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蛋白質，你知多少,？

安東帕 2020-03-27 | 閱讀：1932

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蛋白質圖示

沒有蛋白質就沒有生命

可見,，蛋白質對人體的重要性。

蛋白質是組成人體一切細胞,、組織的重要成分,，

機體所有重要的組成部分都需要有蛋白質的參與。

一般說,，蛋白質約占人體全部質量的18%,，

最重要的還是其與生命現(xiàn)象有關。

成人每天的蛋白質代謝情況

人體每天需要從食物中攝取正常值的蛋白質,，

維持身體正常機制的運行,。

蛋白質最常在體液或等滲緩沖液中再懸浮。然而,，在這種高導電性溶劑上用電泳光散射（ELS）測量zeta電位可能會導致產生過量熱量,，進而造成樣品降解和電極損傷。本文中,，我們使用穩(wěn)定且可重復使用的Univette樣品池和Litesizer?500來測量溶解在等滲緩沖液中的標準蛋白溶菌酶的zeta電位,。由于cmPALS專利技術和蛋白模式，該模式可以使測量過程短暫中斷,，使樣品冷卻下來,，能夠在不造成電極損傷的情況下獲得高重復性的zeta電位測量結果。

簡介

Zeta電位與粒子間斥力有關,，通常表征粒子懸浮液特性必需測量zeta電位,。雖然很多物質可以溶解或分散在去離子水中，但有些粒子需要分散在高導電性的溶劑中才能保持其結構,，不會降解,。這在生物樣品中尤其常見，因為蛋白質,、生物醫(yī)學聚合物和細胞必須溶解在緩沖液或等滲緩沖液中,。

利用電泳光散射（ELS）來測量zeta電位，這意味著在樣品上應用了電場,。這種測量技術的常見弊端是所謂的焦耳熱,，即電流通過導體(樣品)會產生熱量,。樣品的電導率越高，產生的熱量越多,，這可能會導致樣品降解和電極損傷,。這個問題對于生物樣品來說更為嚴重，因為生物樣品需要高導電性的溶劑,，并且對熱解非常敏感,。

因此，對于這樣的樣品,，關鍵是要保持盡可能低的電流,，并使用盡可能短的測試時間。Anton Paar的Litesizer?500,，獨有的cmPALS專利技術可以在較低的電壓和較短的測量時間內實現(xiàn)穩(wěn)定靈敏的zeta電位測量,，從而降低敏感樣品的應力。此外,，用戶可以激活一個稱為“蛋白模式”的軟件功能,，它會在測量zeta電位時引入短暫的中斷，從而使樣品冷卻下來,。

Univette是一種可重復使用的樣品池,，可用于在高導電性或有機溶劑中測量zeta電位,，它足夠堅固,，可以承受這種條件，并且不會造成電極損傷,。

本文我們演示了Litesizer?500和Univette的聯(lián)用性能,，即使用Kalliope?的蛋白模式來測量標準蛋白溶菌酶在高導電性溶劑中的zeta電位。

實驗方法

用卵清蛋白（Sigma-Aldrich）制備了兩種不同的溶菌酶溶液：

0.1 mg/mL,，溶于10 mM BisTris 緩沖液（Carl Roth）和50 mM NaCl （J.T. Baker） 1：1的混合物中,。
1.0 mg/mL，溶于磷酸鹽緩沖液（PBS,，Sigma-Aldrich）中,。

向Univette石英樣品池中加入900 μL樣品。第一次測量的平衡時間設置為2分鐘,，連續(xù)測量30秒,。每個溶液測試3個獨立樣本，每個樣本重復4次,，共測試12次,。表1總結了測量的輸入參數。

樣品濃度	0.1 mg/ml	1 mg/ml
溶劑	10mMBisTris 50mMNaCl (BisTris/NaCl) 1:1 混合溶液	磷酸緩沖液(PBS)
電壓	5V	3V
運行次數	20	20
重復次數	4	4
蛋白模式	是	是

表1：實驗設置

Kalliope?軟件中的蛋白模式允許樣品在運行時冷卻,，從而減少焦耳熱的影響,。

結果與討論

在BisTris/NaCl中制備的0.1 mg/mL樣品的平均電導率為6 mS/cm,，zeta電位為自動測量模式（表2）。該溶液的平均zeta電位為12 mV,，如表2所示,，如圖1所示。12次測量的相對標準偏差低于5%,。

樣品編號	平均Zeta 電位[mV]	相對標準偏差[%]	電導率[mS/cm]
1	12.3	3.64	6.069
2	12.1	6.09	6.039
3	12.0	4.38	6.024
1-3	12.1	4.57	6.044

表2：0.1 mg/mL溶菌酶在BisTris/NaCl中溶解的3個樣品的Zeta電位結果,。每個值代表4個測量值的平均值

圖1：0.1 mg/mL溶菌酶在BisTris/NaCl中的zeta電位分布圖

PBS配制的1 mg /mL溶液的zeta電位值為9 mV，如表3所示,，如圖2所示,。然而，該溶液的平均電導率明顯高于BisTris/NaCl （29.4 mS/cm vs. 6 mS/cm）,。

盡管如此,，測量值間的相對標準偏差是令人滿意的，平均值為7.2%（表3）,，遠遠低于ISO標準設定的最大可接受重復性10%,，這表明ELS不會導致樣品顯著的降解。

經過12次測量后對Univette的鈀電極進行目測檢查,，也表明這些電極沒有受到任何可見的損傷（未顯示）,。

樣品編號	平均Zeta 電位[mV]	相對標準偏差[%]	電導率[mS/cm]
1	9.5	5.8	30.78
2	8.8	4.4	28.92
3	8.8	9.44	28.50
1-3	9.0	7.19	29.40

表3：溶解于PBS的3個溶菌酶樣品的Zeta電位結果。每個值為4個測量值的平均值

圖2：PBS中1mg /mL溶菌酶的zeta電位分布圖

結論

從實驗中,，證明了在高導電性溶劑中使用Litesizer?500和Univette可以實現(xiàn)蛋白質的高重復性zeta電位測量,。cmPALS專利技術可以在較低的電壓和較短的測量時間內測量zeta電位，大大降低了施加在樣品上的應力,。這使得即使在低濃度（0.1 mg/ml）和高導電性蛋白樣品中也可以進行ELS測量,。此外，Kalliope?的專用蛋白模式在ELS測試期間限制了焦耳熱,，進一步有助于樣品和樣品池的保存,。