正文 第二節 蛋白質提純後的純度標準(2 / 2)

4.生物活性法

對酶來說,酶活力是一個很好的純度試驗指標。因為隨著雜質的除去,比活增加,當樣品不能進一步純化時,比活達到恒定的最大值。此外,汙染蛋白質生物活力的消失也是一個間接的純度評價標準。如果蛋白質含有容易測到的金屬,或緊密結合的輔助因子,那麼,其含量在純化過程中將增加。當樣品達到均一狀態時,其含量也就恒定了。

利用蛋白質的特殊功能特性(如激素、酶、氧載體等)檢驗純度,有很高靈敏度,有時能檢出濃度低到10-6級的雜質,比許多理化方法的靈敏度要高得多。

5.蛋白質化學結構分析法

隨著蛋白質分析技術的進步,末端基團的測定方法等也逐漸用於蛋白質純度的鑒定。對於一個純蛋白質來說,通過N末端的定量分析可以發現,每摩爾蛋白質應當有整數摩爾的N末端氨基酸。少量其他末端基團的存在,常常表示存在著雜質。如果隻是定性地測定N末端,那麼此法就隻適用於僅有一個肽鏈的蛋白質。

對樣品進行總的氨基酸分析,也是檢驗純度的一個方法。對一個純蛋白質而言,應當發現所有的氨基酸都成整數比,如果含有輔因子的話,輔因子也應計算在內。若有精確、靈敏、快速的氨基酸定量分析儀可供利用的話,此法常被用來鑒定蛋白質的純度。最終的純度標準,當然是唯一的氨基酸序列,但很少用它來鑒定純度。

6.超速離心沉降分析法

凝膠電泳可檢測出主要成分1%的雜質,但有些樣品不適於用電泳法分析。例如,脂蛋白和其膜束縛的蛋白質的電泳行為異常,而且其結構的完整性需在去垢劑存在下才能保持。這時最好用超速離心法。

純的蛋白質在離心場中以單一的沉降速度移動,在離心管中均一蛋白質溶液隻形成一個界麵。分步取出離心管中的樣品,管號對樣品濃度作圖後,組分的分布是對稱的,則表明樣品是均一的。用此法檢測純度所需樣品用量少、時間短,但由於沉降係數主要是由分子大小和形狀決定的,而與化學組成無關,因此靈敏度較差,難以檢測出微量雜質。

7.溶解度分析法

純的蛋白質在一定的溶劑係統中具有恒定的溶解度,而不依賴於溶液中未溶解固體的數量。用恒濃度法鑒定蛋白質純度在理論上是嚴格的,在實驗方法上簡單易行。在嚴格規定的條件下,以加入的固體蛋白質對溶解的蛋白質作圖。純蛋白質的溶解度曲線隻呈現一個折點,折點前的直線斜率為1,折點後的斜率為0。而不純的蛋白質的溶解度曲線常呈現2個或2個以上的折點。

8.分光光度法

純蛋白質的A280/A260應為1.75,因此,可用分光光度法檢查蛋白質製劑中有無核酸等汙染物的存在。

總之,檢驗純度的最常用方法是電泳法,然後才是其他方法。如果對樣品純度的要求越高,則用來檢驗純度的方法應當越多,而且對所得到的數據的解釋越應當小心謹慎。

隨著分析技術水平的不斷提高,經常還將一種曾認為是純的蛋白質分離成幾個組分,即出現微不均一性的現象。這種不均一性可分為兩類情況。一類是在蛋白質肽鏈合成後在加工中產生的,如糖蛋白由於含糖量不同,它們的電泳行為常表現很大差異,又如賴氨酸的甲基化,絲氨酸的磷酰化以及磺酰化等,也會產生電泳行為的不均一性;還有一些則是在分離純化過程中人為產生的,如脫酰胺等,這種不均一性對蛋白質順序分析不會帶來太大的困難。另一類不均一性是由於基因家族產生的,它們之間的不同表現為個別氨基酸的替換、N末端或C末端肽段的缺失等,這種不均一性會給蛋白質分析帶來很大困難。但蛋白質分子的一部分分子的一個側鏈酰基變成了羧基,糖蛋白的配基相差一個單糖,這種情況下蛋白質化學結構仍是單元蛋白質,生物功能也無任何影響。此外還有同工蛋白質,它的功能相同但化學結構不同,從功能上看純而從結構上看不純。因此,純度屬相對的概念,具體情況要多做具體分析,不能簡單化。