Bradford法測定蛋白質濃度 (一)實驗原理 雙縮脲法(Biuret法)和Folin—酚試劑法(Lowry法)的明顯缺點和許多限制,促使科學家們去尋找更好的蛋 白質溶液測定的方法。
1976年由Bradford建立的考馬斯亮蘭法(Bradford法),是根據蛋白質與染料相結合的原理設計的。這種蛋白 質測定法具有超過其他幾種方法的突出優(yōu)點,因而正在得到廣泛的應用。
這一方法是目前靈敏度最高的蛋白質測定 法。 考馬斯亮蘭G-250染料,在酸性溶液中與蛋白質結合,使染料的最大吸收峰的位置(?max),由465nm變?yōu)?95n m,溶液的顏色也由棕黑色變?yōu)樘m色。
在595nm下測定的吸光度值A595,與蛋白質濃度成正比。 Bradford法的突出優(yōu)點是: (1)靈敏度高,據估計比Lowry法約高四倍,其最低蛋白質檢測量可達1?g。
這是因為蛋白質與染料結合后產生 的顏色變化很大,蛋白質-染料復合物有更高的消光系數,因而光吸收值隨蛋白質濃度的變化比Lowry法要大的 多。 (2)測定快速、簡便,只需加一種試劑。
完成一個樣品的測定,只需要5分鐘左右。由于染料與蛋白質結合的 過程,大約只要2分鐘即可完成,其顏色可以在1小時內保持穩(wěn)定,且在5分鐘至20分鐘之間,顏色的穩(wěn)定性最好。
因而完全不用像Lowry法那樣費時和嚴格地控制時間。 (3)干擾物質少。
如干擾Lowry法的K+、Na+、Mg2+離子、Tris緩沖液、糖和蔗糖、甘油、巰基乙醇、EDTA等均不 干擾此測定法。
①凱氏定氮法 原理:蛋白質平均含氮量為16%。
當樣品與濃硫酸共熱,蛋白氮轉化為銨鹽,在強堿性條件下將氨蒸出,用加有指示劑的硼酸吸收,最后用標準酸滴定硼酸,通過標準酸的用量即可求出蛋白質中的含氮量和蛋白質含量。 ②雙縮脲法 原理:尿素在180℃下脫氨生成雙縮脲,在堿性溶液中雙縮脲可與Cu2+形成穩(wěn)定的紫紅色絡合物。
蛋白質中的肽鍵實際上就是酰胺鍵,故多肽、蛋白質等都有雙縮脲(biuret)反應,產生藍色或紫色復合物。比色定蛋白質含量。
缺點:靈敏度低,樣品必須可溶,在大量糖類共存和含有脯氨酸的肽中顯色不好。其 精確度 較差 (數mg),且會受樣品中 硫酸銨 及 Tris 的干擾,但 準確度 較高,不受蛋白質的種類影響。
③Folin酚法(Lowry) Folin酚法是biuret 法的延伸,所用試劑由試劑甲和乙兩部分組成。試劑甲相當于雙縮脲試劑(堿性銅試劑),試劑乙中含有磷鉬酸和磷鎢酸。
在堿性條件下,蛋白質中的巰基和酚基等可將Cu2+還原成Cu+, Cu+能定量地與Folin-酚試劑反應生成藍色物質,600nm比色測定蛋白質含量。 靈敏度較高(約 0.1 mg),但較麻煩,也會受 硫酸銨 及 硫醇化合物 的干擾。
步驟中各項試劑的混合,要特別注意均勻澈底,否則會有大誤差。 ④紫外法 280nm光吸收法:利用Tyr在280nm在吸收進行測定。
280nm-260nm的吸收差法:若樣品液中有少量核酸共存按下式計算: 蛋白質濃度(mg/ml)=1.24E280-0.74E260 (280 260為角標) ⑤色素結合法(Bradford 法) 直接測定法:利用蛋白質與色素分子(Coomassie Brilliant Blue G-250)結合物的光吸收用分光光度法進行測定。 考馬斯亮蘭(CBG)染色法測定蛋白質含量。
CBG 有點像指示劑,會在不同的酸堿度下變色;在酸性下是茶色,在中性下為藍色。當 CBG接到蛋白質上去的時候,因為蛋白質會提供 CBG一個較為中性的環(huán)境,因此會變成藍色。
當樣本中的蛋白質越多,吸到蛋白質上的CBG也多,藍色也會增強。因此,藍色的呈色強度,是與樣本中的蛋白質量成正比。
間接測定法:蛋白質與某些酸性或堿性色素分子結合形成不溶性的鹽沉淀。用分光光度計測定未結合的色素,以每克樣品結合色素的量來表示蛋白質含量的多少。
⑥BCA法 BCA(Bicinchoninc acid procedure,4,4'-二羧-2,2'-二喹啉)法與Lowry法相似,主要差別在堿性溶液中,蛋白質使Cu2+轉變Cu+后,進一步以BCA 取代Folin試劑與Cu+結合產生深紫色,在波長562 nm有強的吸收。 它的優(yōu)點在于堿性溶液中BCA 比Folin試劑穩(wěn)定,因此BCA與堿性銅離子溶液結合的呈色反應只需一步驟即完成。
靈敏度Lowry法相似。 本方法對于陰離子、非離子性及二性離子的清潔劑和尿素較具容忍度,較不受干擾,但會受還原糖 及EDTA的干擾。
⑦膠體金測定法 膠體金(colloidal gold)是氯金酸(chloroauric acid)的水溶膠,呈洋紅色,具有高電子密度,并能與多種生物大分子結合。 膠體金是一種帶負電荷的疏水膠體遇蛋白質轉變?yōu)樗{色,顏色的改變與蛋白質有定量關系,可用于蛋白質的定量測定。
⑧其他方法 有些蛋白質含有特殊的 非蛋白質基團,如 過氧化物酶含有 亞鐵血紅素基團,可測 403 nm 波長的吸光來定量之。 含特殊金屬的酶 (如鎘),則可追蹤該金屬。
pro的測定方法分為兩大類:一類是利用pro的共性,即含氮量,肽鏈和折射率測定pro含量,另一類是利用蛋白質中特定氨基酸殘基、酸、堿性基團和芳香基團測定pro含量。
但是食品種類很多,食品中pro含量又不同,特別是其他成分,如碳水化合物,脂肪和維生素的干擾成分很多,因此pro的測定通常利用經典的剴氏定氮法是由樣品消化成銨鹽蒸餾,用標準酸液吸收,用標準酸或堿液滴定,由樣品中含氮量計算出pro的含量。由于食品中pro含量不同又分為凱氏定氮常量法、半微量法和微量法,但它們的基本原理都是一樣的。
定氮法,雙縮尿法(Biuret法)、Folin-酚試劑法(Lowry法)和紫外吸收法。考馬斯亮藍法(Bradford法)。
凱氏定氮 靈敏度低,適用于0.2~ 1.0mg氮,誤差為 ±2% 費時
8~10小時 將蛋白氮轉化為氨,用酸吸收后滴定 非蛋白氮(可用三氯乙酸沉淀蛋白質而分離) 用于標準蛋白質含量的準確測定;干擾少;費時太長
雙縮脲法(Biuret法) 靈敏度低 1~20mg 中速 20~30分鐘 多肽鍵+堿性Cu2+?紫色絡合物 硫酸銨;Tris緩沖液;某些氨基酸 用于快速測定,但不太靈敏;不同蛋白質顯色相似
紫外吸收法 較為靈敏 50~100mg 快速 5~10分鐘 蛋白質中的酪氨酸和色氨酸殘基在280nm處的光吸收 各種嘌吟和嘧啶;
Folin-酚試劑法(Lowry法) 靈敏度高 ~5mg 慢速 40~60分鐘 雙縮脲反應;磷鉬酸-磷鎢酸試劑被Tyr和Phe還原 硫酸銨;Tris緩沖液;甘氨酸;
各種硫醇 耗費時間長;操作要嚴格計時;顏色深淺隨不同蛋白質變化
考馬斯亮藍法(Bradford法) 靈敏度最高 1~5mg 快速5~15分鐘 考馬斯亮藍染料與蛋白質結合時,其lmax由465nm變?yōu)?95nm 強堿性緩沖液;
SDS 最好的方法;干擾物質少;顏色穩(wěn)定; 顏色深淺隨不同蛋白質變化
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