蛋白质相对分子质量的测定方法

发布时间:2023年10月15日 02:23

蛋白质是人体内重要的组成成分和生物大分子,包括人体的肌肉、骨骼、血液、内脏和神经等各个器官和功能组织。在保持人体的生命活动方面起着至关重要的作用。除此之外,蛋白质还用于医药、食品工业和其他许多领域。因此,研究蛋白质相对分子质量的测定方法具有重要的理论和实际意义。

蛋白质相对分子质量(Mw)的测定,是指利用某些物理化学性质的变化,如分子大小、分子电荷、溶剂离子强度等,以便快速简便地测定蛋白质的相对分子质量。传统的相对分子质量测定方法主要有:流经过滤装置(如膜过滤或凝胶过滤)和迁移速度的薄层电泳等。但这些方法均具有精密仪器设备、操作复杂和时间长等缺点。后来,随着生物技术和分析化学的进步,出现了一些新的方法。

一、基于生物技术的测定方法

基于生物技术的方法主要是指氨基酸序列测定和质谱法。

氨基酸序列测定方法

这是一种从蛋白质中显著特异地分离出某种氨基酸,达到定量的方法。常用的测定方法有三个:强酸水解-离子交换色谱法、加氟酸水解-高效液相色谱法和结束扩增法等。

离子交换色谱法:该方法分为两个步骤。首先,将蛋白质酸水解;然后将蛋白水解产物经过离子交换色谱得到每种氨基酸。此后,将每种氨基酸在A375纳米处读取吸收峰的高度,划定以不同氨基酸峰为基准的不同波长区间,用紫外线分光光度计测定出不同种类氨基酸的吸收峰高度,根据吸收峰高度计算出每种氨基酸在蛋白质中的含量,以便测得蛋白质的分子质量。

高压液相色谱法:该方法将强氟酸用于蛋白质的酸水解,同时通过建立起一种高效液相色谱,从蛋白水解产物中分离出各种氨基酸,最终以每种氨基酸种类的含量量值作为蛋白质的相对分子质量。

质谱法

质谱法是指利用飞行时间、离子荧发、时间保真等方法,测定分子的质量,利用此法可精准确定蛋白质的完整结构。质谱法有多种,包括时间飞行质谱法、四极杆质谱法、电动力场流动反相液相色谱法等。其中,时间飞行质谱法精度最高、鉴定最为可靠,可以用来快速、准确地测定蛋白质Mw。

二、基于分析化学方法的测定

目前在分析化学领域最为常用的方法是Gel Filtration Chromatography,即凝胶过滤层析技术(GFC)。该方法一般与膜过滤法及薄层电泳配合使用,从而达到半定量或小规模的蛋白质相对分子质量测定。此外,还有气相色谱法、电泳法、紫外线吸收光谱等方法。

凝胶过滤层析技术

凝胶过滤层析技术是一种根据分子大小选择性排除的层析方法,它对分子尺寸的测量范围最广,常应用于生物大分子的分离和检测,可在生物制药和生物医学研究领域得到广泛的应用。该方法主要分为两步:将蛋白质样品加入含有不同孔径分子筛的层析柱中;在餐具领域观察各种蛋白质在层析柱中的运动轨迹,计算出其分子量的大小。

膜过滤法

该方法利用通过膜孔隙的分子大小,将处理的样品移入膜中,利用分离作用探测蛋白的分子质量。

薄层电泳

此法以薄层介质作为载体,通过电泳将蛋白分离成带状,根据色谱显色法判断每条带的相对分子质量。

气相色谱法

本法主要适用于氨基酸和某些低分子量蛋白质的测定。该方法将乙醇洗脱蛋白质样品中的氨基酸,以气相色谱仪为检测设备进行质谱监测,根据监测样品的爆炸出来的离子实现,并计算出蛋白质的分子量。

总之,不同的测定方法适用于不同的蛋白质分子量范围,测定方法因为分析目的的不同以及蛋白质的基本结构不同而具有不同的特点和优缺点,为了提升测定质量,要依据实际需要选择合适的方法。