生物化学实验报告论文
班级:质量121
学号:20120844119
姓名:张瑶瑶
一、前言
生物化学是一门联系生物和化学的一门科学学科,学习生物化学可以提高我们严谨的科学
分析
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以及熟练的实验操作,本文主要讲了金黄色葡萄球菌核糖核酸酶的分离实验,金黄色葡萄球菌是人类的一种重要病原菌,属于葡萄球菌属,可引起许多严重污染,本文主要通过 核酸酶活性的测定,考马斯亮蓝法测定蛋白质溶液浓度,DEAE-纤维素的处理及装柱,蛋白质亚基分子量测定SDS-PAGE凝胶电泳 二、实验材料准备
共分为四组,了解实验目的、
方案
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、原理 。
2.1、取已配制好的金黄色葡萄球菌于离心管内,8000 rpm离心除掉菌体,保留上清(留1-2ml,p1),用作后续实验。
2.2 、将锥形瓶中的金黄色葡萄球菌液体放到沸水中煮30分钟,10000rpm 离心,保留上清液(留1-2ml,p2),用作后续实验。
2.3、将离心好的上清液取60ml进行75%硫酸铵饱和度沉淀实验,放置离心管,配平后4度冰箱中放置24小时。将硫酸铵沉淀液10000rpm离心,去上清,保留沉淀,缓冲液洗涤,方法是在第一支离心管中加入2ml缓冲液混匀倒入第二支离心管中,再取2ml于第一支离心管中洗一次,再倒入第二支离心管中,最后在第二支离心管中再加入2ml缓冲液。终体积为6ml(留0.5ml,p3)。
2.4、DEAE-纤维素的处理及装柱
2.4.1、处理
本实验采用的是DEAE-纤维素DE52是弱酸型阴离子交换剂,具体处理方法为:先将DE52阴离子交换剂干粉浸泡于蒸馏水中,去除杂质;再在0.5N的Hcl溶液中浸泡1h,再用无离子水或蒸馏水洗至pH4以上,并将其在抽滤中抽干;将抽干的离子交换剂浸在0.5N的
NaOH溶液中1h,再用无离子水或蒸馏水将其洗至中性。
2.4.2、装柱
将层析柱清洗干净垂直固定到层析架上,加1/3体积的无离子水,打开下出液口,水流畅通,即刻将小烧杯中装有适宜浓度的柱才,轻轻倒入层析柱中,凝胶自然慢慢沉降在层析柱底部;凝胶沉积至高度10cm处,停止装柱;夹上止液夹。
2.4.3、平衡
在柱层析上样前必须对层析柱进行平衡,将平衡缓冲液泵入到层析柱内,打开层析柱下端的出口,当下出口流出液的PH值与平衡缓冲液的PH值一致时(大于50ml平衡液),层析柱达到了平衡。在本实验中,用0.001M Tris-HCl缓冲液PH9.0(内含0.0001M EDTA),预先将DE-52柱进行平衡。
2.5、上样
平衡液50ml用于收集,收集30-40ml即可。然后装入透析袋,PEG2包埋,浓缩。收集浓缩液p4-x;
2.6、透析袋预处理
新的透析袋在沸水中煮沸10min.即可进行透析。
三、核酸酶活性的测定
将甲苯胺蓝核酸琼脂溶化后,倒入平板中,凝固后,用直径为2mm的打孔器打孔,将琼脂取出,将待检酶液10ul,滴入孔中,置于加有湿棉纱的湿盒内,在37℃培养4h,阳性反应在孔的周围会出现1mm以上的粉红圈,测量粉红圈的直径。
四、 考马斯亮蓝法测定蛋白质浓度
4.1、实验原理
考马斯亮蓝能与蛋白质的疏水微区相结合,这种结合具有高度敏感性。考马斯亮蓝G250的磷酸溶液呈棕红色,最大吸收峰在465nm。当它与蛋白质结合形成复合物时呈蓝色,其最大吸收峰改变为595nm,考马斯亮G250-蛋白质复合物的高消光效应导致了蛋白质定量测定的高度敏感度。在一定范围内,考马斯亮蓝 G250-蛋白质复合物呈色后,在595nm下,吸光度与蛋白质含量呈线性关系,故可用于蛋白质浓度的测定。
4.2、实验仪器及用品
实验试剂:(1)水;(2)标准蛋白液:牛血清蛋白(0.1mg/ml);(3)染液:考马斯亮蓝G250(0.01%),称取0.1g考马斯亮蓝G250 溶于50ml95%乙醇,再加入100ml浓磷酸,加蒸馏水定容到1000ml;(4)样品液:取牛血清白蛋白(0.1mg/ml)溶液,用0.9%NaCL稀释至一定浓度。
4.3、实验内容及步骤
4.3.1、标准曲线的绘制
4.3.2、取7支干净试管,按下表进行编号并加入试剂
试剂
1
2
3
4
5
6
7
标准蛋白液(ml)
0
0.1
0.2
0.4
0.6
0.8
0.8样液
S水(ml)
1.0
0.9
0.8
0.6
0.4
0.2
0.2
考马斯亮蓝染液(ml)
4.0
4.0
4.0
4.0
4.0
4.0
4.0
蛋白质浓度(ml)
0
10
20
40
60
80
未知
A595
0.075
0.106
0.214
0.350
0.463
0.299
4.3.3、数据记录及处理
根据标准溶液的吸光度,在坐标纸上绘制出浓度-吸光度曲线,测出未知液的吸光度后,在标准曲线上查出未知液的浓度。 五、蛋白质亚基分子量测定SDS-PAGE凝胶电泳
5.1目的
掌握SDS-PAGE凝胶电泳测定蛋白质亚基分子量的基本原理和操作方法
5. 2、 原理
SDS是一种阴离子去污剂,作为变性剂和助溶性试剂,能断裂分子内和分子间的氢键,使分子去折叠,破坏蛋白质分子的二级,三级结构;而强还原剂,如二硫苏糖醇,β-巯基乙醇能使半胱氨酸残基之间的二硫键断裂。因此,在样品和凝胶中加入SDS和还原剂后,蛋白质分子被解聚为组成它们的多肽链,解聚后的氨基酸侧链与SDS结合后,形成带负电的蛋白质-SDS胶束,所带电荷远远超过了蛋白质原有的电荷量,消除了不同分子间的电荷差异;同时,蛋白质-SDS聚合体的形状也基本相同,这就消除了在电泳过程中分子形状对迁移率的影响。
5. 3、试剂和器材
试剂:1低分子量标准蛋白质 2待测 蛋白质样品 3凝胶贮液:30克丙烯酰胺,0.8克甲叉双丙烯酰胺,溶于100ml蒸馏水中,过滤,于4℃暗处储藏,一个月内使用 4:1mol╱l,ph8.8tris-HCl缓冲液,tris12.1g溶于蒸馏水,用浓盐酸调至PH8.8,以蒸馏水定容至100ml 5:10%(w╱v)SDS 6:10%(w╱v)过硫酸铵溶液(当天配) 7:四甲基乙二胺(TEMED) 8:电极缓冲液PH8.3:Tris30.3g,甘氨酸144.2g,SDS10g,溶于蒸馏水并定容至1000ml,使用时稀释十倍 9:样品稀释液:SDS500mg,巯基乙醇1ml,甘油3ml,溴酚蓝4mg,1mol╱lTris-HCL(pH6.8),用蒸馏水溶解并定容至10ml,按每份1ml分装,可在4℃存放数周,或在-20℃保存数月。以此液制备样品时,样品若为液体,则加入与阳平等体积的原液混合即可。10 固定液:500ml乙醇,100ml冰醋酸,用蒸馏水定容至1000ml 11脱色液:250ml乙醇,80ml冰醋酸,用蒸馏水定容至1000ml 12染色液:0.29g考马斯亮蓝R-250溶解在250ml脱色液中
器材:微量进样针,电泳仪,电泳槽 5. 4操作步骤
5.4.1分离胶制备:
凝胶浓度12.5%,凝胶贮液12.5ml,Tris-HCLPH8.81mol╱L11.2ml,水8.7ml,10%SDS0.3ml,10%过硫酸胺0.1ml,TEMED20μL
将上述胶液配好,混匀后,迅速加入两块玻璃板间隙中,使胶液面与矮玻璃和高玻璃之间形成凹槽处处平齐,而后插入“加样梳”,在室温下放置1小时左右,分离胶即可完全凝集。凝聚后,慢慢取出“加样梳”,取出时应防止把加样孔弄破,取出“加样梳”后,在形成的加样孔中加入蒸馏水,冲洗未凝集的丙烯酰胺,倒出加样孔中的蒸馏水后,在加入已稀释的电极缓冲液。
5.4.2 样品制备:
标准蛋白质制备,待测蛋白样品制备:
液体待测样品,可取500μL,加入等体积的“2×样品稀释液”,混匀,在沸水浴中加热5min,取出,冷却至室温备用。若液体待测样品蛋白质浓度太稀可经浓缩后再制备。
5.4.3,点样
用微量进样针吸取上述蛋白质样品20μl分别加入到各个加样孔中,为了获得准确的结果,每个样品应做两次重复。
5.4.4,电泳
将电泳槽与电泳仪连结,在电泳槽中加入已经稀释的电极缓冲液,打开电源,选择合适电压,保持恒电压300v,进行电泳,直至样品中燃料迁移至离下端1cm处,停止。
5.4.5,固定,染色,脱色
将凝胶浸入考马斯亮蓝染色液中,置摇床上缓慢震荡30min以上(染色时间需要根据凝胶厚度适当调整)。取出凝胶在水中漂洗数次,再加入考马斯亮蓝脱色液,震荡。凝胶脱色至大致看清条带约需1h,完全脱色则需要更换脱色液2-3次,震荡达24h以上。凝胶脱色后可经过扫描、摄录等方法进行蛋白质定量检测。
六、结果分析及讨论
6.1、核酸酶活性的测定的结果分析
P1:粉红圈内直径6.4mm ,外直径19.6mm
P2:粉红圈内直径6.6mm,外直径19.8mm
p3:粉红圈内直径6.8mm,外直径20.00mm
p4:粉红圈内直径7.0mm,外直径22.00mm
6.2、考马斯亮蓝法测定蛋白质浓度的结果分析
试剂
1
2
3
4
5
6
7
标准蛋白液(ml)
0
0.1
0.2
0.4
0.6
0.8
0.8样液
蛋白质浓度(ml)
0
10
20
40
60
80
未知
A595
0.075
0.106
0.214
0.350
0.463
0.299
由上表可知0.8ml样液,即金黄色葡萄球菌核糖核酸酶的蛋白质的浓度为0.5712*0.299+0.0017=0.1725(ug每ml)。
6.3、讨论结果及注意事项
利用考马斯亮蓝法分析蛋白质必须要掌握好分光光度计的正确使用,重复测定吸光度时,比色杯一定要冲洗干净,制作蛋白标准曲线的时候,蛋白标准品最好是从低浓度到高浓度,防止误差。