蛋白濃度測定的常見方法
1、考馬斯亮藍(lán)G250法測定蛋白濃度(bradford法)
1)實驗原理
考馬斯亮藍(lán)法測定蛋白質(zhì)濃度,是利用蛋白質(zhì)―染料結(jié)合的原理,定量的測定微量蛋白濃度的快速、靈敏的方法??捡R斯亮藍(lán)G-250存在著兩種不同的顏色形式,紅色和藍(lán)色。它和蛋白質(zhì)通過范德華力結(jié)合,在一定蛋白質(zhì)濃度范圍內(nèi),蛋白質(zhì)和染料結(jié)合符合比爾定律(Beer’s?law)。此染料與蛋白質(zhì)結(jié)合后顏色有紅色形式和藍(lán)色形式,最大光吸收由465nm變成595nm,通過測定595nm吸光度可測定蛋白質(zhì)的含量。另外,反應(yīng)體系中呈現(xiàn)的顏色變化主要是G-250分子間疏水相互作用形成的聚集體聚集程度不同引起的。單體形式表現(xiàn)為藍(lán)色,單體和聚集體共存時表現(xiàn)為綠色,全為聚集體形式呈現(xiàn)為棕紅色。影響因素主要為溶液體系中磷酸、乙醇、NaCl的含量。
蛋白質(zhì)和染料結(jié)合是一個很快的過程,約2min即可反應(yīng)完全,呈現(xiàn)最大光吸收,并可穩(wěn)定1h,之后,蛋白質(zhì)―染料復(fù)合物發(fā)生聚合并沉淀出來。蛋白質(zhì)―染料復(fù)合物具有很高的消光系數(shù),使得在測定蛋白質(zhì)濃度時靈敏度很高,在測定溶液中含蛋白質(zhì)5μL/mL時就有0.275光吸收值的變化,比Lowry法靈敏4倍,測定范圍為10-100μg蛋白質(zhì),微量測定法測定范圍是1-10μg蛋白質(zhì)。此反應(yīng)重復(fù)性好,精確度高,線性關(guān)系好。
2)優(yōu)缺點
此方法干擾物少,研究表明:NaCl,KCl,MgCl2,乙醇,(NH4)2SO4無干擾。強堿緩沖液在測定中有一些顏色干擾,這可以用適當(dāng)?shù)木彌_液對照扣除其影響。Tris,乙酸,2―巰基乙醇,蔗糖,甘油,EDTA及微量的去污劑如Triton?X-100,SDS,玻璃去污劑有少量顏色干擾,用適當(dāng)?shù)木彌_液對照很容易除掉。但是,大量去污劑的存在對顏色影響太大而不易消除。
標(biāo)準(zhǔn)曲線在蛋白質(zhì)濃度較大時稍有彎曲,這是由于染料本身的兩種顏色形式光譜有重疊,試劑背景值隨更多染料與蛋白質(zhì)結(jié)合而不斷降低,但直線彎曲程度很輕,不影響測定。
3)試劑
①考馬斯亮藍(lán)G250溶液:100mg考馬斯亮藍(lán)G250溶于50ml 95%乙醇,加入100ml 85% H3PO4,用蒸餾水稀釋至1000ml,濾紙過濾即可。
②標(biāo)準(zhǔn)蛋白溶液:純的牛血清血蛋白(BSA),預(yù)先經(jīng)微量凱氏定氮法測定蛋白氮含量,根據(jù)其純度同0.15mol/L?NaCl配制成1mg/ml蛋白溶液。
3)實驗步驟
①繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線
搖勻,1h內(nèi)以0號管為空白對照,在595nm處比色。
②未知樣品蛋白質(zhì)濃度測定
取合適的未知樣品體積,使其測定值在標(biāo)準(zhǔn)曲線的直線范圍內(nèi)。根據(jù)所測定的A595nm值,在標(biāo)準(zhǔn)曲線上查出其相當(dāng)于標(biāo)準(zhǔn)蛋白的量,從而計算出未知樣品的蛋白質(zhì)濃度(mg/ml)。
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2、BCA法測量蛋白質(zhì)濃度
關(guān)于蛋白質(zhì)定量方法選擇:BCA蛋白質(zhì)定量試劑盒:
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如果裂解液中含有較高濃度的如下組分請選擇此方法去污劑:SDS、Triton X-100,Tween 20等BCA-KTD3001Protein Quantification Kit (BCA Assay)KTD3001
1)實驗原理
BCA檢測法是Lowry測定法的一種改進方法。蛋白質(zhì)分子中的肽鍵在堿性條件下能與Cu2+絡(luò)合生成絡(luò)合物,同時將Cu2+還原成Cu+。二喹啉甲酸及其鈉鹽是一種溶于水的化合物,在堿性條件下,可以和Cu+結(jié)合生成深紫色的化合物,這種穩(wěn)定的化合物在562nm處具有強吸收值,并且化合物顏色的深淺與蛋白質(zhì)的濃度成正比。故可用比色的方法確定蛋白質(zhì)的含量。
2)優(yōu)缺點
與Lowery法相比,BCA蛋白測定方法靈敏度高,操作簡單,試劑及其形成的顏色復(fù)合物穩(wěn)定性俱佳,并且受干擾物質(zhì)影響小。與Bradford法相比,BCA法的顯著優(yōu)點是不受去垢劑的影響。BCA法蛋白質(zhì)濃度檢測范圍為10-2000?μg/ml。檢測0.5~10?μg/ml微量蛋白時應(yīng)采用濃縮試劑,并需要在60oC反應(yīng)。
但BCA法在樣品含有脂類物質(zhì)時將明顯提高光吸收值。蛋白樣品中EDTA或葡萄糖濃度大于10?mM不能使用BCA方法。
3)試劑
①BCA試劑的配制
試劑A(1L):分別稱取10g BCA (1%),20g Na2CO3·H2O (2%),1.6g Na2C4H4O6·2H2O(0.16%),4g NaOH (0.4%) ,9.5g NaHCO3 (0.95) ,加水至1L,用NaOH或固體NaHCO3調(diào)節(jié)pH值至11.25。
試劑B(50ml):取2g CuSO4·5H2O (4%),加蒸餾水至50ml。
BCA試劑:取50份試劑A與1份試劑B混合均勻。此試劑可穩(wěn)定一周。
②標(biāo)準(zhǔn)蛋白質(zhì)溶液:稱取40mg牛血清白蛋白,溶于蒸餾水中并定容至100ml,制成400μg/ml的溶液。
4)實驗步驟
①繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(略)。
②試劑加完后,混勻,于37℃保溫30min,冷卻至室溫后,以0號管為對照,在562nm處比色。
③未知樣品蛋白質(zhì)濃度測定
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3、紫外吸收法
1)實驗原理
大多數(shù)蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)中含有芳香族氨基酸(酪氨酸和色氨酸)殘基,使蛋白質(zhì)在280nm的紫外光區(qū)產(chǎn)生最大光吸收。當(dāng)入射光、吸光系數(shù)和溶液的光徑長度L不變時,這一波長范圍內(nèi)的吸光值與蛋白質(zhì)濃度成正比,利用這一特性可定量測定蛋白質(zhì)的含量。
2)優(yōu)缺點
此操作簡便,測定迅速,低濃度鹽類不干擾測定。但只適合測試較純凈、成分相對單一的蛋白質(zhì),容易受到平行物質(zhì)的干擾,如DNA的干擾;此外,此方法敏感度較低,要求蛋白的濃度較高(0.1-0.5mg/ml)。且玻璃器皿會吸收紫外線,需要石英等特殊材料器具。
3)試劑
①標(biāo)準(zhǔn)蛋白質(zhì)溶液:精確配制2mg/ml的酪蛋白溶液。
②樣品溶液
4)實驗步驟
①繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(略)
②測定未知樣品溶液
5)結(jié)果分析
根據(jù)樣品溶液的光密度值,在繪制好的標(biāo)準(zhǔn)曲線圖中查出樣品溶液的蛋白質(zhì)含量。
此外,紫外吸收法也可以不制作標(biāo)準(zhǔn)曲線,直接測280nm的OD值,然后通過OD值與校正系數(shù)直接求得未知蛋白的濃度。
上述三種方法在測定吸光值時,既可以使用紫外分光光度儀、酶標(biāo)儀,甚至也可以使用Nanodrop微量計。它們所需要的樣品量逐漸減少,所以制作標(biāo)曲時不同儀器加入的試劑量也不盡相同,需要具體分析。