蛋白质的分离

蛋白质在生物材料中都是以复杂的混合物形式存在的。为了研究某种特定蛋白质的组成、结构、性能及功能，往往需要先分离并纯化它。要从混合物里分离出一种蛋白质，不仅要使蛋白质与其它有机物如糖、脂类、核酸等分开，更重要的是要将混合存在的多种蛋白质也彼此分开。分离纯化蛋白质时，必需十分注意保持特定蛋白质的天然结构和生物学特性。各种蛋白质的分离没有统一的程序，可根据不同要求作具体安排。
大多数蛋白质存在于细胞中，所以分离蛋白质的第一步是将细胞捣碎(特异地分布于某一细胞器中的蛋白质，则还应分离细胞器)，然后用适当溶剂提取，制成溶液，再进一步分离。存在于体液(如血浆、消化液等)中的可溶性蛋白质可以不经提取而直接分离。
根据蛋白质在溶液中的不同性质，可利用相应的技术进行蛋白质分离：
(1)根据各种蛋白质分子大小不同的分离方法： 蛋白质最重要的特点之一是分子大，但不同种类的蛋白质分子大小也不相同。由此，可以利用一些方法将蛋白质与其它小分子物质分离，也可将分子大小不同的蛋白质分离。例如： 透析法、超滤法、离心法、凝胶过滤法等。
(2) 根据各种蛋白质溶解度不同的分离方法： 蛋白质的溶解度受溶液pH、离子强度、溶剂的电解质性质及温度等多种因素的影响。同一特定条件下，不同的蛋白质具有不同的溶解度，适当地改变外界因素，可以有选择地控制某一种蛋白质的溶解度，达到分离目的。属于这一类型的分离方法有： 蛋白质的盐溶与盐析法、等电点沉淀法、低温有机溶剂沉淀法等。
(3) 根据各种蛋白质所带电荷不同的分离方法： 主要有电泳法和离子交换层析法二类。等电聚焦电泳法的分辨力高，除了用于分离蛋白质外，也可用于测定蛋白质的等电点。
(4) 根据蛋白质具有选择吸附性质的分离方法： 在蛋白质分离中使用最广泛的吸附剂是结晶磷酸钙（羟灰石）。蛋白质分子中带负电荷的基团与羟灰石晶体的钙离子结合； 吸附的蛋白质再用磷酸缓冲液从羟灰石柱上洗脱。
(5) 根据配体特异性的分离方法——亲合层析法： 它的基本原理是利用蛋白质分子能与其相应的配体进行特异的、非共价键的可逆性结合而达到分离纯化目的。亲和层析法是分离蛋白质的一种极有效方法，它往往只需要经过一步处理即可使某种蛋白质从很复杂的蛋白质混合物中分离出来，从而获得纯度很高的特定蛋白质。
在分离纯化蛋白质的过程中，需要经常测定蛋白质的含量并检查某一特定蛋白质的纯度。目前常用检查纯度的方法有： 用超速离心机测定分子大小的均一性； 测定电泳均一性或测定层析的均一性。此外，尚利用蛋白质的抗原性或其它特异的生物学活性来进行纯度检查。蛋白质的结晶在很多情况下可达到纯化，但结晶的蛋白质本身并不是纯度的充分标准，因为蛋白质易于形成混合的结晶物。