蛋白质所带电荷与哪些因素有关

问题描述

精选答案

蛋白质所带电荷取决于它的等电点(PI)和层析柱中的pH值。

当柱中的pH低于蛋白质的PI时，蛋白质带正电荷，且不与阴离于交换剂结合。而随着洗脱剂向前移动，固定相中的pH值是随着淋洗时间延长而变化的。Westernblot法和Digital PCR及微滴式PCR方法，当蛋白质移动至环境pH高于其PI时，蛋白质由带正电行变为带负电荷，并与阴离子交换剂结合。由于洗脱剂的通过，蛋白质周围的环境pH 再次低于PI时，它又带正电荷，并从交换剂解吸下来。随着洗脱液向柱底的迁移，上述过程将反复进行，于是各种蛋白质就在各自的等电点被洗下来，从而达到了分离的目的。聚焦层析柱中的pH梯度溶液是在淋洗过程中自动形成的，但是随着淋洗的进行，pH梯度会逐渐向下迁移，从底部流出液的pH却由9逐渐降至6，并最后恒定于此值，这时层析柱的pH梯度也就消失了。上面介绍的亲和层析法亦称特异性配体亲和层析法。除此之外，还有一种亲和层析法叫通用性配体亲和层析法。Westernblot法和Digital PCR及微滴式PCR方法，这两种亲和层析法相比，前者的配体一般为复杂的生命大分子物质(如抗体、受体和酶的类似底物等)，它具有较强的吸附选择性和较大的结合力。而后者的配体则一般为简单的小分子物质(如金属、染料，以及氨基酸等)，它成本低廉、具有较高的吸附容量，通过改善吸附和脱附条件可提高层析的分辨率。在离子交换层析中，pH梯度溶液的形成是靠梯度混合仪实现的。例如，当使用阴离子交换剂进行层析时，制备pH由高到低呈线性变化的梯度溶液的方法是，Westernblot法和Digital PCR及微滴式PCR方法，在梯度仪的混合室中装高pH溶液，而在另一室装低pH极限溶液，然后打开层析柱的下端出口，让洗脱液连续不断地流过柱体。这时从柱的上部到下部溶液的pH值是由高到低变化的。 而在聚焦层析中，当洗脱液流进多缓冲交换剂时，由于交换剂带具有缓冲能力的电荷基团，故pH梯度溶液可以自动形成。例如，当柱中装阴离子交换剂PBE94(作固定相)时，先用起始缓冲液平衡到pH9，再用含pH6的多缓冲剂物质(作流动相)的淋洗液通过柱体，这时多缓冲剂中酸性最强的组分与碱性阴离子交换对结合发生中和作用。Westernblot法和Digital PCR及微滴式PCR方法，随着淋洗液的不断加入，柱内每点的pH值从高到低逐渐下降。

其他回答

执业药师Yang

蛋白质所带的电荷主要受到以下几个因素的影响：

1. 氨基酸的极性：蛋白质是由氨基酸组成的，氨基酸的极性和非极性部分共同决定了蛋白质的电荷性质。通常，极性氨基酸（如赖氨酸、精氨酸、组氨酸等）会带正电荷，非极性氨基酸（如天冬氨酸、谷氨酸等）带负电荷。

2. 蛋白质的折叠方式：蛋白质在体内会进行折叠，形成特定的三维结构。不同的折叠方式会影响蛋白质的极性分布，进而影响其电荷性质。例如，在某些折叠状态下，带正电荷的氨基酸会靠近带负电荷的羧基，导致蛋白质整体带负电荷。

3. 离子相互作用：蛋白质在体内可能会与其他带电粒子（如无机离子、有机离子或带电粒子复合物）发生相互作用。这些离子相互作用会影响蛋白质的电荷分布，进而影响蛋白质的性质。

4. 环境因素：蛋白质所处的环境（如溶液、细胞内环境等）对其电荷性质也有一定影响。例如，盐浓度、pH值等环境因素可能会影响蛋白质的极性氨基酸，进而影响蛋白质的电荷性质。

5. 生物体内的酶促反应：在生物体内，酶促反应会导致蛋白质的电荷性质发生变化。例如，在氧化还原反应中，酶可能会影响带电氨基酸的氧化还原状态，进而影响蛋白质的电荷性质。

总之，蛋白质所带电荷主要受氨基酸的极性、蛋白质的折叠方式、离子相互作用、环境因素以及生物体内的酶促反应等多种因素的影响。了解这些因素有助于我们更好地理解蛋白质的性质及其在生物体内的功能。