3)pH值 一般在被提取蛋白質的等電點的兩側,堿性蛋白用稀酸提取、酸性蛋白用稀堿提取。在某些情況下,為了破壞所分離的蛋白質與其他雜質的靜電結合,選擇偏酸(pH3-6)或偏堿(pH10-11),可以使離子鍵破壞而獲得單一的蛋白成分。
4)溫度 提取時通常要求低溫操作。只有對某些耐高溫的蛋白質或酶(如胃蛋白酶、酵母醇脫氫酶及某些多肽激素。
5)提取時常緩慢攪拌,以提高提取效率
6)有時為了破壞蛋白質與其它物質的離子鍵或氫鍵的結合,加入少量的多價陰離子也有助于蛋白提純。
2. 有機溶劑提取
一般和脂質結合比較牢靠或分子中非極性側鏈較多的蛋白質和酶,難溶于水、稀酸、稀鹽和稀堿,常用有機溶劑提取。他們同時有親脂性和親水性,如丙酮、異丙醇、乙醇、正丁醇等。其中正丁醇應用的較為廣泛,能在水和脂分子間起著類似去污劑的橋梁作用,由于丁醇與蛋白質極性基團結合的競爭力比脂質大,所以可取代蛋白質與脂質的結合位置,使原來蛋白質在水中溶解度大大增加。
有些蛋白和酶即能溶于稀酸、稀堿,又能溶于一定比例的有機溶劑。在這樣的情況下,采用稀的有機溶劑提取可防止水解酶的破壞,并兼容除雜和提高提取效果的作用,現舉例說明:
胰島素可溶于稀酸、稀堿和稀醇溶液,針對組織中共存的糜蛋白酶對胰島素有極高的水解活性,可采用68%酒精溶液并用草酸調至pH2.5-3.0,這樣便能在三方面抑制了糜蛋白酶的活性:
1)68%酒精可以使糜蛋白酶暫時失活;
2)草酸可以除去激活糜蛋白酶的金屬離子鈣;
3)pH2.5-3.0是糜蛋白酶不適于作用的PH值。
而以上條件對胰島素的溶解度和穩定性并沒有影響,并可以除去一部分在稀酸及稀醇中不溶解的雜蛋白
垂體前葉ACTH常采用酸性70%丙酮,其設計原理是酸性可以促使ACTH的溶解,而70%濃度丙酮對ACTH的溶解度沒有影響,卻大幅度地降低其他雜蛋白的溶出,對提高分離純化的效果極為明顯。
3. 從細胞膜上提取水溶性的蛋白質和酶方法:
膜上的蛋白質或酶一般有兩種存在方式:一種在膜表面上,與膜成分結合較松,經過充分粉碎細胞,在一定PH范圍用稀鹽溶液即可提取分離;一種是膜的內在成分之一,或與膜結合十分緊密,提取十分困難,需用超聲波、去污劑、或其他比較強烈的化學處理,一般常用方法有如下幾種:
1)濃鹽或尿素等溶液提取 如NaClO4、尿素、鹽酸胍等。當以上溶液濃度達到2M時,可抽去27%以上的膜蛋白,但這樣的條件易引起蛋白質和酶的變性。
2)堿溶液提取 在pH8-11范圍內,某些膜蛋白隨著PH值的提高而溶解度大大增加,但堿提取法也容易引起蛋白酶和酶的失活,應用上不廣。
3)加入金屬螯合劑 蛋白質通過金屬離子與膜成分結合時,加入金屬螯合劑如EDTA可使蛋白質釋放出來。
4)有機溶劑提取 使用乙醇、吡啶、叔戊醇、正丁醇是抽提膜上結合或內在脂蛋白最常用也最為有效的方法。如正丁醇可在廣泛的PH值(3-10)溫度范圍內(-2- +40)內使用。
5)去垢劑處理
用去垢劑分離膜蛋白時,要考慮兩點要素,去垢劑的溶解能力和去垢劑的溫和性。強陰離子去垢劑,如SDS,一般具有很好的溶解性能,但溫和性不夠理想,容易引起蛋白質變性;弱離子型或非離子型去垢劑對蛋白變性影響較小,但溶解能力較差。根據報道,Triton
100用于提取ADP/ATP載體蛋白時,由于作用較為溫和,故所得蛋白活性要高于使用其他去污劑。去垢劑的溶解能力與溶液的離子強度有關,一般說兩者呈現正比關系。