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(每日一题)细胞质膜的主要功能

更新时间:2023-11-18 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

一、简介:7E2物理好资源网(原物理ok网)

1细胞质膜资料7E2物理好资源网(原物理ok网)

1895年,从研究细胞透性得出"细胞膜由连续的糖类物质组成"。7E2物理好资源网(原物理ok网)

1925年&:用脂单分子膜技术测定细胞膜中脂分子的总面积,提出:"细胞膜是由单层脂分子组成"。7E2物理好资源网(原物理ok网)

1935年&:从测定膜的表面张力得出细胞膜的"三文治结构模型",即蛋白质-脂-蛋白质。7E2物理好资源网(原物理ok网)

1959年:用电镜观察生物膜提出"单位膜模型",将膜的分子结构与超微机构统一上去7E2物理好资源网(原物理ok网)

长度:2(暗)3.5(亮)2(暗)=7.57E2物理好资源网(原物理ok网)

细胞质膜的主要功能概括如下:7E2物理好资源网(原物理ok网)

(1)为细胞的生命活动提供相对稳定的内环境;7E2物理好资源网(原物理ok网)

(2)选择性的物质运输,包括代谢底物的输入与代谢产物的排除,其中伴随着能量的传递;7E2物理好资源网(原物理ok网)

(3)提供细胞辨识位点,并完成细胞内外信息跨膜传递;7E2物理好资源网(原物理ok网)

(4)为多种酶提供结合位点,使酶促反应高效而有序地进行;7E2物理好资源网(原物理ok网)

(5)介导细胞与细胞、细胞与基质之间的联接;7E2物理好资源网(原物理ok网)

质膜参与产生具有不同功能的细胞表面特化结构。7E2物理好资源网(原物理ok网)

2膜蛋白7E2物理好资源网(原物理ok网)

虽植物细胞主要有9种膜脂,而膜蛋白的种类繁杂,多数膜蛋白分子数量较少,但却赋于细胞膜十分重要的生物学功能。7E2物理好资源网(原物理ok网)

按照膜蛋白分离的难易及其与脂分子的结合形式,膜蛋白可分为两大类型:外在膜蛋白、内在膜蛋白。7E2物理好资源网(原物理ok网)

(1)外在膜蛋白为水溶性蛋白,靠离子键或其它较弱的键与膜表面的蛋白质分子或脂分子结合,因而只要改变碱液的离子硬度甚至提升体温就可以从膜上分离出来,膜结构并不被破坏。7E2物理好资源网(原物理ok网)

(2)内在膜蛋白与膜结合十分紧密,通常讲只有用去垢剂()使膜解后才可分离下来。7E2物理好资源网(原物理ok网)

获得大量有生物学活性的质膜蛋白对我们变得十分的重要。7E2物理好资源网(原物理ok网)

附注:使用分级抽提方式获得的“膜蛋白”中只有极少一部份是具备多跨膜区的整和膜蛋白,膜蛋白,到目前为止,一直是蛋白组学的一个困局,不管采用2-D技术也好,ICAT乃至都还不能有效解决这一问题。7E2物理好资源网(原物理ok网)

二、蛋白抽提7E2物理好资源网(原物理ok网)

谈及蛋白分离,我们想到:超速离心,盐析法、超滤法、凝胶过滤法、等电点沉淀法、离子交换层析、亲和层析、吸附层析、逆流分溶、酶解法……有时这种方式往往组合到一起对特定的物质进行分离纯化。因为蛋白质种类繁杂,不同的蛋白质因为结构和组成的差别,其溶化度也各不相同.按照蛋白质的溶化特点,同时可选择不同的溶剂提取,分为水碱液提取和有机溶剂提取.7E2物理好资源网(原物理ok网)

然而针对膜蛋白的提取与细胞质蛋白,核蛋白提取不同之处在于它是嵌在膜中的,水溶性不好,基本方式就是用不同的离心速率除去胞质蛋白等,最后用去污剂把蛋白从膜中释放下来。膜蛋白分离纯化的重要步骤是选择适当的增溶用表面活性剂,通常常用的有胆络合物,CHAPS(一种离子去污剂),和等表面活性剂。7E2物理好资源网(原物理ok网)

1、分离膜蛋白的方式(原则性):7E2物理好资源网(原物理ok网)

1)先分离膜,之后提取;如选用冷热交替法、反复冻融法、超声破碎法、玻璃匀浆法、自溶法和酶处理法促使细胞破碎,之后通过出家离心得到富含膜蛋白的粗组分。(比如:液氮碾磨组织,加入匀浆缓冲液及蛋白酶抑制剂。差速离心。蔗糖密度梯度离心。搜集37%与41%间的成份,即为质膜部份。裂解即可搜集膜蛋白)7E2物理好资源网(原物理ok网)

2)用特殊的去污剂选择性的分离。从膜上提取蛋白有许多困难.在多数情况下,都是采用去垢剂将疏水蛋白从其膜结构中溶化出来,之后将蛋白质稳定.去垢剂的选择一般是根据他对所须要蛋白质的提取效率来确定,但在个别情况下,还要考虑到之后的纯化步骤.其实许多膜蛋白必须在去垢剂存在的情况下进行纯化,但最终仍可能须要去除去垢剂.7E2物理好资源网(原物理ok网)

这往往会导致蛋白质失活,但若果蛋白质是用于测序的,他将不是一个问题.倘若不是用于测序的,可考虑使用才能粘附去垢剂的疏水珠.许多文献和生化试剂供应商的产品目录中,都介绍有许多种不同的可拿来溶化膜蛋白的去垢剂.但是,她们并不是普遍适用的.在设计膜蛋白溶化方案时,必须考虑某一去垢剂的特殊性质.如X-100在280nm处有吸收,假若某蛋白质的测试与280nm处的吸收有关,就应防止使用这类去垢剂.7E2物理好资源网(原物理ok网)

将膜剂型与胞质蛋白及细胞核分离后,再进一步从细胞膜剂型上将所需的膜蛋白增溶出来.这些做法的用处是可以用强烈的去垢剂提取细胞骨架的相关蛋白,而无需考虑胞质蛋白、细胞核成份或染色质成份的混进.使用这些方式所获得的膜蛋白,无论在种类上还是数目上,都比酸溶化法所得到的蛋白(7E2物理好资源网(原物理ok网)

通常提取的膜蛋白量常常只占膜蛋白总数的不足0.1%,所以充分的膜蛋白的提取,无疑对于研究膜蛋白的结构和功能都是十分重要的.第二种方式简单,可靠,但有时富含其他蛋白。通常的都是借助4度时所有的蛋白质原则上都溶于水碱液,在气温超过20度时,此碱液分为水相和去污相;此时亲水性蛋白溶于水相,疏水的膜蛋白溶于去污剂相中。借助此性质可提取膜蛋白。7E2物理好资源网(原物理ok网)

3)膜蛋白色谱(of,CMP)CMP分离强疏水性蛋白、多肽混和物的层析系统,通常有去垢剂(如SDS)溶化膜蛋白后产生SDS-融膜蛋白,并由甲基磷灰石为固定相的木柱分离纯化。甲基磷灰石柱具有阴离子乙酸官能团(P-端),又具有阳离子钙(C-端),与固定相结合主要决定于膜蛋白的大小、SDS结合量有关。借助原子散射法研究cAMP的分离机制发觉,样品与SDS结合后在离子交换柱上存在SDS分子、带电荷多肽与固定相中带电离子间的交换,进而达到分级分离的目的。7E2物理好资源网(原物理ok网)

4)次序抽提法:按照细胞蛋白溶化性的差别,器具有不同溶化能力的蛋白溶化液进行抽提的方式。用Tris碱碱液裂解细胞提取高溶化性蛋白;把未溶化的用标准液溶化提取高疏水性蛋白;最后用含复合表面活性剂的蛋白溶化液,最后可以再度抽提前两次抽提后不能溶化的膜蛋白。7E2物理好资源网(原物理ok网)

5)7E2物理好资源网(原物理ok网)

原理:高渗的蛋白裂解液让细胞溶涨断裂后,超高速离心7E2物理好资源网(原物理ok网)

评价:虽然分级(胞浆和胞膜)之间有清洗的步骤,并且可溶性蛋白组分和膜蛋白组分之间依然有不少重复的点.该方式相较MP院士在1998年上发表的分级抽提法除以了第一步(用tris抽提水溶性蛋白)和最后一步(极难溶蛋白),在操作上也作了简化,总而言之是一种不错的方式。()7E2物理好资源网(原物理ok网)

6)-based:提取时先裂解液裂胞膜(选用不同的去污试剂是关键),梯度离心分离细胞器(ER),之后分级抽提方式。诸如,除去细胞器以后的就是核膜,再裂解得到核膜蛋白。而膜蛋白是裂胞膜时不溶的部份。7E2物理好资源网(原物理ok网)

总的体会:细胞的量要很充足。以后的定性鉴别常用的技巧有单向免疫扩散、免疫电泳及聚丙稀丙酯凝胶电泳等。纯化蛋白质含量的定量测定可用双缩脲法、酚试剂法或紫外光吸收法定量鉴别膜蛋白,便捷迅速。7E2物理好资源网(原物理ok网)

到目前为止,提取膜蛋白一直是蛋白学的一个困局。7E2物理好资源网(原物理ok网)

2、分离膜蛋白的方式(操作)7E2物理好资源网(原物理ok网)

1)分离细胞膜蛋白的方式:7E2物理好资源网(原物理ok网)

1、冰上刮下细胞后将细胞溶于有蛋白酶抑制剂的缓冲液A中,于温度与液氮罐中反复冻融2次。7E2物理好资源网(原物理ok网)

2、5000转4度离心,清除核及未裂解的细胞。7E2物理好资源网(原物理ok网)

3、取上清12000转4度离心10分钟取沉淀溶于有蛋白酶抑制剂的缓冲液B中。7E2物理好资源网(原物理ok网)

4、12000转4度离心10分钟取沉淀溶于有蛋白酶抑制剂的缓冲液C中提取后测蛋白含量,SDS-PAGE电泳,分装后-20度保存备用。7E2物理好资源网(原物理ok网)

A:,,3mMMgcl2,50mMHepes,1mMDTT,0.5ug/ml,20uMpmsf(PH=7.4)7E2物理好资源网(原物理ok网)

B:,,3mMMgcl2,50mMHepes,1mMDTT,0.5ug/ml,20uMpmsf(PH=7.4)1mMEGTA7E2物理好资源网(原物理ok网)

C:0.5ug/ml,20uMpmsf,-cl(PH=7.0),7E2物理好资源网(原物理ok网)

2)分离细胞膜蛋白的方式:7E2物理好资源网(原物理ok网)

1、细胞置于冰上,除去上清,用pH7。4的冷乙酸盐缓冲液漂洗双层细胞两次7E2物理好资源网(原物理ok网)

2、加入1ml2%碱液冰浴15min7E2物理好资源网(原物理ok网)

细胞膜色谱的优点是_细胞膜色谱法的基本原理_细胞膜色谱7E2物理好资源网(原物理ok网)

3、刮下单层细胞,4度下10000g5min离心7E2物理好资源网(原物理ok网)

4、溶液37度水浴10min以分离水相和去污剂相,之后37度下2000g离心5min7E2物理好资源网(原物理ok网)

5、收集水相留作剖析7E2物理好资源网(原物理ok网)

6、用500ul冰凉的C溶化去污剂相沉淀,冰浴2min后加温,在按步骤6再度离心7E2物理好资源网(原物理ok网)

7、按步骤8再度抽提去污剂相,用C将漂洗后的去污剂相稀释到初始容积7E2物理好资源网(原物理ok网)

8、用等量的A分别稀释水相与去污相,并进行免疫沉淀实验7E2物理好资源网(原物理ok网)

试剂:7E2物理好资源网(原物理ok网)

1、2%:2%、/LTrisHCl(pH7。5)、蛋白酶抑制剂7E2物理好资源网(原物理ok网)

2、缓冲液A(含0。5mol/LNaCl的RIPA)7E2物理好资源网(原物理ok网)

3、C7E2物理好资源网(原物理ok网)

/LTrisHCl(pH7.5)7E2物理好资源网(原物理ok网)

/LNaCl7E2物理好资源网(原物理ok网)

5mmol/LEDTA(PH7.5)7E2物理好资源网(原物理ok网)

3)分离细胞膜蛋白的方式:7E2物理好资源网(原物理ok网)

7Murea7E2物理好资源网(原物理ok网)

2M7E2物理好资源网(原物理ok网)

4%chaps7E2物理好资源网(原物理ok网)

2.5%sb3-107E2物理好资源网(原物理ok网)

个细胞,可用此1ml。冰浴匀浆。冰上置30分钟。7E2物理好资源网(原物理ok网)

4度高速高温离心30min。7E2物理好资源网(原物理ok网)

取上清-20保存。7E2物理好资源网(原物理ok网)

4)分离组织膜蛋白的方式:7E2物理好资源网(原物理ok网)

1、取组织,加入10mlA于冰上充分匀浆。7E2物理好资源网(原物理ok网)

2、J6-HC离心机,4℃离心10min后,所得碱液转到超速离心管。7E2物理好资源网(原物理ok网)

3、,4℃离心1hr。弃去上清,沉淀用适量的B重悬,冰上孵育2hr后分装至EP管,台式离心机,4℃离心30min。7E2物理好资源网(原物理ok网)

4、收集所得碱液即为膜组份。7E2物理好资源网(原物理ok网)

A:0.32M蔗糖,5mMTris-HCl(PH7.5),120mMKCl,1mMEDTA,1mMEDTA,0.2mMPMSF,1ug/ml,1ug/mlA,1ug/ml。冰上预冷。7E2物理好资源网(原物理ok网)

B:20mMHEPES(PH7.5),10%甘油,2%X-100,1mMEDTA,1mMEDTA,0.2mMPMSF,1ug/ml,1ug/mlA,1ug/ml。冰上预冷。7E2物理好资源网(原物理ok网)

5)分离组织膜蛋白的方式:7E2物理好资源网(原物理ok网)

RIPA7E2物理好资源网(原物理ok网)

1XPBS7E2物理好资源网(原物理ok网)

1%NP407E2物理好资源网(原物理ok网)

0.5去氧胆酸钠7E2物理好资源网(原物理ok网)

0.1%SDS7E2物理好资源网(原物理ok网)

以下用时加入7E2物理好资源网(原物理ok网)

10mg/mlPMSF异戊烷(终含量10ul/ml)7E2物理好资源网(原物理ok网)

(30ul/ml)7E2物理好资源网(原物理ok网)

(10ul/ml)7E2物理好资源网(原物理ok网)

冰冻组织100mg/细胞个,可用RIPA1ml。冰浴匀浆。冰上置30分钟。7E2物理好资源网(原物理ok网)

4度高速离心30min,20000转高温离心最佳。7E2物理好资源网(原物理ok网)

取上清-20保存。7E2物理好资源网(原物理ok网)

6)分离真菌膜蛋白的方式:7E2物理好资源网(原物理ok网)

1、于20ml营养鱼汤中过夜培养真菌,37℃,。7E2物理好资源网(原物理ok网)

2、、20min、4℃离心,去上清。7E2物理好资源网(原物理ok网)

3、20ml预冷的Tris-Mg缓冲液重悬,同样条件离心细胞膜色谱,再重悬于预冷的Tris-Mg缓冲液。7E2物理好资源网(原物理ok网)

④超声波破碎真菌。7E2物理好资源网(原物理ok网)

⑤3000g,10min、室温下离心除去未破碎真菌。当心汲取上清(富含胞质成份和真菌外被成份)。7E2物理好资源网(原物理ok网)

⑥超速离心I:100,000g,60min,4℃,除去上清(胞质成份),搜集病菌外被成份。7E2物理好资源网(原物理ok网)

⑦用10ml含2%的SLS的Tris-Mg缓冲液重悬沉淀物,温度温育20-30min。7E2物理好资源网(原物理ok网)

⑧超速离心II:70,000g,60min,温度沉淀搜集外膜蛋白,除去上清(含细胞质膜)。重复⑦、⑧两步。7E2物理好资源网(原物理ok网)

细胞膜色谱的优点是_细胞膜色谱法的基本原理_细胞膜色谱7E2物理好资源网(原物理ok网)

⑨充分吸除上清,并按照沉淀容积大小用0.1-0.2ml的ddH2O重悬沉淀物。依据公式:蛋白含量(mg/ml)=1.450D280-0.740D260测定外膜蛋白含量,调节蛋白含量至40ug/ul,该蛋白质样品-70℃贮存。7E2物理好资源网(原物理ok网)

试剂7E2物理好资源网(原物理ok网)

①Tris-Mg缓冲液7E2物理好资源网(原物理ok网)

10mMTris-Cl7E2物理好资源网(原物理ok网)

5mMMgCl27E2物理好资源网(原物理ok网)

pH7.3,4℃保存7E2物理好资源网(原物理ok网)

②2%(w/v)十二羰基肌氨酸钠(SLS)7E2物理好资源网(原物理ok网)

7)来始于(1974)7E2物理好资源网(原物理ok网)

1、取一定量酶处理的细胞,用匀浆器破碎,操作要温和,使细胞膜保持完整。因为水与膜的疏水部份之间有反应,因而要精确把握分离介质中的离心硬度和渗透压,以每克细胞湿重加40ml介质。7E2物理好资源网(原物理ok网)

2、用-匀浆器,杆与壁间间隙0.5~0.6μm,14.4kr/min上下匀浆4~6次,每次5S。7E2物理好资源网(原物理ok网)

3、过滤匀浆液,150g离心10min,保留上清,沉淀部份加入50μl介质,用匀浆器1kr/min匀浆3次,150g离心10min,沉淀部份再加入先前匀浆的碱液。7E2物理好资源网(原物理ok网)

4、合并3次碱液细胞膜色谱,2kg离心10min,弃上清,沉淀部份溶于100μl介质,离心10min,弃上清,留沉淀。7E2物理好资源网(原物理ok网)

5、将沉淀部份加入70%蔗糖15份,之后分别放在三个离心管中,前面依次叠加54%、49%、45%,41%,37%蔗糖碱液各2、2、5、5、3份。7E2物理好资源网(原物理ok网)

6、700kg离心90min,分离介质在1.16~1.18之间产生介面。7E2物理好资源网(原物理ok网)

7、收集d为1.16~1.18g/ml之间的细胞膜,加30倍的介质以2.5kg离心10min,漂洗2次。7E2物理好资源网(原物理ok网)

8、保存于2.7mmol/LTris-HClpH7.5缓冲液中,用于细胞膜的研究剖析7E2物理好资源网(原物理ok网)

8)常用的制备粗制质膜组分的方式:(所有操作都在4摄氏度下进行)7E2物理好资源网(原物理ok网)

1.在冰凉的匀浆缓冲液中捣碎组织块,倒流血水。用匀浆缓冲液洗涤组织尸块,并将它们放在冰上,重复上述操作,直到组织碎成1mm3大小的碎片,且无可见的血。7E2物理好资源网(原物理ok网)

2.加入5倍(容积比)与组织块容积的缓冲液,再放在冰浴的氏玻璃匀浆器中,抽研10-20次,匀浆组织。7E2物理好资源网(原物理ok网)

3.匀浆4摄氏度600g离心10min,上清含细胞膜、线粒体和细胞溶胶。沉淀中有未破碎的细胞及细胞核。弃沉淀。7E2物理好资源网(原物理ok网)

4.上清4摄氏度8000g离心10min,沉淀线粒体。弃沉淀。7E2物理好资源网(原物理ok网)

5.上清4摄氏度离心20min,弃上清。7E2物理好资源网(原物理ok网)

6.用匀浆缓冲液重悬沉淀,继续匀浆,再度4摄氏度,离心20min,弃上清。7E2物理好资源网(原物理ok网)

7.用小容积的适合缓冲液重新彻底匀浆沉淀。7E2物理好资源网(原物理ok网)

8.粗制的样品可于干冰/乙酸中速冻,保存于-80摄氏度。7E2物理好资源网(原物理ok网)

9)用特殊的去污剂选择性的分离。7E2物理好资源网(原物理ok网)

简单,可靠,但有时富含其他蛋白。7E2物理好资源网(原物理ok网)

原理:4度时所有的蛋白质原则上都溶于水碱液,但在37度时,此碱液分为水相和去污相;此时亲水性蛋白溶于水相,疏水的膜蛋白溶于去污剂相中。7E2物理好资源网(原物理ok网)

方案7E2物理好资源网(原物理ok网)

1、放射性标记受试细胞7E2物理好资源网(原物理ok网)

2、将标记的细胞置于冰上7E2物理好资源网(原物理ok网)

3、去除上清,用pH7。4的冷乙酸盐缓冲液漂洗双层细胞两次7E2物理好资源网(原物理ok网)

4、加入1ml2%碱液冰浴15min7E2物理好资源网(原物理ok网)

5、刮下单层细胞,4度下10000g5min离心7E2物理好资源网(原物理ok网)

6、溶液37度水浴10min以分离水相和去污剂相,之后37度下2000g离心5min7E2物理好资源网(原物理ok网)

7、收集水相留作剖析7E2物理好资源网(原物理ok网)

8、用500ul冰凉的C溶化去污剂相沉淀,冰浴2min后加温,在按步骤6再度离心7E2物理好资源网(原物理ok网)

9、按步骤8再度抽提去污剂相,用C将漂洗后的去污剂相稀释到初始容积7E2物理好资源网(原物理ok网)

10、用等量的A分别稀释水相与去污相,并进行免疫沉淀实验7E2物理好资源网(原物理ok网)

试剂:7E2物理好资源网(原物理ok网)

1)2%:2%、/LTrisHCl(pH7。5)、蛋白酶抑制剂7E2物理好资源网(原物理ok网)

2)缓冲液A(含0。5mol/LNaCl的RIPA)7E2物理好资源网(原物理ok网)

3)C7E2物理好资源网(原物理ok网)

/LTrisHCl(pH7.5)7E2物理好资源网(原物理ok网)

/LNaCl7E2物理好资源网(原物理ok网)

5mmol/LEDTA(PH7.5)7E2物理好资源网(原物理ok网)

10)动物中:高度纯化的质膜是质膜蛋白研究的基础,制备纯化方式也好多,动物材料中以7E2物理好资源网(原物理ok网)

1、蔗糖密度梯度离心、7E2物理好资源网(原物理ok网)

2、水溶性双水相法、7E2物理好资源网(原物理ok网)

3、自由流电泳等方式为主。7E2物理好资源网(原物理ok网)

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