实验七 凝胶过滤层析分离血红蛋白与硫酸铜
[原理]
血红蛋白(分子量64500)与铜溶液混合物,通过葡聚糖凝胶G-25层析柱,以蒸馏水为洗脱剂,进行分离大分子的血红蛋白和小分子的硫酸铜。
[操作]
1.凝胶的准备:葡聚糖凝胶G-25 1g,置于锥形瓶中,加蒸馏水30ml,于沸水浴中煮沸2小时(或在室温放置6小时),待冷却至室温时装柱。
2.装柱:在层析管底部填少许玻璃棉,关闭玻管的出口。然后自顶部缓缓加入葡聚糖凝胶G-25悬液。
待底部凝胶沉积1~2cm时,打开出口。当凝胶上升至距柱顶3cm时即可。 3.样品的制备:
(1) 血红蛋白的制备:取草酸钾抗凝血2ml于离心管中,3000转/分离心5 分钟,弃去上清液,再用生理盐水洗血细胞两次。将血细胞用5倍体积蒸馏水稀释。
(2) 铜溶液的制备:将硫酸铜3.73g溶解于10ml热蒸馏水中,冷却后稀释到15ml。另取柠檬酸钠17.3g及碳酸钠(Na2CO3·H2O)10g,加水60ml,加热使之溶解,冷却后稀释到85ml。之后把硫酸铜溶液缓缓倾入柠檬酸钠-碳酸钠溶液中。
(3)取血红蛋白稀释液、铜溶液按2:3体积混合,作为样品。 4.加样:
(1)将层析柱出口打开,使床表面的蒸馏水流出,直到床面正好露出,再关闭出口。
(2)用小滴管将样品(约0.8ml)沿柱内壁缓缓地加于床面上,然后打开流出口,使样品进入床内,直到床面重新露出。
(3)用上述方法加入约2ml蒸馏水。当将近流干时,反复加入多量蒸馏水,进行洗脱,直至红蓝两条带分开为止。
[试剂]
1.葡聚糖凝胶G-25。 2.草酸钾。 3.生理盐水。 4.硫酸铜。 5.柠檬酸钠。
11
6.碳酸钠。
(王鲁华)
12
实验八 凝胶过滤层析分离血红蛋白与鱼精蛋白
[原理]
本试验使用交联葡聚糖凝胶(Sephadex G-50)将血红蛋白(红色,分子量为64500)与二硝基氟苯-鱼精蛋白,从混合液中分开。由于它们的分子量及颜色的不同,可以观察到血红蛋白洗脱较快,而鱼精蛋白洗脱较慢。
[操作] 1.凝胶的制备
称取Sephadex G-50 1g,置于锥形瓶中,加蒸馏水30ml,于沸水浴中煮沸1小时(此为加热法溶胀,如在室温溶胀,需浸泡3小时),取出冷却至室温后再行装柱。
2.装柱
取直径0.8~1.5cm,长度17~20cm的层析管,在底部填砂芯或少许玻璃棉,装上带有螺旋夹和细玻管的橡皮管,垂直置于铁架上,柱中先加入少量水,充满细玻璃管,并残留部分水于层析管下部,以排除层析柱底部及细玻管内的气泡。然后关闭玻管的出口,边轻轻搅拌以蒸馏水稀释的葡聚糖凝胶悬浮液,边将其自层析管顶部缓缓加入,待底部凝胶沉积1~2cm时,再打开出口,一面继续加凝胶,待凝胶上升至距玻管顶3cm左右即可停止,最后以蒸馏水平衡凝胶柱。加入凝胶时速度应均匀,并使凝胶均匀下沉,以免层析床分层,同时防止柱内有气泡。如层析床凝胶表面不平整,可在凝胶表面用细玻棒轻轻搅动,再让凝胶自然沉降,使表面平整。
3.样品的制备
(1)血红蛋白(Hb)溶液的制备:取草酸钾抗凝血2ml于离心管中,以2500r/min离心5分钟,弃去上层血浆,用0.9%NaCl 5ml洗血细胞,重复三次,每次要把血球搅起,以3500r/min离心5分钟后尽量弃去上清液。加蒸馏水5ml,充分混匀,放冰箱过夜使沉淀的血球充分溶血,备用。
(2)DNP-鱼精蛋白的制备:称取鱼精蛋白0.15g,溶于10%NaHCO3溶液1.5ml中(此时该蛋白质溶液pH应在8.5~9.0左右)。另取二硝基氟苯0.15g,溶于微热的95%乙醇3ml中,待其充分溶解后,立即倾入上述蛋白质溶液中。将此管置于沸水浴中,煮沸5分钟,冷却后加2倍体积的95%乙醇,可见黄色的DNP-鱼精蛋白沉淀。离心5分钟,弃去上清液,沉淀用95%乙醇洗2次,所得沉淀用1ml蒸馏水溶解,即为DNP-鱼精蛋白溶液,备用。
13
(3)取血红蛋白稀释液0.1ml,加DNP-鱼精蛋白溶液0.2ml,充分混匀,此混合液即为样品溶液。
4.加样
加样时先将层析管出口打开,使床表面蒸馏水流出,直到床面正好露出,用下口较大的滴管,将上述样品(约0.3ml)缓缓沿层析柱内壁小心地加于床表面,注意尽量不使床面搅动,然后打开出口,使样品进入床内,直到床面重新露出,重复上法加1~2倍于样品体积的蒸馏水,这样可使样品的稀释最小,而样品又完全进入床内。当少量蒸馏水将近流干时,加入蒸馏水使其充满层析柱上面空间,开始洗脱。
5.洗脱与收集
反复加入蒸馏水洗脱,调节出口处螺旋夹,使洗脱速度在0.5~1.0ml/分左右(约10~15滴/分)洗脱时可观察到黄、红两条区带逐渐分开,当红色的血红蛋白区带到达玻管下端时,用带刻度的离心管收集流出液,直至红色液全部流出为止,待测。再换以另一离心管,收集黄色的DNP-鱼精蛋白洗脱液,直至黄色液全部洗出为止,此液可回收重新使用。
[结果与计算]
取一试管吸取前述血红蛋白液0.1ml,加蒸馏水至5ml作为标准管(上柱前液),取收集的血红蛋白液加蒸馏水至5ml。以蒸馏水为对照,测得标准管及收集管液体在540nm波长处的光密度值,按下列公式计算血红蛋白的回收率。
血红蛋白回收率(%)=洗脱收集液光密度值/上柱前液光密度值 ×100% [试剂]
1.Sephadex G-50 2.草酸钾抗凝血液 3.0.9%NaCl 4.鱼精蛋白 5.10%NaHCO3 6.2,4-二硝基氟苯 7.95%乙醇
(王鲁华)
14
实验九 血清蛋白醋酸纤维薄膜电泳
[原理]
血浆中的各种蛋白质,它们的等电点都在pH7.0以下,如将它们置于pH8.6的缓冲液中电泳时,它们都解离成负离子,向正极移动。在同一pH溶液中,由于各种蛋白质所带电荷的数量不同以及分子大小不同,因此它们在电场中的移动速度也有差别,利用这种性质可以把各种蛋白质分开。
醋酸纤维薄膜作为电泳支持物具有电渗小、分离速度快,区带清晰、操作简便等优点。醋酸纤维薄膜电泳可将血清蛋白分为白蛋白及α1-球蛋白、α2-球蛋白、β-球蛋白γ-球蛋白等5条区带。固定染色之后,不仅可看到清晰的色带,并可将各带染料溶于碱溶液中进行定量测定,从而计算出血清中各种蛋白质的构成比。 [操作] 1.准备与点样:
(1)将薄膜切成2×8cm的小条,在薄膜无光泽面距—端1.5cm处用铅笔画一横线,表示点样位置。
(2)将薄膜无光泽面向下,浸入巴比妥缓冲液中(缓冲液盛于培养皿中)。 (3)将充分渗透(指膜上没有白色斑痕)的膜条取出,用滤纸吸去多余的缓冲液,把膜条两端各贴于两块玻片上使点样线驾空。
(4)吸取少量血清滴于普通玻璃板上,用X光片或加样器的钢口蘸取样品,平直印于膜上,待血清全部渗入膜内,移开点样器。
2.电泳:将点样后的膜条置于电泳槽架上,放置时无光泽面(即点样面)向下,点样端置于阴极。槽架上四层纱布怍桥垫,膜条与纱布需贴紧,待平衡5分钟后通电,调节电压至90V,或电流为0.4~0.6mA/cm宽,通电1小时左右关闭电源。
3.染色:通电完毕后用镊子将薄膜取出,直接浸于盛有氨基黑10B的染色液中,染5分钟取出,首先用自来水冲洗一下,然后立即浸入盛有漂洗液的培养皿中,反复漂洗数次,直至背景变白为止。用滤纸吸干薄膜。 4.定量:
(1)取试管6支,编好号码,分别加入0.4mol/L氢氧化钠4ml。
(2)剪开薄膜上各条蛋白色带,另于空白部位剪—平均六小的薄牵,分别浸入上述试管内,不时摇动,使蓝色洗出。
(3)约半小时后,用分光光度计进行比色,在650nm波长下读取各管的光密度,用空白薄膜条洗出液为空白对照。
15