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离子交换柱层析分离纯化蔗糖酶

来源:浙江大学生物学国家级实验教学示范中心

时间:2023-03-22 23:57:10

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【实验目的】
1 .
了解离子交换层析的基本原理。

2 . 掌握蔗糖酶的提取纯化及离子交换层析的操作方法。

3 . 熟悉有关生化技术的基本操作。

 

【主要仪器】

1. 高速冷冻离心机

2.层析柱(φ1.0×20㎝ )(

3、恒流泵(流速0.81ml/min

4、梯度混合器(100ml梯度杯)

5、核酸蛋白检测仪(灵敏度0.5A

6、记录仪(纸速:0.5mm/min;灵敏度:50mV

7、部分收集器及收集试管(4ml/管)

 

【实验材料与试剂】

1. 蔗糖酶粗分离纯化样品Ⅲ

 2. DEAE-Sepharose Fast Flow (弱碱性阴离子交换剂)

 3. 20mmol/L Tris-HCl pH7.3 缓冲液

4. 20mmol/L Tris-HCl,(1mol/L NaCl pH7.3缓冲液

 5. 0.2mol/L乙酸缓冲液,pH4.5

 6. 5%蔗糖溶液

 7. 35-二硝基水杨酸试剂

 

【实验内容】
1. 
离子交换剂准备:(实验室已准备好)
   
取适量DEAE-Sepharose,加入0.5mol/L NaOH溶液,轻轻搅拌,浸泡0.5小时,用布氏漏斗抽滤,并用去离子水洗至近中性,抽干后,放入小烧杯中,加 50ml 0.5 mol/L HCl, 搅匀,浸泡0.5小时,同上,用去离子水洗至近中性,(DEAE-Sepharose Fast Flow,用后务必回收)。浸入20mmol/L Tris-HCl pH7.3 缓冲液中平衡备用。

2. 装柱(层析柱规格1×20cm)   

 装柱前先将柱下端的出水口关闭,加进5ml(约1/3柱床体积) 20 mmol/L Tris-HClpH7.3的缓冲液,然后将处理好的DEAE-Sepharose FF轻轻搅匀(注意不能太稀,也不能太稠,刚好呈流质状态)沿玻棒靠近柱管壁慢慢连续加进柱内。注意不能带进气泡,待凝胶沉积约1-2cm后松开层析柱出口,控制流速0.5ml/min;待柱内DEAE-Sepharose FF自然沉降至所需高度并分出水层后,吸去水层,用玻棒将沉降界面搅匀,再加进处理好的DEAE-Sepharose FF至距层析柱上端4cm处为止(这时须保持DEAE-Sepharose FF柱面平整)。用 50ml 20 mmol/L Tris-HClpH7.3的缓冲液装进洗脱杯,连通层析柱,进行柱平衡,直到流出液与缓冲液的pH一致。

DEAE-Sepharose FF柱预先用20mmol/L Tris-HCl, pH7.3 buff 平衡(30ml流出液即可),以流出液pH buff 一致为准。上样后,用20 m mol/L Tris-HCl, pH7.3 buff 进行NaCl梯度洗脱(NaCl 0.5mol/L),层析柱连上梯度混合器,混合器中分别为50ml20mmol/L Tris-HCl, pH7.3缓冲液;50ml 20mmol/L Tris-HCl pH7.3缓冲液 (其中含0.5mol/L NaCl)

3. 加样,洗脱:

将平衡好的DEAE-Sepharose FF上端的水小心吸干,留下一薄层液面,用长滴管将样品液5 ml,沿管壁环形慢慢加进柱内,待样品液全部进入DEAE-Sepharose FF内,只剩下一薄层液面时,用buff环形缓慢填满层析柱,

立即连上梯度洗脱杯(梯度洗脱杯中靠出口处的杯中装20mmol/L Tris-HCl pH7.3 buff 50ml,另一杯中装50ml buff0.5mol/LNaCl),打开洗脱杯控制开关,开动磁力搅拌器,用蠕动泵控制流速为3 ml/ 15min

洗脱液通过检测器,用部分收集器自动收集洗脱液,每6 min收集一管(3~4ml)。洗脱至混合器中液体流完为止,比较各管的酶活力的大小,将最高活力的若干管酶液集中,均分在几个小管中,低温保存,用于性质测定。留液()测定酶活和蛋白量。

4.酶活力检测

取试管若干支编号,各加入0.5mL 5%蔗糖(pH4.6),每隔一管取100uL收集液,按先后顺序分别加入上述含0.5mL 5%的蔗糖的试管中混匀,置50℃水浴10min。再加入0.5mL 3,5-二硝基水杨酸,于沸水浴中煮沸5min,用自来水冷却,直接目测。即可确定酶活力高峰范围。将酶活力较高的各管收集于离心管内,并个性标明。

5.保存
收集活力高的蔗糖酶液,测量并记录总体积ml数(样品Ⅳ),-20℃保存备用,用于蔗糖酶蛋白含量测定、蔗糖酶活力测定和SDS-PAGE分析

 

【实验记录与报告】

以样品浓度(A280)为纵坐标,以洗脱体积(ml)为横坐标作图。