一、实验目的
学习和掌握醇脱氢酶提纯的原理和方法。
二、实验原理
以酵母为原料,利用热变性、有机溶剂沉淀蛋白质等方法,提取具有一定纯度的醇脱氢酶。在提纯过程中,每经一步提纯处理,都需测定酶蛋白质含量和活力,并计算得比活力①。惟有比活力提高了,才证明所用提纯措施有效,酶制剂的纯度提高了。
醇脱氢酶的辅酶NAD②,它能催化乙醇脱氢变成乙醛,脱下的氢则使NAD+还原。
当有过量醇存在时,NAD+被还原的速度与酶活力成正比,酶活力愈高,单位时间产生的NADH愈多。NADH对nm紫外线有较强吸收,NAD+无此能力,因此可用测定Anm的方法测得反应体系中NADH含量,从而得知酶活力的大小。
本实验Folin-酚试剂法测定蛋白质含量
三、实验器材
1.干酵母粉:将鲜酵母分散成小块,放在搪瓷盘吹干。干燥后,研磨成粉末(80目)
2.烧杯ml(×1)、ml(×2)
3.吸管0.10ml(×3)、0.5Oml(×3)、1.Oml(×3)、2.Oml(×2)、5.0ml(×2)。
4.量筒Oml(×1),ml(×1)
5.容量瓶ml(×1),ml(×1)
6.试管1.5cm×15cm(×5)
7.水浴锅
8.电子天平
9.离心机(r/min)
10.型分光光度计
11.UV-9型紫外可见分光光度计
四、实验试剂
1.3mol/L乙醇溶液:量取无水乙醇(比重0.,相对分子质量:46.07).6ml,加蒸馏水稀释Oml。
2.0.06mol/L焦磷酸纳溶液(pH8.5):称取焦磷酸纳(Na4P·1OH20)22.56g,溶于蒸馏水,稀释至0ml。
3.0.mol/LNAD溶液:称取NAD0.g(NAD相对分子质量:.44)溶于蒸馏水并稀释至0ml。
4.0.01mol/L磷酸氢二钾溶液:溶1.74gK2HPO4于蒸馏水并稀释至Oml
5.丙酮(A.R.)
6.0.mol/L磷酸氢二钠溶液:溶9.37gNa2HPO4于蒸馏水并稀释至0ml
五、操作
1.酵母醇脱氢酶的提纯
(1)粗提
置20g干酵母粉于ml烧杯中,加0.mol/LNa2HPO4溶液80ml,37℃水浴锅保温2h,不断搅拌。再于室温提取3h,离心20min(r/min),取上清液2ml,测定蛋白质含量及酶活力,其余上清液量得体积后,倾于ml烧杯中。
(2)热变性沉淀杂蛋白
将上清液55℃保温15~20min,不断慢速搅拌。保温毕,立即置冷水中冷却,离心20min(r/min)。吸取上清液2ml,测蛋白质含量及酶活力。其余上清液量得体积后,倾于烧杯中。
(3)有机溶剂沉淀杂蛋白
将上清液置盐冰浴中降温至-2℃以下,按ml上清液加50ml丙酮的比例,加入预先冷至-2℃以下的丙酮,边加边搅。加毕,放置片刻,低温离心(0℃,r/min)。吸取上清液2ml,测蛋白质含量及酶活力。其余上清液量得体积,倾入已置于盐冰浴的烧杯中。
(4)有机溶剂沉淀酶蛋白
按ml上清液加55ml丙酮的比例,逐滴加入冰冷之丙酮,使溶液保持-2℃以下。待沉淀完全后,低温离心15min(0℃,Or/min)。弃去上清液,沉淀溶于少量蒸馏水,转移至透析袋内,对冷水透析3h(在冰箱中进行)。离心除去沉淀,上清液即为达到一定纯度的醇脱氢酶制剂(此制剂已无NAD)。
2.蛋白质浓度的测定
吸取1、2、3步骤所取的样液及最后制得的酶制剂0.5ml,用蒸馏水稀释25~50倍,将5支干试管编以0、1、2、3、4号。0号管作空白试验,加入1.0ml蒸馏水,其余4管分别加入已稀释的样液或酶制剂1.0ml,各管均加Folin-酚试剂A4.0ml,室温放置10min,再加Folin-酚试剂B0.5ml,摇匀,30min后,比色测定各管Anm,求得各样液及酶制剂的蛋白质浓度。
3.酶活力测定
样液及酶制剂均需用0.01mol/LK2HPO4溶液稀释,稀释倍数如下:V(粗提取液):V(K2HPO4)=1:4;
V(热变性去杂蛋白样液):V(K2HPO4)=1:9;
V(有机溶剂去杂蛋白样液):V(K2HPO4)=1:9;
V(酶制剂):V(K2HPO4)=1:9
吸取0.06mol/L焦磷酸钠溶液0.5ml、3mol/L乙醇溶液0.1ml、0.mol/LNAD溶液0.1ml、蒸馏水2.2ml置于石英比色杯中(容量4ml),加入已稀释的样液或酶制剂1ml,立即混匀,测定Anm,以后每隔15s测1次,直至Anm不变,记下反应时间和Am读数。
于另一石英比色杯中,以蒸馏水代替底物,作空白试验。每分钟Am增加0.为1活力。
C=A×B,E=A×D,F=D/B.
4.结果
将测得数据或计算结果填入表。提纯酶时,常用此表,它反映了所采用的每一提纯步骤的效果。
醇脱氢酶的提纯
①本实验比活力=活力单位数/mg蛋白质。
②以NAD为辅酶的醇脱氢酶,它只作用于一级醇、二级醇和半缩醛脱氢,动物醇脱氢酶还能催化环一级醇脱氢、酵母醇脱氢酶无此活性。另有以NADP为辅酶的醇脱氧酶,它只作用于一级醇。
六、思考题
1.简述酵母醇脱氢酶从酵母细胞释放的原理。
2.丙酮沉淀蛋白质的原理。
3.酵母脱氢酶提纯使用了哪些分离纯化方法?
赞赏