摘要:甲醇酵母細(xì)胞胞內(nèi)蛋白敦化可以選擇使用堿溶方法、離心方法、破壁方法、酸沉方法。主要研究的內(nèi)容是甲醇酵母細(xì)胞胞內(nèi)蛋白純化額條件。在研究之后得到以下結(jié)果:相比較生物酶解處理方法、熱堿處理方法以及高壓均質(zhì)處理方法,熱堿與高壓均質(zhì)聯(lián)合處理法可以從根本上提升細(xì)胞破壁效率。在100 MPa壓力、PH值等于10.0的條件下進(jìn)行兩個(gè)小時(shí)的60℃熱處理,并且完成三次均質(zhì)操作,那么其得到的細(xì)胞破壁率可以達(dá)到87.60%。如果PH等于4.5,在破壁之后,可以得到最大的上清液蛋白沉淀量,處理之后得到的粗蛋白質(zhì)含量可以達(dá)到82.5%(在純化甲醇蛋白中),可以取得非常顯著的、理想的甲醇酵母細(xì)胞胞內(nèi)蛋白純化效果。
關(guān)鍵字:甲醇酵母;細(xì)胞;胞內(nèi)蛋白純化
通過(guò)發(fā)酵的形成,將以甲醇、磷酸等作為培養(yǎng)基的甲醇蛋白進(jìn)行處理,單細(xì)胞菌體是甲醇酵母細(xì)胞的主要部分,在完成再一次提煉的基礎(chǔ)上得到單細(xì)胞蛋白部分。在完成甲醇酵母細(xì)胞提取的基礎(chǔ)上,得到的是完全無(wú)毒的單細(xì)胞蛋白產(chǎn)品,相對(duì)于其他植物性原料來(lái)說(shuō),存在的氨基酸含量非常的豐富,所以這是一種具備非常豐富營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的蛋白質(zhì)產(chǎn)品[1]。本次研究主要利用的是堿溶方法、離心方法、破壁方法、酸沉方法完成甲醇蛋白粗品經(jīng)過(guò)的制取,最后實(shí)現(xiàn)甲醇蛋白的鈍化,主要研究的是甲醇酵母細(xì)胞的胞內(nèi)蛋白質(zhì)純化的正確途徑,為后期有效的利用甲醇蛋白提供有效的基礎(chǔ)前提[2]。
1選擇材料與方法
1.1實(shí)驗(yàn)材料的選擇
首先是原料的備制跟試劑的備制[3]。于廣西南寧龐博生物工程有限公司購(gòu)取酵母破壁酶試劑;甲醇蛋白粗品是自制的,甲醇蛋白粗品成分,詳細(xì)成分如下:粗蛋白質(zhì)占比例為50.00%;粗脂肪占比例為11.50%;粗纖維占比例為7.40%;水分占比例為18.50%;粗灰分占比例為12.60%。剩下其他的試劑都是分析純類別。
其次是儀器的備制與設(shè)備的備制。在意大利的GEA Nrio公司購(gòu)進(jìn)BD-1A-70冷凍干燥機(jī)以及NS 1001L高壓均質(zhì)機(jī),同時(shí)購(gòu)進(jìn)Q/SGYM1008電子天平。繼而于梅特勒托利多公司購(gòu)進(jìn)Delta 320酸度計(jì)。最后購(gòu)進(jìn)SHA-B水浴恒溫振蕩器、TDL-5A離心機(jī)以及K-S24恒溫水浴鍋[4]。
1.2實(shí)驗(yàn)操作方法
1.2.1測(cè)定細(xì)胞破壁率大小
在處理之前跟處理之后,分別取1ml的甲醇蛋白細(xì)胞懸液,對(duì)甲醇蛋白細(xì)胞懸液進(jìn)行顯微鏡觀察操作,操作之后使用血細(xì)胞計(jì)數(shù)完整形態(tài)的細(xì)胞數(shù)量,計(jì)數(shù)要求是,每一樣品完成五次計(jì)數(shù),之后計(jì)算得到其平均值大小。在破壁之前跟之后,細(xì)胞破壁率指的就是,在破壁前細(xì)胞數(shù)中,具有完整形態(tài)細(xì)胞數(shù)之差的比例大小使用“%”表示。
1.2.2測(cè)定蛋白釋放量大小
在完成破壁處理之后,甲醇蛋白粗品干重跟上清液中蛋白質(zhì)總量的比例就是蛋白釋放量大小。
1.2.3甲醇蛋白酸的沉純化
在選擇滿足甲醇蛋白細(xì)胞破壁處理方法的基礎(chǔ)上,取五份25%甲醇蛋白粗品溶液,每一份為500 m L,在完成處理之后,對(duì)其進(jìn)行離心操作,完成上清液的收集,之后使用鹽酸,將上清液PH值調(diào)節(jié),促使其達(dá)到:3.0、3.5、4.0、4.5、5.0,之后完成二十分鐘的靜置操作,并且進(jìn)行離心操作,每分鐘5 000 r,離心時(shí)間為10分鐘,就可以得到蛋白沉淀。之后冷凍干燥蛋白沉淀,對(duì)其進(jìn)行稱重,之后按照計(jì)算的原則完成蛋白沉淀中粗蛋白質(zhì)含量大小的計(jì)算。
2結(jié)果
2.1對(duì)甲醇蛋白細(xì)胞破壁均質(zhì)次數(shù)的影響
均質(zhì)處理甲醇蛋白粗品溶液,基于100 MPa條件以及PH等于 9.0條件下,假設(shè)為1次~5次的均質(zhì)次數(shù),詳細(xì)如下圖1所示。
分析上圖得到,完成三次均質(zhì)之后,超過(guò)80%的細(xì)胞都可以實(shí)現(xiàn)有效的破壁,并且還會(huì)不斷的增加胞內(nèi)蛋白釋放量。在實(shí)際工作中,如果存在超過(guò)三次的均質(zhì)次數(shù),沒(méi)有辦法從根本上提升細(xì)胞破壁率以及沒(méi)有顯著提升蛋白釋放量。
2.2甲醇蛋白酸的沉純化
在不同PH下以及100 MPa跟PH等于10.0條件,3次均質(zhì)25%甲醇蛋白粗品溶液(500 m L),之后進(jìn)行離心,取得上清液蛋白沉淀量,詳細(xì)如下所示:
分析上圖得到,在PH等于4.5的時(shí)候,可以取得最大的蛋白沉淀量,可以達(dá)到51.00g最多。同時(shí)隨著PH值的不斷增加,之后呈現(xiàn)一個(gè)不斷的蛋白沉淀量降低趨勢(shì)。分析上述結(jié)果可以得到以下結(jié)論:蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)(從甲醇酵母細(xì)胞中提純的)大致上PH等于4.5。在進(jìn)行蛋白沉淀的過(guò)程中,只要是高于PH值的或者是低于PH下,都會(huì)存在蛋白質(zhì)損失的情況。PH如果等于4.5,在這個(gè)條件下得到的粗蛋白質(zhì)含量(純化甲醇蛋白產(chǎn)品中)可以達(dá)到82.50%,可以取得非常理想的純化效果。
3討論
綜上所述,在完成相關(guān)的分析之后,相比生物酶解處理法來(lái)說(shuō),熱堿與高壓均質(zhì)聯(lián)合處理方法可以從根本上提升細(xì)胞破壁效率,同時(shí)高壓均質(zhì)處理法以及熱堿處理法的細(xì)胞破壁效率提升率相比熱堿與高壓均質(zhì)聯(lián)合處理方法來(lái)說(shuō)較低。本次研究取得了熱堿均質(zhì)處理的最滿意條件,那就是PH等于10.0,在60℃的環(huán)境下,完成兩個(gè)小時(shí)的熱處理,在100 MPa壓力條件下,完成3次的均質(zhì)處理,所以其細(xì)胞的破壁率會(huì)達(dá)到87.60%。如果PH值等于4.5,在破壁之后,會(huì)存在最大的上清液蛋白沉淀量,粗蛋白質(zhì)含量的所得純化甲醇蛋白中達(dá)到82.5%,可以取得非常顯著的、理想的純化效果。
參考文獻(xiàn):
[1]李素霞,袁勤生.重組羧肽酶原B甲醇酵母的構(gòu)建與分泌表達(dá)[J].食品與藥品,2008(11):5-7.
[2]王志方,艾秀蓮,李晨華,王瑋,張偉,馮懷蓉,王成.甲醇酵母基因表達(dá)系統(tǒng)研究[J].新疆農(nóng)業(yè)科學(xué),2002(04):222-224.
[3]黃秀東,楊紅,張高峽,李樹(shù)剛,于廷和.酶法測(cè)定甲醇酵母發(fā)酵液中甲醇濃度[J].生物技術(shù),2001(02):23-25.
[4]彭毅,楊希才,康良儀.影響甲醇酵母中外源蛋白表達(dá)的因素[J].生物技術(shù)通報(bào),2000(04):33-36.
作者簡(jiǎn)介;柳蘇玲(1991.11-)女,江西萍鄉(xiāng)人,碩士,研究方向:細(xì)胞組織與工程