1 吸附法
4.2 超濾法
4.3 沉澱法
4.4 透析法
4.5 冷凍乾燥法
4.6 雙水相分離法
方案4.1用透析袋進行脫鹽、濃縮和更換緩衝液
方案4.2用不對稱圓盤膜超濾進行濃縮或透析
參考文獻
第2部分 色譜法分離純化蛋白質
參考文獻
第5章 凝膠過濾色譜
5.1 基本原理
5.2 實驗方案設計
5.2.1 凝膠介質的選擇
5.2.2 凝膠介質的預處理
5.2.3 色譜柱的選擇
5.2.4 凝膠柱的裝填
5.2.5 樣品處理和上樣
5.2.6 洗脫和收集
5.2.7 色譜柱的清洗、再生與保存
方案5.1 用凝膠過濾色譜更換緩衝液
方案5.2 凝膠過濾色譜分離三種分子量不同的蛋白質
參考文獻
第6章 離子交換色譜
6.1 基本原理
6.2 實驗方案設計
6.2.1 離子交換介質的選擇
6.2.2 流動相的選擇
6.2.3 色譜柱的選擇
6.2.4 離子交換劑預處理和裝柱
6.2.5 加樣
6.2.6 洗脫
6.2.7 洗脫組分的收集和分析
6.2.8 離子交換劑的再生、清洗與儲存
方案6.1 弱陰離子交換色譜和強陽離子交換色譜在分離純化單克隆抗體中的套用
參考文獻
第7章親和色譜54
71基本原理54
72親和色譜的幾種類型55
721金屬螯合親和色譜55
722免疫親和色譜56
723凝集素親和色譜56
73實驗方案設計56
731親和吸附劑的選擇56
732裝柱56
733上樣57
734吸附57
735流速和清洗57
736洗脫57
737再生和保存58
方案71親和色譜純化抗體融合蛋白58
方案72金屬螯合親和色譜分離大腸桿菌重組表達的蛋白61
方案73從大腸桿菌中提取誘導表達的GST標籤融合蛋白63
參考文獻65
第8章疏水色譜66
81基本原理66
82實驗方案設計67
821疏水配基的選擇67
822離子強度及種類67
823破壞水化作用的物質68
824溫度68
825洗脫方式68
826表面活性劑68
827色譜柱使用後的處理69
方案81用疏水色譜去除抗體融合蛋白樣品中的多聚體69
參考文獻72
第9章分子印跡技術73
91分子印跡主要術語74
911功能單體74
912交聯劑74
913溶劑和致孔劑75
914引發劑75
915適用的印跡分子76
92分子印跡的分類76
921共價型76
922非共價型77
93印跡效率的評價77
931保留因子77
932分離因子77
933分離度77
934等溫吸附方程78
935經典孔徑分布曲線78
936吸附曲線78
937其他手段78
94分子印跡技術在蛋白質分離中的展望78
方案91溶菌酶分子印跡的製備和套用80
方案92血紅蛋白分子印跡的製備和套用83
參考文獻86
第10章高效液相色譜法分離純化蛋白質88
101高效液相色譜的基本原理和分類88
1011與經典液相(柱)色譜法比較88
1012高效液相色譜法的特點88
1013高效液相色譜儀89
1014高效液相色譜常用參數90
1015高效液相色譜儀標準操作規程92
102常用流動相的極性和選擇94
1021何謂流動相94
1022流動相的性質要求 94
1023流動相的選擇95
1024準備流動相的一般過程95
1025鹵代有機溶劑應特別注意的問題 97
1026HPLC用水97
1027常用流動相組分的物理特性97
103常用檢測器97
1031概述97
1032檢測器的性能指標98
1033各類檢測器99
104特異性蛋白專用柱特點和操作106
1041固定相106
1042色譜類型106
1043常用鍵合相的表面化學結構107
1044色譜柱 107
105常見故障排除109
1051與色譜柱相關的問題109
1052造成色譜峰(不對稱)拖尾的原因110
1053如何解決峰形拖尾的問題110
1054如何貯存色譜柱111
1055譜圖問題111
1056常見故障111
106高效液相色譜在蛋白質分離純化中的套用實例115
1061反相色譜分離蛋白質115
方案101肽類酶解混合物色譜過程117
方案102蛋白質樣品純化色譜過程118
方案103白細胞介素2反相高效液相色譜純化119
方案104水蛭素12肽的反相高效液相色譜純化120
1062疏水作用色譜121
方案105高效疏水作用色譜分離純化四種蛋白質純品125
方案106人唾液蛋白的高效疏水色譜分離純化126
方案107疏水作用色譜法同時純化及復性基因重組人干擾素127
1063高效離子交換液相色譜法純化蛋白質分子128
方案108高效陰離子交換液相色譜法129
方案109高效陽離子交換液相色譜法130
方案1010高效離子交換色譜法分離皖南尖吻蝮蛇毒活性組分131
方案1011高效離子交換色譜(HPIEC)分離經HPHIC 分離後的微粒體P450132
1064高效排阻液相色譜法純化蛋白質分子133
方案1012高效體積排阻液相色譜基本操作程式135
方案1013重組人粒細胞集落刺激因子分子量測定136
參考文獻137
第11章毛細管電色譜及其在蛋白質分離純化中的套用138
111毛細管電色譜138
112毛細管電色譜技術歷史回顧138
113毛細管電色譜基本分離模式139
1131開管柱電色譜139
1132填充柱電色譜140
1133整體柱電色譜140
1134CEC分離模式的選擇141
1135CEC、CE和HPLC的對照分析141
114毛細管電色譜在蛋白分離分析中的新技術142
1141線上樣品預濃集毛細管電色譜聯用技術142
1142毛細管電色譜質譜聯用技術在蛋白分離分析中的套用143
115毛細管電色譜基本術語和原理143
1151電遷移和電滲、電滲流、電動現象、焦耳熱效應143
1152保留機制和分離機理143
116毛細管電色譜儀器144
1161毛細管電色譜儀器的基本要求144
1162基本裝置145
1163檢測系統145
方案111離子交換電色譜純化蛋白質的研究146
方案112微流控晶片多維毛細管電色譜分離牛血清白蛋白酶消解產物150
方案113毛細管電色譜耦合飛行時間質譜分離鑑定卵清蛋白的酶解
產物153
參考文獻154
第12章其他色譜分析方法簡介156
121超臨界流體色譜156
1211超臨界流體簡介156
1212超臨界流體色譜簡介156
1213SFC的流動相156
1214SFC的固定相157
1215SFC的檢測系統157
1216在線上分析與定性158
122逆流色譜158
1221簡介158
1222逆流色譜的特點159
1223溶劑體系的選擇和製備159
1224CPC的檢測儀器160
123親水色譜160
1231簡介160
1232HILIC的特點160
1233HILIC固定相161
1234展望162
124快速色譜162
1241簡介162
1242快速色譜原理與系統組成162
1243與製備HPLC的關係163
參考文獻163
第3部分電泳法分離純化蛋白質
第13章聚丙烯醯胺凝膠電泳166
131聚丙烯醯胺凝膠電泳常用溶液及配製166
132不連續聚丙烯醯胺凝膠電泳167
133變性聚丙烯醯胺凝膠電泳167
134聚丙烯醯胺梯度凝膠電泳169
135小分子多肽凝膠電泳170
136非變性聚丙烯醯胺凝膠電泳170
137聚丙烯醯胺凝膠中蛋白的回收170
方案131SDS變性電泳分析牛血清白蛋白(BSA)171
方案132BSA變性梯度膠電泳方案173
方案133小分子多肽(抗菌肽)凝膠電泳174
方案134非變性聚丙烯醯胺凝膠電泳175
參考文獻177
第14章聚丙烯醯胺等電聚焦178
141聚丙烯醯胺等電聚焦具有高解析度的特點178
142等電聚焦pH梯度的形成178
143等電聚焦電泳板式179
方案141HeLa細胞裂解液等電聚焦179
參考文獻181
第15章雙向電泳182
151樣品的製備182
152IPG的選擇和上樣183
153第一向電泳:等電聚焦電泳(IEF)183
154IPG膠條平衡184
155採用垂直系統進行第二向電泳:十二烷基硫酸鈉聚丙烯醯胺凝膠
電泳(SDSPAGE)184
方案151HeLa細胞周期依賴性蛋白表達和修飾的分析184
參考文獻186
第4部分蛋白質純化效果的評價和蛋白質分析
第16章蛋白質濃度、純度及活性的分析188
161測定蛋白質濃度的方法簡介188
1611凱氏定氮法188
1612雙縮脲法188
1613Lowry法189
1614紫外分光光度法189
1615考馬斯亮藍染色法190
1616BCA檢測法190
162測定蛋白質純度的方法簡介190
1621電泳法190
1622色譜法190
1623免疫化學法190
163測定蛋白質活性的方法簡介191
方案161雙縮脲法測定未知蛋白的含量191
方案162BCA法測定蛋白質濃度192
方案163豆類中球蛋白的定量分析193
方案164心肌、骨骼肌線粒體內膜ATPase的測定194
方案165螢光分光光度法測定肌肉中乳酸脫氫酶的活性195
參考文獻196
第17章蛋白質的分析及套用197
171質譜技術在蛋白質分析中的套用197
172核磁共振法在蛋白質分析中的套用197
173X射線晶體學相關的蛋白質純化198
方案171白眉蝮蛇蛇毒精氨酸酯酶分離提純及分子量的質譜測定198
方案172腫瘤差異蛋白質的質譜定性198
方案173果蠅蛋白質磷酸化的質譜分析200
方案174核磁共振法研究細胞色素空間結構202
方案175以X射線衍射為目的的SARSCOV Mprc蛋白的分離純化202
參考文獻203