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蛋白質(zhì)復(fù)性基本信息說明
最近更新時間：2011-9-27
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蛋白質(zhì)因受某些物理或化學(xué)因素的影響，分子的空間構(gòu)象被破壞，從而導(dǎo)致其理化性質(zhì)發(fā)生改變并失去原有的生物學(xué)活性的現(xiàn)象稱為蛋白質(zhì)的變性作用（denaturation）。變性作用并不引起蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)的破壞，而是二級結(jié)構(gòu)以上的結(jié)構(gòu)的破壞，變性后的蛋白質(zhì)稱為變性蛋白。
包涵體復(fù)性，蛋白質(zhì)折疊，如果變性條件劇烈持久，蛋白質(zhì)的變性是不可逆的。如果變性條件不劇烈，這種變性作用是可逆的，說明蛋白質(zhì)分子內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變化不大。這時，如果除去變性因素，在適當(dāng)條件下變性蛋白質(zhì)可恢復(fù)其天然構(gòu)象和生物活性，這種現(xiàn)象稱為蛋白質(zhì)的復(fù)性（renaturation）。例如胃蛋白酶加熱至80～90℃時，失去溶解性，也無消化蛋白質(zhì)的能力，如將溫度再降低到37℃，則又可恢復(fù)溶解性和消化蛋白質(zhì)的能力。
分離步驟
分離包含體并復(fù)性蛋白質(zhì)的操作步驟并不復(fù)雜，從破碎細胞開始，然后將細胞勻漿離心，回收包含體后，加入變性劑溶解包含體，使之成為可溶性伸展態(tài)，再除去變性劑使表達產(chǎn)物折疊恢復(fù)天然構(gòu)象及活性。 但在實際研究中發(fā)現(xiàn)，在體外折疊時，蛋白質(zhì)分子間由于存在大量錯誤折疊和聚合，復(fù)性效率往往很低。究其原因，蛋白質(zhì)的立體結(jié)構(gòu)雖然由其氨基酸順序決定，然而伸展肽鏈折疊為天然活性結(jié)構(gòu)的過程還受到周圍環(huán)境的影響。
1995年，Karuppiah 和Sharma發(fā)表文章，介紹了使用環(huán)糊精輔助碳酸酐酶B的復(fù)性［9］。環(huán)糊精由淀粉通過環(huán)糊精葡萄糖基轉(zhuǎn)移酶降解制得，是由D-吡喃葡萄糖單元以α-1，4-糖苷鍵相互結(jié)合成互為椅式構(gòu)象的環(huán)狀低聚糖，其分子通常含有6～12個吡喃葡萄糖單元。有實用意義的是含6、7、8個吡喃葡萄糖單元的α、β、γ-環(huán)糊精，但α-環(huán)糊精空腔較小，γ-環(huán)糊精價格昂貴，常用的是β-環(huán)糊精［10］。環(huán)糊精的特征是能形成包絡(luò)化合物，客體分子從寬口端進入其分子空腔。包絡(luò)物的形成主要靠非共價鍵相互作用如范德華力、氫鍵、疏水相互作用、幾何形狀匹配等。利用環(huán)糊精的疏水性空腔結(jié)合變性蛋白質(zhì)多肽鏈的疏水性位點，可以抑制其相互聚集失活，從而促進肽鏈正確折疊為活性蛋白質(zhì)。
1999年，Sundari等報道了用直鏈糊精輔助胰島素、碳酸酐酶和雞蛋白溶菌酶復(fù)性［11］，發(fā)現(xiàn)直鏈糊精基本上能夠模擬環(huán)糊精在輔助蛋白質(zhì)復(fù)性方面的作用，而且具有這樣一些優(yōu)點：直鏈糊精的螺旋結(jié)構(gòu)形成一個疏水性空管，可以結(jié)合更多的蛋白質(zhì)分子；在水中溶解度較高，有利于提高復(fù)性酶濃度和實驗操作；價格比環(huán)糊精便宜，實際應(yīng)用前景廣闊。