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  • 發布時間:2020-09-01 09:56 原文鏈接: 包涵體(inclusionbody)表達的蛋白的復性2(二)

    復性過程的添加劑:
    1、共溶劑:如PEG6000-20000,據說可以可逆的修飾折疊中間體的疏水集團,此外由于阻止了蛋白質分子間的相互接觸的機會,也可能對復性效率的提高起作用。一般的使用濃度在0.1%左右,具體條件可根據實驗條件確定。
    2、二硫鍵異構酶(PDI)和脯氨酸異構酶(PPI):PDI可以使錯配的二硫鍵打開并重新組合,從而有利于恢復到正常的結構,此外在復性過程中蛋白質的脯氨酸兩種構象間的轉變需要較高能量,常常是復性過程中的限速步驟,而PPI的作用是促進兩種構象間的轉變,從而促進復性的進行。


    3、分子伴侶,即熱休克蛋白(HSP),是一種沒有蛋白質特異性的促進折疊的蛋白因子,研究發現很多蛋白在缺乏分子伴侶時無法自己正確的折疊。有人構建了與伴侶分子共同表達的菌株,據說效果不錯。不過在生產中還沒有看到2和3的應用的例子。
    4、0.4-0.6ML-Arg:成功的應用于很多蛋白如t-PA的復性中,可以抑制二聚體的形成。
    5、甘油等:增加黏度,減少分子碰撞機會,一般使用濃度在%5-30%。
    6、一定的鹽濃度,可能是為了降低某些帶電集團間的斥力,有利于蛋白質的折疊。
    7、輔助因子:添加蛋白質活性狀態必須的輔助因子如輔酶輔基等或蛋白配體等很多時候對蛋白質正確的折疊是有利的。
    8、色譜法:通過將目標蛋白結合到層析柱上,減少蛋白分子間的相互影響,該方法得到越來越多的應用,常用的色譜有SEC、HIC、IEC、 IMAC等。


    當然,雖然有很多所謂的理性的復性方案設計,目前的復性工作更多的是一個經驗的過程,沒有一種通用的方法可以套用。

    復性時的蛋白濃度:
    一般使用濃度為 0.1-1mg/ml,太高的濃度容易形成聚體沉淀,太低的濃度不經濟,而且很多蛋白在低濃度時不穩定,很容易變性。

    復性效果的檢測:
    根據具體的蛋白性質和需要,可以從生化、免疫、物理性質等方面對蛋白質的復性效率進行檢測。
    1、凝膠電泳:一般可以用非變性的聚丙烯酰胺凝膠電泳可以檢測變性和天然狀態的蛋白質,或用非還原的聚丙烯酰胺電泳檢測有二硫鍵的蛋白復性后二硫鍵的配對情況。
    2、光譜學方法:可以用紫外差光譜、熒光光譜、圓二色性光譜(CD)等,利用兩種狀態下的光譜學特征進行復性情況的檢測,但一般只用于復性研究中的過程檢測。
    3、色譜方法:如IEX、 RP-HPLC、CE等,由于兩種狀態的蛋白色譜行為不同。
    4、生物學活性及比活測定:一般用細胞方法或生化方法進行測定,較好的反映了復性蛋白的活性,值得注意的是,不同的測活方法測得的結果不同,而且常常不能完全反映體內活性。
    5、黏度和濁度測定:復性后的蛋白溶解度增加,變性狀態時由于疏水殘基暴露,一般水溶性很差,大多形成可見的沉淀析出。
    6、免疫學方法:如ELISA、WESTERN等,特別是對結構決定簇的抗體檢驗,比較真實的反映了蛋白質的折疊狀態。

    幾個復性的實例:
    1、MHCII JBC 269(47):1994
    增溶:16-40mg Protein,8MGdnHCl,16-32mM DTT,1mM EDTA,50mM Tris pH8.037度1hr.
    復性:8-16fold dilution to1-5mg/ml Protein.
    2、增溶:10mM DTT,0.1%SDS,25mM Tris,200mMGlucine pH8.5.
    復性:10倍稀釋到10mM DTT,2mMDodOMalt(dodecyl-beta-D-maltoside),150mMNaCl,10mMTris pH8.0.對起始緩沖液密閉透析16hr,開口透析8hr,對150mMNaCl,10mM Tris pH8.0透析48hr。
    3、 Bovine Prethrombin-2,JBC 270(1):1990 四對二硫鍵。
    增溶:7M GdnHCl,10mMTris pH8.0,1mM EDTA 4mg/ml.
    復性:稀釋到100mM Na2HPO4,2 mM EDTA,0.1% PEG,0-4M GdnHCl,0.1 mM GSSG,0.2 mM GSH,pH7.4,0.025 mg/ml Protein.RT 24hr.對4L 25mM sodiumphosphate,2mM EDTA,0.1%PEG,pH7.4 透析3次,溫度4度。

    純化:
    一般說來,復性液的體積較大,為了減少處理體積,在進行柱純化以前可以先進行硫酸銨沉淀,沉淀在低速離心收集后復溶的鹽濃度較高,可以直接進行HIC純化,目標峰經適當稀釋后(cond<5mS/cm)進行IEX純化,然后通過SEC脫鹽,更換緩沖液,除菌過濾后,在質量合格的情況下便可以進入制劑階段。
    當然在復性濃度較高的情況下,也可以直接將復性液進行IEX純化,優點是在純化的同時進行體積的濃縮,為以后的精制創造條件。
    從生產的角度看,由于每增加一步純化工序便降低很多收率,所以可過兩到三次柱純化,工藝越簡單越有利于收率的提高。當然這只是一個一般的原則,對于純度要求較高的產品如重組人白蛋白,不得不進行多次純化。


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