爾後將此柱狀膠體水平置於平板狀膠體上進行 SDS 聚丙烯醯胺膠體電泳分析。完成後所得到之膠體,水平方向是依蛋白質之不同等電點進行分離,垂直方向則依蛋白質分子量大小差異進行分離
陰影區以 pK1 = 2.34 與 pK2 = 9.60 為中心,顯示這些區域之 pH 值具有最大的緩衝能力。 胺基酸之滴定。 圖 3-11 化學環境對 pKa 值之作用效應。 滴定曲線可估算胺基酸帶電情形 另一項衍伸自精氨酸滴定曲線的資訊是胺基酸的淨電荷與環境溶液 pH 值之間的關係。以甘胺酸而言,在 pH 5.97 時,即其兩個滴定階段之間的曲線轉折變化點。此時甘胺酸主要以雙極性型態存在,即完全離子化但不帶淨電荷。 胺基酸淨電荷為 0 的特定 pH 值稱為等電點(isoelectric point)或等電 pH 值(isoelectric pH),簡稱為 pI。 胺基酸彼此之間酸鹼性質各異各種胺基酸彼此之間共有之性質可讓我們將其酸鹼性質簡化歸納出幾個通則:
二維電泳之靈敏度也比其他任何一種單獨進行之電泳方法高。 二維電泳可分離分子量相同但等電點不同之蛋白質;或是等電點近似但分子量不同者。 圖3-22(a) 胺基酸顯示蛋白質樣品先以柱狀之等電焦集法進行第一次分離,爾後將此柱狀膠體水平置於平板狀膠體上進行 SDS 聚丙烯醯胺膠體電泳分析。完成後所得到之膠體,水平方向是依蛋白質之不同等電點進行分離,垂直方向則依蛋白質分子量大小差異進行分離。 圖3-22(b) 顯示以二維電泳技術可以解析出超過1,000 種大腸桿菌中之蛋白質。 圖 3-22(a) 二維電泳。圖 3-22(b) 二維電泳。
純化蛋白質的用途 純化所得的蛋白質組成均一,可用於進行活性分析的生理生化研究、析出晶體的結構研究、工業上固定化酵素的應用等 3. 蛋白質分離與純化的原理分離的原理 -可利用蛋白質的分子量大小、帶電特性、胺基酸溶解度或蛋白質與特定物質間的吸附作用等 利用分子量大小的方法- 透析*- 超過濾*- 分子篩或膠體過濾管柱層析* 超過濾(ultrafiltration) 透析(dialysis) 分子篩(molecular sieve)或膠體過濾(gel filtration)管柱層析(column chromatography) 利用帶電特性的方法- 離子交換管柱層析法*- 等電點焦集*在特定pH值時,蛋白質所帶的正、負電荷相等, 蛋白質分子的淨電荷為零,在電場中不移動,此pH值稱為等電點(pI)- 電泳SDS-PAGE (SDS-polyacrylamide gelelectrophoresis)*二維電泳(two-dimensional gel electrophoresis, 2D電泳)*毛細管電泳 離子交換(ion exchange)管柱層析
膜蛋白(多為球狀蛋白),可形成通道控制物質進出(如運輸蛋白與離子通道),可參與外界訊號的傳遞 (如激素的受體蛋白),可參與能量的產生(如細胞呼吸鏈與ATP合成酶) 依組成- 簡單蛋白只含胺基酸- 複合蛋白*除含胺基酸外尚有其他成份 脂蛋白醣蛋白血基質蛋白 核黃蛋白金屬蛋白 1.當分析特定蛋白質的結構與功能時,需將此蛋白質由其存在的環境(如細胞抽取液)中分離出,此即蛋白質的純化 蛋白質純化是利用一系列步驟保留樣品中的特定蛋白質而同時將其他蛋白質移除的過程2.
只含有胺基酸殘基而不含其他化學組成份,這些蛋白質被認為是簡單蛋白質。 有些蛋白質除了精氨酸之外還具有永久結合之化學組成份,這些蛋白質稱為共軛蛋白質(conjugated proteins),其中非胺基酸的部分稱為輔基 共軛蛋白質可就其所含輔基的化學性質為基礎加以分類(表3-4)脂蛋白(lipoproteins)含有脂質醣蛋白(glycoproteins)含有糖基金屬蛋白(metalloproteins)則含有特定金屬原子 有些蛋白質含有一種以上的輔基,而輔基通常在蛋白質之生物機能中扮演重要角色。 表 3-4 共軛蛋白質
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