蛋白质差示扫描量热仪

我用DSC测蛋白质的变性温度，但是重复性很差，有时候有峰，有时候没有。蛋白质是溶液状态的。请问做试验的时候有哪些需要注意的地方呢？哪家哪个型号的DSC比较适合做这个呢？

小弟想作有关蛋白质去折叠热力学的研究。曾使用过setaram公司的MICRO DSCIII 型作过，但结果不甚理想。有人说可能是仪器不适合，或是样品浓度不够。请问各位大虾哪些种类的DSC适合作蛋白质去折叠热力学，这些DSC对样品有什么要求呢？在国内，尤其在北京，哪些单位有这类DSC呢？谢谢！

蛋白质与多肽蛋白质粉 人类的营养物质有许多种类，最为重要的为蛋白质，碳水化合物和脂肪，其它则是微量营养物质，如维生素、电解质和微量元素等。虽然每一种营养物质对人体来说都是不可或缺的，但绝大多数的营养学家都会有充分的理由认为，真正最重要的营养物质是蛋白质。一、蛋白质是构成人体的基本物质。 蛋白质是由氨基酸通过肽链相连而构成的，它是人体包括骨骼、肌肉、皮肤和脑的重要物质基础，同时氨基酸也是生成核酸的基本物质。我们知道，核酸既形成遗传密码，也是体内储存能量的基本物质。因而从根本上说，人体是由蛋白质组成的。构成人体蛋白质的生理功能概括有如下三个方面：1）人体组织的主要构成成份：如肌肉、骨骼、血液、皮肤、神经、肝、心等等。2）具有特殊生理功能：可以这样说，人类的一切生理活动都与蛋白质有关。如酶蛋白能催化机体的一切化学反应，包括蛋白质、脂肪、碳水化合物的消化等；载脂蛋白运送脂肪；血红蛋白运送氧；激素蛋白调节代谢与生理活动包括情感；血浆白蛋白调节渗透压、运输金属离子、胆红素和抗生素等。3）供给机体能量：成年人每日约需要更新400g蛋白质，每克蛋白质彻底分解能释放出约4 Kcal的热量。4）为机体提供氮原料：人体内所必需的嘧啶、嘌呤、肌酸、胆碱、肾上腺素、肉碱、牛磺酸等，都是以多肽、氨基酸为原料的。表1. 世界粮食组织（FAD）和世界卫生组织（WHO）根据中国人的体质和膳食结构推荐的中国人蛋白质的摄入量（RNLs）。年 龄蛋白质RNL（g/d） 初生—6个月 1.5-3 1岁 35 3岁 45 5岁 55 7岁 60 9岁 65 10-16岁 75-85 成年女性 65 成年男性 75 妊娠 +15 乳母 +20 根据统计资料：由于贫困、工作紧张、精神压力、减肥节食、以及肠胃疾病、癌症、贫血、肾病、各种结核病、肝硬化、腹水、烧伤、失血等，以及老龄人均不同程度地存在着蛋白质的摄入不足。 上世纪80年代以来，我国营养学家对7个省18个贫困地区，1万名学龄前儿童进行了为期4年的连续调查，发现营养不良现象非常严重，其中蛋白质的摄入量不足WHO规定的60%。近年社会医学工作调查，在发达地区由于生活节奏加快，精神压力异常增加，以及办公室白领阶层的减肥节食，也导致蛋白质摄入不足，代谢异常的人群增加。二、蛋白质缺乏的体征和临床症状 单纯的蛋白质营养不良又叫加西长病，这或许是来源于非洲的单词，单纯的能量不足时叫消瘦；临床上通常把这两种现象叫单纯性蛋白质能量营养不良症或PEM。单纯的PEM症在临床上较少见到，但在慢性消耗性疾病患者中则常见，尤其是在癌症患者和艾滋病的患者中几乎占到90%以上。 现代都市和贫困地区存在着相当数量的蛋白质营养不良族群，他们的临床表现主要是能量损失或不足，如体力不支、睡眠不安、怕冷、怕热、性冷淡、无法进行正常的体力劳动和运动，其次为肌肉组织萎缩、皮肤松驰；腿部、脸部易水肿、脂肪肝、无名皮疹、伤口愈合不良、记忆力下降、视力减弱等。再者免疫力低下易感冒、感染。在做血检时通常会发现这些族群的血浆蛋白处于正常值的下限，其中白蛋白、转铁蛋白、甲状腺素结合前体蛋白和视轴蛋白（retinol-binding protein）均处于低水平时，患者易于感染各种疾病并且出现早衰症状，如果是儿童则感染后死亡率增加30%-40%，对于这类人群WHO的专家最好的建议就是迅速补充优质（或全价）的蛋白质。三、优质蛋白质和劣质蛋白质的区别。 要弄清楚何为优质蛋白质？何为劣质蛋白质？我们要引入什么是必需氨基酸的概念。营养生理学家、生化学家发现构成人体蛋白质的氨基酸共有21种，而这些氨基酸中其中有4种是可以由体内含碳和含氮底物自己合成的，被称为非必需氨基酸，还有10个必需的氨基酸，是人类机体无法制造需要从饮食中摄取的，另有7个是介于这两者之间的被称为条件必需氨基酸。表2. 必需、条件必需和非必需氨基酸 必需氨基酸条件必需氨基酸 非必需氨基酸 亮氨酸牛黄酸 丙氨酸 异亮氨酸酪氨酸 谷氨酸 缬氨酸甘氨酸 天冬氨酸 赖氨酸丝氨酸 天冬酰胺 苯丙氨酸（酪氨酸）脯氨酸 蛋氨酸（半胱氨酸）谷氨酰酸 苏氨酸 胱氨酸 色氨酸 组氨酸 精氨酸 虽然蛋白质广泛存在于许多动物性和植物性食物中，但是必需氨基酸的构成异差很大，WHO把“蛋白质其组成恰好符合人体需要”的蛋白质称为理想蛋白质，在自然界这种理想的蛋白质普遍认为是鸡蛋蛋白，因此就把鸡蛋蛋白作为衡量蛋白质优劣的参照蛋白，科学家把它作为一把尺子来衡量各种蛋白质，并制定出标准，以4种必需氨基酸为最低限来决定其优劣，即色氨酸、苏氨酸、赖氨酸或者蛋氨酸（半胱氨酸）。 通过比较科学发现，肉、鱼、蛋、牛奶、乳酪含有优质蛋白，大豆、花生、豌豆也含有较多的高质量蛋白。进一步研究发现它们都不够完美，因而要求大家对优质的动物性蛋白和植物性蛋白进行了科学搭配才是最完美的全价蛋白质（complete protein）。表3. 部分高质量蛋白

牛奶蛋白质分析仪的原理主要基于光学测量技术，特别是光谱分析法。具体地说，它采用红外光谱法来测量牛奶中乳清蛋白和酪蛋白的含量。首先，将牛奶样品制成透明薄片，然后使用近红外光电传感器和光源对其进行扫描。牛奶中的蛋白质对特定波长的红外光有特定的吸收特性，通过测量这些吸收特性，可以分析出牛奶中蛋白质的种类和含量。此外，仪器会将牛奶光谱与事先建立的标准光谱进行比较，通过复杂的算法处理，从而得出各种蛋白质形态的含量。这种比较和计算过程确保了测量结果的准确性和可靠性。总的来说，牛奶蛋白质分析仪通过光学测量和光谱分析技术，能够快速、准确地测定牛奶中蛋白质的含量和种类，为乳制品生产、质量控制和科学研究提供了有力的支持。[img=,690,690]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2024/04/202404291701212298_2595_6238082_3.jpg!w690x690.jpg[/img]

2003年人类基因组精细图绘制完成，是人类科学史上一个里程碑式的事件。后基因组时代的研究重点自然落在了蛋白质头上。为啥？因为中心法则告诉我们，基因的产物——蛋白质，是生命活动的最终执行者。与基因组类比，研究生物体内全套蛋白质的科学，就是蛋白质组学。基因组计划完成的同年，人类蛋白质组计划启动，令人激动的是，2014年人类蛋白质组的草图也完成了。而蛋白质组学能够飞速发展的最大功臣非质谱莫属。质谱的应用范围非常广泛，但这里只讨论蛋白质组学中的质谱。简单地说，质谱法（mass spectrometry）就是对肽段离子的重量（质荷比，m/z）进行测量的分析方法。样品经质谱仪（mass spectrometer）检测得到质谱图（mass spectrum），通过对质谱图的分析就可以对样品中的蛋白进行鉴定、定量。亲，图1的这种典型的蛋白质组学流程都很熟悉吧。蛋白首先都要被特异性的酶（通常为Trypsin）切割为肽段，再进行后续分析，这在蛋白质组学中被称为“自下而上”的研究策略（Bottom-up proteomics）。我们平时见到的质谱分析基本都是这种类型。提到蛋白质组，即会联想到一系列高大上的名词，iTRAQ、SWATH、SILAC、Shotgun、Label-free等等。很多概念容易弄混淆，下面我们就来理理清楚。图1. 典型的蛋白质组学流程大体上，质谱研究蛋白主要是鉴定和定量。通过二级质谱图（MS2或者MS/MS）进行数据库搜索匹配鉴定蛋白。通过各种标记或非标记的手段对不同样品中的蛋白进行比较就是定量。蛋白定量比较是质谱最重要的用途，图2是对定量方法的一个简单总结。非标定量（Label-free）不需要标记，不同样品分别处理、分别进质谱检测；优点是处理简单、无需标记、价格便宜、可以比较很多组样品，缺点是对操作步骤、LC、质谱稳定性要求严格。SILAC是在细胞培养基中加入稳定同位素标记的氨基酸，在代谢水平标记蛋白，一级质谱图进行定量，可以做到三组样品混合后进行比较，定量准确，但是不能标记组织样本，养细胞成本也较贵。双甲基化标记是通过化学反应的办法在肽段水平进行标记，一级质谱定量，也可以三组对比，标记试剂都比较便宜，而且可以标记任何来源的样品。iTRAQ和TMT是商品化的试剂盒，肽段水平标记，二级质谱定量；分别可以做到最多8组和10组样品间蛋白质组的比较。图2. 质谱定量方法以上这几个是一家的，还有几个名词是属于另外一家，比如Shotgun (DDA)、SWATH/DIA、SRM (MRM)、MRMHR/PRM。质谱进行数据采集的方式大致分为三种：鸟枪法（Shotgun）、选择反应监控（SRM）和全景式的SWATH/DIA。下面对照图3再来简单介绍一下。图3. 质谱扫描方式DDA、IDA、Shotgun和鸟枪法说的是相同的东西，意思是质谱在每个循环的中从一级里挑选丰度高的TopN个肽段去打碎做二级扫描，得到的结果通过与已知数据库中的理论蛋白进行匹配。DDA简单有效，分析流程比较成熟，也是目前质谱分析的主流方式。DDA也有其固有的缺陷，即具有一定的随机性，偏向于检测丰度较高的肽段，而抑制了低丰度肽段的检测。靶向策略被称为质谱领域的Western blot。质谱只去采集目标肽段大小的离子信息，因而提高了灵敏度和特异性。这种方法用来研究感兴趣的特定蛋白，定量准确，但是通量很有限。SWATH/DIA这种全景式的数据采集方式在最近几年突然火了起来，被认为在不远的未来可能会取代DDA的主流位置。该方法采取的策略是将扫描范围内的所有肽段按照质荷比分为若干个窗口，再对每个窗口里所有的肽段一起打碎，采二级，数据分析时通过抽提蛋白的子离子信息进行定量。SWATH/DIA解决了DDA中随机性选择肽段的缺陷，所以重复性更好，定量的准确性基本达到了SRM的水平，而且可以实现大规模定量。借用听来的一个比喻来说明：DDA就像机关枪扫射，数量多、体积大的目标命中的概率要大一些。靶向扫描（SRM或PRM）就像精准狙击，排除干扰，目标明确，每一枪直指目标，但是难以大规模消灭敌人。SWATH/DIA就是地毯式轰炸，只要暴露在我方攻击范围内的敌人，不管三七二十一，全部炸完。图4. 定量方法与采集方式结合如果将上述的定量方法（图2）和质谱数据采集方式（图3）结合起来，就得到了现在基于质谱的蛋白质组学研究的各种策略（图4）。再打个比方，保证吃货们一听就懂：鸡、鱼、肉、蛋、蔬菜要通过炒锅、烤箱、高压锅、微波炉等烹调之后才能变为美食，填饱肚子。同样的，各种定量方法（非标的和标记的）处理的样品，要通过质谱各种采集方式变为电脑中的数据，才能分析并从中得到蛋白的信息。本次的介绍就先到这里了，如果其中有什么问题，欢迎您批评和建议，我们会努力变得更好；如果需要跟我们进行技术交流和讨论，欢迎大家联系武汉金开瑞。后续我们还会继续推出对质谱技术各方面进行解析的文章，敬请期待。ReferencesA draft map of the human proteome. Nature 509: 575–581 (2014)Mass-spectrometry-based draft of the human proteome. Nature 509: 582–587 (2014)A review: Annu. Rev. Biochem. 80: 273–99 (2011)SILAC: Molecular & Cellular Proteomics 1: 376-386 (2002)iTRAQ: Molecular & Cellular Proteomics 343: 91–99 (2010)SRM: Nature Methods 9: 555–566 (2012)SWATH: Molecular & Cellular Proteomics 11: 1–17 (2012)

基因组(genome)包含的遗传信息经转录产生mRNA，一个细胞在特定生理或病理状态下表达的所有种类的mRNA称为转录子组(transcriptome)。很显然，不同细胞在不同生理或病理状态下转录子组包含的mRNA的种类不尽相同。mRNA经翻译产生蛋白质，一个细胞在特定生理或病理状态下表达的所有种类的蛋白质称为蛋白质组(proteome)。同理，不同细胞在不同生理或病理状态下所表达的蛋白质的种类也不尽相同。蛋白质是基因功能的实施者，因此对蛋白质结构，定位和蛋白质-蛋白质相互作用的研究将为阐明生命现象的本质提供直接的基础。生命科学是实验科学，因此生命科学的发展极大地依赖于实验技术的发展。以DNA序列分析技术为核心的基因组研究技术推动了基因组研究的日新月异，而以基因芯片技术为代表的基因表达研究技术为科学家了解基因表达规律立下汗马功劳。在蛋白质组研究中，二维电泳和质谱技术的黄金组合又为科学家掌握蛋白质表达规律再铸辉煌。蛋白质组学(proteomics)就是指研究蛋白质组的技术及这些研究得到的结果。蛋白质组学的研究试图比较细胞在不同生理或病理条件下蛋白质表达的异同，对相关蛋白质进行分类和鉴定。更重要的是蛋白质组学的研究要分析蛋白质间相互作用和蛋白质的功能。蛋白质组学的研究内容包括：1.蛋白质鉴定：可以利用一维电泳和二维电泳并结合Western等技术，利用蛋白质芯片和抗体芯片及免疫共沉淀等技术对蛋白质进行鉴定研究。2.翻译后修饰：很多mRNA表达产生的蛋白质要经历翻译后修饰如磷酸化，糖基化，酶原激活等。翻译后修饰是蛋白质调节功能的重要方式，因此对蛋白质翻译后修饰的研究对阐明蛋白质的功能具有重要作用。3.蛋白质功能确定：如分析酶活性和确定酶底物，细胞因子的生物分析/配基-受体结合分析。可以利用基因敲除和反义技术分析基因表达产物-蛋白质的功能。另外对蛋白质表达出来后在细胞内的定位研究也在一定程度上有助于蛋白质功能的了解。Clontech的荧光蛋白表达系统就是研究蛋白质在细胞内定位的一个很好的工具。4.对人类而言，蛋白质组学的研究最终要服务于人类的健康，主要指促进分子医学的发展。如寻找药物的靶分子。很多药物本身就是蛋白质，而很多药物的靶分子也是蛋白质。药物也可以干预蛋白质-蛋白质相互作用。在基础医学和疾病机理研究中，了解人不同发育、生长期和不同生理、病理条件下及不同细胞类型的基因表达的特点具有特别重要的意义。这些研究可能找到直接与特定生理或病理状态相关的分子，进一步为设计作用于特定靶分子的药物奠定基础。不同发育、生长期和不同生理、病理条件下不同的细胞类型的基因表达是不一致的，因此对蛋白质表达的研究应该精确到细胞甚至亚细胞水平。可以利用免疫组织化学技术达到这个目的，但该技术的致命缺点是通量低。LCM技术可以精确地从组织切片中取出研究者感兴趣的细胞类型，因此LCM技术实际上是一种原位技术。取出的细胞用于蛋白质样品的制备，结合抗体芯片或二维电泳-质谱的技术路线，可以对蛋白质的表达进行原位的高通量的研究。很多研究采用匀浆组织制备蛋白质样品的技术路线，其研究结论值得怀疑，因为组织匀浆后不同细胞类型的蛋白质混杂在一起，最后得到的研究数据根本无法解释蛋白质在每类细胞中的表达情况。虽然培养细胞可以得到单一类型细胞，但体外培养的细胞很难模拟体内细胞的环境，因此这样研究得出的结论也很难用于解释在体实际情况。因此在研究中首先应该将不同细胞类型分离，分离出来的不同类型细胞可以用于基因表达研究，包括mRNA和蛋白质的表达。LCM技术获得的细胞可以用于蛋白质样品的制备。可以根据需要制备总蛋白，或膜蛋白，或核蛋白等，也可以富集糖蛋白，或通过去除白蛋白来减少蛋白质类型的复杂程度。相关试剂盒均有厂商提供。蛋白质样品中的不同类型的蛋白质可以通过二维电泳进行分离。二维电泳可以将不同种类的蛋白质按照等电点和分子量差异进行高分辨率的分离。成功的二维电泳可以将2000到3000种蛋白质进行分离。电泳后对胶进行高灵敏度的染色如银染和荧光染色。如果是比较两种样品之间蛋白质表达的异同，可以在同样条件下分别制备二者的蛋白质样品，然后在同样条件下进行二维电泳，染色后比较两块胶。也可以将二者的蛋白质样品分别用不同的荧光染料标记，然后两种蛋白质样品在一块胶上进行二维电泳的分离，最后通过荧光扫描技术分析结果。胶染色后可以利用凝胶图象分析系统成像，然后通过分析软件对蛋白质点进行定量分析，并且对感兴趣的蛋白质点进行定位。通过专门的蛋白质点切割系统，可以将蛋白质点所在的胶区域进行精确切割。接着对胶中蛋白质进行酶切消化，酶切后的消化物经脱盐/浓缩处理后就可以通过点样系统将蛋白质点样到特定的材料的表面（MALDI-TOF）。最后这些蛋白质就可以在质谱系统中进行分析，从而得到蛋白质的定性数据;这些数据可以用于构建数据库或和已有的数据库进行比较分析。实际上像人类的血浆，尿液，脑脊液，乳腺，心脏，膀胱癌和磷状细胞癌及多种病原微生物的蛋白质样品的二维电泳数据库已经建立起来，研究者可以登录www.expasy.ch/www/tools.html等网站进行查询，并和自己的同类研究进行对比分析。Genomic Solution可以为研究者提供除质谱外的所有蛋白质组学研究工具，包括二维电泳系统，成像系统及分析软件，胶切割系统，蛋白质消化浓缩工作站，点样工作站等；同时还可以提供相关试剂和消耗品。LCM-二维电泳-质谱的技术路线是典型的一条蛋白质组学研究的技术路线，除此以外，LCM-抗体芯片也是一条重要的蛋白质组学研究的技术路线。即通过LCM技术获得感兴趣的细胞类型，制备细胞蛋白质样品，蛋白质经荧光染料标记后和抗体芯片杂交，从而可以比较两种样品蛋白质表达的异同。Clontech最近开发了一张抗体芯片，可以对378种膜蛋白和胞浆蛋白进行分析。该芯片同时配合了抗体芯片的全部操作过程的重要试剂，包括蛋白质制备试剂，蛋白质的荧光染料标记试剂，标记体系的纯化试剂，杂交试剂等。对于蛋白质相互作用的研究，酵母双杂交和噬菌体展示技术无疑是很好的研究方法。Clontech开发的酵母双杂交系统和NEB公司开发的噬菌体展示技术可供研究者选用。关于蛋白质组的研究，也可以将蛋白质组的部分或全部种类的蛋白质制作成蛋白质芯片，这样的蛋白质芯片可以用于蛋白质相互作用研究，蛋白表达研究和小分子蛋白结合研究。Science，Vol.293，Issue 5537，2101-2105，September 14，2001发表了一篇关于酵母蛋白质组芯片的论文。该文主要研究内容为：将酵母的5800个ORF表达成蛋白质并进行纯化点样制作芯片，然后用该芯片筛选钙调素和磷脂分子的相互作用分子。最后有必要指出的是，传统的蛋白质研究注重研究单一蛋白质，而蛋白质组学注重研究参与特定生理或病理状态的所有的蛋白质种类及其与周围环境(分子)的关系。因此蛋白质组学的研究通常是高通量的。适应这个要求，蛋白质组学相关研究工具通常都是高度自动化的系统，通量高而速度快，配合相应分析软件和数据库，研究者可以在最短的时间内处理最多的数据。

质谱与蛋白质组学蛋白质组学对一个细胞或组织所表达的蛋白质进行的系统分析，而质谱是它的关键性分析工具。在过去的两年中，标准蛋白质组技术中的进展增进了更高水平自动化和敏感性的蛋白质识别技术。另外，新的技术促成了鉴定蛋白质功能相关特性的里程碑性的进展，包括它们的定量和在蛋白质复合物中复杂情况。缩写2DE two-dimensional gel electrophoresis双向凝胶电泳CID collision-induced dissociation碰撞诱导的解离ESI electrospray ionization电喷雾离子化FT-ICR Fourier-transform ion cyclotron resonance傅里叶-变换离子回旋加速器共振ICAT isotope-coded affinity tagsIEF isoelectric focusing等电聚焦MALDI matrix-assisted laser desorption ionization基质辅助的激光解析离子化Q-TOF quadrupole-TOFRP reversed phase反向TOF time-of-flight飞行时间简介蛋白质组学的核心组成是系统识别一个细胞或组织中表达的每一个蛋白质，以及确定每个蛋白质的突出特征(比如，丰度、修饰状态以及在多蛋白质复合体中的复杂状态)。这些分析的技术包括分离蛋白质和肽的分离科学、识别和定量分析物的分析科学和数据管理和分析的生物信息学。它的初步工具包括使用IEF(等电点聚焦)/SDS-PAGE凝胶的高分辨率的双向凝胶电泳(2DE)，结合质谱和数据库搜索来分离、识别和定量在一个复合样本中存在的个体蛋白质，最终识别被分离的蛋白质。一个常用的方法用在Fig1中用图解说明。此技术以及由此而来的变化(综述见[1])已经被用来识别和分类在复杂样本中存在的大量蛋白质，并在蛋白质组数据库中呈现它们，该过程我们这里称之为"描述蛋白质组学"比如，Shevchenko等[2]从2D凝胶上系统地鉴定了150个蛋白质。数目庞大的这样的数据库现在可以找到。同样的技术现在已经被作为普遍的发现工具来动态检测一个细胞或组织对外来或内部干扰反应而在蛋白质组中的改变。因为检测动态改变需要精确定量每个被检测成分，我们使用"定量蛋白质组学"来定义。在此报告中，我们总结了自1999年1月至2000年4月来报道的与蛋白质组学和质谱相关的最重要的进展。在核心质谱技术中的进展已经导致2DE为基础的蛋白质组学技术的进一步改进。它们同时又促进了传统凝胶为基础的方法的替代方法，诸如引入以同位素稀释理论为基础的精确蛋白质定量技术和蛋白质复合物的系统分析。蛋白质组分析的MS技术进展在此部分，我们总结了在MS设备、它们的控制和操作中的进展，以及比较质谱数据和序列数据库识别蛋白质所用的搜索工具的进展。随着新型质谱仪的引入，蛋白质组学研究现存类型的质谱仪性能已经显著改进了。在此综述期间最普遍使用的仪器是可以分为两类：单一阶段的质谱仪和串联质谱为基础的系统。单一阶段的质谱仪，最显著的是基质辅助的激光解吸电离(MALDI)飞行时间(TOF)仪器，被用于无数通过肽质谱图谱技术大规模蛋白质识别的项目中。此方法在鉴别表达自小一些的和完全测序的基因组的蛋白质特别成功[3,4]。串联质谱仪器诸如triple quadrpole、离子捕获(ion-trap)和近来引进的混合quadrupole飞行时间(Q-TOF)被常规应用于[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Yp][color=#3333ff]LC-MS[/color][/url]/MS或用电喷雾电离(ESI)来生成肽片段离子谱，以便通过搜寻序列数据库进行蛋白质鉴定。使用仪器控制程序来自动选择肽离子进行碰撞诱导的解离(CID)(数据依赖CID)的不断增多是这些MS/MS仪器的一个明显的趋势。一些新的构造的具有高潜能的质谱仪被引入到蛋白质组学研究中产生深刻影响。两个研究组近来一个MALDI离子源和一个混合Q-TOF耦联了起来[5,6]。Q-TOF提供的质量准确性和敏感性提升了数据库搜寻结果并同时使它成为MS/MS从头测序的当然仪器选择。MALDI Q-TOF构造提供了激动人心的机会进行自动化和高通量应用以及在一个样品盘上存档样品进行日后研究的可能。Medzihradszky等[7]描述了一个不同的混合仪器称之为MALDI TOF TOF。此设备享有许多MALDI Q-TOF的优点，另外能够进行高能量CID和非常快速的扫描速率。傅里叶-变换离子回旋加速器共振(FT-ICR)质谱对于蛋白质组学来说相对陌生。这些设备具有非常高的敏感性和分辨率，质量精确性可以达到1ppm。这些特征被用来在一次分析中测量和定量几百种蛋白质的完整的分子质量[8]。Goodlett等[9]表明FT-MS测量的一个肽的准确质量以及可以容易获得的限制因素能够通过序列数据库搜索被用来识别蛋白质。蛋白质组学如果没有软件工具来进行质谱数据和序列数据库的关联将变得几无可能。现存的数据库搜索程序已经变得越来越成熟和可以(从网络)可获得。另外，引入了新的算法。主要相关程序是Sequest[10]，MASCOT[11]，PeptedeSearch[12]，PROWL[13]和Protein Prospector[14]。在它们中间，Sequest使用CID谱设置了蛋白质识别的实验室标准(benchmark)，因为它与边界MS/MS数据工作得最好，并高度可信，可以从整个[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Yp][color=#3333ff]LC-MS[/color][/url]/MS实验中自动分析数据，并不需要任何使用者的破译工作。在所提的程序中，然而，只有Sequest不能在网络上搜索。MASCOT是一个新的、快速、网络可进入和多功能的程序，具有进行肽指纹分析、用部分破译或未破译的CID谱进行数据库搜索的功能。

食品中蛋白质含量测定仪是用于快速、准确地测量食品中蛋白质含量的专业仪器。这种仪器基于各种化学或物理方法，如凯氏定氮法、双缩脲法、考马斯亮蓝法(Bradford法)或紫外分光光度法等，来测定食品中蛋白质的含量。　　以下是关于食品中蛋白质含量测定仪的一些详细信息：　　工作原理　　凯氏定氮法：这是一种经典的蛋白质测定方法。样品中的蛋白质在催化剂的作用下与硫酸共热消化，使蛋白质分解，分解的氨与硫酸结合生成硫酸铵。然后碱化蒸馏使氨游离，用硼酸吸收后再以硫酸或盐酸标准溶液滴定，根据酸的消耗量乘以换算系数，即可计算出样品的蛋白质含量。　　双缩脲法：在碱性溶液中，双缩脲(尿素加热至180℃左右生成的二聚体)与铜离子形成紫色络合物，该络合物的颜色深浅与蛋白质含量成正比，而与蛋白质分子量及氨基酸成分无关，故可用来测定蛋白质含量。　　考马斯亮蓝法(Bradford法)：考马斯亮蓝G-250染料在酸性溶液中与蛋白质结合后，在595nm处有最大光吸收，其光吸收值与蛋白质含量成正比。因此，可用于蛋白质的定量测定。　　紫外分光光度法：蛋白质中常含有酪氨酸、色氨酸等苯环结构，在280nm的紫外波段有较强的吸收峰，其吸光度与蛋白质含量成正比。这种方法操作简单、快速，但灵敏度较低，只适合测定蛋白质含量较高的样品。　　应用领域　　食品质量检测：蛋白质是食品中的重要营养成分，其含量是评价食品质量的重要指标之一。食品中蛋白质含量测定仪可用于检测各类食品(如肉类、奶类、蛋类、豆类、谷物等)中的蛋白质含量，为食品质量检测提供数据支持。　　食品科学研究：在食品科学研究中，蛋白质含量测定仪可用于分析不同食品原料、加工工艺对蛋白质含量的影响，以及蛋白质在食品加工过程中的变化等。　　注意事项　　在使用蛋白质含量测定仪进行测试之前，需要仔细阅读产品说明书，了解仪器的使用方法、操作步骤及注意事项。　　确保样品准备过程符合标准要求，避免样品污染或损坏导致检测结果不准确。　　定期对仪器进行维护和校准，确保检测结果的准确性和可靠性。　　在使用过程中注意安全防护措施，避免对人体造成伤害或对环境造成污染。　　总之，食品中蛋白质含量测定仪是食品检测领域的重要工具之一，能够快速、准确地测定食品中的蛋白质含量，为食品质量控制和科学研究提供有力支持。[img=,690,690]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2024/05/202405151126410832_3840_4214615_3.jpg!w690x690.jpg[/img]

[size=5]最近做实验不怎么顺啊，有没有懂电化学方面的专家啊，想学习学习啊。做电化学检测蛋白质方面该注意什么问题啊？是不是必须进行电极修饰呢，如果在裸电极表面施加正向扫描电位，而蛋白质在碱性环境下（应该带负电），这样的话会不会造成蛋白质在电极表面的吸附呢？程度如何？请求专家指导电化学方面的知识。[/size]

蛋白质含量测定法，是生物化学研究中最常用、最基本的分析方法之一。目前常用的有四种古老的经典方法，即定氮法，双缩尿法（Biuret法）、Folin－酚试剂法（Lowry法）和紫外吸收法。另外还有一种近十年才普遍使用起来的新的测定法，即考马斯亮蓝法（Bradford法）。其中Bradford法和Lowry法灵敏度最高，比紫外吸收法灵敏10～20倍，比Biuret法灵敏100倍以上。定氮法虽然比较复杂，但较准确，往往以定氮法测定的蛋白质作为其他方法的标准蛋白质。 值得注意的是，这后四种方法并不能在任何条件下适用于任何形式的蛋白质，因为一种蛋白质溶液用这四种方法测定，有可能得出四种不同的结果。每种测定法都不是完美无缺的，都有其优缺点。在选择方法时应考虑：①实验对测定所要求的灵敏度和精确度；②蛋白质的性质；③溶液中存在的干扰物质；④测定所要花费的时间。考马斯亮蓝法（Bradford法），由于其突出的优点，正得到越来越广泛的应用。

人类的营养物质有许多种类，最为重要的为蛋白质，碳水化合物和脂肪，其它则是微量营养物质，如维生素、电解质和微量元素等。虽然每一种营养物质对人体来说都是不可或缺的，但绝大多数的营养学家都会有充分的理由认为，真正最重要的营养物质是蛋白质。一、蛋白质是构成人体的基本物质。蛋白质是由氨基酸通过肽链相连而构成的，它是人体包括骨骼、肌肉、皮肤和脑的重要物质基础，同时氨基酸也是生成核酸的基本物质。我们知道，核酸既形成遗传密码，也是体内储存能量的基本物质。因而从根本上说，人体是由蛋白质组成的。构成人体蛋白质的生理功能概括有如下三个方面：1）人体组织的主要构成成份：如肌肉、骨骼、血液、皮肤、神经、肝、心等等。2）具有特殊生理功能：可以这样说，人类的一切生理活动都与蛋白质有关。如酶蛋白能催化机体的一切化学反应，包括蛋白质、脂肪、碳水化合物的消化等；载脂蛋白运送脂肪；血红蛋白运送氧；激素蛋白调节代谢与生理活动包括情感；血浆白蛋白调节渗透压、运输金属离子、胆红素和抗生素等。3）供给机体能量：成年人每日约需要更新400g蛋白质，每克蛋白质彻底分解能释放出约4 Kcal的热量。4）为机体提供氮原料：人体内所必需的嘧啶、嘌呤、肌酸、胆碱、肾上腺素、肉碱、牛磺酸等，都是以多肽、氨基酸为原料的。表1. 世界粮食组织（FAD）和世界卫生组织（WHO）根据中国人的体质和膳食结构推荐的中国人蛋白质的摄入量（RNLs）。年 龄 蛋白质RNL（g/d）初生—6个月 1.5-31岁 353岁 455岁 557岁 609岁 6510-16岁 75-85成年女性 65成年男性 75妊娠 +15乳母 +20根据统计资料：由于贫困、工作紧张、精神压力、减肥节食、以及肠胃疾病、癌症、贫血、肾病、各种结核病、肝硬化、腹水、烧伤、失血等，以及老龄人均不同程度地存在着蛋白质的摄入不足。上世纪80年代以来，我国营养学家对7个省18个贫困地区，1万名学龄前儿童进行了为期4年的连续调查，发现营养不良现象非常严重，其中蛋白质的摄入量不足WHO规定的60%。近年社会医学工作调查，在发达地区由于生活节奏加快，精神压力异常增加，以及办公室白领阶层的减肥节食，也导致蛋白质摄入不足，代谢异常的人群增加。二、蛋白质缺乏的体征和临床症状单纯的蛋白质营养不良又叫加西长病，这或许是来源于非洲的单词，单纯的能量不足时叫消瘦；临床上通常把这两种现象叫单纯性蛋白质能量营养不良症或PEM。单纯的PEM症在临床上较少见到，但在慢性消耗性疾病患者中则常见，尤其是在癌症患者和艾滋病的患者中几乎占到90%以上。现代都市和贫困地区存在着相当数量的蛋白质营养不良族群，他们的临床表现主要是能量损失或不足，如体力不支、睡眠不安、怕冷、怕热、性冷淡、无法进行正常的体力劳动和运动，其次为肌肉组织萎缩、皮肤松驰；腿部、脸部易水肿、脂肪肝、无名皮疹、伤口愈合不良、记忆力下降、视力减弱等。再者免疫力低下易感冒、感染。在做血检时通常会发现这些族群的血浆蛋白处于正常值的下限，其中白蛋白、转铁蛋白、甲状腺素结合前体蛋白和视轴蛋白（retinol-binding protein）均处于低水平时，患者易于感染各种疾病并且出现早衰症状，如果是儿童则感染后死亡率增加30%-40%，对于这类人群WHO的专家最好的建议就是迅速补充优质（或全价）的蛋白质。

介绍了不同几种来源蛋白质的提取方法以及在提取过程中的注意事项.对做蛋白研究的很有用..1.植物组织蛋白质提取方法2.植物组织蛋白质提取方法 3.组织：肠黏膜 4.lysis solution5.植物材料：水稻苗，叶鞘，根6.蛋白质样品制备7.植物根中蛋白质的抽取8.SDS extraction followed by acetone precipitation9.材料：细菌蛋白10.线粒体蛋白的提取 [img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=120198]蛋白质提取[/url]

[size=4][center]Bradford法[/center][/size][B]具体操作步骤:（一）实验原理 [/B]双缩脲法（Biuret法）和Folin—酚试剂法（Lowry法）的明显缺点和许多限制，促使科学家们去寻找更好的蛋白质溶液测定的方法。 1976年由Bradford建立的考马斯亮兰法（Bradford法），是根据蛋白质与染料相结合的原理设计的。这种蛋白质测定法具有超过其他几种方法的突出优点，因而正在得到广泛的应用。这一方法是目前灵敏度最高的蛋白质测定法。 考马斯亮兰G-250染料，在酸性溶液中与蛋白质结合，使染料的最大吸收峰的位置（lmax），由465nm变为595nm，溶液的颜色也由棕黑色变为兰色。经研究认为，染料主要是与蛋白质中的碱性氨基酸（特别是精氨酸）和芳香族氨基酸残基相结合。 在595nm下测定的吸光度值A595，与蛋白质浓度成正比。

国家蛋白质科学研究上海设施是国家重大科技基础设施，是国家级蛋白质科学研究平台；在设施建设基础上，依托中国科学院上海生命科学研究院，委托生物化学与细胞生物学研究所(简称SIBCB)负责筹建成立并管理国家蛋白质科学中心（上海）(筹)， 负责设施的运行管理。中心在筹建期间，办公地点设于生化与细胞所（上海市岳阳路320号）；中心在建成运行期间，办公地点设于浦东新区张江高科技园区中区西部（上海市海科路333号）。中心定位于：支撑国家蛋白质上海设施建设的建设，衔接该设施的运行；聚集培养生命科学与生物技术特别是蛋白质研究的人才，提升国家蛋白质研究能力；进而促进我国蛋白质基础研究的飞跃发展。中心将立足于国家生命科学与生物技术及相关研究领域雄厚的研究基础和创新实力，成为兼具蛋白质科学研究、技术及成果的转化、集成和应用平台的国家级的重要科学研究单元。核磁共振部门已配备的高场核磁共振系统包括：液体的900MHz、 800MHz、和两台600MHz谱仪（全部配备有超低温探头）；一台固液通用的700MHz谱仪( 配备有固体BioMAS探头和液体室温三共振探头)；以及若干配套测试设备和计算机集群。本系统致力于为用户提供生物大分子结构与功能的科学研究能力和技术支撑服务；同时也致力于核磁共振的新技术开发和新方法学研究。核磁共振系统的负责人是周界文（James J. Chou）研究员。本系统现因工作需要，面向社会公开招聘核磁共振系统工作人员如下：（受聘者将有机会接受相关技术在国内外的培训）序号岗位名称岗位职责描述人数任职资格1高场核磁技术员/工程师硬件技术开发；仪器维护与维修工作，如：高频电路设计，真空和低温设备研发，超低温探头调试与维护，配套设备管理与维修等2本科及以上学位，理工科背景，机电自动化或无线电物理等专业。 2数据处理与分析技术员/工程师帮助用户做常规数据处理与分析工作，如：波谱变换， 化学位移指认，和蛋白质结构解析等1~2本科及以上学位，化学或生物物理等专业，有NMR波谱解析经验者优先其他任职条件：以上岗位均要求应聘者具有良好的人际关系和团队协作精神，善于沟通，责任心强；工作踏实，乐于服务科研，能够适应高强度工作；有较强的个人能力，包括专业知识和实验技能，具有良好的中英文口头表达和写作能力；身体健康，能长期稳定工作。二、招聘方式及程序1、应聘材料：（1）《http://bbs.instrument.com.cn/xheditor/xheditor_skin/blank.gif蛋白质中心招聘附件：应聘人员登记表.doc》（2）应聘函，包括对应聘岗位的理解、认识及工作设想等；（3）个人简历（包括联系电话、电子邮箱）；（4）有关材料：身份证复印件、学历及学位证书复印件、相关资格证书复印件、获奖证书复印件等；（5）其他应聘者认为重要的书面材料。2、资格审查对应聘者进行资格审查，通过初审者，将另行通知面试时间和地点。3、请将上述材料的电子版或扫描件发至hr.ncpss@sibcb.ac.cn（请在应聘材料和邮件主题栏注明应聘岗位和姓名，按如下格式：“姓名—应聘部门—应聘岗位”），本岗位招满前有效。4、谢绝来电来访，应聘材料恕不退还，招聘单位将予以保密。5、上

双缩脲试剂（biuret reagent）是由双缩脲试剂A(NaOH)和双缩脲试剂B(CuSO4)两种试剂组成.双缩脲试剂A的成分是氢氧化钠的质量分数为0.1 g/mL的水溶液；双缩脲试剂B的成分是硫酸铜的质量分数为0.01 g/mL的水溶液。双缩脲试剂可以验证蛋白质的存在。具体方法是：先将双缩脲试剂A加入组织样液，振荡均匀（必须营造碱性环境），再加入双缩脲试剂B，摇荡均匀。如果组织里含有蛋白质，那么会看到溶液变成紫色。具有两个或两个以上肽键的化合物皆可与双缩脲试剂产生紫色反应。蛋白质的肽键在碱性溶液中能与Cu2+络合成紫红色的化合物。颜色深浅与蛋白质浓度成正比。双缩脲（NH2CONHCONH2）是两个分子脲经180℃左右加热，放出一个分子氨后得到的产物。双缩脲试剂本是用来检测双缩脲，因蛋白质中也有-CONH-基也可用于检验蛋白质，与蛋白质接触后的颜色呈紫色

蛋白质测定仪是根据蛋白质中氮的含量恒定的原理，通过测定样品中氮的含量从而计算蛋白质含量的仪器但是实际中怎么操作呢？

食品中蛋白质含量测定仪的优点主要体现在以下几个方面：　　检测速度快：能够在短时间内完成大量样品的检测，大大提高了检测效率，使食品生产厂家能够快速获取检测结果，及时调整生产策略。　　操作简单：仪器操作简单易用，用户只需按照说明书进行操作即可完成检测，无需复杂的操作步骤和专业技能，降低了操作难度。　　准确度高：采用先进的检测技术，如光谱技术、化学分析方法等，能够确保测量结果的准确性和可靠性，为食品生产厂家提供准确的数据支持。　　应用广泛：适用于各类食品中蛋白质含量的检测，如乳制品、肉制品、豆制品等，满足了不同食品生产厂家的检测需求。　　安全性高：使用食品中蛋白质含量测定仪可以避免直接接触样品，降低了交叉感染的风险，保障了检测人员的安全。　　智能化程度高：一些先进的食品中蛋白质含量测定仪还采用了安卓智能操作系统，具有网线连接、Wi-Fi联网上传、GPRS无线远传等功能，可以快速上传数据，实现远程监控和管理。　　稳定性强：仪器具有稳定的工作性能和较长的使用寿命，保证了长期使用的可靠性。　　综上所述，食品中蛋白质含量测定仪具有检测速度快、操作简单、准确度高、应用广泛、安全性高、智能化程度高和稳定性强等优点，为食品生产和质量控制提供了有力的支持。[img=,690,690]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2024/05/202405151149314403_9648_4214615_3.jpg!w690x690.jpg[/img]

一些蛋白质的分子量与Stokes半径：蛋白质 分子量（kD）Stokes半径（nm）乳清蛋白 12.4 2.01核糖核酸酶 13.7 1.92肌红蛋白 17.0 2.00大豆胰蛋白酶抑制剂 21.5 2.26碳酸酐酶 31.0 2.35辣根过氧化物歧化酶 40 3.00卵清蛋白 45 2.80血红蛋白（人）64.5 3.08牛血清白蛋白 70 3.65酵母醇脱氢酶 150 4.55血浆铜蓝蛋白 151 4.73谷氨酸脱氢酶 258 6.00甲状腺球蛋白 670 8.25芜菁花叶病毒 3500 ~12.0

关于固体蛋白质的测定，本人是参考GB 5009.5-2010食品安全国家标准：食品中蛋白质的测定，该标准介绍了三种方法用于检测食品中的蛋白质，分别是凯氏定氮、分光光度和燃烧法。 简单分析了三种方法，主要是依据现有设备和操作繁简程度，决定采用分光光度法（为防止他人误会，简单说一下该方法的原理：食品中的蛋白质在催化加热条件下被分解，分解产生的氨与硫酸结合生成硫酸铵，在pH 4.8 的乙酸钠-乙酸缓冲溶液中与乙酰丙酮和甲醛反应生成黄色的3,5-二乙酰-2,6-二甲基-1,4-二氢化吡啶化合物。在波长400 nm 下测定吸光度值，与标准系列比较定量，结果乘以换算系数，即为蛋白质含量。） 我困惑于国标方法其后提供的公式：详细见附件 求助如下：1）公式中的C和C0测定的氮是氨氮还是总氮？2）V1，V2，V3和V4描述的很啰嗦，可否指点一下对应标准中的何处？ 再此谢谢各位！

风味发酵乳的蛋白质指标偏低，如何增加蛋白质含量？望老师不吝赐教

[align=center]蛋白质热稳定性的研究机理[/align][align=center]西安国联质量检测技术股份有限公司[/align][align=center]食品事业部:魏娜[/align] 疏水作用被认为是决定蛋白质结构的主要作用力。蛋白质的天然结构是由以下类型的共同作用力维持其结构的热稳定性（例如，H键，离子键和范德华力）。德国专家Dil回顾了支持这一理论的证据：（一）非极性溶剂使蛋白质变性 （二）疏水残基可以很典型的把核心部位分开，在其核心部位他们在很大程度上避免了与接触水 （三）在蛋白质核心部位的残基和疏水基团比任何其他一种残基具有更坚固的保守区和结构（核心部位疏水残基的取代物一般比任何一种代替物更具有破坏性）。（四）蛋白质展开涉及大量增加的热容量。给定的疏水作用的中心对在蛋白质折叠也有一定的影响，很容易以为疏水作用还是负责蛋白稳定性的主要动力。在过去20年里，序列、结构和诱变等信息的积累证实了疏水作用，事实上，更是蛋白质稳定性的主要动力。两个观察报告指出常温的和极端嗜热的微生物的同源体具有相同的最基本的稳定性，这种稳定性由保守的蛋白质核心提供：（1）疏水相互作用以及中心残基所影响的二级结构比特征区域表面更保守。（2）在有溶解能力的被暴露的区域发现了大量稳定的代替物（可以在常温及极端嗜热蛋白质结构的比较以及在蛋白质定向突变的实验中观察到）。常温以及嗜热蛋白质同源体的核心具有高度的相似性，这些性质表明常温蛋白质尽可能高效的与那些在核心外部的没有太多空间稳定性的蛋白质进行折叠。极端嗜热蛋白质稳定的相互作用经常在蛋白质的不保守区被发现。如下所示，如表面离子对减少了溶剂暴露疏水面，和与之稳定结合（即N和C末端以及氨基酸循环）的蛋白质表面似乎有助于极端嗜热蛋白质的热稳定性。 在近年来足够的实验证据（如序列，诱变，结构，和热力学）被积累，但没有一个单一的机理可以解释极端嗜热蛋白质的显著的稳定性。增加的热稳定性可以在数量很少的精确突变中找到，这样的突变常常不遵循任何一种固定的法则。[b] 氨基酸组成和内在倾向[/b]蛋白质的氨基酸组成长期以来被认为与其热稳定性有关。第一个数据分析对比了常温和极端嗜热蛋白质的氨基酸组成，发现趋向于Gly→Ala，Lys→Arg的替换，嗜温蛋白质的组成中含有大量Ala,主要是由于Ala最易于螺旋结构的形成。随着更多实验数据的积累（尤其是，全基因组序列的测序 ），通常的嗜热适应规则不能依据显著性差异来定义蛋白质中氨基酸的组成已经变得越来越明显了。通过对8个常温和7个极端嗜热微生物的基因组序列的对比得出常温和极端嗜热蛋白质的残基存在这种趋势的差异（如表4所示）。另外发现，极端嗜热蛋白质比常温蛋白质带有更多的带电残基（多3.24%），以及较少的极性未荷电残基（-4.98％ 特别是谷氨酰胺，-2.21％）。嗜热蛋白质比常温蛋白质还含有更多的疏水残基和芳香残基。从基因组测序中获得的这些数据不能普遍化，在极端嗜热的微生物基因组中自身存在着很多的突变。敏捷气热菌实际上比在表4中列出的嗜温菌含有有更少的带电残基（23.64％），更少的大体积的疏水残基（27.29％），以及更少的芳香性残基（7.42％）。相反，敏捷气热菌含有较多的Ala，Gly，Pro，Ser，和Thr残基。因此，极端嗜热蛋白质的氨基酸组成可能经常和突变性有关，而不是与其适应高温的指标有关。蛋白质中氨基酸残基的分布与其相互作用比氨基酸残基的组成对蛋白质的热稳定性更相关。这两种同源蛋白酶解淀粉芽孢杆菌枯草杆菌蛋白酶BPN9和普通高温放线菌嗜热蛋白酶包含数量相同的带电残基，但嗜常温酶的嗜热蛋白酶包含比八个更多的离子对。有关的想法，蛋白质的稳定性取决于稳定的紧密包裹的疏水内核，个别残基的固有倾向是参与螺旋或链结构，这作为一个潜在的稳定机制被研究。比较嗜温和嗜热蛋白结构，Facchiano等人观察到嗜热蛋白质的螺旋结构通常比的嗜温蛋白质更稳定。他们检测到的唯一的趋势是在嗜热蛋白质的螺旋（二支链残基没有得到很好的耐受性螺旋线性残留有）中C[sub]β[/sub]分支残基的减少（Val，Ile，和Thr）。许多实例存在于未遵循这一趋势。该P.球菌和T. litoralisGDHs包含更多数量的Ile。如果将Leu和Ile残基进行比较，这两个残基具有最高的（和等同的）部分特定卷。在蛋白质中，Leu侧链最常发现两种旋转异构体的构象（180°和300°×1），但不是在一个与X1 =60°。在Ile侧链频繁采用四种不同的旋转异构体的构象，以及三个X1值被发现。随着这种构象的柔性，Ile可能能够更好地填补在蛋白质内核折叠时出现的空缺。Dil还指出，环境的影响（例如，盐桥的形成，芳烃相互作用，疏水表面的包埋，以及填充膜腔）可以作为重要内在的螺旋倾向。在许多情况下，二级结构在蛋白质结构不对应于所找到的二级结构预测的内在倾向，表明该固有倾向不足以解释蛋白质中α-螺旋的稳定性。Arg残基的几个特性表明，他们将比Lys残基更好地适应高温：该Argδ-胍基部分由于其高的pKa和共振稳定而降低的化学反应活性。δ-胍基部分比Lys氨基为带电的相互作用提供了更多的表面积。Arg参与多种非共价相互作用的能力。因为在Arg侧链比Lys少一个亚甲基，它具有开发较少不利触点的电位与溶剂。最后，因为它的pKa值（约12）是Lys的1倍以上（11.1），在温度升高的时候，精氨酸更容易保持离子对和净正电荷（因为温度的增加，pKa值下降）（252，354）。在嗜温菌的蛋白质池和在表中列出超嗜4（0.73+ - 0.37和0.87+ - 0.60，分别）平均精氨酸/赖氨酸的比率与大标准偏差相关。（其中超嗜热，精氨酸/赖氨酸的比率范围从Aquifex0.52超嗜热菌蛋白到2.19敏捷气热菌。）这些结果表明，如果增加精氨酸确实会变得稳定，这种机制是不能够普遍使用于极端嗜热菌中。[b] 二硫键 [/b]二硫键被认为主要是通过降低蛋白质裂解状态的熵维持蛋白质的稳定。当两个半胱氨酸键断裂时，二硫键的熵效应成比例地以对数方式增加残基的数量。 因为在高温下，半胱氨酸和二硫键的敏感性遭到破坏，，100℃被认为是蛋白质维持二硫键稳定性的上限。这一概念是基于这样一个事实，早期的研究描述蛋白质活性的研究机理，在那个时期仅形成了一种可利用的酶：常温酶。这些研究确定了所有蛋白质研究，研究包括的二硫键在100℃时β-消除有相同的速率。这个速率不依赖于蛋白质的结构并且在pH=8.0（半衰为1小时）比在pH =6.0（半衰期为12.4小时）时速度快。这些研究的限制是在100℃时所有蛋白质是在展开状态时进行研究的。在最近包括二硫键的蛋白质的描述中，在100℃时这些蛋白质具有最大的活性和稳定性，表明在100℃时二硫键维持了这些蛋白质的稳定性并且构象环境和溶剂可被决定因素保护，防止破坏二硫键。当描述大肠杆菌时，S.solfataricus 5’-甲硫腺苷磷酸化酶形成了不正确，不稳定的二硫键。这一观察间接反映了，二硫键在天然酶中表现出的稳定性。嗜火液丝氨酸蛋白酶被描述为包含8半胱氨酸（无存在于枯草杆菌蛋白酶BPN'）。处理二硫苏糖醇从半衰期为90 小时 85℃，减少到少于2小时。在高温下二硫苏糖醇不稳定进一步表明这种酶的确含有二硫键并且它们是高度不稳定的。这种酶在半衰期为6小时 温度为105℃ pH=9.0时，要比它在蛋白质展开中pH=8.0 半衰期为1小时二硫键计算的长，表明这种酶的二硫键通过蛋白质中二硫键的无法靠近以保护二硫键不被破坏。因此，不是所有的二硫键对热稳定破坏具有相同的易感性。[align=center][b]疏水作用[/b][/align] 在极端嗜热蛋白质中，疏水作用是蛋白质热稳定性的一个机理。平均增加1.3千卡/摩尔（±0.5）的稳定性对于增加甲基埋在蛋白质折叠（取决于腔产生突变，这种突变中，大的脂族残基被替换为一个较小的脂族残基）。当突变产生了往往需要局部重排的不利的范德华力作用时，突变试图填充凹处往往是更不稳定的。疏水性相互作用在蛋白质结晶中的热稳定作用的，实验证据是可用于确认所述极端嗜热蛋白质中疏水作用的区域。存在于沃氏甲烷球菌和M.jannaschiladenylate激酶中的这种酶嵌合体的结构的稳定部分表明，更大和更具极端嗜热酶疏水酶核心（这是由于增加的脂肪族残基含量和脂族侧链体积）可能是负责分枝詹氏甲烷球菌的腺苷酸激酶的热稳定性。该从嗜热栖热菌3-异丙基苹果酸脱氢酶热包含亚基间的疏水相互作用的没有在大肠杆菌中酶存在。嗜三异丙基脱氢酶Leu246Glu/ Val249Met和大肠杆菌Glu256Leu/Met259Val突变衍生物构建了动摇并稳定在栖热和大肠杆菌酶，分别的突变体和野生型的聚丙烯酰胺凝胶电泳在尿素的存在下酶表明，疏水性相互作用使二聚体解离更有抵抗力。[b]氢键[/b]由于氢键的作用使得核糖核酸酶T1趋于稳定。核糖核酸酶T1平均长度86 H键。他们的核糖核酸酶T1稳定（约贡献110千卡/摩尔，如通过诱变和展开实验确定），H键贡献（307）1.3千卡/摩尔能力。因为识别H键的高度依赖于距离截止和因为一批超嗜热蛋白质结构没有被细化到足够高的分辨率，通过结构研究的热稳定性H键的作用分析没有提供明确的答案。一项研究由唐纳等人完成的。H键使得蛋白质的热力学稳定：（i）关联的去溶剂化罚与掩埋诸如H键小于去溶剂化罚掩埋离子对的（即包括两个电荷的残基），和（ii）一个充电中立H键的焓奖励是大于由于中性中性H键的电荷 - 偶极相互作用。chargedneutral之间的这种相关性H键和GAPDH稳定性表明的作用在稳定蛋白质电荷的残基可以不限于形成离子对。带电中性h的人数增加债券还发现了T. maritima的铁氧还蛋白（表5）。这些H键或者稳定转弯或锚的结构变为另一个。[b]离子对[/b]因为离子对通常存在于在少量蛋白质和因为它们不是高度保守的，它们是不驱动在蛋白质折叠的力。去溶剂化作用8筒体螺旋A8和A1）还通过测试SDM。在85.5°C，突变Arg241Ala增加酶变性率几乎3.酶的EA的一个因素展开在85℃下降3.2千焦耳/摩尔，这表明Arg241-Glu73对参与的动力学稳定这种酶。在P.球菌确定的离子对网络，P. kodakaraensis，和T. litoralis的GDH的结构进行了研究由SDM。这三种酶是83至87％相同，但它们的thermostabilities减小的方向P.球菌GDH。P. kodakaraensis GDH。T. litoralis的GDH。它们都含有相同的18离子对网络在它们的六聚体界面。突变Glu158Gln，其中去掉2离子对的该网络的中心，显著不稳定P. kodakaraensisGDH的。一个离子，包括六对网络被控残留物只存在于P.球菌GDH。相同的离子对网络在P.kodakaraensis GDH和T. litoralis的创建GDH由SDM。这两种酶是由新稳定的介绍离子对网络（280，348）。这些研究证实离子对网络在巴斯德球菌，P的作用kodakaraensis和T. litoralis的GDH thermostabilities。 Lebbink等。 （203）介绍了16个残基的离子对网络的在T. maritima的GDH亚基界面来创建一个界面类似于在体育球菌的GDH在18离子对网络。该三不稳定的突变组合产生了三重突变酶（Ser128Arg-Thr158Glu-Asn117Arg），这是稍微更稳定和嗜热比野生型酶。这个结果示出合作的高级别存在这种离子对网络的不同成员之间。该结果还支持18个残基的离子对的作用网络中的P.球菌GDH稳定。在早先的研究中，Tomschy等。（337）已拆除2位于两个α-螺旋在T. maritima的表面上的离子对GAPDH。由于这些突变不影响所述酶稳定性，作者得出结论认为，表面离子对不能被认为是热适应的总体战略。选择在本研究Bothion对分别螺旋内的离子对。这些2双可能已经位于蛋白质领域的人过约束，而不是蛋白质的地区之一最容易展开。与此相反，在其它实施例上述说明的热稳定效果非本地离子对和离子对网络，连接不相邻的残基（和二级结构）的序列中。离子配对中的作用的附加的，间接的证据热稳定性是来自基因组测序。与嗜热蛋白质带电残基相比，常温蛋白，主要是在不带电荷的极性为代价残留物。[b]脯氨酸及脯氨酸展开过程中的熵的减少[/b]Matthews等人提出已知的蛋白质三维结构可以通过展开时他们的熵的减少维持稳定。在展开状态下，甘氨酸是带有最高构象熵的残基，没有C[sub]β[/sub]。脯氨酸，可以采用只有几个配置并限制允许前述残余物的配置（313），具有最低的构象熵。因此，该突变Gly3Xaa或Xaa3Pro应该减少熵及的蛋白质的展开状态稳定的蛋白质，只要作为改造的残留不引入不利菌株中的蛋白质的结构。这一技术已被用来工程师酶是热力学更稳定。例如，杆状stearothermophilus中性蛋白酶失活通过自溶，其中针对特定柔性表面环（残基63到69）（93）。脯氨酸在循环中引入使其不易展开。只有定位65至69是适合脯氨酸替换。在其他位置，一脯氨酸将消除非共价相互作用，产生构象株，或有不恰当的扭转角度。许多嗜热和嗜热蛋白也利用这个稳定机构（255）。Pro177和Pro316在两个N个末端螺旋和Pro24中的B-转弯位置2被证明是稳定（215）。（脯氨酸分别在相应的引入地点在拜氏梭菌的酶。）至少有其中仅发生在嗜热芽孢杆菌脯氨酸22位置寡聚1,6-葡糖苷酶。其中大多数脯氨酸是在位置2的溶剂暴露B-圈（七个脯氨酸的），在循环内的线圈（9人），或在N帽一个螺旋在桶结构（其中四个）。脯氨酸是在嗜温的相应位置引入蜡状芽孢杆菌寡-1,6-葡糖苷酶。热稳定性一般随着引入脯氨酸的数量。稳定性增长最为显著时添加的脯氨酸位置两个B-转弯或在一个螺旋瓶盖ñ 。少稳定的突变可能引入不利范德范德华相互作用或删除稳定H键（361）。在那不勒斯栖热袍木糖异构酶包含两个脯氨酸在参与亚基间的相互作用是一个循环。这些脯氨酸缺席在不太稳定的Thermoanaerobacteriumthermosulfurigenes酶。动力学稳定性两个T的性能thermosulfurigenes木糖异构酶突变体Gln58Pro和Ala62Pro说明如何重要突变位置为SDM（313）的结果。两Gln58和Ala62有骨干二面角这使得为脯氨酸，既不参与非共价稳定相互作用，以及Asp57和Lys61不得不二面角那允许前面的脯氨酸残留。的构象在Gln58侧链非常接近的脯氨酸吡咯烷酮环，并且因此没有构象菌株由临介绍 突变Gln58Pro稳定的蛋白质主要是通过降低展开的熵。相反，突变Ala62Pro之间创建一个卷的干扰脯氨酸吡咯烷酮环（镉原子）和Ly61侧链（CB原子），这可能导致不稳定的构象变化。突变Ala62Pro降低了酶的T1 /2为85℃下的10倍。[b] 构象应变作用力的作用[/b]左手螺旋构象的残基（Φ=40至60°，Ψ=20〜 80°）有着末端构象稳定性除非它们通过分子内的非共价相互作用来稳定。（左旋螺旋构象非甘氨酸残基被认为比右旋结构少0.52.0千卡/摩尔而不太稳定）。在左手螺旋构象的残基中，β- 碳和羰基氧的紧密相连在蛋白质结构中产生了一个局部的构象张力。左手螺旋构象的两个残基，谷氨酸15在枯草芽胞杆菌的DNA结合蛋白HU和赖氨酸95大肠杆菌核糖核酸酶H1，在旋转区域，是通过在嗜热酶的相应部分甘氨酸残基取代。突变体谷氨酸15甘氨酸和赖氨酸95甘氨酸分别在枯草杆菌DNA结合蛋白HU和大肠杆菌RNA酶H1，消除在左旋螺旋构象中由残基产生的构象张力，以及两种蛋白质的热力学稳定性的显著增加。在这两个例子中，由于构象张力的释放增加的蛋白质的稳定，通过它的稳定性影响二级结构的相互作用被加强。大肠杆菌核糖核酸酶H1包含两个额外左旋螺旋构象的非甘氨酸残基。残基色氨酸90和天冬酰胺100，而相比之下，赖氨酸95，酶内部的点，并且它们弥补了极性或疏水的相互作用。左旋螺旋构象中，常温的铁氧还蛋白含有三个残基在他们簇结合区域。在海栖热袍菌和T. litoralis的同系物中，簇结合区域的空间位阻通过具有三个甘氨酸残基的左旋螺旋构象的残基取代物被释放。这三个甘氨酸残基都涉及了拥有硫原子簇的H键。其他类型的构象张力释放作为稳定机制已经被提及。例如在α-螺旋中，具有低螺旋倾向的残基可以通过具有高螺旋倾向的残基被替换。这样的替代物通常发生在残基的侧链没有得到很好的安置的α-螺旋时。位于α-螺旋的一个特殊取代物是C末端（或C帽）。因为它缺乏了的支链以允许它采用没有张力的左手螺旋构象，并且由于主链羰基氧可以与溶剂分子形成氢键，所以在C帽甘氨酸是最有利的残基。该P.furiosus柠檬酸合成酶至少包含了7个具有C-帽的甘氨酸螺旋。他们的对稳定性的影响仍是未知的。虽然，在一般情况下，这些构象张力释放的类型不被期望提供显著的稳定性，并且它们在极端嗜热蛋白结构中没有扮演细致的角色。他们还与其他稳定机制相竞争（如倾向疏水相互作用，H键，或离子对）。[b] 螺旋偶极作用力对结构稳定的作用[/b]螺旋偶极可以通过邻近N-末端带负电荷的残基，以及邻近C-末端带正电荷的残基维持稳定。在S.solfataricus吲哚-3-甘油磷酸合成酶中，螺旋的偶极。也被稳定在杆状stearothermophilus和海栖热袍菌PGKs中：常温酶只有9 N帽和12 C帽（猪PGK）和10 N帽9 C帽（酵母PGK）通过相反的电荷被稳定。嗜热脂肪芽孢PGK数量稳定的N和C帽提高到16 N帽和13 C和在海栖热袍菌的PGK的提高到17 N帽和14C帽。尼克尔森等人展示N帽可通过约0.8千卡/摩尔增加酶的△Gstab。虽然，在一般情况下，N和C帽子和其他稳定的以及不稳定机制相竞争（例如，倾向H键或离子对）。[b]金属键对稳定性的影响[/b]长久以来，金属键以稳定和激活酶而众所周知。木糖异构酶连接两个金属离子（选自Co[sup]2+[/sup]，Mg[sup]2+[/sup]和Mn[sup]2[/sup][sup]+[/sup]）。一种阳离子是直接参与催化 第二种主要是结构。两种金属结合位点具有不同的特异性，并且一种阳离子与另一种阳离子的替换经常显著的改变酶的活性，底物特异性，热稳定性。存在和不存在于地衣芽孢杆菌木糖异构酶的金属键其酶稳定性的研究稳定结果表明的演变动力学稳定性遵循的热力学稳定性以及这两种类型的稳定性是金属呈现出的固有的功能。这些观察表明，主要稳定力与呈现在全酶中的金属相连。 对于金属在极端嗜热蛋白质中的稳定性起的作用的间接证据是在酶中除去金属遇到困难。α-淀粉酶特殊结合Ca[sup]2[/sup][sup]+[/sup]。α-淀粉酶催化位点位于两个领域的分裂结构之间（具有8管和一个回路）。属于这两个领域的配体相调整，Ca[sup]2[/sup][sup]+[/sup]配体对酶的催化活性和热稳定性是必不可少。巴斯德球菌胞外α-淀粉酶最初描述为Ca[sup]2[/sup][sup]+[/sup]无关的酶，因为室温下EDTA处理对其活性没有任何影响。进一步鉴定表明，这种酶包含至少两个Ca[sup]2[/sup][sup]+[/sup]阳离子，这种阳离子在70℃以下不能被EDTA去除。在90℃下处理EDTA30分钟除去大约60％至70％的结合的Ca[sup]2[/sup][sup]+[/sup]。Thermococcus profundusα-淀粉酶做出类似的观察结果（约80％相同的P.furiosua,胞外α-淀粉酶）。这种酶被激活并通过Ca[sup]2[/sup][sup]+[/sup]使其稳定，但室温处理EDTA对活性没有任何影响。 一些嗜热和极端嗜热酶曾被描述为含有金属原子，这些原子不出现在它们同源的常温酶中。来自于Sulfolobus sp.de 铁氧化还原蛋白张力7包含一个额外的40残基的N-末端延伸，这个延伸通过Zn结合位点被连接到核心蛋白上。锌原子通过N-末端结构域的三个组氨酸残基与核心结构域的1个天冬氨酸残基相连接。这种结构（N-末端延伸加锌结合位点）是不存在于真细菌同源微生物中的但是被保存在所有其他的嗜热嗜酸菌中 。逐行N末端缺失和两三个定向突变的配体表明，N端延伸和这两个锌原子对热力学稳定性很重要。虽然，它们的存在或缺失没有任何影响，但是影响着铁氧还蛋白功能。锌原子是负责9°C增加Tm值。它是如此的紧密结合在蛋白质内，在没有移除这两个FeS时锌原子不能被移除。普通嗜热放线菌枯草杆菌蛋白酶型丝氨酸蛋白酶的嗜热蛋白酶包含了三个Ca[sup]2[/sup][sup]+[/sup]结合位点 它们中的一个不出现在其常温酶同系物中（331）。嗜热酶的嗜热同系物，芽孢杆菌AK1蛋白酶比嗜热酶包含更多的Ca[sup]2[/sup][sup]+[/sup]，并且它比在嗜热酶中出现的Ca[sup]2[/sup][sup]+[/sup]具有更显著的动力学稳定（半衰期为15小时80℃下与19分钟为嗜热酶）。因为Ca[sup]2[/sup][sup]+[/sup]优先与羧酸盐以及其他含氧等配体结合（它是最有可能被位于蛋白质表面上的金属配位体），这种金属比其他金属在蛋白质稳定性可能扮演更显著的稳定作用。[b] 蛋白质翻译后的修饰作用[/b] 蛋白质糖基化广泛存在于真核生物的酶上，以及一些细菌的胞外酶被糖基化。只有几个例子是公知的被糖基化的极端嗜热蛋白，并且它们的碳水化合物部分还没有被广泛表征。虽然，大多数的酶被糖基化（细菌，古细菌和真核微生物），但在细菌中仍然保留了其催化作用和稳定性。一些研究使用天然糖基化的真核生物蛋白质表明，糖基化可能在不影响蛋白质折叠的方式或它们的构象下造成显著地热稳定作用。较高倾向去糖基化的酶在热失活下聚集，表明糖基化也可以防止部分折叠或来自于聚合蛋白质的展开。牛科胰核糖核酸酶A和核糖核酸酶B区别仅在于连接核糖核酸酶B的Asn34部分的碳水化合物不同。这碳水化合物解释说明了核糖核酸酶B更高的动力学以及热力学稳定性。先进的碳水化合物部分的假说表明，稳定性的不同是由于在第一个糖单元连接到Asn34。 糖基化对热稳定性的影响两个杆菌β-葡聚糖酶在大肠杆菌和酿酒酵母的表达。这两个之一酶在70℃时，通过糖基化有强烈的动力学稳定性，其最佳动力学稳定活性温度更高。对热稳定水平比对糖基化的程度更依赖于碳水化合物部分在蛋白质中的位置。虽然在自然界中糖基化可能不是大众的热稳定方法，上述被引用的几个例子表明，对于酶的热稳定或是溶解，糖基化可能代表了一种替代方法。 翻译后赖氨酸甲基化（形成于 N-ε-单甲基赖氨酸）已经描述为许多硫化的蛋白。天然的小的来自的 S.嗜酸热的DNA结合蛋白Sac7d（单甲基化赖氨酸 Lys5和Lys7）在100℃下发生可逆地变性（pH为7.0）。该重组Sac7d在92.7℃下变性。天然和重组的Sac7d之间的Tm 7°C的区别已被归因于赖氨酸的甲基化，赖氨酸的甲基化不存在于重组蛋白之中。由于Sso7d的稳定性（在S.Sulfolobus中是Sac7d的同系物）是不依赖于甲基化的，赖氨酸的甲基化在Sulfolobales是否是一般的热稳定机制。[b]盐离子的稳定性[/b]无机盐稳定蛋白有两种方式：（ⅰ）通过特定的影响，其中，金属离子于一个构象方式的蛋白质相互作用（参见“金属键”），（ii）通过一般盐的影响，主要影响水活性。 Thauer以及他的同事研究了盐对热稳定性的影响以及5种如甲烷噬热菌产甲烷的酶的活性（36，37，181，224，225）。然而这5种酶通过盐被激活以及机械的被稳定，盐影响的程度是酶的依赖性。 K[sup]+[/sup]和NH[sup]4[/sup][sup]+[/sup]通常比其他阳离子更有效地稳定酶。所有的阴离子，SO4[sup]2[/sup][sup]-[/sup]和HPO4[sup]2[/sup][sup]-[/sup]有最强的激活效应。酶盐的要求并不总是由细胞内盐浓度满足。分枝如甲烷噬热菌细胞内的盐浓度（大于1M钾加1M的环状2,3-二磷酸甘油酸）似乎对MkCH活性有利（最大浓度为1.5M盐）在其稳定（最佳浓度低于0.1M盐）。盐对来自于如甲烷噬热菌，M.thermoautotrophicum, Archaeoglobus fulgidus以及Methanosarcinabarkeri的CHOtetrahydrormethanopterin（H4MPT）甲酰基转移酶的影响进行比较。通过盐在甲酰基转移酶活性的不同是与在不同的生物体细胞内cDPG浓度直接相关。通过盐按照MkFT的活性分析了MkFT的结构。两种功能被提出相关的性质：（一）在疏水性表面MkFT呈现出下降的趋势，以及亚基间的界面在很大程度上是疏水的 和（ii）四聚体表面呈现与24个基本过量的负电荷残基（48个残基）。酸性残基可以形成较强的氢键和多H键的水分子，确保这些残基与无机阳离子或水竞争。所有的残基中，谷氨酸具有结合水分子的最高容量。48个表面带负电荷的，33个是谷氨酸和15是天冬氨酸。高易溶的盐浓度被认为由于在负电荷残基表面增加的无机阳离子增加了表面离子作用，并且间由于盐析的影响提高了亚基疏水相互作用效果。MkFT寡聚物构象显示出了需要比磷酸钾更高的NaCl浓度（更强易溶的盐），表明在MkFT热稳定中盐析的影响起主导作用。这种蛋白质可能有演变为最佳地稳定性表现在高的胞内盐浓度中。 当在98℃时，如甲烷噬热菌细胞中含有约的1M cDPG。cDPG中的钾盐，2,3-DPG以及磷酸盐在激活如甲烷嗜热酶环化酶中同样有效。然而，在同等离子浓度cDPG比在稳定的MkFT中更有效。在如甲烷噬热菌中，cDPG浓度对MkCH和MkFT的活性以及稳定性是最佳的。合成CDPG需要4 分子ATP。在这个合成的最后反应是唯一一个能够放出足够的能量来驱使合成cDPG而非其前体2,3-DPG。此外，在pH=7.0，cDPG是三阴离子，而2,3-DPG是五阴离子 因此cDPG比2,3-DPG在离子强度方面有更小的影响。[color=#ff0000] [/color]M. fervidus[color=#ff0000] [/color]磷酸甘油醛脱氢酶（GAPDH）本质上动力学稳定仅达到75℃。通过盐来研究这种酶的热稳定性表明，相对于盐的效果—K[sub] 3[/sub] PO[sub] 4[/sub]Na[sub]3[/sub]PO[sub]4[/sub][sub] [/sub]K[sub]2[/sub]SO[sub]4[/sub]Na[sub]2[/sub]SO[sub]4[/sub]KCLNaCL—都与他们保持一致各自的能力以减少酶在水溶液中的溶解度。它们的盐析影响了他们活性的分布。 M. fervidus GAPDH可能由cDPG被稳定在体内，它以约为0.2〜 0.3M出现在生物体中。有趣的是，其他的M.fervidus酶是唯一依赖于低于生物体的最佳生长温度的以维持稳定，这表明在该生物体中通过盐的稳定性是共同的机制。 [b]压力的影响[/b] 因为许多高温环境同样也是高压环境并且因为微生物无法逃避压力和温度，所有的大分子细胞成分必须能适应高的压力。因此，并不奇怪的是找到极端嗜生物体也是嗜压微生物（如嗜热barophilus），并发现通过高压使这种酶被稳定以及被激活（例如，M。詹氏甲烷球菌的蛋白酶和氢化酶）。通过压力这种稳定性背后的理论说明压力有利于体积最小的结构。蛋白质主要通过疏水被稳定因此，预计在高呀下被稳定，而通过离子相互作用被稳定的蛋白质应该是不稳定的。例如，P.furiosus 红素氧还蛋白主要是由静电相互作用稳定。这种酶在高压力不稳定。由于许多化学反应在高温高压进行的，在高压下酶的稳定性可能很大程度上对生物催化作用有利。

[size=4]蛋白质含量测定的方法[/size][color=#DC143C]一、微量凯氏（Kjeldahl）定氮法[/color] 含氮有机物与浓硫酸共热,即分解产生氨（消化），氨又与硫酸作用，变成硫酸铵。经强碱碱化使之分解放出氨，借蒸汽将氨蒸至酸液中，根据此酸液被中和的程度可计算得样品之氮含量。若以甘氨酸为例，其反应式如下： H2NCH2COOH+ 3H2SO4 2CO2 + 3SO2 +4H2O +NH3 (1) 2NH3 + H2SO4 (NH4)2SO4 (2) (NH4)2SO4 + 2NaOH 2H2O +Na2SO4 + 2NH3 (3) 为了加速消化，可以加入CuSO4作催化剂，K2SO4以提高溶液的沸点。收集氨可用硼酸溶液，滴定则用强酸。 计算所得结果为样品总氮量，如欲求得样品中蛋白含量，应将总氮量减去非蛋白氮即得。如欲进一步求得样品中蛋白质的含量，即用样品中蛋白氮乘以6.25即得。[color=#DC143C][size=4]论文：14楼 杜马斯燃烧法与凯氏法测定饲料含氮量的比较研究15楼 用凯氏法和杜马斯法测定植物样品中的全氮16楼 乳及乳制品中蛋白质测定应注意的事项探讨17楼 杜马斯燃烧定氮法在农产品品质检测中的应用18楼 凯氏定氮法测定牛奶中蛋白质的不确定度分析19楼 消化时间对总氮测定结果的影响20楼 奶粉中蛋白质样品消化方法的改进21楼 凯氏定氮法测定食品中蛋白质的不确定度分析22楼 催化剂与浓硫酸组成比例对凯氏定氮消化时间的影响23楼 饲料酵母蛋白含量测定结果的分析24楼 微波消解—凯氏定氮法测定食品中蛋白质的方法研究25楼 Loery法和Bradford法测定玻璃酸钠中蛋白质含量的比较26楼 应用 Primacs SN总氮 蛋白质分析仪测定食品中的蛋白质[/size][/color]

蛋白质含量的测定[img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=54096]蛋白质含量的测定[/url]

如果目前分离蛋白质组的最好技术是2-DE，那么随之而来的挑战是数百数千个蛋白如何被鉴定。在这里，我们不考虑传统的蛋白鉴定方法，如免疫印迹法、内肽的化学测序、已知或未知蛋白的comigration分析，或者在一个有机体中有意义的基因的过表达。并不是因为这些方法无效，而是因为它们通常耗时、耗力，不适合高流通量的筛选。目前，所选用的技术包括对于蛋白鉴定的图象分析、微量测序；进一步对肽片段进行鉴定的氨基酸组分分析和与质谱相关的技术。(1) 图象分析技术(Image analysis)。“满天星”式的2-DE图谱分析不能依靠本能的直觉，每一个图象上斑点的上调、下调及出现、消失，都可能在生理和病理状态下产生，必须依靠计算机为基础的数据处理，进行定量分析。在一系列高质量的2-DE凝胶产生(低背景染色，高度的重复性)的前提下，图象分析包括斑点检测、背景消减、斑点配比和数据库构建。首先，采集图象通常所用的系统是电荷耦合CCD(charge coupled device)照相机；激光密度仪(laser densitometers)和Phospho或Fluoro?imagers，对图象进行数字化。并成为以象素(pixels)为基础的空间和网格。其次，在图象灰度水平上过滤和变形，进行图象加工，以进行斑点检测。利用Laplacian，Gaussian，DOG(difference of Gaussians) opreator使有意义的区域与背景分离，精确限定斑点的强度、面积、周长和方向。图象分析检测的斑点须与肉眼观测的斑点一致。在这一原则下，多数系统以控制斑点的重心或最高峰来分析，边缘检测的软件可精确描述斑点外观，并进行边缘检测和邻近分析，以增加精确度。通过阈值分析、边缘检测、销蚀和扩大斑点检测的基本工具还可恢复共迁移的斑点边界。以PC机为基础的软件Phoretix-2D正挑战古老的Unix为基础的2-D分析软件包。第三，一旦2-DE图象上的斑点被检测，许多图象需要分析比较、增加、消减或均值化。由于在2-DE中出现100%的重复性是很困难的，由此凝胶间的蛋白质的配比对于图象分析系统是一个挑战。IPG技术的出现已使斑点配比变得容易。因此，较大程度的相似性可通过斑点配比向量算法在长度和平行度观测。用来配比的著名软件系统包括Quest，Lips，Hermes，Gemini等，计算机方法如相似性、聚类分析、等级分类和主要因素分析已被采用，而神经网络、子波变换和实用分析在未来可被采用。配比通常由一个人操作，其手工设定大约50个突出的斑点作为“路标”，进行交叉配比。之后，扩展至整个胶。例如：精确的PI和MW(分子量)的估计通过参考图上20个或更多的已知蛋白所组成的标准曲线来计算未知蛋白的PI和MW。在凝胶图象分析系统依据已知蛋白质的pI值产生PI网络，使得凝胶上其它蛋白的PI按此分配。所估计的精确度大大依赖于所建网格的结构及标本的类型。已知的未被修饰的大蛋白应该作为标志，变性的修饰的蛋白的PI估计约在±0.25个单位。同理，已知蛋白的理论分子量可以从数据库中计算，利用产生的表观分子量的网格来估计蛋白的分子量。未被修饰的小蛋白的错误率大约30%，而翻译后蛋白的出入更大。故需联合其他的技术完成鉴定?(2) 微量测序(microsequencing)。蛋白质的微量测序已成为蛋白质分析和鉴定的基石，可以提供足够的信息。尽管氨基酸组分分析和肽质指纹谱(PMF)可鉴定由2-DE分离的蛋白，但最普通的N-末端Edman降解仍然是进行鉴定的主要技术。目前已实现蛋白质微量测序的自动化。首先使经凝胶分离的蛋白质直接印迹在PVDF膜或玻璃纤维膜上，染色、切割，然后直接置于测序仪中，可用于subpicomole水平的蛋白质的鉴定。但有几点需注意：Edman降解很缓慢，序列以每40 min 1个氨基酸的速率产生；与质谱相比，Edman降解消耗大；试剂昂贵，每个氨基酸花费3～4$。这都说明泛化的Edman降解蛋白质不适合分析成百上千的蛋白质。然而，如果在一个凝胶上仅有几个有意义的蛋白质，或者如果其他技术无法测定而克隆其基因是必需的，则需要进行泛化的Edman降解测序。近来，应用自动化的Edman降解可产生短的N-末端序列标签，这是将质谱的序列标签概念用于Edman降解，业已成为一种强有力的蛋白质鉴定。当对Edman的硬件进行简单改进，以迅速产生N-末端序列标签达10～20个/d，序列检签将适于在较小的蛋白质组中进行鉴定.若联合其他的蛋白质属性，如氨基酸组分分析、肽质质量、表现蛋白质分子量、等电点，可以更加可信地鉴定蛋白质。选择BLAST程序，可与数据库相配比。目前，采用一种Tagldent的检索程序，还可以进行种间比较鉴定，又提高了其在蛋白质组研究中的作用。(3) 与质谱(mass spectrometry)相关的技术。质谱已成为连接蛋白质与基因的重要技术，开启了大规模自动化的蛋白质鉴定之门。用来分析蛋白质或多肽的质谱有两个主要的部分，1)样品入机的离子源，2)测量被介入离子的分子量的装置。首先是基质辅助激光解吸附电离飞行时间质谱(MALDI-TOF)为一脉冲式的离子化技术。它从固相标本中产生离子，并在飞行管中测其分子量。其次是电喷雾质谱(ESI-MS)，是一连续离子化的方法，从液相中产生离子,联合四极质谱或在飞行时间检测器中测其分子量。近年来，质谱的装置和技术有了长足的进展。在MALDI-TOF中，最重要的进步是离子反射器(ion reflectron)和延迟提取(delayed ion extraction)，可达相当精确的分子量。在ESI-MS中，纳米级电雾源(nano-electrospray source)的出现使得微升级的样品在30～40 min内分析成为可能。将反相液相色谱和串联质谱(tandem MS)联用，可在数十个picomole的水平检测；若利用毛细管色谱与串联质谱联用，则可在低picomole到高femtomole水平检测；当利用毛细管电泳与串联质谱连用时，可在小于femtomole的水平检测。甚至可在attomole水平进行。目前多为酶解、液相色谱分离、串联质谱及计算机算法的联合应用鉴定蛋白质。下面以肽质指纹术和肽片段的测序来说明怎样通过质谱来鉴定蛋白质。1)肽质指纹术(peptide mass fingerprint, PMF)是由Henzel等人于1993年提出。用酶(最常用的是胰酶)对由2-DE分离的蛋白在胶上或在膜上于精氨酸或赖氨酸的C-末端处进行断裂，断裂所产生的精确的分子量通过质谱来测量(MALDI-TOF-MS，或为ESI-MS)，这一技术能够完成的肽质量可精确到0.1个分子量单位。所有的肽质量最后与数据库中理论肽质量相配比(理论肽是由实验所用的酶来“断裂”蛋白所产生的)。配比的结果是按照数据库中肽片段与未知蛋白共有的肽片段数目作一排行榜，“冠军”肽片段可能代表一个未知蛋白.若冠亚军之间的肽片段存在较大差异，且这个蛋白可与实验所示的肽片段覆盖良好，则说明正确鉴定的可能性较大。2)肽片段(peptide fragment)的部分测序。肽质指纹术对其自身而言，不能揭示所衍生的肽片段或蛋白质。为进一步鉴定蛋白质，出现了一系列的质谱方法用来描述肽片段。用酶或化学方法从N-或C-末端按顺序除去氨基酸，形成梯形肽片段(ladder peptide)。首先以一种可控制的化学模式从N-末端降解，可产生大小不同的一系列的梯形肽片段，所得一定数目的肽质量由MALDI-TOF-MS测量。另一种方法涉及羧基肽酶的应用，从C-末端除去不同数目的氨基酸形成肽片段。化学法和酶法可产生相对较长的序列，其分子量精确至以区别赖氨酸(128.09)和谷氨酰胺(128.06)。或者，在质谱仪内应用源后衰变(post-source decay, PSD)和碰撞诱导解离(collision-induced dissociation, CID)，目的是产生包含有仅异于一个氨基酸残基质量的一系列肽峰的质谱。因此，允许推断肽片段序列。肽片段PSD的分析在MALDI反应器上能产生部分序列信息。首先进行肽质指纹鉴定。之后，一个有意义的肽片段在质谱仪被选作“母离子”，在飞行至离子反应器的过程中降解为“子离子”。在反应器中，用逐渐降低的电压可测量至检测器的不同大小的片段。但经常产生不完全的片段。现在用肽片段来测序的方法始于70年代末的CID，可以一个三联四极质谱ESI-MS或MALDI-TOF-MS联合碰撞器内来完成。在ESI-MS中，由电雾源产生的肽离子在质谱仪的第一个四极质谱中测量，有意义的肽片段被送至第二个四极质谱中，惰性气体轰击使其成为碎片，所得产物在第三个四极质谱中测量。与MALDI-PSD相比，CID稳定、强健、普遍，肽离子片段基本沿着酰胺键的主架被轰击产生梯形序列。连续的片段间差异决定此序列在那一点的氨基酸的质量。由此，序列可被推测。由CID图谱还可获得的几个序列的残基，叫做“肽序列标签”。这样，联合肽片段母离子的分子量和肽片段距N-、C?端的距离将足以鉴定一个蛋白质。(4) 氨基酸组分分析。1977年首次作为鉴定蛋白质的一种工具，是一种独特的“脚印”技术。利用蛋白质异质性的氨基酸组分特征，成为一种独立于序列的属性，不同于肽质量或序列标签。Latter首次表明氨基酸组分的数据能用于从2-DE凝胶上鉴定蛋白质。通过放射标记的氨基酸来测定蛋白质的组分，或者将蛋白质印迹到PVDF膜上，在155℃进行酸性水解1 h，通过这

[color=#444444]检测单上有两个指标的意思不是很理解，“相对分子质量小于1000的蛋白质水解物”所占比例为80%，而“蛋白质(以干基计),%”为70%。为什么蛋白质(以干基计)的数值还要更低呢。[/color]