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Faktoren, die die Reinigung von Pflanzengewebeproteinen beeinflussen

Updatezeit : 2020-12-10

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Faktoren, die die Reinigung von Pflanzengewebeproteinen beeinflussen

Pflanzen haben einige spezielle Probleme bei der Proteinreinigung , da die Proteinausbeute pro Volumeneinheit geringer ist als die von Tieren oder Prokaryoten, und die Zerstörung von Geweben, Störungen der Reinigung und das Vorhandensein natürlicher Substanzen mit oxidativen Wirkungen können die Enzymaktivität beeinflussen.

Es ist wichtig, die Quelle des Materials und die richtige Methode der Gewebefragmentierung sorgfältig auszuwählen. Sobald das Protein in einer trennbaren Form vorliegt, kann das pflanzliche Protein wie andere Proteine unter Verwendung allgemeiner Reinigungsmethoden verarbeitet werden.

purification of plant tissue proteins

Niedrige Proteinkonzentration


Im Gegensatz zu den meisten anderen Organismen besteht die große Menge an Feststoffen in Pflanzen nicht aus Protein, sondern aus anderen makromolekularen Substanzen wie Stärke, Cellulose, Pektin und Hemicellulose sowie Polyphenolen.

Die anfängliche Homogenisierung muss zur Vorfiltration in einer großen Menge Puffer durchgeführt werden. Eine große Menge unlöslicher Substanzen beeinflusst die Filtration aufgrund des Geleffekts oder des einfachen Adsorptionseffekts.

Daher kann anfänglich nur eine geringe Proteinkonzentration erhalten werden, die ausgefällt oder konzentriert werden muss. Nach der Homogenisierung werden üblicherweise Ammoniumsulfatfällung und PEG-Fällung für Pflanzenproteine verwendet.

Wenn Ultrafiltration zur Konzentration verwendet wird, sollte die Fähigkeit des pflanzlichen Proteins, sich an die Membran zu binden, berücksichtigt werden, um negative Auswirkungen zu vermeiden.


Proteolyse


Die Reinigung von Pflanzenproteinen hat manchmal das Problem der Proteolyse, oft begleitet von einer Abnahme der anfänglichen Proteinkonzentration, was auf die lange Betriebszeit des anfänglichen Schritts oder das Vorhandensein von Protease zurückzuführen sein kann.

Die in Pflanzen enthaltenen proteolytischen Hauptenzyme umfassen Serinproteasen, Cysteinproteasen und Metalloproteasen, und entsprechende Inhibitoren können verwendet werden. 1 mmol / l PMSF ist zur Hemmung von Serinproteasen geeignet.


Hemmung und Bräunung


Viele Pflanzengewebe sind reich an Oxidasen, die auf endogene Substrate wirken, um aktive Produkte zu produzieren, die sie nach Reaktion mit Enzymen inaktivieren, die Teil des natürlichen Abwehrmechanismus von Pflanzen sein können. Polyphenoloxidase ist in vielen Pflanzen wie Kartoffeln, Äpfeln, Bananen und Zuckerrüben vorhanden und verursacht Bräunungsreaktionen, insbesondere wenn freies Tyrosin vorhanden ist.


In anderen Pflanzen wie Bohnen kann eine große Menge an Peroxidase, die beim Aufbrechen des Gewebes freigesetzt wird, ebenfalls eine Bräunungsreaktion verursachen. Die Bräunungsreaktion kann durch Entfernen des Substrats oder Hemmung der Oxidase verringert werden.

Kationisches Harz (wie Dowe × 1 × 2) oder hydrophobes Wechselwirkungsharz (wie Am berlite XAD-2) können verwendet werden, um das Reaktionssubstrat zu entfernen. Der Reaktionsinhibitor kann Thiol, 2-Mercaptoethanol oder Dithiothreit oder Ascorbinsäure (achten Sie jedoch auf die Wirkung des homogenen Puffers auf den pH-Wert) oder Natriummetabisulfit sein.