蛋白质组学

肽的溶解性及溶解方法

肽的溶解性

根据经验,溶解肽是一个很重要的环节。如果溶解不当可能导致肽损失或者实验失败。肽的溶解性主要取决于肽的序列,所以,如果实验允许,肽序列中至少应包含20%的带电残基以增加其溶解度。

在使用之前,客户可以遵循以下三个基本原则来选择合适的溶剂溶解多肽。首先,所选溶剂一定能充分溶解多肽。其次,所选溶剂能与实验条件兼容,最后,所选溶剂不能与肽反应,也不能使肽降解。只要肽的量允许,可以先用少部分肽溶解,然后再将全部样品溶解。如果需要从溶剂中回收肽,可以选择一种初始溶剂使其在冻干后容易去除。

以下建议或许对您溶解肽有所帮助:

1. 少于5个氨基酸的肽一般溶于水溶液,强疏水的氨基酸(W,I,L,F,M,V,Y)除外。

2. 如果带电氨基酸平均分布于全部序列中,那么含有>25%带电氨基酸(E,D,K,R,H)的亲水肽和含有<25%疏水氨基酸的肽一般都能溶于水溶液。多肽的纯化系统一般为0.1%TFA/水和0.1%TFA/CAN。

因此,如果肽溶解在没有缓冲能力或者缓冲能力很弱的缓冲液中,结果可能导致肽溶液呈酸性。在使用别的方法溶解肽时务必使溶剂的pH值近乎中性。酸性肽(E+D残基数多于K+R+H残基数)和碱性肽(K+R+H残基数多于E+D残基数)在中性pH值条件下比在酸性pH值下更易于溶解。

3. 疏水氨基酸含量为50%~75%的肽,即使序列中含有25%带电氨基酸也有可能不溶于水或者部分溶解。

最好先把肽溶于最少量的强溶剂(如:DMF,ACN,异丙醇,乙醇,乙酸,4-8M GdnHCl或尿素,DMSO(序列中没有C,W,M时),及其它类似的有机溶剂,最好将溶解肽的有机溶剂缓慢地逐滴加入水溶液中。如果溶液变浑浊,可能是达到了溶解极限,继续溶解就没什么用了。需要注意的是,最开始选择的溶剂应该与实验系统兼容。

4. 疏水氨基酸含量>75%的强疏水肽一般也不溶于水溶液。此类肽也应该先用强溶剂(如:TFA,甲酸)溶解,如果将其加入到水溶液中也可能产生沉淀。最后的肽溶液可能需要高浓度的有机溶剂使之变性,而有机溶剂一般不用于活细胞的生物功能研究。

5. S,T,E,D,K,R,H,N,Q,Y含量高(>75%)的多肽序列容易形成多余的分子间氢键网络,在浓的水溶液中容易形成凝胶。此类肽可以用步骤3所述方法溶解。

为了减少溶解中可能出现的问题,建议从设计上和序列上多考虑,以改善肽的溶解度。

肽的溶解方法

用哪种溶剂溶解合成肽一直是困扰多肽工作者的一个难题。根据不同的氨基酸序列,可以参考以下方法来溶解合成肽。最好是先将少量肽用水溶液溶解,不要一次将全部样品都溶解掉。

1. 将酸性氨基酸Asp (D),Glu (E)和C端-COOH.的值定为-1。

2. 而将碱性氨基酸Arg (R),Lys (K),His (H)的值定为+1。

3. 计算肽中全部电荷量。

4. 如果肽的全部电荷为正值,则肽呈碱性,可以先用水溶解。如果肽不溶于水,可以用10%乙酸或者更高浓度的乙酸溶解。如果肽一点都不溶,加入TFA(<50 ul)助溶,并用去离子水稀释至1ml。

5. 如果肽的全部电荷为负值,则肽呈酸性,可以先用水溶解。如果肽不溶于水,,加入NH4OH(<50 ul) 助溶,并用去离子水稀释至1 ml。

6. 如果肽的全部电荷为0,则肽呈中性。中性肽需要用乙腈、甲醇、异丙醇等有机溶剂来溶解,也可以加入变性剂(如:尿素、盐酸胍等)。

实例:

KRLMKSIEVIMPL: (+3) + (-2) = +1。此条肽呈碱性。见以上步骤4。

LVKMKSIEDPDCE: (+2) + (-5) = -3。此条肽呈酸性。见以上步骤5。

MVSRKDLVEHRDM: (+4) + (-4) = 0。此条肽呈中性。见以上步骤6。

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