Bài giảng Công nghệ Protein Enzyme

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI - BÀI GIẢNG CÔNG NGHỆ PROTEIN-ENZYME Bộ môn Công nghệ sinh học HÀ NỘI, 2021 Tài liệu học tập Chương GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ PROTEIN VÀ ENZYME I PROTEIN I.1.Protein gì? - Pr polymer phân tử lượng lớn chủ yếu gồm L-α axit amin kết hợp với liên kết peptit tạo thành chuỗi polypeptit - Thành phần hoá học phân tử Pr bao gồm: C, H, O, N Ngồi ra, số Pr cịn có lượng nhỏ S , P, Fe, Cu, Mn, Ca… Trong đó: C từ 50-55% O từ 21-24% N từ 15-18% H từ 6,5-7,3% S từ 0-0,24% I.2 Đơn vị cấu tạo sở Pr I.2.1 Cấu tạo axit amin Trạng thái acid amin dung dịch I.2.2 Phân loại acid amin ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC CỦA Pr II.1.Cấu trúc bậc Cấu trúc bậc protein số lượng trình tự xếp aa tạo thành mạch polypeptit Các aa chuỗi polypeptit nối với liên kết peptit (liên kết cộng hoá trị) Protein # 1, pI=9.0 Protein # 2, pI=7.5 Buffer pH=7.0 pH < pI P tÝch ®iƯn dơng mạnh pH ~ pI P tích điện dơng yếu P gắn với cation mạnh yếu P gắn với cation mạnh Chọn cation yếu Chọn cation mạnh Thôi protein từ cột trao đổi ion compete ionic (salt-bridge) interactions with other ionic groups, namely, salts Gradient elution Step elution Läc gel As a general rule of thumb, the excluded volume (Vo) is approximately equal to one third of the column volume, the included volume is approximately equal to two thirds of the column volume S¾c ký ¸i lùc Là mục tiêu lý tưởng tinh – Mạng lưới giữ lại protein quan tâm mà khơng có phần tử khác - Một kháng thể gắn liền với hạt nhựa trơ – Một loại sắc ký lực - Một chất ức chế protease gắn liền với hạt gel để liên kết protease cụ thể - Một cofactor gắn với hạt gel để liên kết enzyme đặc hiệu - Một ion kim loại gắn với hạt gel để liên kt vi protein Sắc ký tơng tác kỵ nớc (Hydrophobic interaction chromatogaphy) Hạt nhựa kỵ nớc chứa nhóm chức không phân cực nh alkane hay nhóm có vòng thơm sở cho lợng liên kết (còn gọi hiệu ứng kỵ nớc Tơng tác đợc tăng cờng lực ion làm cho protein liên kết nồng độ muối cao thôI giảm nồng độ muối Các loại cột nh không dùng để tinh chế mà loại muối khái mÉu (vÝ dơ, sau tđa b»ng ammonium sulfate) UV(A280 ) UV(A280 ) Note that the bottom of the safety loop is lower than the outlet to the fraction collector ThÝ nghiƯm vỊ tinh chÕ protein MÉu: ThĨ tÝch = 90 ml A280 = 1.8 Tỉng A280 = 162 Cét: DE-52 (diethylaminoethyl cellulose; trao ®ỉi anion) KÝch thíc = 1.0 x 12.7 cm Vol =  x r2 x h = 40 ml Thu phân đoạn: 10 ml / phân đoạn (~300 giọt/phân đoạn) Tng quan độ suất The typical data one would monitor during a purification Step Total protein (mg) Total activity (units) Specific activity (units/mg) Crude cell lysate 5500 6600 1.2 30-70% Ammonium sulfate cut 1020 5910 DEAE Sephadex pool 187 CM Sephadex pool Purification % Yield 5.8 4.8 89.5 5070 27.1 4.7 85.8 102 4420 43.3 1.6 87.2 Phenyl Sepharose pool 56 3930 70.2 1.6 88.9 Gel Filtration pool 32 2970 92.8 1.3 75.6 Affinity resin type #1 pool 5.8 2520 434.5 4.7 84.8 Affinity resin type #2 pool 5.3 2390 450.9 1.0 94.8 Total purification 376 Total yield (%) 36 Chương ỨNG DỤNG CỦA CHẾ PHẨM PROTEIN VÀ ENZYME Ứng dụng protein, enzyme công nghiệp