一种猪初乳中分泌型免疫球蛋白A和分泌片蛋白质的提取及纯化方法技术

技术编号:13323854 阅读:130 留言:0更新日期:2016-07-11 11:27
本发明专利技术公开了一种猪初乳中分泌型免疫球蛋白A和分泌片蛋白质的提取及纯化方法。本发明专利技术简化了猪初乳分泌型免疫球蛋白A的纯化步骤,逐级盐析后直接选择凝胶过滤,凝胶过滤的柱子为Superdex 200TM Increase 10/300 GL,经后续western-blot实验及质谱实验证明,该方法可以得到较纯的分泌型免疫球蛋白A,使纯化猪初乳免疫球蛋白A的过程简单化,减少生产成本,提高生产效率。同时,将盐析后的初乳进行聚丙烯酰胺凝胶电泳后,已经确认分子量为80KD左右的蛋白质为分泌片蛋白,利用这种方法,可以得到较多的分泌片蛋白。

【技术实现步骤摘要】


本专利技术属天然蛋白质分离纯化
,具体涉及一种猪初乳中分泌型免疫球蛋白A和分泌片蛋白质的提取及纯化方法

技术介绍

乳是哺乳动物分娩后由乳腺分泌的一种白色或微黄色的不透明液体。它含有幼儿生长发育所需要的全部营养成分,是哺乳动物出生后最适于消化吸收的全价食物。而初乳中的免疫球蛋白A是形成新生后代肠道感染防御系统的主要成分,实现了母源免疫物质向新生后代免疫系统的传递,促进了新生后代自身免疫系统的发育并保护其免受病原的感染。
免疫球蛋白A主要有两种形式,其中血清型为单体免疫球蛋白A,而分泌型为多聚的免疫球蛋白A。初乳分泌型免疫球蛋白A是60年代初Tomasi等首先在外分泌液中发现的一种免疫球蛋白A抗体。其分子质量约390KD,主要由免疫球蛋白A双聚体、J链和一个分泌片(secretorycomponent,SC)组成,分泌片是分泌型免疫球蛋白A特异性受体,借二硫键与分泌型免疫球蛋白A共价结合,“J”链可以有效地聚合分泌型免疫球蛋白A,这种结构有助于分泌型免疫球蛋白A在粘嗅表面及外分泌液和乳汁中保持抗体活性。分泌型免疫球蛋白A的生物学功能发挥是与分泌片蛋白结合,然后经上皮细胞吞噬作用释放入肠腔,既可与相应抗原结合,抑制细菌增殖和中和毒素,保护肠粘膜,又能抵抗蛋白溶解酶作用,从而保护肠粘膜防止被消化。关于初乳的纯化,主要分为如下几个方法:
一、凝胶过滤法
最初纯化分泌型免疫球蛋白A是牛初乳除脂肪和酪蛋白后,需连续经过三次凝胶过滤,即葡聚糖G-200、DEAE-52和葡聚糖G-200,才能获得较纯的分泌型免疫球蛋白A。1988年,BABA等将除脂乳清先经10%乙酸分级分离,再用50%饱和硫酸铵沉淀,然后经3次层析:SephacrylS-300,琼脂糖CL-4B凝胶过滤,DEAE-Sehacel离子交换层析,获得高纯度的分泌型免疫球蛋白A。上述方法都需进行多次的凝胶过滤。
二、亲和色谱法
目前纯化分泌型免疫球蛋白A最新的方法是用有结合分泌型免疫球蛋白A能力的金属亲和层析柱,分泌型免疫球蛋白A先用15%聚乙二醇沉淀,再用22%聚乙二醇沉淀,将两次沉淀合并后除去酪蛋白,连续过ACA-44柱和有结合分泌型免疫球蛋白A能力的金属鳌合柱,可获得纯度很高的sIgA。
三、嗜硫色谱法
嗜硫色谱(thiophilicadsorptionchromatography,TAC)又称亲硫色谱,是一种简便、经济的蛋白质纯化技术,近年来,该技术已被应用于从血清、腹水和杂交瘤细胞培养基中的蛋白的纯化。1990年,T.WilliamHutehens利用该方法同步制备初乳乳清中的分泌型免疫球蛋白A、免疫球蛋白G、免疫球蛋白M,取得良好的分离效果。相对蛋白A亲和色谱,嗜硫色谱可在近中性的条件下吸附-洗脱抗体,克服了蛋白A亲和色谱常常需要在低pH(通常为pH2~3)环境中吸附,但又易引起抗体结构发生改变的缺点,同时嗜硫色谱作用范围更广,且纯化成本低廉。
四、离子交换法
Macro-prepHighQ填料装柱,磷酸缓冲液平衡,加入样品后,分别用不同浓度的NaCl洗脱,收集到的峰进行鉴定。有关Macro-prepHighQAnionExchangeSupport离子交换柱层析的报道很少。经验证此法提纯分泌型免疫球蛋白A时具有操作简便,能够适应多次反复利用而纯化效果稳定,高浓度进行洗脱时能够对所提纯蛋白有很好的浓缩效应,以及收获蛋白纯度高等优点,其浓度和纯度都能够达到预期目的。
五、超滤法
超滤(ultrafiltration,UF)是集蛋白质浓缩和分离为一身的一种纯化方法。此法简便快速、条件温和、无相变、处理量大、蛋白质变性及失活少,可用于分离精制及浓缩。目前超滤技术己被用于乳的浓缩,国外学者逐渐重视超滤法分离乳清蛋白的研究。1989年,日本学者岛崎敬一已经成功将超滤法应用于分离乳铁蛋白。
六、酶解法
选择胃蛋白酶对粗提物进行酶解,在适合的pH值条件下,37℃不同时间作用,选择最佳的酶解时间。因为胃蛋白酶对免疫球蛋白G能起到酶解作用,而且对分泌型免疫球蛋白A的活性没有影响,是一种非常简便易行的分离方法。
国内关于猪初乳中分泌型免疫球蛋白A及分泌片的提取和纯化存在空白,尤其是在进行初乳免疫球蛋白粗提后,都会进行离子交换层析或者亲和层析,最后再进行凝胶过滤,纯化的方法比较复杂,而本专利技术只进行了凝胶过滤,简化了纯化步骤。此外,我们去除猪乳中的酪蛋白的方法是用0.1M的醋酸钠将初乳的pH值调至4.2,同时在盐析时降低了离心力。

技术实现思路

本专利技术的目的在于一种猪初乳中分泌型免疫球蛋白A和分泌片蛋白质的提取及纯化方法。
本专利技术所采取的技术方案是:
一种分泌型免疫球蛋白A和分泌片蛋白质的分离纯化方法,包括以下步骤:
1)将初乳样品离心,收集中间较清澈的乳清;
2)将上步所得乳清的pH值调节至4.15~4.25,沉淀杂蛋白,离心取上清;
3)将上步所得上清的pH值调节至6.9~7.1;
4)逐级盐析:将上步所得上清用PBS溶液稀释后,用饱和硫酸铵溶液进行逐级盐析,最后离心收集沉淀;将所得沉淀用PBS溶液重悬,得到用于后续凝胶过滤或电泳的样本;
5)凝胶过滤:将上步所得的样本上样至Superdex200TMIncrease10/300GL柱子中进行凝胶过滤,用PBS溶液进行洗脱,根据色谱仪检测的峰型收集对应的洗脱液,即得分泌型免疫球蛋白A;
若需大量获得分泌片蛋白质,对剩下的洗脱液进行聚丙烯酰胺凝胶电泳,收集80KD处的蛋白即得分泌片蛋白质,或者直接对步骤4)盐析后的产物进行聚丙烯酰胺凝胶电泳,收集80KD处的蛋白即得分泌片蛋白质。
进一步的,步骤1)中离心的转速为11500~12500rpm,时间为28~32min,重复离心两次。
进一步的,步骤2)中pH调节剂为醋酸钠溶液。
进一步的,步骤2)中所述离心的转速为11500~12500rpm,时间为18~22min。
进一步的,步骤3)中pH调节剂为pH值为7.9~8.1的Tris-HCl溶液。
进一步的,步骤5)中所述上样的流速为0.25~0.5ml/min。
进一步的,步骤5)中所述洗脱时的流速为0.2~0.5ml/min。
进一步的,步骤5)中凝胶过滤使用的所有溶液及样品均需通过孔径为0.22μm以下的滤器过滤。
进一步的,步骤5)在连接凝胶过滤柱子Superdex200TMIncrease10/300GL时,要保证液体和液体相接,避免气泡进入系统,然后用PBS进行平衡,流速为0.7~0.8ml/min,压力阈值不超过3MPa;待PBS洗脱体积为28~32ml时,且紫外光及电导的基线保持水平时,即可以上样。
进一步的,所述分泌型免疫球蛋白A和分泌片蛋白质为猪初乳中分泌型免疫球蛋白A和分泌片蛋白质。
本专利技术的有益效果是:
1)本专利技术将猪初乳经预处理和分级盐析后,直接用凝胶过滤方法对粗提的猪初乳免疫球蛋白A进行分离。
2)本专利技术通过凝胶过滤的方法,可以直接获得非变性的分泌性免疫球蛋白A。粗提后的猪初乳,经聚丙烯酰胺凝胶电泳后,80KD左右的变性蛋白质为分泌片蛋白。
3)本专利技术方法与目前的纯化猪初乳中分泌本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种分泌型免疫球蛋白A和分泌片蛋白质的分离纯化方法,其特征在于:包括以下步骤:1)将初乳样品离心,收集中间较清澈的乳清;2)将上步所得乳清的pH值调节至4.15~4.25,沉淀杂蛋白,离心取上清;3)将上步所得上清的pH值调节至6.9~7.1;4)逐级盐析:将上步所得上清用PBS溶液稀释后,用饱和硫酸铵溶液进行逐级盐析,最后离心收集沉淀;将所得沉淀用PBS溶液重悬,得到用于后续凝胶过滤或电泳的样本;5)凝胶过滤:将上步所得的样本上样至Superdex 200TM Increase 10/300 GL柱子中进行凝胶过滤,用PBS溶液进行洗脱,根据色谱仪检测的峰型收集对应的洗脱液,即得分泌型免疫球蛋白A;若需大量获得分泌片蛋白质,对剩下的洗脱液进行聚丙烯酰胺凝胶电泳,收集80 KD处的蛋白即得分泌片蛋白质,或者直接对步骤4)盐析后的产物进行聚丙烯酰胺凝胶电泳,收集80 KD处的蛋白即得分泌片蛋白质。

【技术特征摘要】
1.一种分泌型免疫球蛋白A和分泌片蛋白质的分离纯化方法,其特征在于:包括以下步骤:
1)将初乳样品离心,收集中间较清澈的乳清;
2)将上步所得乳清的pH值调节至4.15~4.25,沉淀杂蛋白,离心取上清;
3)将上步所得上清的pH值调节至6.9~7.1;
4)逐级盐析:将上步所得上清用PBS溶液稀释后,用饱和硫酸铵溶液进行逐级盐析,最后离心收集沉淀;将所得沉淀用PBS溶液重悬,得到用于后续凝胶过滤或电泳的样本;
5)凝胶过滤:将上步所得的样本上样至Superdex200TMIncrease10/300GL柱子中进行凝胶过滤,用PBS溶液进行洗脱,根据色谱仪检测的峰型收集对应的洗脱液,即得分泌型免疫球蛋白A;
若需大量获得分泌片蛋白质,对剩下的洗脱液进行聚丙烯酰胺凝胶电泳,收集80KD处的蛋白即得分泌片蛋白质,或者直接对步骤4)盐析后的产物进行聚丙烯酰胺凝胶电泳,收集80KD处的蛋白即得分泌片蛋白质。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤1)中离心的转速为11500~12500rpm,时间为28~32min,重复离心两次。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤2)中pH调节剂为醋酸钠溶液。

【专利技术属性】
技术研发人员:刘佳旭贾爱卿王贵平甘振磊刘琪周如月
申请(专利权)人:广东海大畜牧兽医研究院有限公司
类型:发明
国别省市:广东;44

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