什么是蛋白質沉淀(Protein Precipitation)？

蛋白質沉淀法是一種用來提取和純化溶液中蛋白質的方法。大而復雜的分子，蛋白質通常有帶負電荷的部分和帶正電荷的部分，以及親水和疏水部分。溶液中的蛋白質有聚集和沉淀的趨勢，這是由于分子的負電荷部分和正電荷部分之間...

蛋白質沉淀法是一種用來提取和純化溶液中蛋白質的方法。大而復雜的分子，蛋白質通常有帶負電荷的部分和帶正電荷的部分，以及親水和疏水部分。溶液中的蛋白質有聚集和沉淀的趨勢，這是由于分子的負電荷部分和正電荷部分之間的吸引力以及疏水部分的相互吸引。然而，要抵消這種趨勢，事實上，在水溶液中，由于水和蛋白質分子相反帶電部分之間的靜電吸引，極性水分子會傾向于圍繞蛋白質分子排列。這導致蛋白質分子被分開并留在溶液中，但是實現蛋白質沉淀的方法有很多種，鹽離子與水分子的相互作用消除了蛋白質分子之間的水屏障最常用的蛋白質沉淀方法是加入鹽溶液，一種通常被稱為"鹽析"的技術。最常用的鹽是硫酸銨。鹽離子與水分子的相互作用消除了蛋白質分子之間的水屏障，使蛋白質的疏水部分接觸。這導致蛋白質分子聚集在一起并沉淀出溶液一般來說，蛋白質的分子量越大，引起沉淀所需的鹽濃度就越低，所以可以通過逐漸提高鹽濃度的方法，將溶液中不同蛋白質的混合物分離出來，使不同的蛋白質在不同的階段沉淀，這個過程稱為分步沉淀。

蛋白質沉淀是一種用于提取和純化溶液中蛋白質的方法通過引入有機溶劑可以降低蛋白質在水介質中的溶解度。這有降低介電常數的作用，在這種情況下，它可以被看作是溶劑極性的一種度量。極性的降低意味著溶劑分子在蛋白質分子周圍聚集的傾向性較小，許多有機溶劑與蛋白質分子的疏水部分相互作用，導致蛋白質變性，但有些有機溶劑，如乙醇和二甲基亞砜（DMSO）則不會雖然蛋白質可以有帶負電和正電荷的部分，但在溶液中，它們會有一個整體的正電荷或負電荷，這個電荷會隨pH值的不同而變化，并通過靜電斥力使它們分開。在酸性條件下，pH值較低時，蛋白質往往具有整體的正電荷或負電荷正電荷，而在高pH下，電荷為負蛋白質有一個不帶總電荷的中間點，這就是所謂的等電點，對大多數蛋白質來說，它的pH值在4-6之間。溶解蛋白質的等電點可以通過添加酸（通常是鹽酸或硫酸）來達到，以將pH降低到適當的水平，允許蛋白質分子聚集和沉淀。這種方法的缺點是酸會使蛋白質變性，但它通常被用來去除不需要的蛋白質。其他的蛋白質沉淀方法包括非離子親水聚合物和金屬離子。前者減少了在蛋白質分子之間形成屏障的可用水量，從而帶正電的金屬離子可以與蛋白質分子中帶負電的部分結合，減少蛋白質吸引周圍一層水分子的傾向，再次允許蛋白質分子相互作用并從溶液中析出。金屬離子即使在非常稀的溶液中也有效。

發表于 2020-08-16 23:12
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分類：科學教育

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