食品科学与技术 2010生化实验讲义(3)

2020-06-19 09:21

进行分离,其条件温和,对生物活性的保持有益。

聚丙烯酷胺凝胶作为支持介质有一系列优点:在合适的浓度范围内,凝胶透明,有弹性,机械性能好,化学性能稳定,与被分离物质不起反应,几乎无电渗作用;凝胶孔径可调节;分辨率高。目前在蛋白质、酶、核酸等生物大分子的分离、定性、定量及小量制备、分子量测定、等电点测定等诸多领域广泛采用PAGE。

三、试剂

⒈新鲜不溶血的动物血清

⒉凝胶缓冲液(pH8.9);取Tris36.6g,TEMED0.23ml,加1mol/L HCl48m1,再加重蒸水

至80m1,溶解,调pH8.9,然后加重蒸水至100m1。棕色瓶4℃保存。 ⒊分离胶溶液(28%Acr—O.735%Bis):取28.0g丙烯酰胺和0.735g甲叉双丙烯酷肢,加

重蒸水使其溶解后定容至100m1,过滤后置棕色瓶4℃保存。

⒋浓缩胶缓冲液(pH6.7):取5.98gTris,0.46m1TEMED和48m1 1mo1/L HCl,加重蒸水至80mI调pH值至6.7后定容到100mI,棕色瓶4℃保存。

⒌浓缩胶贮液:取10.0g Acr和2.5gBis,加重蒸馏水溶解后定容到100m1,滤后置棕色瓶4℃保存。

⒍过硫酸胺溶液: 取分析纯过硫酸胺(AP)0.14g用重蒸馏水定容到100m1.棕色瓶4℃保存,当天用当天配制。

⒎核黄素溶液:取4.0mg核黄素用重蒸水定容到100ml,棕色瓶4℃保存。 ⒏40%蔗糖溶液(W/V)。 ⒐Tris·甘氨酸电极缓冲液(pH8.3),取6.0gTris甘氨酸28.8g加重蒸水至90ml,调pH8.3后定容至100m1,4℃保存。用前稀释10倍。(?) ⒑0.1%溴酚蓝指示剂。

四、操作方法

⒈安装圆形玻管

取玻璃管洗净烘干后将其下端口用Parafilm三层或橡胶玻璃头封严,然后垂直安放在试管架上备用,或直接插于电泳槽内。 2.配胶

分离胶的配制比例为pH8.9的分离胶缓冲液2.50m1,28%凝胶贮液5.00ml,重蒸水2.50m1,0.14%AP10ml。加AP前需充分混匀,置真空干燥器中抽气10分钟。分离胶的终浓度为7%,终体积为20ml。

浓缩胶的配法:取浓缩胶缓冲液(PH6.7)1m1,浓缩胶贮液2m1,40%蔗糖4m1,0.004%核黄素溶液1m1,加核黄素液之前需充分混匀,置真空干燥器中抽气l0分钟,所配浓缩胶浓度为2.5%,终体积为8ml。 3.灌胶

不连续体系凝胶的灌注分两步。分离胶的制备:混合好的凝胶溶液用细长头滴管加至准备好的玻管内,加胶高度距上端口2cm左右,用lml注射器在凝胶表面轻轻加—层重蒸水(沿管壁),约3—5mm,用于隔绝空气,使胶面平整。30一60分钟后凝胶完全聚合,此时可见水与凝胶面有折射率不同的界线出现。用滤纸条吸去多余水分,勿碰胶面。

浓缩胶的制备:混合好的浓缩胶溶液用细长头滴管加到分离胶的上面,使其液面距上端口约0.5cm然后置于日光灯(10cm远)或阳光下照射进行光聚合。注意温度不能太高,凝胶由淡黄色变成乳白色表明聚合作用开始,继续光照半小时,聚合即可完成。而后继续放置

30一60分钟,用滤纸条吸去多余水分。 4.加样、电泳

持制备好的凝胶玻管插入圆盘电泳槽上,加少许电极缓冲液检查一下是否有渗漏现象,若有解决之。然后在上下极槽内加人适量的电极缓冲液,使上下极电路畅通。然后加血清蛋白样品(血清:40%蔗糖按1;1混匀,再加少许溴酚蓝)5—10μl,加样时用微量注射器将样液通过缓冲液小心地加在凝胶表面,将所有玻管内均加完样品后即可开始电泳。按上槽接负极、下槽接正极的方式接到直流稳压电泳仪上,开始电泳,电流按lmA/管,当样品进入分离胶时,将电流调至3mA/管。当染料移至距下端1cm时,将电流调回至零,关电源。分别收集上下极槽电泳缓冲掖,4℃保存,还可再用。

5.固定染色

取出玻管,用注射器吸满自来水后特长针头插到凝胶与管壁之间,推动注射器,同时转动玻管,使针头在管壁与胶之间前进,胶条在水的压力及滑润作用下自玻管中脱出。然后将于净的胶条浸泡在氨基黑10B染液中,染色10分钟,同时也进行了固定。 6.脱色

用水冲去胶条表面染料,置于7%乙酸中浸泡漂洗,更换醋酸液数次,直到背景色脱去。脱色液经活性炭脱色可再利用。也可在50℃水浴中或脱色摇床上进行脱色。 7.将结果绘出成保存实物,注意电泳方向。

五、说明

1.本电泳也可采用连续凝胶系统。其7%凝胶溶液的配比为分离胶缓冲液(pH8.9):凝胶贮液;水;0.14%AP=1:2:1:4,前三者混合后抽气,再与抽过气的AP液混匀,然后灌胶。 2.本实验的方法同样可用于聚丙烯酰胺凝胶垂直板电泳,该法具有板型薄、易冷却、分辨率高、便于比较和扫描等优点。

3.电泳中在样品中的盐浓度应尽量低,否则有施尾现象,可用透析法或凝胶过滤法脱盐。最大加样量不超过l00μg蛋白/l00μl。

4.在不连续电泳中,在分离胶聚合后可进行预电泳(1mA/管,1小时),洗净胶面后才能灌制浓缩胶。

5.在电泳时所有凝胶试剂应选用高纯度试剂,否则会影响胶的聚合和电泳效果。 ’

丙烯酰胺的纯化:取70gAcr溶于1000ml50℃预热的氯仿中,溶解后趁热过滤,冷却后至一20℃低温冰箱中,则有白色结晶析出,用预冷的布氏漏斗抽滤,收集白色结晶,再用预冷的氯仿淋洗几次,真空干燥后置棕色瓶中密封保存。

甲叉双丙烯酰胺的纯化:取12gBis,溶于1000m1预热40—50℃的丙酮中,趁热过滤,冷却后至一20℃低温冰箱中,待结晶析出后,用预冷的布氏漏斗抽滤,收集结晶、用预冷丙酮洗涤数次,真空干燥后置棕色瓶中密封保存。

Acr、Bis的贮液会发生分解;一船仅能保存1—2个月,纯Acr水溶液pH为4.9—5.2,pH值变化不大于0.4pH单位时能使用。Acr和Bis均为神经毒剂,对皮肤有刺激作用,操作时宜戴手套和口罩,纯化应在通风柜内进行。

实验五 多酚氧化酶的制备和性质研究

一、目的

⒈学习从组织细胞中制备酶的一般方法

⒉学习多酚氧化酶的作用特性及影响多酚氧化酶作用的因素

二、原理

多氧化物酶是一种含铜的酶,广泛存在于各种组织如鲜蘑菇、土豆和水果中。土豆、水果去皮后表面变成褐色就是由于该酶作用的结果。由多酚氧化酶催化的反应(以邻苯二酚为例)可用下式表示:

多酚氧化酶作用的最适pH为6~7,最适底物是邻苯二酚(儿茶酚);间苯二酚和对苯二酚与邻苯二酚的结构相似,他们也可被氧化为相应的醌类化合物。因此,由多酚氧化酶催化的氧化还原反应可通过溶液颜色的变化鉴定。

细胞环境中的各种因素直接影响酶的催化活性,因为酶是生物催化剂。要研究某一种因素对于酶催化反应的影响时,仅在被研究的因素呈变化的情况下,测定它对于反应速度的影响,而其他的实验条件应保持一致。

三、材料

1)土豆

2)高速组织捣碎机

3)烧杯(100mL) 4)平纹布或纱布 5)试管及试管架 6)恒温水浴 7)小刀

8)移液管(2mL、5mL、10mL)

四、试剂

⑴0.1mol/L的氟化钠(NaF)溶液:把4.2gNaF溶于1000mL水中。

⑵0.01mol/L的邻苯二酚溶液:将1.1g邻苯二酚溶解于1000mL水中,用1%的氢氧化钠调节溶液的pH为6.0 。新鲜配制,并储存于棕色瓶中。 ⑶柠檬酸缓冲液(0.05mol/L,Ph4.8) ⑷5%的三氯乙酸溶液 ⑸苯硫脲(结晶)

⑹0.01mol/L的间苯二酚溶液 ⑺0.01mol/L的对苯二酚溶液 ⑻饱和硫酸铵溶液

⑼0.96%的盐酸:把9.6mL浓盐酸加水稀释至1L ⑽0.1%的乳酸溶液(100mL水中含有0.1mL的乳酸) ⑾0.5%的碳酸钠溶液 ⑿0.01%的碳酸钠溶液

五、操作步骤

⒈多酚氧化酶的制备

⑴拿一块土豆,洗去上面的泥土 ⑵把土豆削皮后切成小块

⑶称取100g小块土豆,立即加入氟化钠溶液100mL,放入组织捣碎机中研磨30s,(此步最好6个同学一起做,上述用量乘6) ⑷把匀浆物通过几层纱布过滤

⑸取50mL滤液(注:滤液应无色,若为红色应重新匀浆提取),加入等体积的饱和硫酸铵溶液,混合后于4℃放置30min,可见有白色沉淀产生。

⑹将上层清夜倒出一部分(若离心管容量允许,可不必倒出部分上清),其余部分在4000r/min下离心15min,倒掉上清,保留沉淀物。

⑺将沉淀物用大约20mL柠檬酸缓冲液溶解,在4000r/min下离心20min,上清即为酶提取液。

⒉多酚氧化酶的作用

⑴将三支干净的试管,分别编号为1、2和3 ⑵按下面的要求制备各管

管1:加15滴酶抽提液和15滴0.01mol/L的邻苯二酚溶液,混合均匀 管2:加入15滴酶抽提液和15滴水,混合均匀

管3:加入15滴0.01mol/L的邻苯二酚溶液、15滴水,混合均匀

⑶把三支试管放于37℃水浴上,每隔5in振荡试管,并观察每管中溶液颜色的变化,记录入下表,共反应25min。

表 12 三管反应比较

反应时间/min 0 5 10 15 20 25

管1 管2 管3 ⒊多酚氧化酶的化学性质

⑴取三支试管,分别编号为1、2和3

⑵向管1中加入15滴酶抽提液和15滴0.01mol/L的邻苯二酚溶液,振荡混合放于37℃水浴中10min

⑶向管2中加入15滴酶抽提液和10滴5%的三氯乙酸,混合均匀,放置2min,再加入15滴0.01mol/L的邻苯二酚溶液。混合均匀放于37℃水浴中10min,观察颜色变化。 ⑷向管3中加入15滴酶抽提液和少量苯硫脲结晶,充分混合,再加入15滴邻苯二酚溶液。将试管放入37℃水浴中10min,观察溶液颜色的变化。


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