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常用的蛋白變性劑介紹

人閱讀 發布時間:2021-11-15 17:07

蛋白質擔負著復雜的生化反應,在行使生物功能時,必須具有特定的三維空間結構。在生物合成以后,蛋白質本身也經歷著繁雜的生理過程。在生化試驗中,常需要對蛋白質進行變復性研究,鹽酸胍和尿素就是蛋白質變復性中最常使用的試劑。?
鹽酸胍和尿素:
尿素和鹽酸胍在高濃度(4~8mol/L)水溶液時能斷裂氫鍵,從而使蛋白質發生不同程度的變性。同時,還可以通過增大疏水基酸性殘基在水相中的溶解度,降低疏水相互作用。在室溫下4~6mol/L尿素和3~4mol/L鹽酸胍,可使球狀蛋白質從天然狀態轉變至變性狀態的中點,通常增加變性劑濃度可提高變性程度,通常8mol/L尿素的變性能力強。一些球狀蛋白質,甚至在8mol/L尿素溶液中也不能完全變性,然而在8mol/L鹽酸胍溶液中,他們一般以無規則卷曲構象狀態存在。
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尿素和鹽酸胍引起的變性機制:
1.變性蛋白質能與尿素和鹽酸胍優先結合,形成變性蛋白質-變性劑復合物,當復合物被除去,從而引起N→D反應平衡向右移動。隨著變性劑濃度的增加,天然狀態的蛋白質不斷轉變為復合物,最終導致蛋白質完全變性。然而,由于變性劑與變性蛋白的結合是非常弱的。因此,只有高濃度的變性劑才能引起蛋白質完全變性;
2.尿素與鹽酸胍對疏水氨基酸殘基的增溶作用。因為尿素和鹽酸胍都具有形成氫鍵的能力,當他們在高濃度時,可以破壞水的氫鍵結構,結果尿素和鹽酸胍就成為非極性殘基的較好溶劑,使之蛋白質分子內部的疏水殘基伸展和溶解性增加。尿素和鹽酸胍引起的變性通常是可逆的。但是,在某些情況下,由于一部分尿素可以轉變為氰酸鹽和氨,而蛋白質的氨基能夠與氰酸鹽反應,引起蛋白質電荷分布的改變。因此,尿素引起的蛋白質變性有時很難完全復性。一些還原劑(半胱氨酸、抗壞血酸、β-巰基乙醇和DTT)的使用,可以還原二硫鍵,能有助于變性后蛋白的復性。
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