蛋白质含量测定

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紫外吸收测定蛋白质含量

近紫外(280nm)

蛋白质280nm的吸收主要取决于色氨酸和酪氨酸,少量取决于苯丙氨酸和二硫键。

百分之几的核酸就足以对280nm的吸收产生极大影响。

  • A280 (1 mg/mL) = (5690nw + 1280ny + 120nc)/M
  • nw、ny、nc分别是单位质量M中色氨酸、酪氨酸、半胱氨酸残疾数目。

远紫外

肽键在190nm处的吸收最强,但由于190nm处有氧气的干扰以及技术的限制,一般使用205nm。

各种侧链,包括 Trp、Phe、Tyr、His、Cys、Met 和 Arg 的侧链(按降序排列),对 A205 有贡献。

和A280相比,在不同蛋白质之间的改变很小,但缺点包括需要在远紫外条件下精确校准分光光度计。许多缓冲液和其他成分,如血红素或吡哆醛基团,在该区域吸收很强。

Lowry法测定蛋白质含量

  • 复合物形成试剂:碳酸钠+硫酸铜+酒石酸钾钠,即用即配
  • Folin–Ciocalteu 试剂:磷钨酸+磷钼酸
  • 先加复合物形成试剂,静止十分钟,再在涡旋振荡中加Folin-Ciocalteu试剂,静止30-60分钟。
    • Folin–Ciocalteu 试剂在碱性下不稳定,但反应只在碱性条件下发生,因此涡旋振荡保证快速混匀。

BCA法测定蛋白质含量

BCA法类似lowry法,利用碱性条件下Cu2+被还原为Cu+,BCA可以结合Cu+。但BCA在碱性条件下稳定,因此可以一步完成。

Cu的还原有两种途径:被色氨酸、酪氨酸和半胱氨酸还原,或者被肽键还原。前者不受温度的影响,但后者在高温下加强。[1]

产物紫色,吸收峰562nm。

  • 试剂A:BCA、碳酸钠、酒石酸钠、氢氧化钠、碳酸氢钠
  • 试剂B:硫酸铜
  • 工作液:试剂A与试剂B混合,苹果绿色,可保存一周。
  • 工作液与蛋白质混合后在60℃孵育30分钟。

糖基化蛋白会被考马斯亮蓝法低估,被BCA和Lowry法高估。其中,BCA是最接近的。[2]

考马斯亮蓝法

有两种考马斯亮蓝(CCBCBB),G250和R250。G250比R250多了两个甲基,常用于计算蛋白质浓度。二R250常用于电泳染色。

  • 记忆:G用来“G算浓度”,R用来“Ran色”。

以G250为例,含有两个磺酸基和三个氮原子。磺酸基几乎永远带负电。

  • 三个氮全带正电,共带一个正电,呈现红色。
  • 两个带正电,共不带电,呈现绿色。
  • 一个带正电,共带一个负电,呈现蓝色。
  • 都不带正电,共带二负电,呈现粉红色。

当溶液为酸性,G250主要为红色,但与蛋白质结合的G250的蓝色形式被稳定。

该染料似乎与蛋白质的精氨酸和赖氨酸残基结合最强,并且在较小程度上与组氨酸和芳香族残基(色氨酸、酪氨酸和苯丙氨酸)结合最强。

  • 配置:G250溶解在乙醇中,再加入磷酸。

与蛋白质结合的蓝色形式G250吸收峰从590移动到620,但因为测定环境中pH值一般为绿色形式(650nm),因此测定的595nm是误差和准确性的权衡之举。

考马斯亮蓝不与游离的精氨酸、赖氨酸等反应,也不和3000Da一下的肽反应,因此不用于测定一些生物活性肽的含量。

BSA对CBB的反应比一般蛋白质要强,可能会低估样品中蛋白质的含量。牛γ-球蛋白能避免这一问题。

  1. Protein quantification by bicinchoninic acid (BCA) assay follows complex kinetics and can be performed at short incubation times
  2. Fountoulakis, M., Juranville, J. F., and Manneberg, M. (1992) Comparison of the coomassie brilliant blue, bicinchoninic acid and lowry quantitation assays, using nonglycosylated and glycosylated proteins. J. Biochem. Biophys. Meth. 24, 265–274.