胰蛋白酶的制備及活力的測(cè)定(2)
三、儀器
食品加工機(jī)和高速分散器;研缽;大玻璃漏斗;布氏漏斗;抽濾瓶;紗布;恒溫水浴;紫外分光光度計(jì);秒表;pH試紙。
操作方法
一、豬胰蛋白酶制備
(一)豬胰蛋白酶原的提取
豬胰臟1.0Kg(新鮮的或殺后立即冷藏的),除去脂肪和結(jié)締組織后,絞碎。
加入2倍體積預(yù)冷的乙酸酸化水(pH2.5)于10~15℃攪拌提取24小時(shí),四層紗
布過濾得乳白色濾液,用2.5M H2SO4調(diào)pH至2.5~3.0,放置3~4小時(shí)后用折迭濾紙過濾得黃色透明濾液(約1.5升)。
加入固體硫酸銨(予先研細(xì)),使溶液達(dá)0.75飽和度(每升濾液加492克)放置過
夜后抽濾(擠壓干),得豬胰蛋白酶原粗制品。
(二)胰蛋白酶原激活
向胰蛋白酶原粗制品濾餅分次加入10倍體積(按餅重計(jì))冷的蒸餾水,使濾餅溶
解,得胰蛋白酶原溶液。將研細(xì)的固體無水氯化鈣慢慢加入酶原溶液中(濾餅中硫酸銨的含量按餅重的四分之一計(jì)),使 Ca2+與SO42-結(jié)合后,邊加邊攪拌均勻,邊加邊攪拌,使溶液中最終仍含有0.1M CaCl2。
2.用5M NaOH調(diào)pH至8.0,加入極少量豬胰蛋白酶(約2-5mg)輕輕攪拌,于室溫下活化8~10小時(shí),(2~3小時(shí)取樣一次,并用0.001M HCl稀釋),測(cè)定酶活性增加的情況。
3.活化完成(比活約3500~4000BAEE單位)后,用2.5M H2SO4調(diào)pH至2.5~3.0,抽濾除去CaSO4沉淀。
(三)胰蛋白酶的分離
1.將已激活的胰蛋白酶溶液按242克/升加入細(xì)粉狀固體硫酸銨,使溶液達(dá)到0.4飽和度,放置數(shù)小時(shí)后,抽濾,棄去濾餅。
2.濾液按250克/升加入研細(xì)的硫酸銨,使溶液飽度達(dá)到0.75,放置數(shù)小時(shí),抽濾,棄去濾液。
(四)胰蛋白酶的結(jié)晶
1.將上述胰蛋白酶濾餅(粗胰蛋白酶)溶解后進(jìn)行結(jié)晶:按每克濾餅溶于1.0ml pH9.0 的0.4M硼酸緩沖液的量計(jì)加入緩沖液,小心攪拌溶解。
2.用2M NaOH調(diào)pH至8.0,注意要小心調(diào)節(jié),偏酸不易結(jié)晶,偏堿易失活,存放于冰箱。3.放置數(shù)小時(shí)后,應(yīng)出現(xiàn)大量絮狀物,溶液逐漸變稠呈膠態(tài),再加入總體積的1/4~1/5的pH8.0的0.2M硼酸緩沖液,使膠態(tài)分散,必要時(shí)加入少許胰蛋白酶晶體。
4.放置2~5天可得到大量胰蛋白酶結(jié)晶,待結(jié)晶析出完全時(shí),抽濾,母液回收。
(五)胰蛋白酶的重結(jié)晶
將第一次結(jié)晶的胰蛋白酶產(chǎn)物進(jìn)行重結(jié)晶:用約1倍的0.025M HCl,使上述結(jié)晶分散,加入約1.0~1.5倍體積的pH9.0
的0.8M硼酸緩沖液,至結(jié)晶酶全部溶解,取樣后,用2M
NaOH調(diào)溶液pH至8.0(準(zhǔn)確)(體積過大,很難結(jié)晶),冰箱放置1~2天,可將大量結(jié)晶抽濾得第二次結(jié)晶產(chǎn)物(母液回收),冰凍干燥后得重結(jié)晶的豬胰蛋白酶。
二、胰蛋白酶活性的測(cè)定
以苯甲酰L—精氨酸乙酯(英文縮寫為BAEE)為底物,用紫外吸收法進(jìn)行測(cè)定。苯甲酰L—精氨酸乙酯在波長
253nm下的紫外吸收遠(yuǎn)遠(yuǎn)弱于苯甲酰L—精氨酸(英文縮寫為BA)。在胰蛋白酶的催化下,隨著酯鍵的水解,苯甲酰L—精氨酸逐漸增多,反應(yīng)體系的紫外吸收宜隨之相應(yīng)增加。
取2個(gè)光程為1厘米的帶蓋石英比色杯,分別加入25℃予熱過的2.8ml底物溶液。向一只比色杯中加入0.2ml 0.001mol/L
HCl,作為空白,校正儀器的253nm處光吸收零點(diǎn)。再在另一比色杯中加入0.2ml待測(cè)酶液(用量一般為10微克結(jié)晶的胰蛋白酶),立即混勻并記時(shí),每半分鐘讀數(shù)一次,共讀3~4分鐘??刂艱A253/min
在0.05 ~ 0.100左右為宜。
繪制酶促反應(yīng)動(dòng)力學(xué)曲線,從曲線上求出反應(yīng)起始點(diǎn)吸光度隨時(shí)間的變化率(即初速度)DA253/min。
胰蛋白酶活力單位的定義規(guī)定為:以BAEE為底物反應(yīng)液pH8.0,25℃,反應(yīng)體積3.0ml,光徑1厘米的條件下,測(cè)定DA253,每分鐘使DA253增加0.001,反應(yīng)液中所加入的酶量為一BAEE單位。
胰蛋白酶溶液的活力單位(BAEE單位/ mL)=
胰蛋白酶比活力(BAEE單位 / mg )=
注意事項(xiàng)
(1)胰臟必需是剛屠宰的新鮮組織或立即低溫存放的,否則可能因組織自溶而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗。
(2)在室溫14~20℃條件下8~12小時(shí)可激活完全,激活時(shí)間過長,因酶本身自溶而會(huì)使比活降低,比活性達(dá)到 “3000~4000BAEE單位/mg蛋白”時(shí)即可停止激活。
(3)要想獲得胰蛋白酶結(jié)晶,在進(jìn)行結(jié)晶時(shí)應(yīng)十分細(xì)心地按規(guī)定條件操作,切勿粗心大意,前幾步的分離純化效果愈好,則培養(yǎng)結(jié)晶也較容易,因此每一步操作都要嚴(yán)格。酶蛋白溶液過稀難形成結(jié)晶,過濃則易形成無定形沉淀析出,因此,必需恰到好處,一般來說待結(jié)晶的溶液開始時(shí)應(yīng)略呈微渾濁狀態(tài)。
(4)過酸或過堿都會(huì)影響結(jié)晶的形成及酶活力變化,必須嚴(yán)格控制PH。
(5)第一次結(jié)晶時(shí),3~5天后仍然無結(jié)晶,應(yīng)檢查pH,必要時(shí)調(diào)整pH或接種,促使結(jié)晶形成。重結(jié)晶時(shí)間要短些。