蛋白定量的三种方法介绍
1、考马斯亮蓝G250法测定蛋白浓度(bradford法)
1)实验原理
考马斯亮蓝法测定蛋白质浓度,是利用蛋白质―染料结合的原理,定量的测定微量蛋白浓度的快速、灵敏的方法。考马斯亮蓝G-250存在着两种不同的颜色形式,红色和蓝色。它和蛋白质通过范德华力结合,在一定蛋白质浓度范围内,蛋白质和染料结合符合比尔定律(Beer’s law)。此染料与蛋白质结合后颜色有红色形式和蓝色形式,最大光吸收由465nm变成595nm,通过测定595nm吸光度可测定蛋白质的含量。另外,反应体系中呈现的颜色变化主要是G-250分子间疏水相互作用形成的聚集体聚集程度不同引起的。单体形式表现为蓝色,单体和聚集体共存时表现为绿色,全为聚集体形式呈现为棕红色。影响因素主要为溶液体系中磷酸、乙醇、NaCl的含量。
蛋白质和染料结合是一个很快的过程,约2min即可反应完全,呈现最大光吸收,并可稳定1h,之后,蛋白质―染料复合物发生聚合并沉淀出来。蛋白质―染料复合物具有很高的消光系数,使得在测定蛋白质浓度时灵敏度很高,在测定溶液中含蛋白质5µL/mL时就有0.275光吸收值的变化,比Lowry法灵敏4倍,测定范围为10-100µg蛋白质,微量测定法测定范围是1-10µg蛋白质。此反应重复性好,精确度高,线性关系好。
2)优缺点
此方法干扰物少,研究表明:NaCl,KCl,MgCl2,乙醇,(NH4)2SO4无干扰。强碱缓冲液在测定中有一些颜色干扰,这可以用适当的缓冲液对照扣除其影响。Tris,乙酸,2―巯基乙醇,蔗糖,甘油,EDTA及微量的去污剂如Triton X-100,SDS,玻璃去污剂有少量颜色干扰,用适当的缓冲液对照很容易除掉。但是,大量去污剂的存在对颜色影响太大而不易消除。
标准曲线在蛋白质浓度较大时稍有弯曲,这是由于染料本身的两种颜色形式光谱有重叠,试剂背景值随更多染料与蛋白质结合而不断降低,但直线弯曲程度很轻,不影响测定。
3)试剂
①考马斯亮蓝G250溶液:100mg考马斯亮蓝G250溶于50ml 95%乙醇,加入100ml 85% H3PO4,用蒸馏水稀释至1000ml,滤纸过滤即可。
②标准蛋白溶液:纯的牛血清血蛋白(BSA),预先经微量凯氏定氮法测定蛋白氮含量,根据其纯度同0.15mol/L NaCl配制成1mg/ml蛋白溶液。
3)实验步骤
①绘制标准曲线
摇匀,1h内以0号管为空白对照,在595nm处比色。
②未知样品蛋白质浓度测定
取合适的未知样品体积,使其测定值在标准曲线的直线范围内。根据所测定的A595nm值,在标准曲线上查出其相当于标准蛋白的量,从而计算出未知样品的蛋白质浓度(mg/ml)。
2、BCA法测量蛋白质浓度
关于蛋白质定量方法选择:BCA蛋白质定量试剂盒:
如果裂解液中含有较高浓度的如下组分 |
请选择此方法 |
去污剂:SDS、Triton X-100,Tween 20等 |
BCA-KTD3001 |
Protein Quantification Kit (BCA Assay) |
1)实验原理
BCA检测法是Lowry测定法的一种改进方法。蛋白质分子中的肽键在碱性条件下能与Cu2+络合生成络合物,同时将Cu2+还原成Cu+。二喹啉甲酸及其钠盐是一种溶于水的化合物,在碱性条件下,可以和Cu+结合生成深紫色的化合物,这种稳定的化合物在562nm处具有强吸收值,并且化合物颜色的深浅与蛋白质的浓度成正比。故可用比色的方法确定蛋白质的含量。
2)优缺点
与Lowery法相比,BCA蛋白测定方法灵敏度高,操作简单,试剂及其形成的颜色复合物稳定性俱佳,并且受干扰物质影响小。与Bradford法相比,BCA法的显著优点是不受去垢剂的影响。BCA法蛋白质浓度检测范围为10-2000 µg/ml。检测0.5~10 µg/ml微量蛋白时应采用浓缩试剂,并需要在60ºC反应。
但BCA法在样品含有脂类物质时将明显提高光吸收值。蛋白样品中EDTA或葡萄糖浓度大于10 mM不能使用BCA方法。
3)试剂
①BCA试剂的配制
试剂A(1L):分别称取10g BCA (1%),20g Na2CO3·H2O (2%),1.6g Na2C4H4O6·2H2O(0.16%),4g NaOH (0.4%) ,9.5g NaHCO3 (0.95) ,加水至1L,用NaOH或固体NaHCO3调节pH值至11.25。
试剂B(50ml):取2g CuSO4·5H2O (4%),加蒸馏水至50ml。
BCA试剂:取50份试剂A与1份试剂B混合均匀。此试剂可稳定一周。
②标准蛋白质溶液:称取40mg牛血清白蛋白,溶于蒸馏水中并定容至100ml,制成400μg/ml的溶液。
4)实验步骤
①绘制标准曲线(略)。
②试剂加完后,混匀,于37℃保温30min,冷却至室温后,以0号管为对照,在562nm处比色。
③未知样品蛋白质浓度测定
3、紫外吸收法
1)实验原理
大多数蛋白质分子结构中含有芳香族氨基酸(酪氨酸和色氨酸)残基,使蛋白质在280nm的紫外光区产生最大光吸收。当入射光、吸光系数和溶液的光径长度L不变时,这一波长范围内的吸光值与蛋白质浓度成正比,利用这一特性可定量测定蛋白质的含量。
2)优缺点
此操作简便,测定迅速,低浓度盐类不干扰测定。但只适合测试较纯净、成分相对单一的蛋白质,容易受到平行物质的干扰,如DNA的干扰;此外,此方法敏感度较低,要求蛋白的浓度较高(0.1-0.5mg/ml)。且玻璃器皿会吸收紫外线,需要石英等特殊材料器具。
3)试剂
①标准蛋白质溶液:精确配制2mg/ml的酪蛋白溶液。
②样品溶液
4)实验步骤
①绘制标准曲线(略)
②测定未知样品溶液
5)结果分析
根据样品溶液的光密度值,在绘制好的标准曲线图中查出样品溶液的蛋白质含量。
此外,紫外吸收法也可以不制作标准曲线,直接测280nm的OD值,然后通过OD值与校正系数直接求得未知蛋白的浓度。
上述三种方法在测定吸光值时,既可以使用紫外分光光度仪、酶标仪,甚至也可以使用Nanodrop微量计。它们所需要的样品量逐渐减少,所以制作标曲时不同仪器加入的试剂量也不尽相同,需要具体分析。