蕎麥胰蛋白酶抑制劑親和材料的制備及應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2021-06-26 12:30
親和層析具有特異性強(qiáng)、高效、操作簡(jiǎn)單等多種優(yōu)勢(shì),是純化生物酶的首選方法。蕎麥胰蛋白酶抑制劑(Buckwheat trypsin inhibitor,BTI)是一種胰蛋白酶的競(jìng)爭(zhēng)型抑制劑。BTI良好的熱穩(wěn)定性和酸堿穩(wěn)定性及對(duì)胰蛋白酶較強(qiáng)的抑制作用能滿足親和材料制備對(duì)配基的要求,因而能夠用于制備親和層析介質(zhì),實(shí)現(xiàn)一步層析得到高純度胰蛋白酶的目的,為今后大規(guī)模制備胰蛋白酶及開發(fā)新型胰蛋白酶提供重要的理論依據(jù)。第一部分:基于抑制劑與酶的特異親和作用,將具有良好穩(wěn)定性的BTI固定化,制備成一種新型胰蛋白酶的親和材料,用于胰蛋白酶的高效純化。通過(guò)原核表達(dá)、Ni2+-NTA親和層析和Superdex G-25凝膠過(guò)濾層析等方法獲得電泳純的重組BTI。以Sepharose為載體,BTI為配基,比較三種活化載體方法(溴化氫,環(huán)氧氯丙烷,羰基二咪唑),選出制備BTI-Sephorose親和材料的最優(yōu)活化方法。結(jié)果表明,BTI的耐熱性、良好的酸堿穩(wěn)定性和對(duì)胰蛋白酶的專一性抑制滿足了親和材料制備對(duì)配基的要求。羰基二咪唑是一種比較理想的活化劑,可為親和層析固定化其他酶提供參考。第二部分:以...
【文章來(lái)源】:山西大學(xué)山西省
【文章頁(yè)數(shù)】:55 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
BTI的親和層析分離
第二章蕎麥胰蛋白酶抑制劑親和材料的制備9蛋白變性沉淀,離心后進(jìn)行Ni2+-NTA親和層析,結(jié)果見圖2.1。通過(guò)測(cè)定各蛋白峰抑制活性,結(jié)果顯示圖2.1中的蛋白峰1和2均無(wú)抑制活性,蛋白峰3(含300mmol/L咪唑的洗脫液)抑制胰蛋白酶活性很強(qiáng),為目的蛋白。以低分子量蛋白質(zhì)Marker(14.4~97.4kDa)為參照,將經(jīng)SuperdexG-25脫鹽后的BTI進(jìn)行SDS-PAGE鑒定,結(jié)果見圖2.2。BTI(泳道1)在電泳圖譜上顯示單一蛋白條帶,表明經(jīng)純化所得BTI純度較高,達(dá)到了電泳純。同時(shí)也表明親和層析是種很高效的純化方法,僅需一次層析便得到了高純度的目的蛋白。圖2.1BTI的親和層析分離峰1、2:穿透峰;峰3,洗脫峰(含300mmol/L咪唑的洗脫液)Fig.2.1PurificationofBTIproteinbyNi2+-NTAaffinitychromatographyPeaks1and2wereelutedbybufferincluding20mmol/Limmidazole;Peak3waselutedbybufferincluding300mmol/Limmidazole圖2.2BTI的SDS-PAGE電泳圖譜泳道1,BTI;泳道2,標(biāo)準(zhǔn)分子量MarkerFig.2.2SDS-PAGEofBTILane1,BTI;Lane2,ProteinMarker
第三章牛胰蛋白酶的親和純化17蛋白酶活性。洗脫峰2的出現(xiàn)表明在pH為7.0的平衡緩沖液條件下上樣時(shí),胰蛋白酶結(jié)合到了BTI-Sepharose上,BTI與胰蛋白酶的活性部位以非共價(jià)鍵相互作用形成類似酶-底物的米氏復(fù)合物,在pH3.5緩沖液條件下這種作用力減弱,胰蛋白酶從柱上洗脫下來(lái)[44]。洗脫下來(lái)的胰蛋白酶在pH3.5時(shí)生物活性不變。穿透峰1的出現(xiàn)可能是因?yàn)榕R鹊鞍酌干蠘恿窟^(guò)大,超過(guò)了BTI-Sepharose親和柱的吸附容量。圖3.1胰蛋白酶的親和層析分離圖譜Fig.3PurificationoftrypsinbyaffinitychromatographywithBTI-Sepharosecolumn3.3.3.1pH值對(duì)BTI-Sepharose吸附混合物中牛胰蛋白酶的影響降低胰蛋白酶上樣量為3mg,將胰蛋白酶與BSA低溫混合樣品在pH為7.0的平衡緩沖液條件下快速上樣于BTI-Sepharose親和層析柱,pH3.5的緩沖液洗脫,純化層析結(jié)果見圖3.2。上樣與洗脫時(shí)均出現(xiàn)了蛋白峰,表明有一種蛋白在pH7.0緩沖液的條件下未與親和柱結(jié)合,另一種蛋白在此條件與親和柱結(jié)合,但在pH3.5緩沖液條件下與柱解離,被洗脫出來(lái)。對(duì)兩個(gè)蛋白峰進(jìn)行胰蛋白酶活性鑒定,發(fā)現(xiàn)穿透峰沒有胰蛋白酶活性,而洗脫峰有活性,表明穿透峰為BSA,沒有胰蛋白酶,則胰蛋白酶全部結(jié)合到親和柱上。SDS-PAGE圖譜(圖3.3)顯示洗脫樣品(泳道2)牛胰蛋白酶為單一條帶,穿透峰(泳道1)中只有BSA(BSA為胰蛋白酶的底物,盡管低溫混合但BSA還是不可避免被水解),進(jìn)一步說(shuō)明BTI-Sepharose柱可以特異結(jié)合胰蛋白酶。圖3.2胰蛋白酶與BSA在pH7.0平衡條件下的層析圖
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]草鰱鳙鯉鯽羅非,粵鄂蘇贛湘遼寧:六魚爭(zhēng)輝!中國(guó)淡水魚養(yǎng)殖現(xiàn)狀分析[J]. 劉敏,孫廣文,王卓鐸. 當(dāng)代水產(chǎn). 2019(12)
[2]酶制劑在食品中的應(yīng)用及發(fā)展[J]. 李春華. 食品安全導(dǎo)刊. 2019(30)
[3]酶制劑的研究與應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 付建蒙. 農(nóng)家參謀. 2019(10)
[4]Poloxamer 407-胰蛋白酶混合凝膠提高腺病毒轉(zhuǎn)染移植靜脈組織效率的研究[J]. 王小文,李送,鐘昌明,張誠(chéng),黃春,馮波,呂志前. 中國(guó)細(xì)胞生物學(xué)學(xué)報(bào). 2019(03)
[5]基于核酶的自剪切sgRNA及其在基因編輯中的應(yīng)用[J]. 單策,李中瀚. 四川大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(02)
[6]金屬離子對(duì)微生物蛋白酶活性的影響及機(jī)理[J]. 余茜,張國(guó)麗,敖曉琳. 中國(guó)食品學(xué)報(bào). 2019(04)
[7]胰蛋白酶消化法測(cè)定牛膠原蛋白三股螺旋結(jié)構(gòu)的含量[J]. 梁健華,梁杏,李奕恒. 天然產(chǎn)物研究與開發(fā). 2019(08)
[8]改革開放助發(fā)展 開創(chuàng)漁業(yè)新局面[J]. 卓友瞻. 中國(guó)水產(chǎn). 2019(01)
[9]汽巴藍(lán)F3GA染料親和色譜介質(zhì)的制備及其對(duì)黑蕓豆凝集素的特異性吸附[J]. 趙金龍,李延紅,孫漢巨,方利,孫先保,唐明明,張揚(yáng),武香玉,何述棟. 食品科學(xué). 2018(23)
[10]雙酶法提取星鰻骨魚油的工藝研究[J]. 薛宇航,劉峰,方旭波,陳小娥. 食品工業(yè). 2018(09)
博士論文
[1]草魚消化系統(tǒng)蛋白酶生化特性的研究[D]. 劉忠義.江南大學(xué) 2007
碩士論文
[1]堿性蛋白酶的分離純化及其酶學(xué)特性的研究[D]. 楊麗媛.東北師范大學(xué) 2015
[2]免疫親和柱的制備及其對(duì)酪氨酸酶卵黃抗體的純化[D]. 丁一民.中國(guó)海洋大學(xué) 2015
[3]日本鰻鱺胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶的分離純化及性質(zhì)分析[D]. 李輝.集美大學(xué) 2015
[4]不同食性魚類胰蛋白酶的提純、性質(zhì)及蛋白消化力的比較研究[D]. 王秋岑.南昌大學(xué) 2013
[5]利用血紅素親和層析純化大腸桿菌血紅素結(jié)合蛋白的研究[D]. 徐朋朋.暨南大學(xué) 2010
[6]鱸魚胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶的分離純化及性質(zhì)分析[D]. 蔣譽(yù)坤.集美大學(xué) 2010
[7]動(dòng)態(tài)高壓微射流技術(shù)對(duì)胰蛋白酶和菠蘿蛋白酶性質(zhì)和構(gòu)象變化的影響[D]. 張兆琴.南昌大學(xué) 2010
[8]鯽魚肝胰臟中胰蛋白酶和胰凝蛋白酶的分離純化及性質(zhì)研究[D]. 楊鋒.集美大學(xué) 2009
[9]奧尼羅非魚胰蛋白酶的純化、性質(zhì)及蛋白消化力的研究[D]. 丁茜.重慶師范大學(xué) 2009
[10]重組人胰島素在大腸桿菌中表達(dá)及分離純化[D]. 陳陽(yáng).北京化工大學(xué) 2008
本文編號(hào):3251347
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【學(xué)位級(jí)別】:碩士
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BTI的親和層析分離
第二章蕎麥胰蛋白酶抑制劑親和材料的制備9蛋白變性沉淀,離心后進(jìn)行Ni2+-NTA親和層析,結(jié)果見圖2.1。通過(guò)測(cè)定各蛋白峰抑制活性,結(jié)果顯示圖2.1中的蛋白峰1和2均無(wú)抑制活性,蛋白峰3(含300mmol/L咪唑的洗脫液)抑制胰蛋白酶活性很強(qiáng),為目的蛋白。以低分子量蛋白質(zhì)Marker(14.4~97.4kDa)為參照,將經(jīng)SuperdexG-25脫鹽后的BTI進(jìn)行SDS-PAGE鑒定,結(jié)果見圖2.2。BTI(泳道1)在電泳圖譜上顯示單一蛋白條帶,表明經(jīng)純化所得BTI純度較高,達(dá)到了電泳純。同時(shí)也表明親和層析是種很高效的純化方法,僅需一次層析便得到了高純度的目的蛋白。圖2.1BTI的親和層析分離峰1、2:穿透峰;峰3,洗脫峰(含300mmol/L咪唑的洗脫液)Fig.2.1PurificationofBTIproteinbyNi2+-NTAaffinitychromatographyPeaks1and2wereelutedbybufferincluding20mmol/Limmidazole;Peak3waselutedbybufferincluding300mmol/Limmidazole圖2.2BTI的SDS-PAGE電泳圖譜泳道1,BTI;泳道2,標(biāo)準(zhǔn)分子量MarkerFig.2.2SDS-PAGEofBTILane1,BTI;Lane2,ProteinMarker
第三章牛胰蛋白酶的親和純化17蛋白酶活性。洗脫峰2的出現(xiàn)表明在pH為7.0的平衡緩沖液條件下上樣時(shí),胰蛋白酶結(jié)合到了BTI-Sepharose上,BTI與胰蛋白酶的活性部位以非共價(jià)鍵相互作用形成類似酶-底物的米氏復(fù)合物,在pH3.5緩沖液條件下這種作用力減弱,胰蛋白酶從柱上洗脫下來(lái)[44]。洗脫下來(lái)的胰蛋白酶在pH3.5時(shí)生物活性不變。穿透峰1的出現(xiàn)可能是因?yàn)榕R鹊鞍酌干蠘恿窟^(guò)大,超過(guò)了BTI-Sepharose親和柱的吸附容量。圖3.1胰蛋白酶的親和層析分離圖譜Fig.3PurificationoftrypsinbyaffinitychromatographywithBTI-Sepharosecolumn3.3.3.1pH值對(duì)BTI-Sepharose吸附混合物中牛胰蛋白酶的影響降低胰蛋白酶上樣量為3mg,將胰蛋白酶與BSA低溫混合樣品在pH為7.0的平衡緩沖液條件下快速上樣于BTI-Sepharose親和層析柱,pH3.5的緩沖液洗脫,純化層析結(jié)果見圖3.2。上樣與洗脫時(shí)均出現(xiàn)了蛋白峰,表明有一種蛋白在pH7.0緩沖液的條件下未與親和柱結(jié)合,另一種蛋白在此條件與親和柱結(jié)合,但在pH3.5緩沖液條件下與柱解離,被洗脫出來(lái)。對(duì)兩個(gè)蛋白峰進(jìn)行胰蛋白酶活性鑒定,發(fā)現(xiàn)穿透峰沒有胰蛋白酶活性,而洗脫峰有活性,表明穿透峰為BSA,沒有胰蛋白酶,則胰蛋白酶全部結(jié)合到親和柱上。SDS-PAGE圖譜(圖3.3)顯示洗脫樣品(泳道2)牛胰蛋白酶為單一條帶,穿透峰(泳道1)中只有BSA(BSA為胰蛋白酶的底物,盡管低溫混合但BSA還是不可避免被水解),進(jìn)一步說(shuō)明BTI-Sepharose柱可以特異結(jié)合胰蛋白酶。圖3.2胰蛋白酶與BSA在pH7.0平衡條件下的層析圖
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]草鰱鳙鯉鯽羅非,粵鄂蘇贛湘遼寧:六魚爭(zhēng)輝!中國(guó)淡水魚養(yǎng)殖現(xiàn)狀分析[J]. 劉敏,孫廣文,王卓鐸. 當(dāng)代水產(chǎn). 2019(12)
[2]酶制劑在食品中的應(yīng)用及發(fā)展[J]. 李春華. 食品安全導(dǎo)刊. 2019(30)
[3]酶制劑的研究與應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 付建蒙. 農(nóng)家參謀. 2019(10)
[4]Poloxamer 407-胰蛋白酶混合凝膠提高腺病毒轉(zhuǎn)染移植靜脈組織效率的研究[J]. 王小文,李送,鐘昌明,張誠(chéng),黃春,馮波,呂志前. 中國(guó)細(xì)胞生物學(xué)學(xué)報(bào). 2019(03)
[5]基于核酶的自剪切sgRNA及其在基因編輯中的應(yīng)用[J]. 單策,李中瀚. 四川大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(02)
[6]金屬離子對(duì)微生物蛋白酶活性的影響及機(jī)理[J]. 余茜,張國(guó)麗,敖曉琳. 中國(guó)食品學(xué)報(bào). 2019(04)
[7]胰蛋白酶消化法測(cè)定牛膠原蛋白三股螺旋結(jié)構(gòu)的含量[J]. 梁健華,梁杏,李奕恒. 天然產(chǎn)物研究與開發(fā). 2019(08)
[8]改革開放助發(fā)展 開創(chuàng)漁業(yè)新局面[J]. 卓友瞻. 中國(guó)水產(chǎn). 2019(01)
[9]汽巴藍(lán)F3GA染料親和色譜介質(zhì)的制備及其對(duì)黑蕓豆凝集素的特異性吸附[J]. 趙金龍,李延紅,孫漢巨,方利,孫先保,唐明明,張揚(yáng),武香玉,何述棟. 食品科學(xué). 2018(23)
[10]雙酶法提取星鰻骨魚油的工藝研究[J]. 薛宇航,劉峰,方旭波,陳小娥. 食品工業(yè). 2018(09)
博士論文
[1]草魚消化系統(tǒng)蛋白酶生化特性的研究[D]. 劉忠義.江南大學(xué) 2007
碩士論文
[1]堿性蛋白酶的分離純化及其酶學(xué)特性的研究[D]. 楊麗媛.東北師范大學(xué) 2015
[2]免疫親和柱的制備及其對(duì)酪氨酸酶卵黃抗體的純化[D]. 丁一民.中國(guó)海洋大學(xué) 2015
[3]日本鰻鱺胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶的分離純化及性質(zhì)分析[D]. 李輝.集美大學(xué) 2015
[4]不同食性魚類胰蛋白酶的提純、性質(zhì)及蛋白消化力的比較研究[D]. 王秋岑.南昌大學(xué) 2013
[5]利用血紅素親和層析純化大腸桿菌血紅素結(jié)合蛋白的研究[D]. 徐朋朋.暨南大學(xué) 2010
[6]鱸魚胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶的分離純化及性質(zhì)分析[D]. 蔣譽(yù)坤.集美大學(xué) 2010
[7]動(dòng)態(tài)高壓微射流技術(shù)對(duì)胰蛋白酶和菠蘿蛋白酶性質(zhì)和構(gòu)象變化的影響[D]. 張兆琴.南昌大學(xué) 2010
[8]鯽魚肝胰臟中胰蛋白酶和胰凝蛋白酶的分離純化及性質(zhì)研究[D]. 楊鋒.集美大學(xué) 2009
[9]奧尼羅非魚胰蛋白酶的純化、性質(zhì)及蛋白消化力的研究[D]. 丁茜.重慶師范大學(xué) 2009
[10]重組人胰島素在大腸桿菌中表達(dá)及分離純化[D]. 陳陽(yáng).北京化工大學(xué) 2008
本文編號(hào):3251347
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