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保存蛋白质应该遵循下面这几个基本原则:
1. 低温
保存蛋白质时,确保在低温条件下至关重要。低温意味着较低的能量水平,有助于减缓蛋白质分子内部的热运动,减少键的断裂可能性。此外,在低温下,微生物繁殖减缓,潜在的蛋白酶活性降低,从而有助于维持蛋白质的活性。
2. 无菌
在进行蛋白质实验操作时,务必佩戴手套。尽管实验室戴手套通常是为了保护实验者自身,但在生化实验中,蛋白质是我们需要保护的主体。我们皮肤上存在一些蛋白酶,可能会降解蛋白样品。此外,皮肤上的其他化学物质也可能污染蛋白样品。为了防止细菌生长,最好将蛋白质保存在经过灭菌处理的容器中。
3. 浓度
为了提高蛋白质的稳定性,建议以较高浓度保存重组蛋白质,最好保持在1mg/ml以上。高浓度有助于防止蛋白质分子附着在塑料或玻璃管壁上。不容忽视的是,疏水性蛋白质容易附着在管壁上。
4. 分装
蛋白质需要冷冻保存,但在实验中常在室温或更高温度使用。反复冻融过程中产生的冰晶会损害蛋白质的结构和构象。为减少冻融次数,建议将纯化后的蛋白质进行分装保存,每次使用前融化所需量,以确保蛋白质样品经历单次冻融。
5. 速冻/速融
在蛋白质溶冷冻时,为了减少蛋白质分子在高盐度或pH条件下的曝露时间,可选择速冻方法。速冻可通过液氮实现。速冻后,蛋白质可以存放在-20°C或-80°C中,同样,蛋白质的快速融化也是至关重要的,可在温水中进行。
6. 避免震荡
震荡产生的剪切力可能对蛋白质造成破坏。在震荡时,液体中会生成气泡,导致氧气进入,使蛋白质处于氧化环境中。由于蛋白质中的半胱氨酸容易被氧化为胱氨酸,这一过程可能破坏蛋白质的活性。
7. 添加剂
为了确保蛋白质的稳定性,需要将其保存在适当的缓冲液中,并添加一些保护剂。例如,在-20°C保存时,可添加10%-50%的甘油防止结冰,避免冻融过程。此外,还可添加防腐剂抑制细菌生长,或蛋白酶抑制剂(PMSF)以防止蛋白酶对蛋白质的破坏。同时,添加一些还原剂如DTT可防止蛋白质氧化。在选择添加剂时,务必确保其不会影响蛋白的活性。
蛋白质的保存方法取决于其稳定性以及再次使用的时间。
对于冻干状态的重组蛋白,由于处于完全脱水的状态,在不受潮的情况下可以在冰箱中保存数年。
对于复融后的重组蛋白,比较合适的保存方式是分装后保存在 -20°C 或 -80°C,六个月内一般是没有问题的。
(1)分装有助于最大程度减少反复冻融对抗体和重组蛋白活性的损害,并减少从同一管中多次吸取可能导致的污染。
(2)分装的量最好按一次实验用完为准,每份至少不能少于10 µl。体积越小,蛋白浓度受蒸发和管壁吸附影响的可能性越大。
(3)复融后的分装重组蛋白如果一次用不完,将剩余母液保存在 4℃,避免再冻起来。
(4)蛋白工作液应当在当天配制并当天使用,最好不要在4℃超过1天。
对于短期保存,大多数蛋白质可以在4°C下保存,以避免反复冻融对活性的影响。然而,4°C保存面临微生物污染的问题。因此,如果保存时间超过24小时,建议使用0.22微米的滤膜过滤样品,然后在无菌管中保存。值得注意的是,并非所有蛋白质都适合在4°C下保存。