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當(dāng)細(xì)胞破碎的時(shí)候,蛋白水解酶就會(huì)被釋放出來(lái)或被激活,使電泳結(jié)果復(fù)雜化,影響最終結(jié)果分析。為了避免這些情況的出現(xiàn),建議在樣品制備時(shí)盡可能在低溫下進(jìn)行。此外,許多蛋白酶在PH9以上就失活了,因此Tris堿,碳酸鈉或堿性載體兩性電解質(zhì)往往能抑制蛋白水解。但是有些蛋白酶在上述條件下仍然保持著活性,此時(shí)應(yīng)當(dāng)使用蛋白酶抑制劑。因此對(duì)于我們想要研究的蛋白來(lái)說(shuō),選擇性和有效的抑制這些蛋白酶對(duì)于蛋白純化路線設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)顯得尤為重要。
蛋白酶抑制劑與蛋白酶一樣,都是紛繁復(fù)雜的,通常使用許多化學(xué)物質(zhì)作為蛋白酶抑制劑,如PMSF 和leupeptin。而且由于一種蛋白酶抑制劑只對(duì)某一類蛋白酶起作用,因此通常建議復(fù)合使用蛋白酶抑制劑,如廣譜蛋白酶抑制劑“雞尾酒",見(jiàn)下表(來(lái)自《蛋白質(zhì)電泳實(shí)驗(yàn)技術(shù)》)。
蛋白酶抑制劑 | 有效抑制的酶 |
PMSF(Pheylmethylsulfonyl fluoride)是很常見(jiàn)的抑制劑,使用濃度為1mmol/L | 不可逆抑制絲氨酸水解酶和一些半胱氨酸水解酶。 |
AEBSF 絲氨酸抑制劑,使用濃度為4mmol/L | AEBSF的抑制活性與PMSF相近,但它更易溶于水而且毒性低 |
EDTA,EGTA,使用濃度為1mmol/L | 通過(guò)鰲合蛋白酶維持活性所必需的金屬離子來(lái)抑制金屬蛋白酶。 |
多肽蛋白酶抑制劑,使用濃度為2-20ug/ml | 亮肽素(Leupeptin)能抑制多種絲氨酸和半胱氨酸蛋白酶;抑肽素(pepstatin)抑制天冬氨酸蛋白酶;抑肽酶(aprotinin)能抑制許多絲氨酸蛋白酶;苯丁抑制劑(bestatin)能抑制氨基酸多肽酶 |
TLCk,TPCK,使用濃度為0.1-0.5mmol/L | 不可逆的抑制絲氨酸和半胱氨酸的蛋白酶 |
芐脒(Benzamidine)使用濃度為1-3mmol/L | 抑制絲氨酸蛋白酶 |
但是這樣配置溶液進(jìn)行處理,有時(shí)也是頗為麻煩,而且效果可能并不好,目前有一些廠家試劑在簡(jiǎn)便操作,和抑制效果方面有不俗的表現(xiàn),可以考慮在實(shí)驗(yàn)中選用,節(jié)約時(shí)間和便于結(jié)果分析。
比如,G-Biosciences的ProteaseArrest™蛋白酶抑制劑也許就能滿足這種需要,ProteaseArrest™是一種常規(guī)的蛋白酶抑制劑混合物,提供100X濃縮的即用溶液。這種100X濃度的溶液適用于小量,分析樣本的應(yīng)用。在1ml樣本中加入10微升的ProteaseArrest可以達(dá)到大于95%的抑制效率。對(duì)于樣本中含量高的蛋白酶的情況,可以適當(dāng)增加ProteaseArrest的量來(lái)達(dá)到更大的抑制效率。
抑制劑混合物包括針對(duì)絲氨酸、半胱氨酸、鈣蛋白酶和金屬蛋白酶可實(shí)現(xiàn)可逆和不可逆的抑制??蛇x擇的EDTA的溶液可實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)的金屬蛋白酶的抑制。EDTA并不存在于ProteaseArrest混合物溶液中,它將抑制那些需要二價(jià)陽(yáng)離子(Ca2+, Mg2+ 或Mn2+)來(lái)起作用的蛋白質(zhì)的活性。除此之外,EDTA會(huì)抑制那些通過(guò)使用固定金屬親和層析色譜純化得到的蛋白,也包括6XHis標(biāo)簽重組蛋白。
由于各種抑制劑組分的*化的濃度,ProteaseArrest表現(xiàn)出優(yōu)異的蛋白酶活性的抑制,因而它適合在從動(dòng)物組織,酵母,植物和細(xì)菌中進(jìn)行蛋白純化和樣本制備過(guò)程中來(lái)保護(hù)蛋白。
ProteaseArrest也有獨(dú)立包裝的小包裝,能夠在10ml的溶液中達(dá)到大于95%的抑制效率。這種OneQuant™小包裝主要是為了科研人員方便使用。
實(shí)重要的是ProteaseArrest也可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)的情況來(lái)優(yōu)化蛋白酶抑制劑的濃度,比如組織中含有高于常規(guī)量的蛋白酶的時(shí)候,可以加入2X或者更高濃度的ProteaseArrest的量。
在研究中,發(fā)現(xiàn)1X濃度的ProteaseArrest的蛋白酶抑制效率達(dá)到了95%(0.5mg/ml的小鼠的胰腺提取物為例)。
除了蛋白酶抑制劑以外,在許多研究過(guò)程中,尤其是一些制藥公司和研究院在研究藥理學(xué)機(jī)制的時(shí)候,需要了解蛋白磷酸化途徑,因此一個(gè)重要的步驟就是準(zhǔn)確的觀察一般和特異的磷酸化狀態(tài),所以蛋白抽提的另一個(gè)重要保護(hù)過(guò)程就是對(duì)磷酸化狀態(tài)的有效保護(hù)。
磷酸化的蛋白可以被非特異性的磷酸酶(例如:堿性磷酸酶),特異性的絲氨酸/蘇氨酸磷酸酶、酪氨酸蛋白磷酸酶或雙重特異性磷酸酶去磷酸化。針對(duì)這種情況G-Biosciences也推出了一種PhosphataseArrest™磷酸酶抑制劑混合物,它能夠保持細(xì)胞和組織中蛋白的磷酸化狀態(tài)。PhosphataseArrest™包括3種抑制劑產(chǎn)品。
phosphataseArrest™ I
一種廣泛的磷酸酶抑制劑混合物包括5種磷酸酶抑制劑,能夠特異性的抑制絲氨酸/蘇氨酸,和酪氨酸雙重特異性的磷酸酶。PhosphataseArrest™ I是一種穩(wěn)定的溶液組成,含有氟化鈉,正釩酸鈉,焦磷酸鈉,β-磷酸甘油,鉬酸鹽等。
磷酸酶抑制劑 | 分子量 | 靶向磷酸酶 |
氟化鈉 | 42 | 酸性磷酸酶 |
正釩酸鈉 | 183.9 | 酪氨酸磷酸酶,堿性磷酸酶 |
焦磷酸鈉 | 221.94 | 絲氨酸/蘇氨酸磷酸酶 |
β-磷酸甘油 | 306.1 | 絲氨酸/蘇氨酸磷酸酶 |
鉬酸鹽 | 205.92 | 酸性磷酸酶 |
PhosphataseArrest™ II
一種廣泛的磷酸酶抑制劑混合物包括5種磷酸酶的抑制劑能夠抑制酸性,堿性和酪氨酸磷酸酶。PhosphataseArrest™ II含有優(yōu)化濃度的氟化鈉,酒石酸鈉,正釩酸鈉,咪唑和鉬酸鹽。
磷酸酶抑制劑 | 分子量 | 靶向磷酸酶 |
氟化鈉 | 42 | 酸性磷酸酶 |
正釩酸鈉 | 183.9 | 酪氨酸磷酸酶,堿性磷酸酶 |
酒石酸鈉 | 230.08 | 酸性磷酸酶 |
咪唑 | 68.08 | 堿性磷酸酶 |
鉬酸鹽 | 205.92 | 酸性磷酸酶 |
PhosphataseArrest™ III
一種廣泛的磷酸酶抑制劑混合物包括3種磷酸酶的抑制劑能夠抑制堿性和絲氨酸/蘇氨酸磷酸酶。PhosphataseArrest™ III是一種穩(wěn)定的,方便的溶液,由斑蝥素,對(duì)溴四咪唑草酸鹽和腫瘤促進(jìn)劑組成。
磷酸酶抑制劑 | 分子量 | 靶向磷酸酶 |
斑蝥素 | 196.2 | 絲氨酸/蘇氨酸磷酸酶 |
對(duì)溴四咪唑草酸鹽 | 373.23 | 堿性磷酸酶 |
腫瘤促進(jìn)劑 | 1009.17 | 絲氨酸/蘇氨酸磷酸酶 |
總而言之,在實(shí)驗(yàn)中適當(dāng)?shù)倪x擇一些經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的質(zhì)量監(jiān)控的產(chǎn)品,想來(lái)相比較于家制的雞尾酒而言具有更好的使用重復(fù)性,和有效性,讓我們?cè)谙掠螒?yīng)用中得到更潔凈和清晰的結(jié)果。
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