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膜蛋白分離的方法和原理
點擊次數：1103 發布時間：2009-11-23
1、分離膜蛋白的方法（原則性）：
1） 先分離膜，然后提取；如選用冷熱交替法、反復凍融法、超聲破碎法、玻璃勻漿法、自溶法和酶處理法使得細胞破碎，然后通過剃度離心得到含有膜蛋白的粗組分。（例如：michael11液氮研磨組織，加入勻漿緩沖液及蛋白酶抑制劑。差速離心。蔗糖密度梯度離心。收集37%與41%間的成分，即為質膜部分。裂解即可收集膜蛋白 ）
2 ）用特殊的去污劑選擇性的分離。 從膜上提取蛋白有許多困難.在多數情況下，都是采用去垢劑將疏水蛋白從其膜結構中溶解下來，然后將蛋白質穩定.去垢劑的選擇通常是依據他對所需要蛋白質的提取效率來確定，但在某些情況下，還要考慮到以后的純化步驟.雖然許多膜蛋白必須在去垢劑存在的情況下進行純化，但zui終仍可能需要除去去垢劑.這常常會引起蛋白質失活，但如果蛋白質是用于測序的，他將不是一個問題.如果不是用于測序的，可考慮使用能夠黏附去垢劑的疏水珠.許多文獻和生化試劑供應商的產品目錄中，都介紹有許多種不同的可用來溶解膜蛋白的去垢劑.然而，他們并不是普遍適用的.在設計膜蛋白溶解方案時，必須考慮某一去垢劑的特殊性質.如 triton X-100在280nm處有吸收，如果某蛋白質的測試與280nm處的吸收有關，就應避免使用這類去垢劑.
將膜制劑與胞質蛋白及細胞核分離后，再進一步從細胞膜制劑中將所需的膜蛋白增溶下來.這種做法的好處是可以用強烈的去垢劑提取細胞骨架的相關蛋白，而無需考慮胞質蛋白、細胞核成分或染色質成分的混入.使用這種方法所獲得的膜蛋白，無論在種類上還是數量上，都比酸溶解法所得到的蛋白（<5000Da）要多.一般提取的膜蛋白量往往只占膜蛋白總量的不足0.1%，所以充分的膜蛋白的提取，無疑對于研究膜蛋白的結構和功能都是非常重要的. 第二種方法簡單，可靠，但有時含有其他蛋白。一般的都是利用4度時所有的蛋白質原則上都溶于TritonX114水溶液，在溫度超過20度時，此溶液分為水相和去污相；此時親水性蛋白溶于水相，疏水的膜蛋白溶于去污劑相中。利用此性質可提取膜蛋白。
3 ）膜蛋白色譜（Chromatography of Membrane Protein,CMP）CMP+分離強疏水性蛋白、多肽混合物的層析系統，一般有去垢劑（如SDS）溶解膜蛋白后形成SDS-融膜蛋白，并由羥基磷灰石為固定相的柱子分離純化。羥基磷灰石柱具有陰離子磷酸基團（P-端），又具有陽離子鈣（C-端），與固定相結合主要決定于膜蛋白的大小、SDS結合量有關。利用原子散射法研究cAMP的分離機制發現，樣品與SDS結合后在離子交換柱上存在SDS分子、帶電荷氨基酸與固定相中帶電離子間的交換，從而達到分級分離的目的。
4） 順序抽提法：根據細胞蛋白溶解性的差異，用具有不同溶解能力的蛋白溶解液進行抽提的方法。用Tris堿溶液裂解細胞提取高溶解性蛋白；把未溶解的pellet用標準液溶解提取高疏水性蛋白；zui后用含復合表面活性劑的蛋白溶解液，zui后可以再次抽提前兩次抽提后不能溶解的膜蛋白。
5）centrifugal protein extraction
原理：高滲的蛋白裂解液讓細胞溶漲破裂后，超高速離心
評價：盡管分級（胞漿和胞膜）之間有清洗的步驟,但是可溶蛋白組分和膜蛋白組分之間仍然有不少重復的點.該方法相較MOLLOY MP教授在1998年electrophoresis上發表的分級抽提法減去了*步（用tris抽提水溶性蛋白）和zui后一步（極難溶蛋白）,在操作上也作了簡化,總而言之是一種不錯的方法。（codegreen）
6）detergent- based：提取時先裂解液裂胞膜（選用不同的去污試劑是關鍵），梯度離心分離細胞器（ER），然后分級抽提方法。例如，去掉細胞器之后的DEBRIS就是核膜，再裂解得到核膜蛋白。而膜蛋白是裂胞膜時不溶的部分。
總的感受：細胞的量要很充足。之后的定性鑒定常用的方法有雙向免疫擴散、免疫電泳及聚丙稀酰胺凝膠電泳等。純化蛋白質濃度的定量測定可用雙縮脲法、酚試劑法或紫外光吸收法定量鑒定膜蛋白，方便迅速。
到目前為止，提取膜蛋白仍然是蛋白學的一個瓶頸。