黄鳝胰蛋白酶的纯化及动力学性质的研究

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胰蛋白酶是消化酶的一种,属于丝氨酸蛋白酶家族,对鱼类食物蛋白质的消化具有重要的生理作用。胰蛋白酶来源于鱼类的胰脏、肠道和幽门盲囊。胰蛋白酶是以无活性的酶原形式存在于鱼类胰脏中,被肠激酶或有活性的胰蛋白酶自身激活,分子构象发生一定改变后转变为有活性的胰蛋白酶。黄鳝是我国主要的名优淡水鱼类养殖品种之一,其营养丰富、肉质鲜美,进行规模化养殖具有广阔的发展前景。黄鳝胰蛋白酶的相关研究可为黄鳝饲养的饲料配给提供相关信息,也可为一直作为下脚料的黄鳝内脏的合理回收利用提供理论基础。可是到目前为止,还未见黄鳝胰蛋白酶分离纯化及其性质方面的研究报道。本研究主要是对黄鳝胰蛋白酶进行分离纯化,并对其动力学性质进行了分析研究,具体研究如下: 1.黄鳝胰蛋白酶的纯化研究 将黄鳝在冰盘上解剖,取出肝胰脏,用预冷单蒸水淋洗,再用纱布将其沥干,加入四倍体积的pH8.0 50mM Tris-HCl缓冲液(含0.02%叠氮化钠)中,用搅拌机打碎成稀糊状液。4℃静置过夜后离心(15000 g×40min),过滤取上清液。然后将胰蛋白酶粗提液在4℃按饱和度30%、40%、50%、60%、70%、100%逐步进行硫酸铵分级沉淀,确定出胰蛋白酶的最佳硫酸铵沉淀饱和度范围为30%~60%。收集30%~60%的硫酸铵沉淀,用适量的提取液溶解后,在同样的缓冲液中透析过夜。 离子交换填料采用Amersham公司的DEAE-SepharoseTM Fast Flow,装入层析柱(1.2×20cm)中,先用大约100ml的50mM、pH7.0 Tris-HCl缓冲液以8-10ml/min的速度平衡DEAE-SepharoseTM Fast Flow柱,然后将透析过夜后的酶液上柱于DEAE-sepharose Fast Flow离子交换层析柱,再用相同的缓冲液冲洗掉未结合的蛋白质。用50mM、pH7.0 Tris-HCl缓冲液(含0.1M NaCl、0.2M NaCl、0.3M NaCl、0.4M NaCl、0.5M NaCl)分别进行洗脱,收集具有胰蛋白酶活性的洗脱峰,进行下一步纯化。 亲和层析采用的是5mL HiTrap Benzamidine FF(high sub)亲和预装柱。先用5个柱床体积(25ml)pH8.0 0.05M Tris-HCl缓冲液(含0.5M NaCl)以2mL/min的流速平衡。待基线为0.02以下时,然后以2mL/min的流速上样。再用5-10个柱床体积的平衡液冲洗,洗去未吸附在亲和吸附剂上的杂质。经实验研究,选择用pH3.0 50mM甘氨酸-HCl亲和洗脱液以5mL/min的速度洗脱,收集具有胰蛋白酶活性的洗脱峰,每毫升加60-200ul pH 9.0 1M Tris-HCl调节其pH值,以保持酶的稳定。 用5%的浓缩胶和12%的分离胶进行SDS-PAGE电泳,黄胰蛋白酶呈现出单一条带。并测得胰蛋白酶的分子量约为26.8KDa。通过测定每一分离纯化步骤所得胰酶样品的活力及比活力(以TAME为底物),黄鳝胰蛋白酶的纯化倍数达到约900倍,比活力为538 U/mg,最终产率为14.6%。
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