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蛋白酶是一类可以催化蛋白质或肽类水解的酶。它与人类密切相关,涉及到生活的各个方面。可用于洗涤剂、制革、毛皮、蛋白水解物、酿酒、酱油,以及纺织、化妆品等的生产和生物材料的提取[1]。海洋生物蛋白酶由于其耐盐、耐碱等独特的性质,越来越受到市场的重视,其在食品、医药、洗涤剂等方面的应用前景更为广阔。目前,蛋白酶的纯化主要是以硫酸铵沉淀法、离子层析、凝胶过滤层析或几种方法联用为主,且纯度较低,快速得到高纯度酶制剂成为制约其高值化应用的技术瓶颈。本文以海洋细菌YS-80-122所产的金属蛋白酶MP为研究对象,以硼酸琼脂糖凝胶、苯甲脒琼脂糖凝胶为亲和材料亲和纯化金属蛋白酶MP,对纯化条件进行了优化,对纯化后的产品进行了纯度分析,并且对金属螯合仿生亲和纯化金属蛋白MP进行了初探。研究结果分述如下:硼酸琼脂糖凝胶柱纯化金属蛋白酶MP:采用硼酸琼脂糖凝胶柱(25 mm×16mm)亲和纯化金属蛋白酶MP,通过单因素试验及响应面试验得出硼酸琼脂糖凝胶柱的最佳纯化条件:酶液浓度在100 mg/m L,上样缓冲液为pH 8.6的甘氨酸-氢氧化钠,上样速度1 mL/min,洗脱缓冲液为pH 5.2的磷酸氢二钠-柠檬酸,洗脱速度2 m L/min,洗脱缓冲液加入75 mM的甘露醇。纯化后样品纯度达到98.8%,纯化倍数提高11倍。苯甲脒琼脂糖凝胶柱纯化金属蛋白酶MP:为筛选一种更加高效的亲和层析柱纯化金属蛋白酶MP,对精氨酸琼脂糖凝胶柱、赖氨酸琼脂糖凝胶柱、苯甲脒琼脂糖凝胶柱、胰蛋白酶琼脂糖凝胶柱4种用于蛋白酶亲和纯化的亲和层析柱(25 mm×7 mm)进行了筛选。经筛选得到苯甲脒琼脂糖凝胶柱对金属蛋白酶MP纯化效果较好,通过单因素试验及响应面试验得出苯甲脒琼脂糖凝胶柱亲和纯化金属蛋白酶MP的最佳条件为:酶液浓度在30 mg/mL,缓冲液体系为pH 8的Tris-HCl,上样速度1 mL/min,吸附离子浓度为100 mM,洗脱速度为1.5mL/min,洗脱离子浓度为0.8 M。金属蛋白酶MP经苯甲脒琼脂糖凝胶柱纯化后纯度高达99.9%,纯化倍数为42.5倍。金属螯合仿生亲和配基的筛选:以琼脂糖凝胶(Sepharose 6B)为载体,利用三种常用的螯合剂亚氨基二乙酸(IDA)、次氮基三乙酸(NTA)、三羧甲基乙二胺(TED),三种不同长度的连接臂,以及五种不同的金属离子(Zn2+、Cu2+、Co2+、Ni2+、Fe3+)进行组合,制备了45种金属螯合类仿生亲和配基库。通过对45种金属螯合材料的筛选,得到IDA-Cu2+、IDA-Zn2+、IDA-Co2+、NTA-Cu2+、NTA-Fe3+五种长链连接臂亲和材料(0.2 mL)对金属蛋白酶MP有纯化效果。其中IDA-Cu2+长链连接臂亲和材料所得纯化样品的纯度达94.6%,纯化倍数为19倍,可应用于金属蛋白酶MP的仿生亲和纯化。