LOWRY法和考馬斯亮藍法測定植物可溶性蛋白含量對比
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植物 體內的可溶性蛋白質大多數是參與各種代謝的酶類,測其含量是了解植物體總代謝的一個重要指標。在研究每一種酶的作用時,常以比活(酶活力單位/mg蛋白)表示酶活力大小及酶制劑純度。因此,測定植物體內可溶性蛋白質是研究酶活的一個重要項目。常用測定方法有Lowry法和考馬斯亮藍G-250染料結合法。本實驗將分別介紹這兩種方法。
一、考馬斯亮藍法
【原理】
考馬斯亮藍G-250測定蛋白質含量屬于染料結合法的一種。考馬斯亮藍G-250在游離態下呈紅色,當它與蛋白質的疏水區結合后變為青色,前者最大光吸收在 465nm,后者在595nm。在一定蛋白質濃度范圍內(0~100μg/ml),蛋白質-色素結合物在595nm波長下的光吸收與蛋白質含量成正比。故可用于蛋白質的定量測定。蛋白質與考馬斯亮藍G-250結合在2min左右的時間內達到平衡,完成反應十分迅速,其結合物在室溫下1h內保持穩定。該反應非常靈敏,可測微克級蛋白質含量,所以是一種比較好的蛋白質定量法。
【儀器與用具】
分光光度計 ,10ml量筒1支;研體;10ml容量瓶1支;1ml刻度吸管3支;10ml具塞刻度試管14支。
【試劑】
(1)牛血清白蛋白 配成1000μg/ml和100μg/ml;
(2)考馬斯亮藍G-250:稱取100mg考馬斯亮藍G-250溶于50ml 90%乙醇中,加入85%(W/V)磷酸100ml,最后用蒸餾水定容至1000ml。此溶液在常溫下可放置一個月;
(3)90%乙醇;(4)磷酸(85%,W/V)。
【方法】
1.標準曲線的繪制
(1)0~100μg/ml標準曲線的制作 取6支試管,按表28-1數據配制0~100μg/ml血清白蛋白液各1ml。準確吸取所配各管溶液0.1ml,分別放入10ml具塞試管中,加入5ml 考馬斯亮藍G-250試劑,蓋塞,反轉混合數次,放置2min后,在595nm下比色,繪制標準曲線。
表28-1 配制0~100μg/ml血清白蛋白液
管&NBS p; 號 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
100μg/ml牛血清蛋白 量(ml) 蒸餾水量(ml) 蛋白質含量(mg) | 0 1.0 0 | 0.2 0.8 0.02 | 0.4 0.6 0.04 | 0.6 0.4 0.06 | 0.8 0.2 0.08 | 1.0 0 0.10 &NBS p; |
(2)0~1000μg/ml標準曲線的制作 另取6支試管,按表28-2數據配制0~1000μg/ml牛血清白蛋白溶液各1ml。與步驟(1)操作相同,繪出0~1000μg/ml的標準曲線。
表28-2 配制0~1000μg/ml血清蛋白血液
管????? 號 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
1000μg/ml牛血清白蛋白(ml) 蒸餾水量(ml) 蛋白質含量(mg) | 0 1.0 0 | 0.2 0.8 0.2 | 0.4 0.6 0.4 | 0.6 0.4 0.6 | 0.8 0.2 0.8 | 1.0 0 1.0 |
2.樣品提取液中蛋白質濃度的測定 吸取樣品提取液0.1ml(樣品提取見各酶活測定),放入具塞刻度試管中(設兩個重復管),加入5ml考馬斯亮藍G-250試劑,充分混合,放置2min后在595nm下比色,記錄吸光度值,通過標準曲線查得蛋白質含量。
3.結果計算
樣品蛋白質含量(mg/g鮮重)=
式中 C-查標準曲線所得每管蛋白質含量(mg);
V-提取液總體積(ml);
a-測定所取提取液體積(ml);
W-取樣量(g)。
二、LOWRY法
【原理】
Lowry法是雙縮脲法和福林酚法的結合與發展,其原理是:蛋白質溶液用堿性銅溶液處理,形成銅-蛋白質的絡合鹽,再加入酚試劑后,除使肽鏈中酪氨酸、色氨酸和半胱氨酸等顯色外,還使雙縮脲法中肽鍵、堿性銅的顯色效果更強烈。因此,Lowry法的顯色效果比單獨使用酚試劑強烈3~15倍,為雙縮脲法100 倍。由于肽鍵顯色效果增強,從而減小了因蛋白質種類引起的偏差。
Lowry法的試劑由兩部分組成,試劑甲相當于雙縮脲試劑(堿性銅溶液),可與蛋白質中的肽鍵起顯色反應;試劑乙為磷鎢酸和磷鉬酸混合液,在堿性條件下極不穩定,易被酚類化合物還原生成鉬藍和鎢藍混合物而呈藍色反應,因此蛋白質的酪氨酸和胱氨酸等可顯色,顏色深淺與蛋白質含量成正比。
【儀器與用具】
試管若干;刻度吸管0.5ml,1ml,10ml;定量加樣器;圓底燒瓶;冷凝管一套(帶橡膠管);微量滴定管;小燒杯;微量進樣器50μl;分光光度計。
【試劑】
Na2WO4·2H2O;Na2MoO4·2H2O;85% H3PO4;濃HCl;Li2SO4·H2O;溴水;酚酞指示劑;Na2CO3;NaOH;CuSO4·5H2O;酒石酸鉀鈉;
牛血清白蛋白:用水配成250mg/ml。
【方法】
1.酚試劑的制備
(1)取Na2WO4·2H2O 100g,Na2MoO4·2H2O 25g 及蒸餾水700ml于1500ml的圓底燒瓶中,之后加入85% H3PO4 50ml,濃HCl 100ml。安上回流冷卻裝置(使用磨口接頭。用軟木塞或橡皮塞時,必須用錫泊包起來),使其慢慢沸騰10h。冷卻后加入Li2SO4·H2O 150g,水50ml,濃HCl 100ml安上回流冷卻裝置,開口加熱煮沸15min,以逐出過量的溴。冷卻后稀釋至100ml,并過濾入棕色瓶中,密閉于冰箱中保存。
使用時用標準NaOH溶液滴定,以酚酞為指示劑。滴定終點由藍變灰。滴定后算出酸濃度,用時適量稀釋,使最后濃度為1mol/L H+,此為Folin-酚試劑乙液。
(2)首先配制①4% Na2CO3溶液;②0.2mol/L NaOH溶液;③1% CuSO4溶液;④2%酒后石酸鉀鈉溶液;使用前①與②等體積混合配成Na2CO3-NaOH溶液;將③與④等體積混合配成硫酸銅一酒石酸鉀鈉溶液。然后將這兩個溶液按50︰1混合;配成Folin-酚試劑甲液。此試劑只能用一天。
2.標準曲線的繪制
(1)取7只試管編號,分別加0ml,0.1ml,0.2ml,0.4ml,O.6ml,0.8ml,1.0ml標準蛋白質溶液,用水補到1ml,便成為每管含蛋白為0mg,25mg,50mg,100mg,150mg,200mg,250mg標準系列(必要時可做重復)。
(2)加5ml試劑甲,混勻,于30℃放置10min。
(3)噴射加入0.5ml試劑乙,立即振蕩混勻,在30℃下保溫30min。
(4)準確到30分后,以不加標準蛋白的管為空白,在500nm波長下比色測定吸光度值。
(5)以蛋白濃度為橫坐標,吸光度值為縱坐標,繪制標準曲線。
3.樣品測定
(1)取50μl樣液加入試管中,(樣液提取一般按0.1g鮮樣/ml比例,提取方法見各酶活測定)加蒸餾水補至1ml,然后重復步驟2的(2),(3),(4),以空白為參比,測吸光度值。
(2)根據吸光度值,查標準曲線求得蛋白質含量。
4.結果計算
蛋白質含量(mg/g鮮重)=
式中 C-查標準曲線得樣品測定管中蛋白質含量(mg);
V-提取液總量(ml);
a-測定時取樣液量(ml);
W-取樣量(g)。
【注意事項】
1.Folin試劑乙只在酸性條件穩定,故當其加到堿性的銅-蛋白質溶液中時,必須立即混勻,以便在磷鉬酸-磷鎢酸試劑被破壞前,還原反應即能發生。
2.為了保證反應進行完全,反應在25~30℃水浴中進行,反應30min后準時比色。
3.還原物質干擾本實驗。
【方法評述】
上述兩種方法均是靈敏度為微克級的高靈敏度定量測定蛋白質方法,前者穩定,后者簡便;二者均優于現有的其它方法。二者的缺點是:Lowry法受植物體內存在的酚類物質干擾;考馬斯亮藍法在蛋白質含量很高時線性關系稍偏低,且不同蛋白質與色素結合狀況有差異。