[原理]
在動(dòng)物胰臟中除了存在胰蛋/白酶外,還有另外兩種與胰蛋/白酶性質(zhì)相似的蛋白水解酶:胰凝乳/蛋白酶和彈性蛋白酶。在胰蛋/白酶提取過程中,三者彼此很難分開。需采用合適的方法進(jìn)一步分離純化。
從動(dòng)物胰臟中提取胰蛋/白酶,一般是用稀酸將胰腺細(xì)胞中含有的胰蛋/白酶原提取出來,然后根據(jù)等電點(diǎn)沉淀的原理將提取液的pH值調(diào)至酸性(pH3.0左右),使大量的酸性蛋白沉淀出來。經(jīng)硫酸銨分級(jí)鹽析將胰蛋/白酶原、胰凝乳/蛋白酶原和彈性蛋白酶原沉淀。沉淀物經(jīng)水溶解并調(diào)至pH8.0,用極少量的胰蛋/白酶將胰蛋/白酶原激活,同時(shí)溶液中的胰凝乳/蛋白酶原和彈性蛋白酶原也被激活,三種酶原相互作用過程如下:
也可采用從胰臟中提取出胰蛋/白酶原,利用合適的提取溶液的pH值促使胰蛋/白酶原部分自溶,并通過溶液中Ca2+的環(huán)境,使胰蛋/白酶原被開始自溶的少量具有活性的胰蛋/白酶所激活,轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂谢钚缘囊鹊?白酶(胰凝乳/蛋白酶原及彈性蛋白酶原亦同時(shí)被胰蛋/白酶激活成有活性的酶)。
激活后的酶溶液再進(jìn)一步分離純化。
[試劑和器材]
1、試劑
(1)pH2.5~3.0乙酸化的水溶液
(2)10%(體積分?jǐn)?shù))乙酸
(3)2mol/L硫酸
(4)固體硫酸銨
(5)無水CaCl2
(6)結(jié)晶胰蛋/白酶
(7)25%乙醇溶液(含 0.015mol/LHCl 、0.05mol/LCaCl2)
(8)95%(體積分?jǐn)?shù))乙醇
(9)5mol/L NaOH
(10)丙/酮
2、器材
(1)胰臟
(2)組織搗碎機(jī)
(3)離心機(jī)
(4)磁力攪拌器
(5)透析袋、20目篩網(wǎng)、紗布、水浴鍋
(6)燒杯、量筒、刻度吸管、試管、玻璃漏斗
(7)布氏漏斗、抽濾瓶、溫度計(jì)、滴管、玻璃攪棒、紗布、pH試紙等
[方法和步驟]
方法一
1、 胰蛋/白酶原的提取
取新鮮胰臟約150g,剝?nèi)ソY(jié)締組織和脂肪,取凈重100g,切成碎塊,在組織搗碎機(jī)中搗碎,并加入2倍體積預(yù)冷的pH2.5~3.0 乙酸化水溶液,制成勻漿。漿液倒入500mL燒杯中,用10%(體積分?jǐn)?shù))乙酸調(diào)節(jié)pH在2.5~3.0之間,在5~10℃下提取6h以上,并間隙輕輕攪拌。用4層紗布過濾,盡量擠出濾液。組織殘?jiān)性偌尤?.5倍體積(約50mL左右)預(yù)冷的pH2.5~3.0乙酸化水溶液再提取一次(放置1~2h),再用4層紗布過濾。合并兩次濾液,用2.5mol/L硫酸調(diào)節(jié)濾液pH在2.5~3.0之間,4℃放置4h(pH始終保持在2.5~3.0),使提取液中酸性蛋白沉淀析出。提取液用折疊濾紙于玻璃漏斗中自然過濾,收集濾液,量取體積(約200mL左右)。
濾液中加入粉末狀固體硫酸銨,使溶液達(dá) 0.75飽和度(每升濾液加492g,5℃)。放置過夜,使胰蛋/白酶原*析出。次日抽濾,棄濾液,壓緊并收集濾餅,即胰蛋/白酶原粗品。
2、 胰蛋/白酶原的激活
將胰蛋/白酶原粗品稱重(濕重),分次加入10倍體積預(yù)冷的蒸餾水(按濾餅重量計(jì)算),使濾餅*溶解(一般情況濾餅中硫酸銨含量約占餅重1/4)。用5mol/L NaOH將溶液調(diào)至pH8.0,慢慢地?cái)嚢柘录尤牍腆w無水CaCl2使溶液的Ca2+終濃度達(dá)到0.1mol/L(要減去一部分氯化鈣與硫酸銨結(jié)合生成硫酸鈣的鈣離子)。取出2mL溶液用于測定激活前的蛋白含量及酶活性。原溶液中加入5mg結(jié)晶胰蛋/白酶,輕輕攪拌均勻,25℃放置2~4h,或4℃放置12~16h,使胰蛋/白酶原活化。每隔1h取樣測定胰蛋/白酶活性增長情況,直至酶激活速度變慢或停止增長。一般比活可達(dá)到3 500~4 000 BAEE單位/mg。留取2mL溶液用于測定激活后的蛋白質(zhì)含量和酶活性。激活酶溶液用2mol/L硫酸調(diào)pH至 2.5~3.0,濾紙過濾,濾去硫酸鈣沉淀,收集濾液,4℃保存?zhèn)溆谩?/p>
方法二
稱取冷凍豬胰臟100g,在2~5℃下解凍,切成小塊,用組織搗碎機(jī)中絞碎成胰漿,在5~10℃存放24h以上,使胰/酶自身活化。胰漿中加入25%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))乙醇溶液250mL(25%乙醇溶液中加 0.015mol/L HCl 、0.05mol/L CaCl2),搗碎機(jī)中搗碎1min。胰漿倒入500mL燒杯中,間隙攪拌,溫度20℃左右,活化5~6h。每隔1.5h,吸取2mL活化液用于測定激活后的蛋白質(zhì)含量和酶活性。
活化反應(yīng)結(jié)束后,胰漿 3 500 r/min離心20min,將離心后上清液用二層紗布過濾。濾液置250mL燒杯中,以過濾清液的體積為準(zhǔn),加入粉末狀硫酸銨,攪拌溶解,使溶液硫酸銨飽和度為20%。放置 6h后,3 500 r/min離心20min,保存上清液待用,取沉淀。沉淀分別用適量95%乙醇洗滌過濾,再用丙酮洗滌,過濾。最后將沉淀置于表面皿上自然干燥,即得胰蛋/白酶粗品Ⅰ。
在上述離心上清液中,加入粉末狀硫酸銨,攪拌溶解,使上清液溶液達(dá)到55% 硫酸銨飽和度,放置 6h后,3 500 r/min離心30min,取離心沉淀,分別用適量95%乙醇、丙酮洗滌,過濾后將沉淀置于表面皿上自然干燥,即得胰蛋/白酶粗品Ⅱ。