[发明专利]一种组合物及其在蛋白质的提取和/或溶解中的应用

说明书

本发明涉及蛋白质提取技术领域，尤其涉及一种组合物及其在蛋白质的提取和/或溶解中的应用。本发明提供的组合物由尿素硫脲Triton X‑100及CHAPS组成，该组合物中含有多种变性剂在两性电解质中能够与强疏水性蛋白表面疏水性亚基亲和的同时，打开蛋白肽链的三级结构，并且避免催化亚基的失活，也避免了蛋白团聚现象的产生。从而实现了对强疏水性蛋白的分离处理，且提高了蛋白的溶解度。本发明所述的组合物成分简单、操作便捷，效果显著。

技术领域

本发明涉及蛋白质提取技术领域，尤其涉及一种组合物及其在蛋白质的提取和/或溶解中的应用。

背景技术

蛋白质是生物体内一类重要的有机大分子物质，是生物体内执行功能的直接参与者。蛋白质在生物体内能够起到结构支撑，反应催化，生长调节，物质转运与贮存等多种功能。膜蛋白是蛋白质中较为特殊的一类蛋白质，其通常分布于细胞外膜表面或嵌附在细胞外膜中。由于膜蛋白通常镶嵌于细胞膜的磷脂双分子层中，其脂溶性相较于胞内蛋白更好。膜蛋白表面通常具有较多的疏水性残基，而亲水性残基通常被包埋在蛋白内部，这样的结构特点导致膜蛋白的水溶性非常差，通常使用两性去污剂溶解。

革兰氏阴性菌是一类在革兰氏染色法中显粉红色的细菌，该种类细菌的特点是细胞壁肽聚糖含量低，而脂类含量较高。革兰氏阴性菌的外膜通常有不止一层，外膜上镶嵌有多种蛋白，这些蛋白能够与胞内多种物质相作用并与胞内反应相偶联,故而是细胞与外界环境之间的重要物质传输与能量转运的枢纽。相较于革兰氏阳性菌，革兰氏阴性菌的膜组分中脂类含量更高，外膜中镶嵌的蛋白亲脂性更佳，常于细胞膜中的磷脂及胆固醇相连故而在极性溶剂中更难溶解。

作为一种的革兰氏阴性菌，硫还原地杆菌(Geobacter sulfurreducens)通常分布于湖泊及河流底泥中利用多种有机物作为碳源和能源生长的同时还原金属氧化物。硫还原地杆菌最大的特点是能够利用胞外电子受体，通过细胞色素c等具有氧化还原能力的分子将胞内呼吸产生的电子传输至胞外电子受体的表面以完成胞外呼吸的过程。研究发现硫还原地杆菌除了能将电子传递至金属氧化物，还能够将电子传递至电极表面，在提供碳源和电子供体的情况下产电。作为多种产电菌株中产电能力最强的细菌，硫还原地杆菌是微生物燃料电池、生物传感器等生物电化学领域中的明星菌株。针对于硫还原地杆菌的研究主要集中在其电子传输机制及产电瓶颈，而外膜细胞色素c是这一环节中最重要的氧化还原分子。在硫还原地杆菌中，细胞色素c通常扮演的胞内呼吸链与胞外电子受体之间的电子运载体的角色，以纳米导线或电子穿梭体的方式完成电子传递过程。

受限于革兰氏阴性菌外膜蛋白自身性质的特殊，以及细胞色素c作为一类结合了具有催化能力的血红素亚基的蛋白，外膜细胞色素c的提取处理及表征是限制硫还原地杆菌深入研究的瓶颈所在。研究者常发现外膜细胞色素c会由于其自身强疏水性在极性溶剂中无法溶解或溶解度低、相较于常规蛋白更易变性或发生不可逆的团聚现象、在前处理或电泳过程中催化亚基失活等多种问题。常规的处理方法是使用阴离子变性剂-十二烷基硫酸钠加上还原剂的共同作用，在煮沸的情况下将蛋白质肽链完全打开从而促使其溶解。但是由于为外膜细胞色素c的特殊性，十二烷基硫酸钠在高温情况下会导致亲脂性蛋白发生不可逆团聚，同时还原剂的使用也会使细胞色素c中催化亚基完全失活。这些问题限制了研究人员对硫还原地杆菌外膜的准确认识及深入理解。因此找到一种有效提取表征并能够保持硫还原地杆菌外膜细胞色素c活性的方法是非常必要的。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种组合物及其在蛋白质的提取和/或溶解中的应用，该组合物能够提高蛋白质的溶解，避免蛋白团聚的产生，同时保持该蛋白内催化亚基的活性。

本发明提供的组合物，其由水和如下组分组成：

一些实施例中，所述组合物(称做蛋白溶解剂)由水和如下组分组成：