蛋白質制備過程中如何保持蛋白活性？

蛋白質的制備是一項十分細致的工作。涉及物理學、化學和生物學的知識很廣。高分子蛋白質具有一定的立體構象，相當不穩定，極易變性、變構，為得到天然狀態的蛋白質，盡量采用溫和的手段，如中性、低溫、避免起泡等，還要注意防腐。

動物材料中的蛋白質有些可溶的形式存在于體液（如血漿、消化硫等）中，可以不必經過提取直接進行分離。蛋白質中的角蛋白、膠原及絲蛋白等不溶性蛋白質，只需要適當的溶劑洗去可溶性的伴隨物，如脂類、糖類以及其他可溶性蛋白質，最后剩下的就是不溶性蛋白質。這些蛋白質經細胞破碎后，用水、稀鹽酸及緩沖液等適當溶劑，將蛋白質溶解出來，再用離心法除去不溶物，即得粗提取液。

整個制備過程一般可分為5 個階段：①材料的選擇和預處理，②細胞的破碎（有時需進行細胞器的分離），③提取，④純化（包括鹽析，有機溶劑沉淀，有機溶劑提取、吸附、層析、超離心及結晶等），⑤濃縮、干燥及保存。以上5 個階段不是要求每個方案都完整地具備，也不是每一階段截然分開。

不論是哪一階段使用哪一種方法，均必須在操作中保持生物大分子結構的完整性。保存活性，防止變性及降解現象的發生。因空間結構主要依靠氫鍵、鹽鍵和范德華力的存在，遇酸、遇堿、高溫、劇烈的機械作用及強烈的輻射等均可導致活性喪失。（以上資料來自中國生命科學論壇）

細胞破碎方法有多種，比如機械法（如組織搗碎勻漿機、玻璃勻漿器）、物理法（反復凍融法、冷熱交替法、超聲波法、高壓破碎），化學及生物化學法（加入有機溶劑、溶解酶或裂解酶、表面活性劑）等。

玻璃勻漿器

高壓細胞破碎法是一種物理破碎方法，避免了化學法和酶法等導致的化學物殘留和污染等問題。超聲破碎法可能出現的起泡現象在高壓破碎時是不會出現的。

樣品經適當預處理，再配合使用低溫超高壓連續流細胞破碎儀，提取到的蛋白質活性好。（參考文獻：氯氟氰菊酯對德國小蠊保護酶活性的影響，中國媒介生物學及控制雜志，2009，20（4）：303-306）。這是因為在細胞破碎過程中，低溫超高壓連續流細胞破碎儀提供周密的保護，最大限度地保持蛋白質活性，具體表現在：

① 獨創的沖洗系統及進口鏡面拋光316L不銹鋼管道，防止樣品殘留，保證管道清潔，排除酸堿干擾。 316L不銹鋼管道

② 進樣、破碎、出樣全過程可在4~6℃低溫循環水浴中進行，避免高溫導致的蛋白質失活。

③ 破碎壓力0~207Mpa連續可調，便于摸索最佳破碎條件，保證溫和破碎。