分離純化

分離純化主要利用一種蛋白質(zhì)和其他物質(zhì)之間的物理的、化學(xué)的以及生物學(xué)方面的不同特性來實(shí)現(xiàn)。這些特性包括蛋白質(zhì)的溶解度、分子形狀和分子大小、電離性質(zhì)以及不同的生物功能等。

利用溶解度不同

利用蛋白質(zhì)在不同鹽濃度、不同種類或不同濃度的有機(jī)溶劑、不同的pH值時(shí)溶解度不同的性質(zhì)而達(dá)到蛋白質(zhì)的分離純化的目的。通常使用的中性鹽沉淀稱鹽析法。最常用的鹽是硫酸銨，最常用的有機(jī)溶劑是酒精和丙酮。

利用蛋白質(zhì)分子形狀和大小不同

蛋白質(zhì)的分子量可以從5000左右開始一直到數(shù)百萬。由于所有蛋白質(zhì)的元素組成相似，因而分子量大的蛋白質(zhì)，其體積也比較大。利用這一差別來分離蛋白質(zhì)的方法包括分子篩、超過濾及超速離心等技術(shù)。

利用蛋白質(zhì)電離性質(zhì)不同

蛋白質(zhì)的可電離基團(tuán)有羧基、氨基、咪唑基、胍基和酚基等。蛋白質(zhì)在不同pH下的帶電情況是這些可電離基團(tuán)電離情況的總結(jié)果，在不同的酸堿度時(shí)，它們的電離情況不同。在某一酸堿度時(shí)，某一蛋白質(zhì)所帶的正電荷和負(fù)電荷正好相等，這一酸堿度就是這一蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)，大部分球狀蛋白質(zhì)在等電點(diǎn)時(shí)的溶解度也非常小。由于電離基團(tuán)的組成以及它們?cè)诜肿又斜┞肚闆r不同，在一定條件下各種蛋白質(zhì)的帶電情況是不同的，這就是利用蛋白質(zhì)的電離性質(zhì)不同而達(dá)到分離目的的重要依據(jù)。

利用蛋白質(zhì)帶電性質(zhì)的不同的分離方法主要有電泳及離子交換層析兩類。

利用生物功能專一性——親和層析法

很多蛋白質(zhì)有專一的生物功能，并常通過與其他蛋白質(zhì)或小分子（稱為配體）特異而非共價(jià)的結(jié)合來發(fā)揮功能，例如酶和底物或抑制劑、抗原和抗體、激素和受體等。親和層析的基本原理是把待提純的某一蛋白質(zhì)的配體，通過適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)反應(yīng)共價(jià)地結(jié)合到瓊脂糖一類的多糖顆粒表面的官能團(tuán)上，當(dāng)含有待提純的蛋白質(zhì)混合樣品加到這種多糖材料的層析柱上時(shí)，待提純的蛋白質(zhì)與其特異的配體相結(jié)合，因而被“吸附”在配體的載體——瓊脂糖顆粒的表面，而這類多糖顆粒在其他性能方面則允許不與配體特異結(jié)合的蛋白質(zhì)或其他的物質(zhì)自由通過，因而可以把欲提純的蛋白質(zhì)和其他物質(zhì)分開。