蛋白質(zhì)濃度測定的各種方法及原理有哪些？

北京義翹神州科技股份有限公司 2023-12-15 17:17:08 393  瀏覽

• 蛋白質(zhì)濃度測定的各種方法及原理是生物化學(xué)和分子生物學(xué)實驗中的重要環(huán)節(jié)。蛋白質(zhì)濃度的準(zhǔn)確測定對于研究生物分子相互作用、蛋白質(zhì)功能和動力學(xué)、以及生物樣品的分析和鑒定等方面都具有重要的意義。本文將介紹幾種常用的蛋白質(zhì)濃度測定方法及其原理，包括紫外吸收法、微量凱氏定氮法、雙縮尿法、Lowry 法和考馬斯亮藍(lán)法等。通過對這些方法的比較和分析，可以更好地了解它們的優(yōu)缺點，以便根據(jù)實際實驗需求選擇合適的方法來測定蛋白質(zhì)濃度。

   

  ①紫外吸收法

   

  檢測原理：

   

  蛋白質(zhì)分子中，酪氨酸、苯丙氨酸和色氨酸殘基的苯環(huán)含有共扼雙鍵，使蛋白質(zhì)具有吸收紫外光的性質(zhì)。吸收高峰在280nm處，其吸光度（即光密度值）與蛋白質(zhì)含量成正比。此外，蛋白質(zhì)溶液在238nm的光吸收值與肽鍵含量成正比。利用一定波長下，蛋白質(zhì)溶液的光吸收值與蛋白質(zhì)濃度的正比關(guān)系，進行蛋白質(zhì)含量的測定。

   

   

  方法特點：

   

  優(yōu)點：簡便、靈敏、快速，不消耗樣品，測定后仍能回收使用。

   

  缺點：測定蛋白質(zhì)含量的準(zhǔn)確度較差，干擾物質(zhì)多。

   

  干擾物：含有嘌呤、嘧啶、核酸等吸收紫外光的物質(zhì)。

   

  檢出限：50~100ug蛋白含量。

   

  適用范圍：適于用測定與標(biāo)準(zhǔn)蛋白質(zhì)氨基酸組成相似的蛋白質(zhì)。

   

   

   

  ②微量凱氏定氮法

   

  凱氏定氮法被國內(nèi)外視為蛋白質(zhì)含量的標(biāo)準(zhǔn)檢驗方法，可作為衡量其他蛋白質(zhì)含量檢測方法準(zhǔn)確性的標(biāo)準(zhǔn)。

   

  實驗原理：

   

  樣品與濃硫酸共熱，含氮有機物即分解產(chǎn)生氨（消化），氨又與硫酸作用，變成硫酸氨。經(jīng)強堿堿化使之分解放出氨，借蒸汽將氨蒸至酸液中，根據(jù)此酸液被中和的程度可計算得樣品之氮含量。

   

  方法特點：

   

  優(yōu)點：通用性強，測定費用低，易實現(xiàn)，儀器簡單且測定結(jié)果的重復(fù)性和重現(xiàn)性好。

   

  缺點：實驗耗時長、靈敏度低。

   

  檢出限：0.2~1mg蛋白含量。

   

  適用范圍：凱氏定氮法測的是總蛋白的量，一些非蛋白氮無法檢測出。

   

   

   

  ③雙縮尿法

   

  實驗原理：

   

  雙縮尿（NH3CONHCONH3）是兩個分子經(jīng)180℃左右加熱，放出一個分子氨后得到的產(chǎn)物。在強堿溶液中，雙縮尿與CuSO4形成紫色絡(luò)合物，稱為雙縮尿反應(yīng)。凡具有兩個酰胺基或兩個直接連接的肽鏈，或能過一個中間碳原子相連的肽鍵，這類化合物都有雙縮尿反應(yīng)。紫色絡(luò)合物顏色的深淺與蛋白質(zhì)濃度成正比，與蛋白質(zhì)分子量及氨基酸成分無關(guān)。

   

  方法特點：

   

  優(yōu)點：適合檢測總蛋白質(zhì)的含量，操作簡單、測量速度快。

   

  缺點：標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)必須使用代表性很強的樣品，需使用其他參考方法測出標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中的蛋白質(zhì)總含量，故測定工作費力費時。不宜測定樣品種類多、彼此差異大的樣品。

   

  檢出限：測定蛋白質(zhì)含量測定范圍為1-20mg蛋白質(zhì)。

   

  干擾物：硫酸銨、Tris緩沖液和某些氨基酸等。

   

  適用范圍：常用于需要快速，但并不需要十分精確的蛋白質(zhì)測定。

   

   

   

  ④Lowry 法

   

  Lowry 法是雙縮脲法的發(fā)展，結(jié)合了雙縮脲試劑和酚試劑與蛋白質(zhì)的反應(yīng)，是最靈敏的蛋白質(zhì)測定方法之一，在生物化學(xué)領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，目前分為基本法和改良簡易法，改良簡易法可獲得與基本法相近的結(jié)果。

   

  基本法實驗原理：

   

  顯色原理與雙縮尿法相同，但加入了Folin-酚酞試劑，以增加顯色量，從而提高檢測蛋白質(zhì)的靈敏度。這兩種顯色反應(yīng)產(chǎn)生深蘭色的原因是：①在堿性條件下，蛋白質(zhì)中的肽鍵與銅結(jié)合生成復(fù)合物。②Folin一酚試劑中的磷鉬酸鹽一磷鎢酸鹽被蛋白質(zhì)中的酪氨酸和苯丙氨酸殘基還原，產(chǎn)生深蘭色（鉬蘭和鎢蘭的混合物）。在一定的條件下，蘭色深度與蛋白的量成正比。

   

  特點：

   

  優(yōu)點：靈敏度高。

   

  缺點：耗費時間長，操作時間需精-準(zhǔn)控制，標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制麻煩，專一性較差，干擾物質(zhì)比較多。

   

  檢出限：可檢測的最-低蛋白質(zhì)量達(dá)5ug。通常測定范圍是20~250ug。

   

  干擾物：酚類、檸檬酸、硫酸銨、Tris緩沖液、甘氨酸、糖類、甘油等。

   

  適用范圍：除蛋白含量測定，也可用于酪氨酸和色氨酸的定量測定。

   

   

   

  ⑤考馬斯亮藍(lán)法

   

  實驗原理：

   

  考馬斯亮藍(lán)G-250染料，在酸性溶液中與蛋白質(zhì)結(jié)合，使染料的最-大吸收峰的位置（max），由465mm變?yōu)?95nm，溶液的顏色也由棕黑色變?yōu)樗{(lán)色。經(jīng)研究認(rèn)為，染料主要是與蛋白質(zhì)中的堿性氨基酸（特別是精氨酸）和芳香族氨基酸殘基相結(jié)合。在595mm下測定的吸光度值A(chǔ)595，與蛋白質(zhì)濃度成正比。

   

   

  方法特點：

   

  優(yōu)點：靈敏度比Lowry高約4倍，高效率、檢測過程簡便、只需要一種試劑，抗干擾能力強。

   

  缺點：測定誤差大，不適用于不同蛋白的檢測。

   

  檢出限：其最-低蛋白質(zhì)檢測量可達(dá)1ug。

   

  干擾物：干擾物質(zhì)少，但去污劑、TritonX-100、十二烷基硫酸鈉、0.1N的NaOH會干擾實驗測定。

   

   

   

  蛋白質(zhì)含量測定方法選擇

   

  蛋白質(zhì)含量測定時，考慮以下因素后選定適用的檢測方法。

   

  ①實驗對測定所要求的靈敏度和精確度；

   

  ②蛋白質(zhì)的性質(zhì)；

   

  ③溶液中存在的干擾物質(zhì)；

   

  ④測定所要花費的時間。

   

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