實(shí)驗(yàn)?zāi)康?nbsp;
1、掌握聚酰胺薄膜層析技術(shù)的基本方法和應(yīng)用。 2、熟悉蛋白質(zhì)及肽的N末端氨基酸DNS分析法。
實(shí)驗(yàn)原理
熒光試劑二甲氨基萘磺酰氯(dansyl-Cl,簡(jiǎn)稱DNS-C1)在堿性條件下與氨基酸(肽或蛋白質(zhì))的氨基結(jié)合成帶有熒光的DNS-氨基酸(DNS-肽或DNS-蛋白質(zhì)),DNS-蛋白質(zhì)再經(jīng)酸水解可釋放出DNS-氨基酸。
DNS-C1能與所有的氨基酸生成具熒光的衍生物,其中賴氨酸、組氨酸、酪氨酸、天冬酰胺等氨基酸可生成雙DNS-氨基酸衍生物。這些衍生物相當(dāng)穩(wěn)定,可用于蛋白質(zhì)的氨基酸組成的微量分析,靈敏度可達(dá)10-10~10-9mol水平,比茚三酮法高10倍以上,比過去常用的FDNB法高100倍。將Edman法和DNS法結(jié)合起來(lái)(稱為Edman-DNS法)應(yīng)用于蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的序列分析上作,可以提高Edman法的靈敏度及其分析速度。DNS-氨基酸衍生物在6mol/L鹽酸中105℃水解22小時(shí),除DNS-色氨酸全部被破壞,DNS-脯氨酸(77%),絲氨酸(35%),甘氨酸(18%),丙氨酸(7%)部分被破壞外,其余DNS-氨基酸很少破壞。故DNS法可用于蛋白質(zhì)和肽的氨基酸組成N末端分析。
DNS-C1與蛋白質(zhì)的側(cè)鏈基團(tuán)巰基、咪唑基、ε-氨基和酚羥基反應(yīng),前兩者在酸堿條件下均不穩(wěn)定,酸水解時(shí)完全破壞;DNS-ε-賴氨酸和DNS-O-酪氨酸較穩(wěn)定,同時(shí)還有DNS-雙-賴氨酸和DNS-雙-酪氨酸生成,層層后在層析圖譜的位點(diǎn)上,都與DNS-α-氨基酸有區(qū)別。
聚酰胺是—類化學(xué)纖維原料,即錦綸(又稱尼龍)。由己二酸與己二胺聚合而成的稱錦綸66 。因?yàn)樵谶@類物質(zhì)分子中都含有大量酰胺基團(tuán),故統(tǒng)稱聚酰胺。它對(duì)很多極性物質(zhì)有吸附作用,這是由于聚酰胺的一C=O及>NH基能與被分離物質(zhì)之間形成氫鍵。如酚類(包括黃酮類、鞣質(zhì)等)和酸類<如核苷酸、氨基酸等)是以其羥基與酰胺鍵的羰基形成氫鍵;硝基化合物和醌類等物質(zhì)與酰胺鍵的氨基形成氫鍵。被分離物質(zhì)形成氫鍵能力的強(qiáng)弱,確定吸附能力的差異。在層析過程中,層層溶劑與被分離物質(zhì)在聚酰胺表面競(jìng)相形成氫鍵。因此選擇適當(dāng)?shù)恼箤尤軇?,使被分離物質(zhì)在溶劑與聚酰胺表面之間的分配系數(shù)能有較大差異,經(jīng)過吸附與解吸的展層過程,可以一一分離。
實(shí)驗(yàn)器材及試劑
器材:聚酰胺薄膜(7cm×7cm)、小鐘罩、吹風(fēng)機(jī)、小離心管、毛細(xì)管、紫外分析儀、小培養(yǎng)皿、移液槍
試劑:pH9.9 的標(biāo)準(zhǔn)賴氨酸、丙氨酸、苯丙氨基酸,混合氨基酸;展層液(以甲酸:水==1.5:100配制)
操作方法
1、DNS-Cl標(biāo)記PH9.9的標(biāo)準(zhǔn)氨基酸
取4個(gè)小離心管,分別加入三種標(biāo)準(zhǔn)氨基酸以及混合氨基酸各30微升,在各加入30微升DNS-Cl丙酮溶液,充分混合。然后將4個(gè)離心管在37度水浴中保溫1h。 2、點(diǎn)樣
在距邊0.5cm處畫一基線,在上面每隔1.5 cm畫—點(diǎn)作為點(diǎn)樣位置。用毛細(xì)管取樣,點(diǎn)在聚酰胺薄膜點(diǎn)樣位置上,點(diǎn)樣直徑不得超過2mm,若需要多次點(diǎn)樣時(shí),應(yīng)當(dāng)將**次樣品點(diǎn)吹干后,再點(diǎn)第二次。 3、展層
將點(diǎn)完樣的聚酰胺薄片光滑面向外,聚酰胺面向內(nèi),箍以線圈或膠片圈(將舊的35 mm照相底片在1 mol/L氫氧化鈉溶液中煮沸4小時(shí),然后用水沖洗干凈,做成小箍即可用)。展層容器用小干燥器或小鐘罩,內(nèi)放一小培養(yǎng)皿,倒入5-10 mL展層溶劑進(jìn)行展層,以溶劑前沿走到距邊約0.5cm為度(約10~20分鐘),取出薄片,然后用吹風(fēng)機(jī)吹干。 4、透射
將聚酰胺薄膜**于紫外分析儀中,觀察熒光斑點(diǎn)。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果
實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖譜(鉛筆勾線)(從左到右依次為丙氨酸、賴氨酸、苯丙氨酸、混合樣品)
注意事項(xiàng)
1、水浴時(shí)檢查水浴鍋是否漏水,若漏水應(yīng)及時(shí)處理。2、向離心管中加入氨基酸時(shí)要做好標(biāo)記,以免弄混。
3、實(shí)驗(yàn)中要保護(hù)好聚酰胺薄膜,拿的時(shí)候要拿光滑面,粗糙一面不得沾水污染,也不得有劃痕,否則會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
4、點(diǎn)樣時(shí)注意毛細(xì)管的內(nèi)徑,若是1mm則點(diǎn)樣一次,若是0.7或0.8mm則點(diǎn)樣2到3次。
5、每次點(diǎn)完樣要用電吹風(fēng)的冷風(fēng)吹干。 6、點(diǎn)樣的直徑**好不要超過2mm。
7、展層時(shí)注意展層液液面不能高過點(diǎn)樣處,否則樣品會(huì)溶于展層液。薄膜在展層液中應(yīng)保持直立,不可卷曲成漏斗狀,否則會(huì)使樣品路徑不平行,影響準(zhǔn)確性。 8、圈畫斑點(diǎn)時(shí)要戴手套,隔著玻璃觀察,防止紫外線傷害。
分析討論
1、水浴時(shí)要確保離心管與架子卡死,否則會(huì)使離心管漂在水面上,影響水浴效果。離心管的蓋子也要蓋好。
2、點(diǎn)樣時(shí)毛細(xì)管碰一下薄膜即可,若接觸時(shí)間過長(zhǎng)會(huì)使點(diǎn)樣的直徑過大。點(diǎn)樣間的間距控制在1到1.5cm,太近可能會(huì)有樣品重疊。點(diǎn)樣應(yīng)處于一條線上,該線距離膜端0.5cm左右。點(diǎn)樣前可用鉛筆畫一條直線,畫線時(shí)力度不可過重,否則影響實(shí)驗(yàn)。點(diǎn)樣的力度也要控制好,不可用力過猛。
3、展層時(shí)薄膜用橡皮筋束縛成半圓狀立于裝有展層液的平皿中。建議使用兩個(gè)橡皮筋捆綁,否則容易使薄膜卷曲變形。用棉線綁薄膜更好,因?yàn)橄鹌そ羁赡軙?huì)帶有某些有機(jī)物,產(chǎn)生多余的斑點(diǎn)。 #p#分頁(yè)標(biāo)題#e#
4、當(dāng)DNS-Cl過多時(shí)會(huì)產(chǎn)生DNS-NH2,后者在紫外照射下顯示藍(lán)色熒光。所以薄膜中間會(huì)有四個(gè)藍(lán)色熒光。而賴氨酸與DNS-Cl反應(yīng)生成DNS-ε-賴氨酸的同時(shí)也生成了DNS-雙-賴氨酸,所以賴氨酸的條帶有兩個(gè)黃綠色熒光斑點(diǎn),一個(gè)為點(diǎn)狀,另一個(gè)呈月牙形。
5、樣品中有兩個(gè)斑點(diǎn),分別與丙氨酸、苯丙氨酸等高,說(shuō)明樣品中含有丙氨酸和苯丙氨酸兩種氨基酸,而不含有賴氨酸。
6、在圈畫斑點(diǎn)時(shí)要戴手套,用鉛筆輕輕畫線,否則很容易刺破薄膜。