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anatrace物理性質
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聚合編號
膠束的另一個物理性質是聚集數；
存在于膠束內的洗滌劑單體的數量（1，25，30）
用于生化應用的大多數洗滌劑都具有聚集性
50到100之間的數字（8）有些膽汁是例外
酸衍生物，如CHAPS、CHAPSO和Big CHAP，具有
約10種洗滌劑的總數
聚集數往往形成更多的球形膠束，而
聚集數較大的洗滌劑往往形成橢圓體
膠束通常，聚集數隨著長度的增加而增加
碳氫化合物鏈的增加聚集數往往
隨著親水基團的大小增加而減小
向洗滌劑中添加碳氫化合物和極性化合物
溶液（1）提高離子威懾物溶液的溫度-
試劑也會導致聚集數量的增加Aggrega-
離子數可以通過多種方法確定，包括
光散射（43）、小角度中子散射（44）和熒光
染料結合（45）
了解洗滌劑CMC和聚集數，一個
可以確定幾個重要的參數，包括concen-
溶液中膠束的過濾和聚集分子
膠束的重量在理想的無蛋白質條件下，濃度-
膠束的離子可以計算如下：
[膠束]=[總洗滌劑]-[CMC]/AN（iii）
其中CMC是臨界膠束濃度，并且
AN是膠束聚集數
無蛋白質膠束的聚集分子量（AMW）可以
計算如下：
AMW=AN X單體分子量（iv）
其中AN是膠束聚集數
典型的膠束聚集體分子量范圍為20-100kD
6 8 0 0 .2 5 2 .1 2 8 0
應該注意的是，聚集體分子的測定
蛋白質-洗滌劑復合物的重量更為復雜
本出版物后面的內容參見“聚合分子量
蛋白質/洗滌劑復合物"，第7頁
清洗劑去除
CMC在確定應采用哪種方法時也很重要
用于去除多余或不需要的洗滌劑洗滌劑可能會-
fere與某些應用程序配合使用，并且在重新配置時必須刪除-
組成脂質體（46，47）具有高CMC的洗滌劑很容易
通過透析去除；洗滌劑溶液可以稀釋到低于
CMC，使膠束分解成單體，可以很容易地
隨著時間的推移通過透析管（7）通常，洗滌劑溶液-
在大量過量（即200倍）的洗滌劑的作用下對離子進行透析-
幾天的免費緩沖液，幾次更換無洗滌劑緩沖液
在這段時間內，CMC低的洗滌劑通常通過
對疏水性珠粒的吸附（48）洗滌劑結合珠粒可以
然后通過過濾或離心去除洗滌劑可以
也可以通過各種類型的柱色譜凝膠去除
過濾可用于將洗滌劑膠束與蛋白質分離-
基于尺寸差異的洗滌劑復合物和游離蛋白
組酸也可以去除或更換洗滌劑-
標記的蛋白質與鎳樹脂結合（7）
洗滌劑和生物膜
生物膜是磷脂分子的雙層；這個
雙層的總體結構如下圖所示（圖5）
脂質雙層的結構
圖5
脂質?；湹奈膊砍虮舜耍óa生
非極性疏水核），而極性磷酸酯頭
基團與周圍的主體水相接觸。因此，雙層
分為兩個不同的區域：疏水核心和
親水性頭部區域每個“隔間"都有特的
不同地影響駐留在
雙層雙層的疏水核心，由磷組成-
磷脂?；?，約30?厚，并提供
疏水區溶劑化的低介電環境
整體膜蛋白的（49，50）這個區域通常相當
生物相關溫度下的流體；雙層流動性通常
蛋白質功能和蛋白質橫向擴散所必需的
親水性頭群區域通常是極性的并且帶電
該區域通過哥倫布力與膜蛋白相互作用
其穩定額外的膜環并與極性
α-螺旋末端（49，50）
生物膜相對于脂質和
蛋白質例如，脂質的組成不同
紅細胞膜的小葉有助于
這些細胞，允許它們通過脈管系統（外部
小葉：76%磷脂酰堿（PC）、82%鞘磷脂（SP），
20%磷脂酰乙醇胺（PE）、0%磷脂酰絲酸（PS）；
內葉：24%PC，18%SP，80%PE，100%PS百分比為o
總脂質含量）（51）此外，蛋白質可能優先
位于膜的內部或外部小葉上，以及
在優選的方向上，當
決定如何好地提取膜蛋白以及提取什么
條件（即洗滌劑和/或脂質）適合重構
用于生物化學研究
從膜中提取蛋白質
為了研究膜蛋白，必須首先從
膜，并保持在可溶性、天然、功能性的形式
在提取過程中，有人提出洗滌劑
單體首先分配到雙層中
洗滌劑與洗滌劑的協同作用破壞了雙層的穩定性
產生混合的脂質洗滌劑片段（圖6A）終，
進一步添加洗滌劑會導致雙層溶解和蛋白質
增溶作用（圖6B）（8，52）
膜的溶解性
圖6A
圖6B
膜蛋白可以有幾個“程度"
從膜中提取用于進一步研究蛋白質可以
以這樣的方式純化，使得一些天然脂質保持與
蛋白質這可以通過使用不
有效的脂質增溶劑，并通過小化
柱色譜期間的洗滌劑暴露或者，
蛋白質可以通過使用
嚴格的清潔劑這在以下應用中可能很重要
需要均勻的蛋白質制劑然后可以使用脂質
如果蛋白質活性需要，添加回這些制劑中
和/或穩定性
應該注意的是，研究
特殊的膜微結構域，稱為脂筏，存在
一個特的問題脂筏富含鞘脂，甘酸-
氧化磷脂和膽醇（53-55）這些結構域，也稱為
抗洗滌劑膜（DRM）已被證明
在細胞信號傳導和蛋白質分選中發揮關鍵作用歷上，DRM
通過其對冷溶解的抵抗力進行了檢測
Triton X-100然而，已經表明
其中的DRM取決于其
例如，Schuck等人表明
與DRMs相關的蛋白質和脂質的類型變化很大-
當使用不同的清潔劑來隔離膜時
域（53）因此，在選擇
從天然膜中分離蛋白質的合適洗滌劑
使用溶解的膜蛋白
一些更常見的洗滌劑已被證明是
在膜蛋白功能和結構研究中有用的是
烷基糖苷（56-58）例如，短鏈烷基麥芽糖苷和
葡萄糖苷已成功地用于膜的結晶
蛋白質（59-63），而長鏈糖苷（即十二烷基麥芽糖-
side、十四烷基麥芽糖苷和十六烷基麥芽糖苷）
顯示穩定偶聯的G蛋白的各種寡聚狀態
受體（GPCR），視紫紅質（64）十二烷基麥芽糖苷，例如，具有
被用于結晶膜蛋白細胞素c oxi-
來自球形紅桿菌（65）的酶，以研究
4-跨膜螺旋蛋白DsbB
大腸桿菌（66），并研究光誘導的mam結構變化-
用19F NMR測定馬里視紫紅質（67）
在膜中使用越來越多的其他清潔劑
蛋白質生物化學是溶血磷脂、Fos堿等-
試劑和短鏈磷脂（圖7）
磷脂類洗滌劑
OOPO
O
O
N
哦
O
溶血磷脂酰堿
P OO
O
O
N
Fos堿12
二己酰磷脂酰堿
圖7
溶血磷脂與天然磷脂相似，其中
膜蛋白被嵌入；它們有磷脂樣
然而，頭群的疏水尾部只含有一個
?；?，它們形成水溶性聚集體事實上，有些
GPCR在提取到溶血磷脂中后仍保持功能-
細胞（68-70）溶血磷脂也被用于核磁共振結構
膜蛋白的研究以及在純化
囊性纖維化跨膜電導調節劑（CFTR）（71，72）As
前面提到過，Fos堿清潔劑已經成功-
短鏈NMR在膜蛋白研究中的成功應用（14-16）
磷脂如二己酰磷脂酰堿（DHPC），
已被用于溶解和重建整體膜
蛋白質這些化合物在溶液中形成水溶性膠束
并已被證明能維持天然蛋白質結構和功能-
當用于膜蛋白純化方案時（73，75）對于
例如，大腸桿菌外膜蛋白X的NMR結構
（OmpX）在DHPC膠束中測定（76）
膜蛋白也可以重組成洗滌劑脂質
混合膠束這可能是具代表性的雙層-
模擬系統例如，細菌視紫紅質已經被重新折疊
進入幾種不同的洗滌劑脂質系統，包括CHAPS/DMPC
和CHAPSO/SDS/DMPC膠束（77，78
實際考慮
使用時需要考慮幾個實際問題
洗滌劑和膜蛋白首先，必須確定
特定ap所需的洗滌劑純度和均勻度-
例如當純化和/或結晶蛋白質時，
人們可以選擇既純又無污染的洗滌劑-
氯化醇、酰胺或合成的其他副產物）和
同質的（即由單一物種組成）許多工業
等級洗滌劑，包括Triton和Tween，可能是純的，但
聚氧乙烯鏈組成的不均勻性
這些洗滌劑可能不太適合用于結晶篩，但是
可能足以提取蛋白質
其次，當測定增溶劑的分子量時
膜蛋白，必須考慮聚集分子
洗滌劑蛋白復合物的重量（圖8）如果可以
假設每個膠束有一個蛋白質分子，如果
蛋白質比膠束小，則
復合物等于蛋白質分子量加上膠束
聚集重量然而，較大的膜蛋白將傾向于
與比存在于
單獨的游離膠束在這種情況下，洗滌劑的濃度必須
足以全覆蓋反式-
膜結構域
蛋白質/洗滌劑復合物的聚合分子量
圖8
同樣，重要的是要注意，當一個人集中注意力時
洗滌劑溶解蛋白質的溶液，空的濃度
膠束也可能隨著其分子量的增加而增加
比集中器膜的分子量截斷值Sev-
有幾種方法可以測定so中洗滌劑的濃度-
溶液包括比色測定法（79）、薄層色譜法（80），
折射率測量（81），
和分析超速離心（82，83）其中一些方法是
可用于測定solu中游離洗滌劑的濃度-
tion（79-81）其他可用于測定蛋白質的量-
結合洗滌劑（79，80，83）或蛋白質-洗滌劑復合物的大小（81，83）
非洗滌劑表面活性劑和其他新型洗滌劑
如前所述，膜蛋白可能不穩定
或被某些洗滌劑變性，包括離子洗滌劑和
短鏈非離子洗滌劑半氟化表面活性劑（圖
9A）和兩性（圖9B）是兩種非常不同的非洗滌劑
用于膜蛋白研究的表面活性劑
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