重組蛋白質的分離與純化虛擬仿真實驗教學項目

重組蛋白質的分離與純化虛擬仿真實驗教學項目是內蒙古農業大學建設的虛擬仿真實驗課程。

基本介紹

• 中文名：重組蛋白質的分離與純化虛擬仿真實驗教學項目
• 建設院校： 內蒙古農業大學
• 課程負責人： 李國婧
• 授課教師：韓曉東、武春燕、王瑞剛、段開紅

課程簡介

蛋白質研究對了解生命規律、指導工 業生產、輔助醫藥實踐具有重大的理論和實踐意義，蛋白質的分離 與純化又是生物產業的核心技術。此虛擬實驗涉及 了細胞的超聲裂解、蛋白質初級分離的高速離心、 Ni柱親和層析、離子柱親和層析、分子篩親和層析、SDS-PAGE等方法，代表了現階段蛋白質分離純化的主要方法和最新技術。可以使學生了解儀器的正確操作、掌握參數正確設定以及設計合理的實驗流程並深入了解蛋白質純化過程的微觀世界。

課程目標

蛋白質和酶在生物體內催化代謝反應、物質運轉、運動的相互協調、興奮的傳導、生長與發育的控制等過程中都起著重要作用。因此,研究蛋白質對了解生命規律、指導工業生產、醫藥實踐有著重大的理論與實踐意義,而蛋白質的分離純化是蛋白質研究中必不可少的一個環節。

採用虛擬仿真教學方法可以實現學生短時間(實體實驗過程需要連續的72小時、操作複雜)、獨立自主(實體實驗儀器和耗材昂貴，一套系統約60萬元)、系統地掌握蛋白質分離與純化技術;可以直觀形象地觀測蛋白質純化過程中涉及到的微觀分子的結合、競爭、不同pH條件下表面電荷量的變化、變性劑處理、還原劑處理等過程，使學生能夠更加容易地理解實驗的原理及結果，也極大地提升了學生的學習興趣;

(1)掌握重組蛋白質純化的預處理方法，使學生通過虛擬資源進一步了解超聲裂解細胞、高速離心分離蛋白質的過程;

(2)掌握Ni柱純化重組蛋白質(帶有His標籤)的方法和過程，並通過虛擬資源直觀地觀察重組蛋白和Ni柱相互結合以及與不同濃度咪唑競爭結合Ni柱的過程;

(3) 掌握離子柱純化蛋白的方法和過程，並通過虛擬資源直觀地觀察目的蛋白與離子柱的結合與梯度NaC1洗脫的過程;

(4) 掌握分子篩純化蛋白的方法和過程，並通過虛擬資源直觀地觀察目的蛋白在分子篩內部的微觀流動過程;

(5)掌握SDS-聚丙烯醯胺凝膠電泳法測定蛋白質分子量的技術;

(6) 掌握重組蛋白質分離、純化、鑑定過程中各類儀器的操作方法和步驟。以重組蛋白質(山梨糖脫氫酶，62kDa) 的分離與純化為例，通過Ni柱親和層析、離子柱層析，分子篩層析的技術，使學生掌握蛋白質分離與純化的過程，同時鞏固所學理論知識。