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1、实验 碱性磷酸酶的分离提取及比活力的测定,目的要求:1.学习蛋白质分离纯化的一般原理和步骤2.掌握碱性磷酸酶制备的操作技术及比活测定的方法,1.原理,碱性磷酸酶(Alkaline phosphatase EC 3.1.3.1 简称为ALPase)广泛存在于微生物界和动物界。ALPase能催化几乎所有的磷酸单酯的水解反应,产生无机磷酸和相应的醇、酚或糖。它也可以催化磷酸基团的转移反应,磷酸基团从磷酸酯转移到醇、酚或糖等磷酸受体上。,在蛋白质或酶的分离提取过程中由于酶蛋白容易变性而失活,为了获得较好的分离提取效果,在工作中特别注意以下几点:取用新鲜的材料,提取工作应在获得材料后立刻开始,否则应在低
2、温下保存。选择来源丰富,酶含量高的材料。用盐分级沉淀是一种应用非常广泛的方法。由于硫酸铵在水中溶解度很大(20,每升可溶760克),并且对许多酶没有很大的影响,因此它是最常用的盐。在酶的制备过程中,每经一步处理,都需测定酶的活力和比活力。唯有比活力提高较大,提纯步骤才有效。,酶活力的分析:通常是以对-硝基苯磷酸二钠(pNPP)为底物,在pH10.1的碳酸盐缓冲液(含2 mmol/L Mg2+)的测活体系中检测酶催化pNPP水解产生黄色的对硝基苯酚(pNP)的量。产物pNP在405 nm处有最大的吸收峰,可以根据OD405 nm 值的增加计算酶活力的大小。酶活力定义为:在37下,以2 mmol/
3、L pNPP为底物,在pH10.1的碳酸盐缓冲液含2 mmol/L Mg2+的测活体系中每分钟催化产生1 mol/L pNP的酶量定为1个酶活力单位。酶的比活力定义为每mg蛋白所具有的酶活力单位数。蛋白质浓度的测定常采用福林-酚试剂(Folin-Phenol reagent)显色法,2操作方法2.1 牡蛎碱性磷酸酶的分离提取每组称取20 g牡蛎(蒸馏水洗净),加入50 mL预先冷却的0.01 mol/L Tris-HCl 缓冲液(pH 7.5,含0.1 mol/L NaCl),(两组一起)于高速组织捣粹机匀浆1 min,于冰箱4放置1 h进行抽提。室温离心,4000 r/m 20 min,收集
4、离心上清液,(两组分开)并量体积。(留2 mL上清液,待测酶的比活力。)在上清液中加入研磨细粉的固体硫酸铵至0.35饱和度(100 mL加入20.9 g)。缓慢加入,不断搅拌溶解,置冰箱静置0.5 h。室温离心,4000 r/m 20 min,收集离心上清液,并量体积。(留2 mL上清液,对0.01 mol/L Tris-HCl 缓冲液pH 7.5含0.1 mol/L NaCl 透析平衡,待测酶的比活力。(不做),(5)0.35饱和硫酸铵上清液,加入固体研磨细粉的硫酸铵至0.70饱和度(100 mL加入23.8 g)。缓慢加入,不断搅拌溶解,置冰箱静置2 h。(6)室温离心,4000 r/m
5、20 min,收集沉淀物。(7)得到沉淀物,溶于5 mL含0.1 mol/L NaCl 的0.01 mol/L Tris-HCl pH 7.5。装入透析袋,对0.01 mol/L Tris-HCl pH 7.5缓冲液透析平衡,至无SO42-被检测出为止(可用一定浓度BaCl2溶液检验)。(8)取出酶溶液,冷冻高速离心(0 25000 r/m 30 min)。(9)离心上清液即为粗酶制剂,检测酶的比活力。装入棕色瓶于4冰箱保存。,20 g牡蛎,加入50 mL预先冷却的0.01 mol/L Tris-HCl 缓冲液(pH 7.5,含0.1 mol/L NaCl),于高速组织捣粹机匀浆1 min,于
6、冰箱4放置1 h进行抽提。,室温离心,4000 r/m 20 min,收集离心上清液,并量体积。,匀浆液,上清液,缓慢加入研磨细粉的固体硫酸铵至0.35饱和度(100 mL加入20.9 g),不断搅拌溶解,置冰箱静置1 h。室温离心,4000 r/m 20 min,收集离心上清液,并量体积。,加入固体研磨细粉的硫酸铵至0.70饱和度(100 mL加入23.8 g)。缓慢加入,不断搅拌溶解,置冰箱静置2 h。室温离心,4000 r/m 20 min,收集沉淀物。,0.35饱和硫酸铵上清液,沉淀,溶于5 mL含0.1 mol/L NaCl 的0.01 mol/L Tris-HCl pH 7.5。装
7、入透析袋,对0.01 mol/L Tris-HCl pH 7.5缓冲液透析平衡,至无SO42-被检测出为止,粗酶液,2.2 比活力测定 对硝基苯酚标准曲线的制作(不做):取15支试管编号,0号一支,17号各二支,按下列表格操作。,以对硝基苯酚的绝对量(mol数)为横坐标,OD405nm值为纵坐标,绘制标准曲线。求出pNP的克分子消光系数()值。8.80103(mol/L)-1cm-1,2.2.2 酶活力的测定,以0号管调零点,测定各管的OD405nm值,从对照标准曲线求出产物的mol数,算出酶活力。,蛋白浓度的测定本实验采用紫外吸收法(OD280)测定蛋白浓度。上述分离提取的三步酶制剂按一定比
8、例用Tris-HCl缓冲液稀释,稀释倍数视溶液的蛋白浓度高低而定。(一般稀释5-10倍)。,2.3 结果处理,计算:式中:A为稀释倍数,B为由标准曲线查得的pNP mol数,t为反应时间,C为由标准曲线查得的蛋白mg数,V1为测定酶活力所用的酶量(mL数)V2为测定酶活力所用的酶量(mL数)酶的比活力(U/mg)纯化倍数=各步比活力/第一步比活力得率%=各步总活力*100/第一步总活力,将测定的数据或计算结果用下表记录。(本实验不做),3.注意事项(1)在加硫酸铵时,需事先将硫酸铵粉末研细。加入过程需缓慢并及时搅拌溶解。搅拌要缓慢,尽量防止泡沫的形成,以免酶蛋白在溶液中表面变性。(2)测活时可以将待测定的试管置于试管架放入水浴锅中预热及反应。(3)紫外分光光度测定需用石英杯。(4)稀释倍数(5)移液器的使用(6)离心机的使用,