什么是蛋白质沉淀(Protein Precipitation)？

蛋白质沉淀法是一种用来提取和纯化溶液中蛋白质的方法。大而复杂的分子，蛋白质通常有带负电荷的部分和带正电荷的部分，以及亲水和疏水部分。溶液中的蛋白质有聚集和沉淀的趋势，这是由于分子的负电荷部分和正电荷部分之间...

蛋白质沉淀法是一种用来提取和纯化溶液中蛋白质的方法。大而复杂的分子，蛋白质通常有带负电荷的部分和带正电荷的部分，以及亲水和疏水部分。溶液中的蛋白质有聚集和沉淀的趋势，这是由于分子的负电荷部分和正电荷部分之间的吸引力以及疏水部分的相互吸引。然而，要抵消这种趋势，事实上，在水溶液中，由于水和蛋白质分子相反带电部分之间的静电吸引，极性水分子会倾向于围绕蛋白质分子排列。这导致蛋白质分子被分开并留在溶液中，但是实现蛋白质沉淀的方法有很多种，盐离子与水分子的相互作用消除了蛋白质分子之间的水屏障最常用的蛋白质沉淀方法是加入盐溶液，一种通常被称为"盐析"的技术。最常用的盐是硫酸铵。盐离子与水分子的相互作用消除了蛋白质分子之间的水屏障，使蛋白质的疏水部分接触。这导致蛋白质分子聚集在一起并沉淀出溶液一般来说，蛋白质的分子量越大，引起沉淀所需的盐浓度就越低，所以可以通过逐渐提高盐浓度的方法，将溶液中不同蛋白质的混合物分离出来，使不同的蛋白质在不同的阶段沉淀，这个过程称为分步沉淀。

蛋白质沉淀是一种用于提取和纯化溶液中蛋白质的方法通过引入有机溶剂可以降低蛋白质在水介质中的溶解度。这有降低介电常数的作用，在这种情况下，它可以被看作是溶剂极性的一种度量。极性的降低意味着溶剂分子在蛋白质分子周围聚集的倾向性较小，许多有机溶剂与蛋白质分子的疏水部分相互作用，导致蛋白质变性，但有些有机溶剂，如乙醇和二甲基亚砜（DMSO）则不会虽然蛋白质可以有带负电和正电荷的部分，但在溶液中，它们会有一个整体的正电荷或负电荷，这个电荷会随pH值的不同而变化，并通过静电斥力使它们分开。在酸性条件下，pH值较低时，蛋白质往往具有整体的正电荷或负电荷正电荷，而在高pH下，电荷为负蛋白质有一个不带总电荷的中间点，这就是所谓的等电点，对大多数蛋白质来说，它的pH值在4-6之间。溶解蛋白质的等电点可以通过添加酸（通常是盐酸或硫酸）来达到，以将pH降低到适当的水平，允许蛋白质分子聚集和沉淀。这种方法的缺点是酸会使蛋白质变性，但它通常被用来去除不需要的蛋白质。其他的蛋白质沉淀方法包括非离子亲水聚合物和金属离子。前者减少了在蛋白质分子之间形成屏障的可用水量，从而带正电的金属离子可以与蛋白质分子中带负电的部分结合，减少蛋白质吸引周围一层水分子的倾向，再次允许蛋白质分子相互作用并从溶液中析出。金属离子即使在非常稀的溶液中也有效。

发表于 2020-08-16 23:12
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分类：科学教育

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