肽鍵的穩定性案例個人解讀
信息來源:金開瑞 作者:genecreate 發布時間:2018-07-18 15:03:12
前兩天一個北京的朋友問到肽鍵的穩定性問題,他想知道在還原劑的條件下肽鍵是不是不穩定,因為他的蛋白在非還原電泳中是28kDa, 以及部分14kDa, 在還原性電泳中是14kDa的均一條帶。今天借朋友的圖來說一下肽鍵的穩定性。
(1)蛋白質的耐熱性能和一級結構關系不大,更多的都是在高溫下,高級結構破壞疏水面暴露以后,聚集沉淀。比如一個雞蛋,即使咱們做成了雞蛋花湯,如果用SDS-loading buffer 溶解以后,大部分蛋白的都還保持一級結構的完整性。
(2)但是(1)這個說法并不嚴格,我們知道煲湯的時候,只要時間到位了,湯就可以變的鮮美,這事實上是蛋白質多肽鏈的水解,釋放出氨基酸以及其它一些小分子的原因。也就是說蛋白質的肽鏈只要煮的足夠久,最終也會被打斷,溫度越高降解的越快(中國式油煎蛋就比西方的冷鍋扒蛋要味道好)。
(3)通常情況下肽鍵要比二硫鍵要穩定。下面這個圖顯示了,在沒有還原劑的情況下50度,80度,100度煮樣5分鐘,都可以造成部分二硫鍵的打開,溫度越高打開比例越多。可見,即使在100度的非還原loading buffer中,二硫鍵的打開速度還是挺慢的,肽鍵斷裂的速度也就更慢了,在下圖中,基本上五法看到肽鍵的水解組分。
(4)許多實驗室sds電泳樣品處理條件是:98-100度煮3-5分鐘,我們通過下圖可以知道,在這個條件下,蛋白的肽鏈還是穩定的。且大部分情況下,80度加熱和100度加熱并沒有多少條帶上的差異。但是為何有人的電泳就結果很漂亮,條帶很sharp, 有些人的電泳就很糊呢?
(5)下圖的最后一個lane說明在還原劑中,5分鐘煮樣可以完全打開二硫鍵,但是如果你的還原劑質量差,那么會出現還原劑和蛋白之間發生再次交聯,也就是已經寡聚的還原劑和蛋白質上的巰基再次交聯在一起,此時的交聯是非特異的,條帶就會變糊。這就是為何我反復和兄弟們說還原劑要用TCEP的原因。
(6)當然,電泳糊還有很多其它原因,比如你用的甘氨酸,tris體系里面的純度。有些實驗室喜歡重復回收使用甘氨酸running buffer, 其實完全沒有必要。通常用來電泳的甘氨酸質量已經不太好,室溫放置很容易變粘(具體原因我也不清楚),這樣的緩沖液結果不會好。太差的甘氨酸里面雜質太多,在電泳膠的上端壓縮膠中的時候就有問題,進入分離膠就會出現離子對不平衡,擴散的厲害。這個就不深入討論了。
(7)最后,祝大家好好煲湯,只有湯做的好,電泳才能做的好,因為原理大約雷同。一個好廚師,也一定可以成為一個好的蛋白純化大師。
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