适当的溶解方法是多肽实验成功的重要因素。不恰当的溶解会导致多肽的损失和实验的失败。然而,寻找理想的溶解方法有时相当具有挑战性。以下是 MOL Changes 两个技术小组提出的溶解方法。 方法
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多肽溶解的主要问题是二级结构的形成。
虽然疏水性肽链二级结构的形成比较明显,但除了最短的肽链外,几乎所有肽链都会出现这种现象,与极性无关。因此,溶解多肽的首要原则是使用无菌蒸馏水或去离子水(如果条件允许,也可使用无氧水)。
多肽溶液可能会被细菌降解。为避免这种现象,应将多肽溶解在无菌蒸馏水中,或用孔径为 0.45 或 0.2 μm 的滤膜过滤,以达到消毒目的。含有 Cys、Met 和 Trp 的多肽特别容易氧化,因此应在无氧水中溶解。无氧水可通过注入惰性气体(氮气、氦气和氩气)减压脱气获得。
如果多肽不溶于纯水,超声波处理可帮助分解颗粒,增加溶解度。注意:超声波处理会导致溶液加热和多肽降解。
如果肽含有多个碱性氨基酸,可使用 1~10% 乙酸水溶液;对于疏水性很强的肽,可使用 50% 乙酸水溶液。
如果多肽含有大量酸性氨基酸,可将其溶解在 1 比 10% 的氨溶液或挥发性碱性缓冲液(如醋酸吗啡乙酯或碳酸氢盐)中。在层析之前必须调节 pH 值。
如果要将多肽装入色谱柱,有机溶剂的用量必须非常少,否则会严重影响保留时间。
如果多肽因含有芳香烃侧链(如 Val、Leu、Met、Phe、Tyr、Ala 等)而高度疏水,或者是中性肽,则使用 DMF 或 DMSO 等膜变性剂有助于溶解多肽:
a.高浓度膜变性剂通过破坏多肽的二级结构来帮助溶解多肽。
b.膜变性剂适用于制备多肽分析溶液,但可能会干扰对其生物活性的研究。
c.DMF 是最好的变性剂(最高浓度可达 30%),滴加至肽溶解为止。
d.在反相色谱法中,DMF 将与洗脱液的前峰一起流出。根据进样量的不同,峰值可能会很高。大量 DMF 洗脱后,大多数肽可在几分钟内洗脱。如果肽链较小,过早洗脱,则肽的量会减少。
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如何区分氨基酸是中性、酸性还是碱性,并计算溶解方法:
将多肽序列中的每个酸性氨基酸,包括天冬氨酸 Asp(D)、谷氨酸 Glu(E)和 C 端羧基-COOH 赋值为-1;每个碱性氨基酸,包括精氨酸 Arg(R)、赖氨酸 Lys(K)、组氨酸 His(H)和 N 端氨基-NH2 赋值为+1;中性氨基酸为 0。在此基础上,计算出整个多肽的数值,分数为正 分数为负的多肽称为碱性多肽,分数为负的多肽称为酸性多肽,分数为零的多肽称为中性多肽。
2.如果是碱性多肽,先试着用水溶解;如果不能溶解,试着用 10% - 30% 乙酸溶解;如果多肽仍不溶解,试着用纯醋酸和三氟乙酸 TFA(<50 μl)溶解,然后将多肽溶液稀释到所需浓度。
3.如果是酸性多肽,尽量先用水溶解;如果不能用水溶解,尽量用 13% 氨水 (v/v)溶解,并将多肽溶液稀释到所需浓度。如果多肽序列中含有半胱氨酸 Cys (C),则无法在碱性溶液中溶解。请尝试以下方法。
4.中性肽通常用有机溶剂溶解。首先尽量用乙腈(acetonitrile),或甲醇(methanol)或异丙醇(isopropanol)溶解;对于疏水性很强的多肽,先用少量二甲基亚砜(DMSO)溶解,再用水稀释到要求的浓度;如果多肽序列中含有半胱氨酸Cys(C),则用二甲基甲酰胺(DMF)或N-甲基吡咯烷酮(NMP)溶解。对于易聚集的多肽,先加入 6M guanidine-HCl 或 8M 脲(尿素)使其溶解,然后稀释至所需浓度。
说明:
1.为了便于储存和后续使用,建议将多肽溶解到约 1-2 毫克/毫升的浓度。
2.普通多肽冻干粉可在 -20°C 下保存一年以上。对于溶解的多肽,建议等分后在-20℃下保存;如果多肽序列中含有蛋氨酸Met(M)、半胱氨酸Acid Cys(C)或酪氨酸Tyr(Y),建议在无氧环境下保存,以防氧化。
附上氨基酸列表:
1.中性氨基酸:甘氨酸、丙氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、半胱氨酸、蛋氨酸、苏氨酸、丝氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸、脯氨酸、天冬酰胺和谷氨酰胺
F特点 这种氨基酸分子只含有一个氨基和一个羧基
2.酸性氨基酸:谷氨酸、天冬氨酸
特点这种氨基酸分子含有一个氨基和两个羧基
3.基本氨基酸:赖氨酸、精氨酸、组氨酸
特点这类氨基酸的分子中含有一个二氨基羧基;组氨酸具有一个氮环,呈弱碱性,也是一种碱性氨基酸。