本文详细描述了从酵母中纯化谷胱甘肽S-转移酶(GST)融合蛋白的实验步骤。GST融合蛋白纯化是一种常用的蛋白质纯化技术,利用GST标签与谷胱甘肽琼脂糖珠的特异性结合,实现目标蛋白的高效纯化。酵母系统因其真核表达环境,常用于表达需要翻译后修饰的蛋白。
实验步骤
1. 培养:在5 ml过夜培养的酵母菌液中,接种50 ml新鲜培养基,30°C振荡培养至OD600为0.8-1.2。对于SCD培养基,使用1/500和1/1500稀释度。可选:加入α因子至2.5 μM,继续振荡30°C培养60分钟。
2. 收集细胞:加入1 M NaN3至终浓度10 mM,将培养物置于冰上。后续所有操作需在低温下进行。3000 g离心10分钟,4°C。弃上清,用0.5 ml 10 mM NaN3重悬细胞,转移至1.5 ml微量离心管。再次3000 g离心10分钟,4°C(或8000 g离心1分钟,室温)。弃上清,可选:将沉淀冻存于-80°C。
3. 裂解:用1 ml冷10 mM NaN3重悬,测量OD600。调整体积使各样品细胞数相等,最佳总OD600为30。用1 ml裂解缓冲液洗涤,3000 g离心10分钟,4°C,弃上清。用400 μl裂解缓冲液重悬。
4. 破碎:取一勺玻璃珠加入0.5 ml PCR管,转移细胞悬液至PCR管。涡旋振荡1分钟,重复4次,期间保持样品低温。在管底扎孔,将细胞裂解液转移至新的微量离心管,1500 g(或500 × g)离心10分钟,4°C。将底部管中液体转移至新管,再次1500 g离心10分钟,4°C,转移上清。
5. 结合:加入Triton X-100至1.5%,4°C摇动60分钟。3000 g离心10分钟,4°C,转移上清至新管。取30 μl上清,加入30 μl 2× SDS-PAGE上样缓冲液,作为纯化前样品。剩余液体中加入100 μl 40%谷胱甘肽琼脂糖珠悬液,4°C混合2小时(过夜亦可)。谷胱甘肽珠需预先用PBS洗涤3次,再用裂解缓冲液洗涤1次,最后以40%悬液重悬于裂解缓冲液。
6. 洗涤:用含1% Triton X-100、300 mM NaCl的PBS洗涤谷胱甘肽珠5次,室温下2000 g离心5分钟。每次洗涤间摇动5分钟。首次洗涤后更换离心管以减少非特异性结合。
7. 洗脱:用SDS-PAGE上样缓冲液重悬珠子。可选:用1-2倍柱体积的5-10 mM还原型谷胱甘肽(溶于50 mM Tris pH 8)洗脱3次,洗脱液与6× SDS-PAGE上样缓冲液混合,再用SDS-PAGE上样缓冲液剥离珠子。100°C加热10分钟,-20°C保存。蛋白即可用于SDS-PAGE电泳。
裂解缓冲液配方(20 ml)
3.3 M三乙醇胺(pH 7.2)194 μl(终浓度40 mM),0.5 M EDTA(pH 8)80 μl(2 mM),5 M NaCl 600 μl(150 mM),0.1 M DTT 400 μl(2 mM),10 mM AEBSF 0.4 ml(0.2 mM),1.5 mg/ml亮抑酶肽200 μl(15 μg/ml),0.5 mg/ml胃蛋白酶抑制剂20 μl(20 μg/ml),1 M苯甲脒20 μl(1 mM),0.5 mg/ml抑肽酶400 μl(10 μg/ml),100 mM β-甘油磷酸20 μl(100 μM),50 mM原钒酸钠200 μl(0.5 mM),加水至20 ml。
注意事项
所有操作需在低温下进行,以保持蛋白活性。谷胱甘肽珠可重复使用,但需充分洗涤。若需高纯度蛋白,建议使用洗脱步骤而非直接煮沸。