蛋白濃度測定的方法有很多,但每種方法都有其特點和局限性,因而需要在了解各種方法的基礎上根據(jù)不同情況選用恰當?shù)姆椒ǎ詽M足不同的要求。例如凱氏定氮法結果精確,但操作復雜,用于大批量樣品的測試則不太合適;Lowry法精確度較高,但是比較費時,且每步的時間要求相對嚴格;Bradford法靈敏簡便,但易受去垢劑的影響;BCA法以其試劑穩(wěn)定,抗干擾能力強,結果穩(wěn)定,靈敏度高而受歡迎。在蛋白濃度測定中,常見以下面四種方法為:
1. Bradford法:
原理:在酸性環(huán)境中,蛋白質結合考馬斯亮藍G250染料,導致染料的吸收發(fā)生位移,從紅棕色形式(吸收峰 465nm)轉化為藍色形式(吸收峰 610nm)。這兩種形式在 595nm 處光吸收差異most大,因此 595nm 是測定考馬斯染料-蛋白復合物的藍色的best佳波長。結合到每個蛋白質分子上的考馬斯染料分子數(shù)大致與蛋白所帶正電荷的數(shù)量成正比,因此通過比色法可以測定溶液中蛋白質的含量。
優(yōu)點:
1. 靈敏度高,可以檢測到1μg/ml的蛋白質濃度。
2. 反應時間短,反應時間只需5-10分鐘。
3. 操作簡單,只需加入試劑,混合均勻即可。
4. 適用范圍廣,適用于大部分類型的蛋白質。
5. 不受溶液中還原劑的影響。
缺點:
1. 受干擾:某些離子和化合物會干擾測定結果,去垢劑(表面活性劑)會產(chǎn)生強烈干擾,使得與許多常用的緩沖液不兼容。
2. 靈敏度不穩(wěn)定:不同蛋白質的靈敏度不同,有些蛋白質可能無法被檢測到。肽或蛋白質的分子量必須大于 3,000 道爾頓才能被檢出。
3. 需要標準曲線:需要制備標準曲線來計算蛋白質濃度,增加了操作步驟。
近來市場上已出現(xiàn)能兼容去垢劑的Bradford法蛋白定量試劑盒,可以兼容各種常用的蛋白緩沖液,大大拓展了應用范圍。
2. BCA法:
原理:在堿性環(huán)境下,蛋白質將銅離子還原成亞銅離子,二喹啉甲酸(BCA)與亞銅離子形成紫色的絡合物,這種絡合物溶于水并在562nm處產(chǎn)生光吸收峰值,光吸收強度在一定范圍內與蛋白質含量呈近似線性關系,因此使用比色法可以對蛋白質進行檢測和定量。BCA法沒有反應終點,反應會隨著時間而持續(xù)進行;通過一段時間的孵育后,反應速度會變慢,從而可以對大量樣品進行檢測。
優(yōu)點:
1. 靈敏度高,可以檢測到低至0.5μg/mL的蛋白質。
2. 對蛋白質分子量沒有要求,小分子量肽也可檢測。
3. 結果穩(wěn)定可靠,重復性好。
4. 可用于高通量的蛋白質測定。
5. 與Bradford法相比,可耐受一定濃度的去垢劑。
缺點:
1. 受螯合劑和略高濃度的還原劑的影響:EDTA小于10mM,DTT和巰基乙醇均低于1mM。
2. 對不同蛋白質的反應性不同,因此不同蛋白質靈敏度有差異。
3. 與Bradford法相比,操作相對較復雜,需要多個步驟。
3. Lowry法:
原理:在堿性條件下,蛋白質中的肽鍵與銅結合生成復合物。folin—酚試劑中的磷鉬酸鹽—磷鎢酸鹽被蛋白質中的酪氨酸和苯丙氨酸殘基還原,產(chǎn)生深蘭色(鉬蘭和鎢蘭的混合物)。在一定的條件下,蘭色深度與蛋白的量成正比。通過比色法測定溶液中蛋白質的含量。
適合于測定20mg/L-400mg/L含量的蛋白質溶液,可檢測的蛋白質量低達5mg,通常測定范圍是20~250mg。
優(yōu)點:靈敏度高,可檢測低至1μg/mL的蛋白質;對于大部分蛋白質都有較好的線性關系。
缺點:
1.操作相對較復雜,需要多個步驟;
2.干擾物比較多,不僅還原劑和去垢劑會產(chǎn)生干擾,酚類、檸檬酸、硫酸銨、tris緩沖液、甘氨酸、糖類、甘油等均有干擾作用。
4. UV吸收法:
原理:利用蛋白質中的芳香族氨基酸(如酪氨酸、色氨酸)在280nm處的吸收峰,測定溶液中蛋白質的含量。
優(yōu)點:操作簡單,無需添加試劑;可同時測定多個樣品。
缺點:靈敏度較低,只能檢測高濃度的蛋白質;對于某些蛋白質(如酶)會產(chǎn)生干擾,導致測定結果不準確。
5. 瓊脂糖凝膠電泳:
原理:通過比較待測樣品與已知濃度標準品的相對強度,估算待測樣品中蛋白質的含量。
優(yōu)點:
1. 瓊脂糖凝膠電泳測蛋白濃度簡單易行,不需要昂貴的儀器設備。
2. 可以同時測定多個樣品的蛋白質濃度。
3. 可以測定不同分子量的蛋白質濃度。
缺點:
1. 瓊脂糖凝膠電泳測蛋白濃度的準確性不如其他方法,誤差較大。
2. 測定時間較長,需要等待凝膠電泳完成。
3. 不能測定低濃度的蛋白質,因為測定靈敏度較低。
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