溶菌酶的制备及纯度检查:实验原理

溶菌酶(Lysozyme)是由弗莱明在1922年发现的,它是一种有效的抗菌剂,全称为1,4-β-N-溶菌酶,又称作粘肽N-乙酰基胞壁酰水解酶或胞壁质酶。活性中心为天冬氨酸52和谷氨酸35,是一种糖苷水解酶,能催化水解粘多糖的N-乙酰氨基葡萄糖(NAG)与N-乙酰胞壁酸(NAM)间的β-1,4-糖苷键,相对分子质量14700,由129个氨基酸残基构成,由于其中含有较多碱性氨基酸残基,所以其等电点高达10.8左右,最适温度为50℃,最适pH为6~7左右。在280nm的消光系数  为13.0。该酶活性可被一些金属离子Cu 2+ 、Fe 2+ 、Zn 2+ (10 -5 ~10 -3 mol/L)以及N-乙酰葡萄糖胺所抑制,能被Mg 2+ 、Ca 2+ (10 -5 ~10 -3 mol/L)、NaCl所激活。

溶菌酶广泛存在于动植物及微生物体内,鸡蛋(含量约2%~4%)和哺乳动物的乳汁是溶菌酶的主要来源,目前溶菌酶广泛应用于医学临床,具有抗感染、消炎、消肿、增强体内免疫反应等多种药理作用。溶菌酶常温下在中性盐溶液中具有较高天然活性,在中性条件下溶菌酶带正电荷,因此在分离制备时,先后采用等电点法,D-152型树脂柱层析法除杂蛋白,再经SephadexG-50层析柱进一步纯化。纯化后的溶菌酶采用聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)鉴定其纯度。

SDS-PAGE是对蛋白质进行量化比较及特性鉴定的一种经济、快速、可重复的方法,该法主要依据蛋白质的分子量对其进行分离。SDS-PAGE因易于操作和广泛的用途,使它成为许多研究领域中一种重要的分析技术。

SDS是十二烷基硫酸钠(sodium dodecyl sulfate)的简称,它是一种阴离子表面活性剂,加入到电泳系统中能使蛋白质的氢键和疏水键打开,并结合到蛋白质分子上(在一定条件下,大多数蛋白质与SDS的结合比为1.4g SDS/g蛋白质),使各种蛋白质-SDS复合物都带上相同密度的负电荷,其数量远远超过了蛋白质分子原有的电荷量,从而掩盖了不同种类蛋白质间原有的电荷差别。这样就使电泳迁移率只取决于分子大小这一因素,于是根据标准蛋白质分子量的对数和迁移率所作的标准曲线,可求得未知物的分子量。SDS与蛋白质的疏水部分相结合,破坏其折叠结构,并使其稳定地存在于一个广泛均一的溶液中。SDS蛋白质复合物的长度与其分子量成正比,由于在样品介质和聚丙烯酰胺凝胶中加入离子去污剂和强还原剂后,蛋白质亚基的电泳迁移率主要取决于亚基分子量的大小,而电荷因素可以被忽略。

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