染料配基法

實驗方法原理

選擇純化特異蛋白質的適宜染料一般是通過反復試驗比較后決定。Cibacron Blue F3GA，作為該領域的先驅染料與煙酰胺腺嘌呤二核苷酸很相似，并且一直用于純化激酶、水解酶、聚合酶和其他核苷酸依賴的蛋白質。但是這種結合特異性不是絕對的，Cibacron Blue 也用于不具有核苷酸結合功能的各種蛋白質的純化。蛋白質與染料的結合可能涉及疏水、靜電或氫鍵結合力等。

因此，盡管有市售的篩選各種染料的試劑盒，選擇純化給定蛋白質的最佳染料也沒有現成的方法可楯。Scopes 按照與蛋白質結合的能力將染料分類，并推薦了一個選擇最有效染料的系統。

染料配基層析的操作比較簡單。基于一些支持介質的染料層析柱填料可從市場獲得，這些推薦的商品都有很好的可再生性。在選擇適宜的染料配基時，非常實用的方法是連續進行幾種染料配基層析試驗，如果第一種不結合目的蛋白，也許第二種就會結合。洗脫時，絕大多數蛋白質是采用高鹽方式洗脫，雖然后面還提及其他方法。染料配基柱若是與目的蛋白結合能力很有限，則可以降低溶液的pH值或應用二價、三價陽離子時常會得到改善。總之，遵循上述這樣幾個辦法，染料配基層析將在蛋白質純化中發揮重要作用。

實驗材料

蛋白質樣品液

試劑、試劑盒 Tris-HCl NaCl NaOH NaN3

儀器、耗材 層析柱

在開始染料配基層析純化蛋白質之前，必須確定所用的染料。如前所述，需用不同染料柱進行小規模（1 ml 柱）試驗篩選。Scopes 推薦的策略可供參考。此外，進一步的小規模試驗可用于優化洗脫參數。有必要提醒注意的是：一個能與許多蛋白質結合而不結合目的蛋白的染料配基柱非常有用。它可以作為最終純化前去除雜蛋白的極佳步驟。以下介紹 Cibacron Blue F3GA 柱用高鹽溶液洗脫的方案。

1. 用5 ml Cibacron Blue F3GA-瓊脂糖裝填一個層析柱。對大多數實際應用來講，短而粗的柱子應能獲得滿意效果。長而細的柱子多用于純化結合力弱的蛋白質，雖然流速會有所下降；

2. 10 倍柱床體積的層析緩沖液（例如，20 mmol/L，pH 8.0 Tris-HCl，０.1 mol/L NaCl） 平衡裝好的柱子；

3. 為了達到上樣要求，蛋白質樣品液需轉換成近似層析緩沖液的條件，即通過用層析緩沖液透析或 1：1 稀釋來進行。上樣前樣品液應經離心或過濾達到澄淸。5 ml 柱子能上樣 50～200 mg 蛋白質樣品。除非蛋白質結合容量非常高，通常上樣蛋白質濃度應在 10～20 mg/ml 范圍；

4. 上樣到層析柱；

5. 5 倍柱床體積層析緩沖液洗柱或洗至 A280 值回到基線；

6. 5 倍柱床體積洗脫緩沖液（例如，20 mmol/L，pH 8.0 Tris-HCl，0.1 mol/L NaCl） 洗脫目的蛋白；

7. 檢測洗脫組分中的目的蛋白，并匯集含活性目的蛋白的組分；

8. 再生層析柱。先用 3 倍柱床體積 1 mmol/L NaOH洗柱，再用 10 倍體積含 0.02％ NaN3 的層析緩沖液洗柱即可。