蛋白定量原理、方法與實(shí)驗(yàn)操作全攻略

蛋白定量是生物學(xué)、醫(yī)學(xué)和生物化學(xué)研究中的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)技術(shù)，廣泛應(yīng)用于藥物研發(fā)、疾病診斷、食品檢測(cè)等領(lǐng)域。準(zhǔn)確的蛋白定量不僅能保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性，還能為后續(xù)研究提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)支持。本文將從蛋白定量的原理、常用方法、實(shí)驗(yàn)操作要點(diǎn)及常見問題解決方案入手，為您帶來(lái)一篇實(shí)用且易懂的指南。

在許多實(shí)驗(yàn)中，蛋白定量是標(biāo)準(zhǔn)化樣本的關(guān)鍵步驟。例如：

- 酶活性測(cè)定：需統(tǒng)一蛋白濃度以比較酶活力。

- Western Blot：確保上樣量一致，避免因蛋白量差異導(dǎo)致結(jié)果偏差。

- 藥物研發(fā)：精準(zhǔn)測(cè)定藥物靶點(diǎn)蛋白的表達(dá)量。

- 臨床檢測(cè)：如尿液蛋白定量輔助腎病診斷。
 

不同方法的原理和適用場(chǎng)景各異，需根據(jù)實(shí)驗(yàn)需求選擇。

1、紫外吸收法（UV法）

- 原理：蛋白質(zhì)中的酪氨酸、色氨酸等芳香族氨基酸在280 nm處有特征吸收峰。

- 優(yōu)點(diǎn)：快速、無(wú)需額外試劑，可同時(shí)檢測(cè)DNA/RNA（260 nm）。

- 缺點(diǎn)：

- 靈敏度低（最低檢測(cè)限約0.1 mg/mL）。

- 受雜質(zhì)干擾（如核酸、多糖）。

- 適用場(chǎng)景：粗提蛋白的快速估算。

2、Bradford法（考馬斯亮藍(lán)法）

- 原理：考馬斯亮藍(lán)G-250與蛋白質(zhì)結(jié)合后發(fā)生顏色變化（藍(lán)→棕），在595 nm處吸光值與蛋白濃度成正比。

- 優(yōu)點(diǎn)：

- 靈敏度高（檢測(cè)限低至5 μg/mL）。

- 操作簡(jiǎn)單，5-20分鐘出結(jié)果。

- 缺點(diǎn)：

- 易受去污劑、甘油等干擾。

- 不同蛋白因氨基酸組成不同，標(biāo)準(zhǔn)曲線需定制。

- 適用場(chǎng)景：純化蛋白的快速定量（需注意干擾物質(zhì)）。

3、BCA法（二喹啉甲酸法）

- 原理：在堿性條件下，蛋白質(zhì)將Cu²?還原為Cu?，后者與BCA試劑形成紫色絡(luò)合物（562 nm）。

- 優(yōu)點(diǎn)：

- 抗干擾能力強(qiáng)（耐受去污劑、還原劑）。

- 穩(wěn)定性好，顏色可穩(wěn)定數(shù)小時(shí)。

- 檢測(cè)范圍廣（20 μg/mL - 2 mg/mL）。

- 缺點(diǎn)：

- 需高溫反應(yīng)（60℃孵育30分鐘）。

- 成本較高。

- 適用場(chǎng)景：復(fù)雜樣品（如細(xì)胞裂解液）的定量。

4、Lowry法（改良酚試劑法）

- 原理：分兩步反應(yīng)：

1、堿性條件下，蛋白質(zhì)與Cu??形成復(fù)合物。

2、加入酚試劑（Folin-Ciocalteu），與復(fù)合物中的酪氨酸反應(yīng)生成藍(lán)色產(chǎn)物（750 nm）。

- 優(yōu)點(diǎn)：

- 靈敏度高（檢測(cè)限低至5 μg/mL）。

- 適用于微量蛋白檢測(cè)。

- 缺點(diǎn)：

- 操作步驟繁瑣，需精確計(jì)時(shí)。

- 易受硫酸銨等試劑干擾。

- 適用場(chǎng)景：稀有蛋白樣本的超微量檢測(cè)。
 

1、試劑準(zhǔn)備

- BCA工作液：按試劑盒說(shuō)明書比例混合A液（含BCA）和B液（CuSO?），現(xiàn)配現(xiàn)用。

- 標(biāo)準(zhǔn)品：通常為BSA（牛血清白蛋白），配制梯度濃度（如0-2000 μg/mL）。

2、加樣與反應(yīng)

1、取潔凈試管，加入標(biāo)準(zhǔn)品或待測(cè)樣品（10-20 μL），補(bǔ)足PBS至200 μL。

2、每管加入2 mL BCA工作液，混勻。

3、60℃水浴30分鐘（避免氣泡），冷卻至室溫。

3、測(cè)吸光值

- 使用酶標(biāo)儀或分光光度計(jì)，在562 nm處讀取吸光值。

- 以標(biāo)準(zhǔn)品濃度為橫坐標(biāo)，吸光值為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

4、計(jì)算樣品濃度

- 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線方程計(jì)算樣品濃度，乘以稀釋倍數(shù)即可。
 

1、標(biāo)準(zhǔn)曲線線性差

- 原因：標(biāo)準(zhǔn)品配制不準(zhǔn)確、反應(yīng)時(shí)間不足或溫度不穩(wěn)定。

- 解決：

- 精確稱量BSA，用同批次稀釋液配制標(biāo)準(zhǔn)品。

- 確保水浴鍋溫度均勻，避免邊緣孔與中心孔溫差。

2、樣品濃度超出檢測(cè)范圍

- 原因：樣本濃度過(guò)高或過(guò)低。

- 解決：

- 高濃度樣本：用稀釋液（如PBS）梯度稀釋后重新檢測(cè)。

- 低濃度樣本：改用更靈敏的方法（如Bradford或Lowry法）。

3、重復(fù)性差

- 原因：加樣誤差、混勻不充分或反應(yīng)時(shí)間不一致。

- 解決：

- 使用移液器并定期校準(zhǔn)。

- 加樣后立即渦旋混勻。

- 嚴(yán)格控制反應(yīng)時(shí)間（如BCA法統(tǒng)一水浴時(shí)間）。

4、干擾物質(zhì)影響

- 常見干擾物：SDS、Triton X-100、EDTA、甘油等。

- 解決：

- 選擇抗干擾能力更強(qiáng)的方法（如BCA法優(yōu)于Bradford法）。

- 對(duì)樣本進(jìn)行預(yù)處理（如丙酮沉淀去除雜質(zhì)）。
 

1、標(biāo)準(zhǔn)品選擇：優(yōu)先使用與待測(cè)蛋白來(lái)源相同的標(biāo)準(zhǔn)品（如植物蛋白定量用植物源BSA）。

2、空白對(duì)照：用稀釋液代替蛋白作為空白，避免試劑本身吸光值干擾。

3、數(shù)據(jù)記錄：記錄吸光值時(shí)保留三位小數(shù)，提高計(jì)算精度。

4、保存試劑：BCA工作液需避光保存，未用完的試劑不可重復(fù)使用。

蛋白定量看似簡(jiǎn)單，但細(xì)節(jié)決定成敗。掌握原理、選擇合適方法并規(guī)范操作，才能獲得可靠數(shù)據(jù)。希望這篇指南能為您的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)提供清晰思路！