CN104076082A - 一种正品冬虫夏草的检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了十种新的、正品冬虫夏草特有的蛋白质。本发明还公开了一种正品冬虫夏草的检测方法,它是检测待检样品含有前述10种蛋白中任意一种或者任意多种蛋白的方法。本发明正品冬虫夏草的检测方法准确度高,操作方便,成本低廉,同时,本发明公开的新的蛋白具有促淋巴细胞增殖的作用,可以制备成为促进淋巴细胞增殖的药物,应用前景良好。
Description
技术领域
本发明涉及正品冬虫夏草的检测方法。
背景技术
冬虫夏草为麦角菌科冬虫夏草菌Cordyceps sinensis(Berk.)Sacc.寄生在鳞翅目蝙蝠蛾科昆虫幼虫体上的幼虫尸体及子座的复合体,具有补肾益肺、止血化痰之功效,与人参、鹿茸并称为中国三大补药,在临床上常用于治疗久咳虚喘、阳痿遗精、劳嗽咯血、腰膝酸软等肺肾疾病。现代药理学研究证明,冬虫夏草具有免疫调节、抑制肿瘤细胞生长、保护肝肾功能、促进心脑血管循环、降低血糖等药理作用,在临床上具有独特的疗效。
由于冬虫夏草作用明显,生长环境特殊、资源稀少,价格昂贵,市场上出现大量掺伪品、混淆品,常见的混淆品包括蛹虫草(又称北虫草)、凉山虫草、亚香椿虫草(又名古尼虫草)、金针虫草,常见的伪品主要由地蚕、石蚕、僵蚕、甘遂等。
然而,目前冬虫夏草的鉴定方法多以形状、大小、颜色等形状进行鉴别,跟鉴定人的经验技术有很大关系,难以准确鉴定。需要寻找一种简便、准确、可靠的鉴别方法。
发明内容
为了解决上述问题,本发明提供了一种正品冬虫夏草的检测方法,还提供了冬虫夏草特有的10种蛋白质及其用途。
本发明首先提供了十种新的、正品冬虫夏草特有的蛋白质,它们的分子量和N端序列分别如下:
蛋白1:分子量为13.136KDa,N端序列为GAVLWVPSV;
蛋白2:分子量为11.749KDa,N端序列为DQEYTVF;
蛋白3:分子量为13.871KDa,N端序列为KRHEVVYPW;
蛋白4:分子量为22.535KDa,N端序列为YWSMNEK;
蛋白5:分子量为35.674KDa,N端序列为HRDQNPE;
蛋白6:分子量为34.061KDa,N端序列为CMTWYE;
蛋白7:分子量为36.931KDa,N端序列为LPWFRHY;
蛋白8:分子量为39.032KDa,N端序列为PVAGMSK;
蛋白9:分子量为96.178KDa,N端序列为CTWSPRV;
蛋白10:分子量为95.497KDa,N端序列为GAVLWVPSV。
本发明正品冬虫夏草的检测方法,它是检测待检样品中含有前述10种蛋白的任意一种或者任意多种的方法。
本发明正品冬虫夏草的检测方法,它包括如下步骤:
(1)取待检样品,组织破碎,用中性缓冲液浸提,离心,得上清液;
(2)检测步骤(1)所得上清液含有分子量为13.136kDa、11.749kDa、 13.871kDa、22.535kDa、35.674kDa、34.061kDa、36.931kDa、39.032kDa、96.178kDa和/或95.497kDa的蛋白。
中性缓冲液,是指pH范围为6~8的缓冲液。
浸提,系指将药材中的可溶物转移到适宜溶剂中的过程。
优选地,步骤(1)所述组织破碎采用液氮研磨法,具体地,将待检样品置于冷研钵中,加入液氮迅速研磨成细粉。
优选地,步骤(1)所述中性缓冲液为磷酸盐缓冲液。进一步优选地,所述所述磷酸盐缓冲液的pH为7.3。
优选地,步骤(1)所述中性缓冲液加有抗氧化剂和表面活性剂。
优选地,所述抗氧化剂为β-巯基乙醇;所述表面活性剂为Tween80。
其中,所述β-巯基乙醇的浓度为0.2%~1%(w/v);所述Tween80浓度为0.2%~1%(w/v)。优选地,Tween80浓度为0.5%(w/v);所述β-巯基乙醇的浓度为0.2%(w/v)。
优选地,步骤(1)所述浸提是研磨浸提。
优选地,步骤(1)所述浸提的时间是1~4h,优选为4h。
步骤(2)中,所述分子量为13.136KDa的蛋白质,其N端序列为GAVLWVPSV。
所述分子量为11.749KDa的蛋白质,其N端序列为DQEYTVF。
所述分子量为13.871KDa的蛋白质,其N端序列为KRHEVVYPW。
所述分子量为22.535KDa的蛋白质,其N端序列为YWSMNEK。
所述其分子量为35.674KDa的蛋白质,其N端序列为HRDQNPE。
所述分子量为34.061KDa的蛋白质,其N端序列为CMTWYE。
所述分子量为36.931KDa的蛋白质,其N端序列为LPWFRHY。
所述分子量为39.032KDa的蛋白质,其N端序列为PVAGMSK。
所述分子量为96.178KDa的蛋白质,其N端序列为CTWSPRV。
所述分子量为95.497KDa的蛋白质,其N端序列为GAVLWVPSV。
优选地,步骤(2)所述检测包含如下步骤:
1)取步骤(1)所述上清液,纯化,加入样品缓冲液,即为上样液;
2)上样,电泳,染色,洗脱,即可。
步骤1)中,所述纯化采用TCA/丙酮法、Readyprep2-D cleanup kit纯化法或者TCA/丙酮法与Readyprep2-D cleanup kit法联用的方法。
所述TCA/丙酮法的步骤如下:在步骤(1)的上清液中,加入8~10倍体积的含有0.07%DTT的10%TCA/丙酮溶液,混匀,静置,离心,弃上清,加入丙酮洗涤,干燥,用2-DE水化液或者含有0.05%DTT的PBS磷酸盐缓冲液溶解解,离心,上清即为纯化蛋白液。
10%TCA/丙酮溶液:是指10gTCA(三氯乙酸)加入到100ml丙酮中形成的溶液。
所述Readyprep2-D cleanup kit纯化法是指采用Readyprep2-D cleanup kit纯化的方法,步骤如下:
①在步骤(1)的上清液中,加入上清液3倍体积的沉淀剂1,混合,冰浴15min;
②加入上清液3倍体积的沉淀剂2,混合;离心,弃上清,重复2~3次;
③加入上清液0.4倍体积的洗剂1,离心,弃洗剂;
④加入上清液3倍0.25倍体积的水,混匀,加入上清液0.01倍体积的洗剂2和上清液0.05倍体积的洗剂2附加剂,混匀,﹣20℃冷冻30min,过程中每10min漩涡混合30秒;
⑤离心,弃上清,重复1次,干燥;
⑥加入2-DE水化液或者含有0.05%DTT的磷酸盐缓冲液溶解,离心,上清液即为纯化样品液。
所述TCA/丙酮法与Readyprep2-D cleanup kit法联用的方法(即TCA/丙酮法﹢Readyprep2-D cleanup kit两步纯化法),步骤如下:
Ⅰ、TCA/丙酮法:在步骤(1)的上清液中,加入8~10倍体积的含有0.07%DTT的TCA/丙酮溶液,混匀,静置,离心,弃上清,加入丙酮洗涤,干燥,用磷酸盐缓冲液溶解,得TCA/丙酮纯化液;
Ⅱ、Readyprep2-D cleanup kit法:采用Readyprep2-D cleanup kit纯化:
①在TCA/丙酮纯化液加入3倍体积的沉淀剂1,混合,冰浴15min;
②加入TCA/丙酮纯化液3倍体积的沉淀剂2,漩涡混合,离心,弃上清,重复2~3次;
③加入TCA/丙酮纯化液0.4倍体积的洗剂1,离心,弃洗剂;
④加入TCA/丙酮纯化液3倍0.25倍体积的水,混匀,加入TCA/丙酮纯化液0.01倍体积的洗剂2和TCA/丙酮纯化液0.05倍体积的洗剂2附加剂,混匀,﹣20℃冷冻30min,过程中每10min漩涡混合30秒;
⑤离心,弃上清,重复1次,干燥;
⑥加入2-DE水化液或者含有0.05%DTT的磷酸盐缓冲液溶解,离心,上清液即为纯化样品液。
步骤1)中,所述上样液中,蛋白浓度为1~3μg/μl,优选为2μg/μl。
步骤1)中,所述样品缓冲液是添加有0.1mol/l溴酚蓝、2%(w/v)SDS、25%(v/v)甘油和14.4mmol/Lβ-巯基乙醇的Tris-HCl缓冲液,Tris-HCl的浓度为60mmol/l。
步骤2)中,所述电泳为SDS-PAGE电泳、Tricine-SDS-PAGE电泳或者双向电泳。
其中,所述SDS-PAGE电泳中,分离胶浓度为12%、交联度为3%,浓缩胶浓度为4%、交联度为3%。
其中,所述Tricine-SDS-PAGE电泳的分离胶浓度为16.5%、交联度为5%,浓缩胶浓度为4%、交联度为3%。
所述双向电泳中,等电聚焦电泳的程序如下表:
程序 | 电压 | 时间 |
水化 | 50V | 12h |
S1 | 250V | 0.5h |
S2 | 500V | 0.5h |
S3 | 1000V | 2h |
S4 | 10000V | 5h |
S5 | 10000V | 0.5~1h |
S6 | 500V | 10min |
SDS-PAGE电泳的分离胶浓度为12%、交联度为2.7%,浓缩胶浓度为4%、交联度为2.7%。
本发明蛋白(分子量为11.749KDa,N端序列为DQEYTVF)可以用于制备促进淋巴细胞增殖的药物。
本发明通过分离纯化得到了正品冬虫夏草特有的10种蛋白,并以这10种蛋白作为指标,通过检测待检样品是否含有这10种特有的蛋白,鉴定待检样品是否为正品冬虫夏草,准确度高,且检测方法简单、快速,可以替代传统检测方法,同时,本发明蛋白(分子量为11.749KDa,N端序列为DQEYTVF)具有促淋巴细胞增殖的作用,可以制备成为促进淋巴细胞增殖的药物,提高机体免疫力。
显然,根据本发明的上述内容,按照本领域的普通技术知识和惯用手段,在不脱离本发明上述基本技术思想前提下,还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更。
以下通过实施例形式的具体实施方式,对本发明的上述内容再作进一步的详细说明。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实例。凡基于本发明上述内容所实现的技术均属于本发明的范围。
附图说明
图1 冬虫夏草蛋白质双向电泳图谱(Blue Silver染色);
图2三种纯化方法处理后冬虫夏草蛋白质的2-DE图谱;其中,1为TCA/丙酮法;2为2-D cleanup kit纯化法;3为TCA/丙酮法﹢2-D cleanup kit纯化法;
图3 不同上样量双向电泳图谱;其中,A为400μg;B为600μg;C为1000μg;
图4 冬虫夏草蛋白质2-DE表达谱;其中,A为四川康定雅加梗;B为四川阿坝马尔康;C为西藏那曲;D为青海;
图5 各产地冬虫夏草共有蛋白分析图谱;
图6虫草蛋白质2-DE表达谱;其中,A-凉山虫草;B-金针虫虫草;C-古尼虫草;D-北虫草;
图7 MALDI-TOF-MS鉴定的26个差异表达蛋白质斑点图谱;
图8 双向电泳重复性试验图谱(n=3);
图9 超低分子量蛋白Marker电泳图谱;
图10 蛋白质Marker标准曲线;
图11 SDS-PAGE鉴定图谱;其中,M-低分子量蛋白Marker,自上而下依次为97.4kDa、66.2kDa、43.0kDa、31.0kDa、20.1kDa;
图12 是蛋白质分子量对数(lgM)对电泳迁移率(Rf)曲线;
图13 Tricine-SDS-PAGE验证图谱。
具体实施方式
实验材料:
1试剂
丙烯酰胺、N,Nˊ-甲叉丙烯酰胺、Tris碱、甘氨酸、碘乙酰胺、TEMED、SDS、尿素、过硫酸铵、BSA均为Sigma产品;凝胶贮液(0.3T,2.7%C)、IPG胶条(17cm,pH3~10),Bio-lyte(pH3~10),Readyprep2-D cleanup kit,矿物油购自Bio-rad公司;Tris碱、甘氨酸、碘乙酰胺、TEMED、过硫酸铵、尿素、TFA为Sigma产品;DTT(二硫苏糖醇)为Merck产品;胰蛋白酶为Gibco产品;考马斯亮蓝R-250、考马斯亮蓝G-250、溴酚蓝购自鹏程生物;低分子量Marker、超低分子量Marker购自中国科学院上海生物化学研究所;美国光谱医学再生纤维素透析袋;柠檬酸、柠檬酸钠、磷酸二氢钾、磷酸氢二钠、乙酸铵、乙醇、冰乙酸、甲醇为成都科龙化工试剂厂产品,均为分析纯,乙腈为Fisher色谱纯,水为超纯水。
2工作液
(1)柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液:0.05mol/L(pH5.6),4℃保存。
(2)样品缓冲液:PBS磷酸盐缓冲液:0.05mol/L(pH7.3),4℃保存。
(3)Tris-HCl缓冲液:0.05mol/L(pH8.9),4℃保存。
(4)凝胶贮液:0.3T,2.7%C。
(5)分离胶缓冲液:1.5mol/L Tris,盐酸调pH至8.8,4℃保存。
(6)浓缩胶缓冲液:1.0mol/L Tris,盐酸调pH至6.8,4℃保存。
(7)电泳缓冲液:25mmol/L Tris,192mmol/L甘氨酸,0.1%SDS。
(8)5×Loading Buffer(上样缓冲液):60mmol/L Tris-Hcl(pH6.8)0.6ml,25%甘油,2%(w/v)SDS2ml,14.4mmol/Lβ-巯基乙醇,0.1%溴酚蓝,-20℃保存。
(9)10%AP:0.5g过硫酸铵加入5ml水,混匀,分装200μl/管。
(10)脱色液:95%乙醇250ml+冰乙酸80ml,用水定容至1000ml。
(11)染色液:250ml脱色液加入0.29g考马斯亮蓝R-250即为染色液。
(12)水化上样液(即2-DE水化液):8M尿素,4%CHAPS,65mmol/LDTT(现加),0.2%(w/v)Bio-Lyte(现加),0.001%溴酚蓝,-20℃保存。
(13)胶条平衡缓冲液Ⅰ:6M Urea,2%(w/v)SDS,0.375mol/L Tris-Hcl(pH8.8),20%甘油,-2%(w/v)DTT(现加),-20℃保存。
(14)胶条平衡缓冲液Ⅱ:6M Urea,2%(w/v)SDS,0.375mol/L Tris-Hcl(pH8.8),20%甘油,-2.5%(w/v)碘乙酰胺(现加),-20℃保存。
(15)低熔点琼脂糖封胶液:0.5%(w/v)低熔点琼脂糖,0.25%(w/v)Tris, 192mmol/L甘氨酸,0.1%SDS,溴酚蓝适量。
(16)BSA工作液:1μg/μLBSA贮液,稀释至0.1μg/μL、10ng/μL、1ng/μL工作液,备用。
(17)阳极缓冲液:0.04mol/LTris,4mol/L HCl调pH至8.9。
(18)阴极缓冲液:0.1mol/LTris,0.2mol/LTricine,SDS0.1%。
(19)Tris·HCl/SDS:3mol/LTris,3%SDS,盐酸调pH至8.45。
(20)10%TCA/丙酮:10gTCA(三氯乙酸)加入到100ml丙酮中,即可
3仪器
电泳仪(BIO-RAD,POWERPAC UNIVERSAL164-5070),电泳仪(BIO-RAD,POWERPAC200);小型垂直电泳槽(BIO-RAD,MINI-PROTEAN3),大型垂直电泳槽(BIO-RAD,PROTEANⅡXI);等点聚焦系统(BIO-RAD,PROTEAN IEF CELL);高速低温冷冻离心机(THERMO SCIENTIFIC,SORVALL LEGEND MICRO21);高速离心机(THERMO SCIENTIFIC,SORVALL BIOFUGE PRIMOR);数字控制器扩展型制冷水浴(THERMOSCIENTIFIC,THERMO NESLAB RTE-7);pH计(METTLER TOLEDO,FE20);电子天平(SARTORIUS,BSA124S);全波长多功能酶标仪(THERMOSCIENTIFIC,VARIOSKAN FLASH),凝胶扫描成像系统(GE,IMAGESCANNER III);真空冷冻干燥仪(Thermo,Modulyo D-230);基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(Bruker Daltonics,AutoflexⅢsmartbeam)。
实施例1本发明冬虫夏草特异蛋白的制备
1、药材
冬虫夏草药材购自四川甘孜州康定县,经四川省食品药品检验所主任药师鉴定确认。药材粉碎(过二号筛),备用。
2、制备方法
(1)提取:取冬虫夏草药材粗粉0.2g,置预冷研钵中,加入液氮迅速研磨成细粉,加入预冷PBS磷酸盐缓冲液(pH7.3,含0.2%巯基乙醇,0.5%Tween80)2ml,研磨浸提4h后转入离心管,离心30min(8000×g,4℃),刮去上层脂质,取上清液,即得虫草总蛋白提取液,﹣20℃保存备用。
(2)纯化:取虫草总蛋白提取液,加入预冷10倍体积预冷10%TCA/丙酮(含0.07%DTT),漩涡混合后﹣20℃静置1h,离心15min(12000×g,4℃),弃去上清液,加入﹣20℃预冷丙酮洗涤2~3次,室温自然干燥后PBS溶解。
①取100μlPBS溶解液置1.5ml离心管,加入300μl沉淀剂1,漩涡混合,冰浴15min;
②加入300μl沉淀剂2,漩涡混合,高速离心(12000×g,5min),小心吸取上清液,弃去,再次离心15~30s,尽量完全吸取上清液,弃去;
③加入40μl洗剂1,离心(12000g,5min),弃去洗剂;
④加入超纯水25μl,漩涡混合10~20s,加入1ml洗剂2(﹣20℃预冷1小时以上)和5μl洗剂2附加剂,漩涡混合1min。将离心管置﹣20℃冷冻30min,在 此过程中每10min漩涡混合30秒;
⑤离心(12000g,5min),弃去上清液,再快速离心15~30s,弃去剩余洗液,置室温自然晾干;
⑥加入2-DE水化液溶解,室温高速离心2~5min,上清液即为纯化样品液。
(3)制纯品蛋白
Ⅰ、跑胶:
①取纯化样品液,用上样缓冲液稀释至浓度为2μg/μl。采用17cm、pH3-10IPG预制胶条,被动水化上样,上样量为600μg(上样体积300μl),水化温度20℃,水化时间12h。采用Bio-Rad PROTEAN IEF等电聚焦电泳仪,等电聚焦过程如表1所示:
表1 等电聚焦过程
聚焦后胶条直接进行第二向SDS-PAGE电泳或置﹣70℃保存备用。
②胶条平衡后,采用Bio-Rad PROTEAN II xi大型垂直电泳槽、电泳仪进行第二向SDS-PAGE电泳,凝胶浓度经优化筛选采用0.120T,2.7%C,电泳过程起始采用低电流(10mA/gel),待样品在完全走出IPG胶条,浓缩成一条线后,再加大电流(30mA/gel),待溴酚蓝指示剂达到底部边缘时停止电泳。
③电泳结束后,采用Blue Silver染色法进行凝胶染色(冬虫夏草蛋白质双向电泳图谱的Blue Silver染色结果如图1所示)。
Ⅱ、胶内酶切
①脱色分子量分别为13.136KDa、11.749KDa、13.871KDa、22.535KDa、35.674KDa、34.061KDa、36.931KDa、39.032KDa、96.178KDa、95.497KDa的斑点分别取下,转入Eppendorf管中,加入脱色液(50%乙腈、100mmol/LNH4HCO3)50μl浸泡,振荡脱色20min,弃去溶液,重复2-3次至胶粒蓝色褪尽,超纯水漂洗3次;
②干胶将脱色后的胶粒真空干燥30min至呈白色颗粒状;
③胶内胰蛋白酶消化加入5~10μl胰蛋白酶液(0.01μg/μl,含25mmol/LNH4HCO3、5mmol/LCaCl2),4℃消化30min,吸弃多余酶液。补充5~10μl125mmol/L NH4HCO3溶液作为保温反应缓冲液,密封,超声2min,37℃水浴12h。
④肽段提取加入5%TFA至刚好覆盖胶粒,37℃水浴1h,离心吸取上清液;在胶内加入2.5%TFA/50%乙腈至刚好覆盖胶粒,37℃水浴1h,离心吸取上清液与上一步合并,抽真空冷冻干燥,即可。
检测:将提取得到肽段用2μl0.5%TFA充分溶解进行质谱(MALDI-TOF-MS)鉴定。
3、检测结果
各蛋白质斑点分子量(Mw)和N-端序列鉴定结果见下表:
表2MALDI-TOF-MS鉴定结果
编号 | 分子量(kDa) | N-端序列 |
1 | 13.136 | GAVLWVPSV |
2 | 11.749 | DQEYTVF |
3 | 13.871 | KRHEVVYPW |
4 | 22.535 | YWSMNEK |
5 | 35.674 | HRDQNPE |
6 | 34.061 | CMTWYE |
7 | 36.931 | LPWFRHY |
8 | 39.032 | PVAGMSK |
18 | 96.178 | CTWSPRV |
19 | 95.497 | GAVLWVPSV |
将获得的10种蛋白质N-端序列与NCBI蛋白质数据库中进行比对发现,具有前述N-短序列的10种蛋白质均为首次发现。
实验结果说明,本发明分离提取得到了新的、冬虫夏草特有的10种蛋白。
实施例2本发明正品冬虫夏草的检测方法
(1)提取:取待检样品0.2g,置预冷研钵中,加入液氮迅速研磨成细粉,加入预冷PBS磷酸盐缓冲液(pH7.3,含0.2%巯基乙醇,0.5%Tween80)2ml,研磨浸提4h后转入离心管,离心30min(8000×g,4℃),刮去上层脂质,取上清液;
(2)TCA/丙酮纯化法:取步骤(1)的上清液,加入8倍体积﹣20℃预冷10%TCA丙酮溶液(含0.07%DTT),﹣20℃静置1h,离心(8000×g,5min),取沉淀预冷丙酮洗涤两次,离心(8000×g,5min),得沉淀,取沉淀加入适量2-DE水化液溶解,室温高速离心2~5min,上清液即为纯化样品液,备用。
(3)检测:
采用SDS-PAGE检测上清液(纯化样品液)中含有分子量为13.136kDa、11.749kDa、13.871kDa、22.535kDa、35.674kDa、34.061kDa、36.931kDa、39.032kDa、96.178kDa和/或95.497kDa的蛋白:
①胶的制备:按下表数据依次灌注分离胶、浓缩胶
表3 分离胶与浓缩胶的配制(SDS-PAGE)
②上样:取上清液50μl,加入Loading Buffer20μl,沸水浴5min,离心(12000×g,15min),取上清液上样,上样量15μl,另取低分子量蛋白Marker5μl上样;
③电泳:电泳槽内、外槽加入电极缓冲液,电压设定90V约30min,样品进入分离胶后升至120V,待溴酚蓝跑至凝胶底部,停止电泳。
④染色、脱色:将胶移入染色液中,摇床振荡染色约1h,弃去染液,将胶在水中漂洗数次,加入脱色液振荡脱色至背景清晰,将胶取出,观察分析。
实施例3本发明正品冬虫夏草的检测方法
(1)提取:取待检样品0.2g,置预冷研钵中,加入液氮迅速研磨成细粉,加入预冷PBS磷酸盐缓冲液(pH7.3,含0.2%巯基乙醇,0.5%Tween80)2ml,研磨浸提4h后转入离心管,离心30min(8000×g,4℃),刮去上层脂质,取上清液;
(2)Readyprep2-D cleanup kit纯化法:
①取100μl步骤(1)的上清液置于1.5ml离心管,加入300μl沉淀剂1,漩涡混合,冰浴15min;
②加入300μl沉淀剂2,漩涡混合,高速离心(12000×g,5min),小心吸取上清液,弃去,再次离心15~30s,尽量完全吸取上清液,弃去;
③加入40μl洗剂1,离心(12000g,5min),弃去洗剂;
④加入超纯水25μl,漩涡混合10~20s,加入1ml洗剂2(﹣20℃预冷1小时以上)和5μl洗剂2附加剂,漩涡混合1min。将离心管置﹣20℃冷冻30min,在此过程中每10min漩涡混合30秒;
⑤离心(12000g,5min),弃去上清液,再快速离心15~30s,弃去剩余洗液,置室温自然晾干;
⑥加入适量2-DE水化液溶解,室温高速离心2~5min,上清液即为纯化样品液。
(3)检测:采用双向电泳(2-DE)检测步骤(2)得到的上清液(纯化样品液)是否含有分子量为13.136kDa、11.749kDa、13.871kDa、22.535kDa、35.674kDa、34.061kDa、36.931kDa、39.032kDa、96.178kDa和/或95.497kDa 的蛋白:
Ⅰ、第一向等点聚焦(IEF)
(1)取出IPG预制胶条(﹣20℃冷冻保存),室温放置10min;
(2)取纯化样品液,用上样缓冲液稀释,自左向右加入聚焦盘;
(3)撕去IPG胶条保护层,将胶条胶面朝下置于聚焦盘样品溶液上,胶条正负极对应聚焦盘正负极,每根胶条覆盖2~3ml矿物油;
(4)设置等点聚焦程序,见下表:
表4 等电聚焦程序
(5)聚焦结束后立即进行平衡、第二向SDS-PAGE电泳,或将胶条置于样品水化盘中,﹣20℃冰箱保存。
Ⅱ、IPG胶条的平衡
(1)用滤纸吸干IPG胶条表面矿物油,将胶条转移入溶胀盘中,加入5ml平衡缓冲液I,置摇床上水平摇晃15min;
(2)第一次平衡结束后,将胶条竖在滤纸上吸取多余平衡缓冲液I,再加入5ml胶条平衡缓冲液II,摇床水平摇晃15min;
(3)取出IPG胶条,置电泳缓冲液中轻荡几下,洗去多余平衡缓冲液II,取出备用。
Ⅲ、第二向SDS-PAGE(17cm)
(1)按下表分别制备分离胶与浓缩胶:
表5 分离胶与浓缩胶的配制(2-DE)
(2)将处理好的胶条转移至SDS-PAGE凝胶上部,加入预热的低熔点琼脂糖封胶液,用镊子将胶条向下轻推,使之与聚丙烯酰胺凝胶胶面紧密接触,放置 3min,待封胶液完全凝固后转移至电泳槽中。
(3)加入电泳缓冲液后,接通电源,起始时用低电流(10mA/gel/17cm),待样品在走出浓缩胶,浓缩成一条线后,加大电流(20~30mA/gel/17cm),待溴酚蓝前沿跑至凝胶底部,停止电泳。
(4)取出凝胶,切角作记号,Blue Silver染色法染色,观察分析并拍照保存。
Ⅳ、凝胶扫描及图像分析
凝胶染色后用GE ImageScanner III扫描仪透射扫描并记录,Image master7.0双向电泳分析软件进行图谱分析。
实施例4 本发明正品冬虫夏草的检测方法
(1)提取:取待检样品0.2g,置预冷研钵中,加入液氮迅速研磨成细粉,加入预冷PBS磷酸盐缓冲液(pH7.3,含0.2%巯基乙醇,0.5%Tween80)2ml,研磨浸提4h后转入离心管,离心30min(8000×g,4℃),刮去上层脂质,取上清液;
(2)TCA/丙酮法﹢Readyprep2-D cleanup kit两步纯化法
取粗蛋白液,加入预冷10倍体积预冷10%TCA/丙酮(含0.07%DTT),漩涡混合后﹣20℃静置1h,离心15min(12000×g,4℃),弃去上清液,加入﹣20℃预冷丙酮洗涤2~3次,室温自然干燥后PBS溶解。
①取100μlPBS溶解液置1.5ml离心管,加入300μl沉淀剂1,漩涡混合,冰浴15min;
②加入300μl沉淀剂2,漩涡混合,高速离心(12000×g,5min),小心吸取上清液,弃去,再次离心15~30s,尽量完全吸取上清液,弃去;
③加入40μl洗剂1,离心(12000g,5min),弃去洗剂;
④加入超纯水25μl,漩涡混合10~20s,加入1ml洗剂2(﹣20℃预冷1小时以上)和5μl洗剂2附加剂,漩涡混合1min。将离心管置﹣20℃冷冻30min,在此过程中每10min漩涡混合30秒;
⑤离心(12000g,5min),弃去上清液,再快速离心15~30s,弃去剩余洗液,置室温自然晾干;
⑥加入适量2-DE水化液溶解,室温高速离心2~5min,上清液即为纯化样品液。
(3)检测:采用Tricine-SDS-PAGE检测上清液(纯化样品液)含有分子量为13.136kDa、11.749kDa、13.871kDa、22.535kDa、35.674kDa、34.061kDa、36.931kDa、39.032kDa、96.178kDa和/或95.497kDa的蛋白:
①胶的制备:按下表数据依次灌注分离胶、浓缩胶
表6 分离胶与浓缩胶的配制(Tricine-SDS-PAGE)
②上样:各上清液50μl,加入Loading Buffer20μl,40℃水浴30-60min,离心(12000×g,15min),取上清液上样,上样量15μl,另取超低分子量蛋白标准品加5μl上样。
③电泳:电泳槽内、外槽加入电极缓冲液,电压设定30V约30min,样品进入分离胶后升至150V,待指示剂跑至凝胶底部,停止电泳。
④染色、脱色:将胶移入染色液中,摇床振荡染色约1h,弃去染液,将胶在水中漂洗数次,加入脱色液振荡脱色至背景清晰,将胶取出,观察分析。
以下用实验例的方式说明本发明的有益效果:
实验例1 本发明检测方法的参数筛选实验
一、仪器与试药
1.1药材
冬虫夏草药材购自四川甘孜州康定县,经四川省食品药品检验所主任药师鉴定确认。药材粉碎(过二号筛),备用。
二、实验方法
1、方法
考察三种样品纯化方法:①TCA/丙酮法;②Readyprep2-D cleanup kit纯化法;③TCA/丙酮法﹢Readyprep2-D cleanup kit两步纯化法。
取冬虫夏草药材粗粉0.2g,置预冷研钵中,加入液氮迅速研磨成细粉,加入预冷PBS磷酸盐缓冲液(pH7.3,含0.2%巯基乙醇,0.5%Tween80)2ml,研磨浸提4h后转入离心管,离心30min(8000×g,4℃),刮去上层脂质,取上清液,分别按照如下三种方法纯化:
(1)TCA/丙酮纯化法:取粗蛋白液,加入8倍体积﹣20℃预冷10%TCA丙酮溶液(含0.07%DTT),﹣20℃静置1h,离心(8000×g,5min),取沉淀预冷丙酮洗涤两次,离心(8000×g,5min),取沉淀加入适量2-DE水化液溶解,室温高速离心2~5min,取上清液供IEF使用或置-80℃保存备用。
(2)Readyprep2-D cleanup kit纯化法:
①取100μl粗蛋白液置1.5ml离心管,加入300μl沉淀剂1,漩涡混合,冰浴15min;
②加入300μl沉淀剂2,漩涡混合,高速离心(12000×g,5min),小心吸取上清液,弃去,再次离心15~30s,尽量完全吸取上清液,弃去;
③加入40μl洗剂1,离心(12000g,5min),弃去洗剂;
④加入超纯水25μl,漩涡混合10~20s,加入1ml洗剂2(﹣20℃预冷1小时以上)和5μl洗剂2附加剂,漩涡混合1min。将离心管置﹣20℃冷冻30min,在此过程中每10min漩涡混合30秒;
⑤离心(12000g,5min),弃去上清液,再快速离心15~30s,弃去剩余洗液,置室温自然晾干;
⑥加入适量2-DE水化液溶解,室温高速离心2~5min,取上清液供IEF使用或置﹣80℃保存备用。
(3)TCA/丙酮法﹢Readyprep2-D cleanup kit两步纯化法
取粗蛋白液,加入预冷10倍体积预冷10%TCA/丙酮(含0.07%DTT),漩涡混合后﹣20℃静置1h,离心15min(12000×g,4℃),弃去上清液,加入﹣20℃预冷丙酮洗涤2~3次,室温自然干燥后PBS溶解。
再用步骤(2)所述Readyprep2-DE cleanup kit方法纯化,加入适量2-DE水化液溶解,室温高速离心2~5min,取上清液供IEF使用或置﹣80℃保存备用。
采用双向电泳对三种纯化方法纯化的样品进行分析。
双向电泳(2-DE):
Ⅰ、第一向等点聚焦(IEF)
(1)取出IPG预制胶条(虫草蛋白在酸性端、碱性端分布较少,主要集中在pH4~9范围内,为使分析效果更佳,选择了非线性IPG预制胶条)(﹣20℃冷冻保存),室温放置10min;
(2)取上样缓冲液(﹣20℃冷冻保存)1ml,溶解蛋白样品,离心(12000×g,5min),取300μL上清液(上样量分别为400μg、600μg、1000μg)自左向右加入聚焦盘;
(3)撕去IPG胶条保护层,将胶条胶面朝下置于聚焦盘样品溶液上,胶条正负极对应聚焦盘正负极,每根胶条覆盖2~3ml矿物油;
(4)设置等点聚焦程序,见下表:
表7 等电聚焦程序
(5)聚焦结束后立即进行平衡、第二向SDS-PAGE电泳,或将胶条置于样品水化盘中,﹣20℃冰箱保存。
Ⅱ、IPG胶条的平衡
(1)用滤纸吸干IPG胶条表面矿物油,将胶条转移入溶胀盘中,加入5ml平衡缓冲液I,置摇床上水平摇晃15min;
(2)第一次平衡结束后,将胶条竖在滤纸上吸取多余平衡缓冲液I,再加入5ml胶条平衡缓冲液II,摇床水平摇晃15min;
(3)取出IPG胶条,置电泳缓冲液中轻荡几下,洗去多余平衡缓冲液II,取出备用。
Ⅲ、第二向SDS-PAGE(17cm)
(1)按下表分别制备分离胶与浓缩胶:
表8 分离胶与浓缩胶的配制(2-DE)
(2)将处理好的胶条转移至SDS-PAGE凝胶上部,加入预热的低熔点琼脂糖封胶液,用镊子将胶条向下轻推,使之与聚丙烯酰胺凝胶胶面紧密接触,放置3min,待封胶液完全凝固后转移至电泳槽中。
(3)加入电泳缓冲液后,接通电源,起始时用低电流(10mA/gel/17cm),待样品在走出浓缩胶,浓缩成一条线后,加大电流(20~30mA/gel/17cm),待溴酚蓝前沿跑至凝胶底部,停止电泳。
(4)取出凝胶,切角作记号,Blue Silver染色法染色,观察分析并拍照保存。
Ⅳ、凝胶扫描及图像分析
凝胶染色后用GE ImageScanner III扫描仪透射扫描并记录,Image master7.0双向电泳分析软件进行图谱分析。
2、结果
结果如图2所示,TCA/丙酮法得到蛋白斑点最少,仅可见十几个较深蛋白质点,多数蛋白质点未得到分离显色,且横条纹多,背景深,杂质干扰严重;2-D cleanup kit纯化法效果优于TCA/丙酮法,与前者相比,有更多蛋白质点被显示,但仍有较多纵横条纹,蛋白质边缘不锐利;比较而言,TCA/丙酮法﹢2-D cleanup kit两步纯化法效果最佳,蛋白质点多,纵、横条纹明显减少。
实验结果说明,采用TCA/丙酮法﹢2-D cleanup kit两步纯化方法纯化冬虫夏 草提取液,效果较佳。
从图3可以看出,上样400μg仅能得到少量斑点,蛋白组信息量少;上样1000μg虽能得到较多蛋白质斑点,但多数模糊不清,上样量过大导致高丰度蛋白拖尾严重,纵、横条纹明显;上样量600μg效果最佳,Image master7.0检测显示蛋白斑点775±27个,蛋白质点清晰、锐利,无明显拖尾和横向及纵向条纹,图谱较理想。
实验结果说明,本发明采用双向电泳检测冬虫夏草时,上样量为600μg时,效果较佳。
实验例2 使用本发明检测方法检测待检样品
1、仪器与试药
1.1药材
表9 虫草样品
药材粉碎(过二号筛),备用。
2、实验方法
2.1样品制备
(1)分别取表9中各种虫草药材粗粉0.2克,置预冷研钵中,加入液氮迅速研磨成细粉,加入预冷PBS磷酸盐缓冲液(pH7.3,含0.2%巯基乙醇,0.5%Tween80)10ml,研磨浸4h提后转入离心管,离心30min(8000×g,4℃),刮去上层脂质,取上清液,即得虫草总蛋白提取液,﹣20℃保存备用。
(2)TCA/丙酮法﹢Readyprep2-D cleanup kit两步纯化法:
取虫草总蛋白提取液,加入预冷10倍体积预冷10%TCA/丙酮(含0.07%DTT),漩涡混合后﹣20℃静置1h,离心15min(12000×g,4℃),弃去上清液,加入﹣20℃预冷丙酮洗涤2~3次,室温自然干燥后PBS溶解。
用Readyprep2-DE cleanup kit再次纯化:
①取100μlPBS溶解液置1.5ml离心管,加入300μl沉淀剂1,漩涡混合,冰浴15min;
②加入300μl沉淀剂2,漩涡混合,高速离心(12000×g,5min),小心吸取上清液,弃去,再次离心15~30s,尽量完全吸取上清液,弃去;
③加入40μl洗剂1,离心(12000g,5min),弃去洗剂;
④加入超纯水25μl,漩涡混合10~20s,加入1ml洗剂2(﹣20℃预冷1小时以上)和5μl洗剂2附加剂,漩涡混合1min。将离心管置﹣20℃冷冻30min,在此过程中每10min漩涡混合30秒;
⑤离心(12000g,5min),弃去上清液,再快速离心15~30s,弃去剩余洗液,置室温自然晾干;
⑥加入适量2-DE水化液溶解,室温高速离心2~5min,上清液即为纯化样品液。
(3)采用Bradford法对样品蛋白液进行含量测定,上样缓冲液稀释至2μg/μl。
2.2双向电泳(2-DE)
采用17cm、pH3~10IPG预制胶条,被动水化上样,上样量为600μg(上样体积300μl),水化温度20℃,水化时间12h。采用Bio-Rad PROTEAN IEF等电聚焦电泳仪,等电聚焦过程如下:
表10等电聚焦程序
聚焦后胶条直接进行第二向SDS-PAGE电泳或置﹣70℃保存备用。
第二向SDS-PAGE(17cm):
(1)按下表分别制备分离胶与浓缩胶:
(2)将处理好的胶条转移至SDS-PAGE凝胶上部,加入预热的低熔点琼脂糖封胶液,用镊子将胶条向下轻推,使之与聚丙烯酰胺凝胶胶面紧密接触,放置3min,待封胶液完全凝固后转移至电泳槽中。
(3)加入电泳缓冲液后,接通电源,起始时用低电流(10mA/gel/17cm),待样品在走出浓缩胶,浓缩成一条线后,加大电流(30mA/gel/17cm),待溴酚蓝前沿跑至凝胶底部,停止电泳。
2.3染色
电泳结束后,采用Blue Silver染色法进行凝胶染色。
2.4扫描及图像分析
染色后采用GE ImageScanner III投射扫描记录,Image master7.0双向电泳分析软件进行图谱分析。
2.5胶内酶切
(1)脱色将选定的差异蛋白点切下,转入Eppendorf管中,加入脱色液(50%乙腈、100mmol/L NH4HCO3)50μl浸泡,振荡脱色20min,弃去溶液,重复2-3次至胶粒蓝色褪尽,超纯水漂洗3次;
(2)干胶将脱色后的胶粒真空干燥30min至呈白色颗粒状;
(3)胶内胰蛋白酶消化加入5~10μl胰蛋白酶液(0.01μg/μl,含25mmol/L NH4HCO3、5mmol/LCaCl2),4℃消化30min,吸弃多余酶液。补充5~10μl125mmol/L NH4HCO3溶液作为保温反应缓冲液,密封,超声2min,37℃水浴12h。
(4)肽段提取加入5%TFA至刚好覆盖胶粒,37℃水浴1h,离心吸取上清液;在胶内加入2.5%TFA/50%乙腈至刚好覆盖胶粒,37℃水浴1h,离心吸取上清液与上一步合并,抽真空冷冻干燥,2μl0.5%TFA充分溶解肽段进行质谱鉴定。
2.6分辨率及重现性分析
取冬虫夏草(样品4)按照前述方法制样后,在同等条件下进行2-DE,重复3次。BlueSilver染色后,采用GE ImageScanner III扫描仪透射扫描凝胶,采用Image master7.0软件分析自动点检测。
3、结果
3.1正品冬虫夏草与混淆品虫草、伪品虫草的差异
各产地冬正品虫夏草的蛋白表达谱如图4所示,平均检测蛋白质斑点分别为775±27、712±18、798±25、634±21个,蛋白质点分布模式相似,多集中于pH4~9和分子量30~90kDa范围内。不同产地冬虫夏草的表达图谱间匹配蛋白点为共同点,经图谱分析得到共同表达蛋白点88个(如图5所示)
各混淆品虫草和伪品虫草的蛋白表达谱如图6所示。
正品虫夏草与混淆品虫草、伪品虫草的差异表达图谱如图7所示,有26种蛋白在冬虫夏草中表达,而在混淆品虫草、伪品虫草中无表达。
因此,可以采用本发明方法提取纯化待检样品,并通过检测样品中是否存在表7所示的26种蛋白来鉴定待检样品是否为正品冬虫夏草。
3.2差异蛋白质斑点分析
从上述26个差异蛋白点中选择表达量大、斑点清晰的10个蛋白质点,进行胶内酶解和酶切后多肽的提取,放入质谱仪,进行MALDI-TOF-MS鉴定,各蛋白质斑点分子量(Mw)和N-端序列鉴定结果见下表:
表11 MALDI-TOF-MS鉴定结果
编号 | 分子量(kDa) | N-端序列 |
1 | 13.136 | GAVLWVPSV |
2 | 11.749 | DQEYTVF |
3 | 13.871 | KRHEVVYPW |
4 | 22.535 | YWSMNEK |
5 | 35.674 | HRDQNPE |
6 | 34.061 | CMTWYE |
7 | 36.931 | LPWFRHY |
8 | 39.032 | PVAGMSK |
18 | 96.178 | CTWSPRV |
19 | 95.497 | GAVLWVPSV |
表11中10种蛋白在正品冬虫夏草中存在,而在混淆品虫草、伪品虫草中 不存在。
因此,可以采用本发明方法提取纯化待检样品,并通过检测样品中是否存在表11中10种蛋白来鉴定待检样品是否为正品冬虫夏草。
3.3分辨率及重现性分析结果
取冬虫夏草(样品4)适量制样后,在同等条件下进行2-DE,重复3次。BlueSilver染色后,采用GE ImageScanner III扫描仪透射扫描凝胶,采用Image master7.0软件分析自动点检测。
如图8所示,平均检测蛋白点数为827±34个。以其中一块胶为参比胶进行3块凝胶间的蛋白质点匹配,平均匹配点数为711个,匹配率为86%。选择3块凝胶中相互匹配且分辨清晰的50个蛋白点,选择位置偏中间的一个点为原点,以参比胶为参考位置进行测量,发现在IEF方向上其平均偏差为1.64±0.23mm,在SDS方向上其平均偏差为2.09±0.36mm。
实验结果说明,本发明检测方法具有良好的分辨率和重复性。
综上,将待检样品用本发明方法提取、纯化后,鉴定其中是否存在表11中10种蛋白的方法,可以准确鉴定待检样品是否为正品冬虫夏草,重复性好。
实验例3 使用本发明方法检测正品冬虫夏草
1、仪器与试药
1.1药材
表12 各虫草样品
编号 | 名称 | 产地 | 收集时间 |
1 | 凉山虫草Cordyceps.liangshanensis | 四川省凉山州雷波县 | 2009-10 |
2 | 金针虫虫草C.agriota | 四川省凉山州雷波县 | 2009-10 |
3 | 北虫草C.militaris | 广东省江门市 | 2009-01 |
4 | 冬虫夏草C.sinensis | 四川省甘孜州康定雅加梗 | 2009-05 |
5 | 古尼虫草C.gunnii | 四川省成都市邛崃县 | 2009-04 |
各药材适量粉碎(过二号筛),备用。
2、实验方法
2.1各虫草蛋白质的提取
取虫草药材粗粉0.2g,置预冷研钵中,加入液氮迅速研磨成细粉,加入预冷PBS磷酸盐缓冲液(pH7.3,含0.2%巯基乙醇,0.5%Tween80)10ml,研磨浸提4h后转入离心管,离心30min(8000×g,4℃),刮去上层脂质,取上清液,即得虫草粗蛋白提取液,﹣20℃保存备用。
2.2虫草粗蛋白的纯化
采用TCA/丙酮沉淀纯化法,取各粗蛋白液,加入8倍体积(﹣20℃预冷)10%TCA丙酮溶液(含0.07%DTT),﹣20℃静置1h,离心(8000×g,5min),取沉淀﹣20℃预冷丙酮洗涤两次,离心(8000×g,5min),取沉淀加入适量2-DE水化液或预冷PBS磷酸盐缓冲液(0.05M,含0.05%DTT)溶解,高速(> 12000g)离心2-5min,取上清液,即为虫草蛋白液,备用或置﹣80℃保存备用。
2.3蛋白质浓度的测定
采用Bradford法,建立BSA蛋白质定量标准曲线,对各虫草蛋白液进行含量测定,上样缓冲液稀释至1μg/μl。
2.4电透析回收蛋白
(1)取透析袋10cm,超纯水煮沸10min,备用;
(2)将选定的特征性蛋白斑点切下,装入预先处理好的透析袋,加入1mL电洗脱液,封口;
(3)在小垂直板电泳槽内、外槽加入电洗脱液,将装好的透析袋放入内槽中。开启电源,电压设置100V,运行2h;结束后反接电源100V运行1min,停止电泳;
(4)将透析袋从电泳槽中取出,放入预冷PBS磷酸盐缓冲液(0.01mol/L)中4℃搅拌透析12h脱盐(其间更换缓冲液2~3次);
(5)透析结束后吸出溶液,TCA/丙酮法沉淀蛋白,预冷PBS磷酸盐缓冲液(0.05M,含0.05%DTT)溶解,高速(>12000g)离心2~5min,取上清液备用或置-80℃保存备用。
2.5 利用SDS-PAGE(17cm)快速鉴定冬虫夏草
2.5.1 胶的制备
按下表数据依次灌注分离胶、浓缩胶:
表13 分离胶与浓缩胶的配制(SDS-PAGE)
2.5.2 上样
将特征性蛋白CS pro-8斑点(同实验例2表11中编号为8的特征蛋白)取下,电透析法回收蛋白,作为鉴定的指标性成分。另取各虫草蛋白液(1μg/μL)50μL,分别加入LoadingBuffer20μl,沸水浴5min,离心(12000×g,15min),取上清液上样,上样量30μl,另取低分子量蛋白Marker10μl上样。
2.5.3 电泳
电泳槽内、外槽加入电极缓冲液,电流设定10A约30min,样品进入分离胶后升至30A,待溴酚蓝跑至凝胶底部,停止电泳。
2.5.4 染色、脱色
将胶移入染色液中,摇床振荡染色约1h,弃去染液,将胶在水中漂洗数次,加入脱色液振荡脱色至背景清晰,将胶取出,观察分析并拍照保存。
2.6Tricine-SDS-PAGE方法优化
2.6.1 胶的制备
按下表灌注浓缩胶与分离胶,分别灌制①0.100T,5%C;②0.100T,6%C;③0.150T,5%C;④0.150T,6%C;⑤0.165T,5%C;⑥0.165T,6%C共6个浓度分离胶;进行比较研究,优选最佳Tricine-SDS-PAGE电泳凝胶浓度。
表14 浓缩胶与分离胶的组成
2.6.2 电泳
超低分子量蛋白标准加样5μl,先30V电泳约1h,再升至150V,电泳3~4h,至前沿迁移至距尾端约1cm停止电泳。
2.6.3 染色与脱色
染色液染色30min,再置脱色液中脱色至条带清晰,背景无色为止,拍照。
2.6.4电泳图谱与标准曲线的绘制
依表14数据进行多次电泳后,发现在分离胶0.165T、5%C,浓缩胶为0.04T、2.7%C,蛋白质分离效果最好,对3~20kDa蛋白质都有良好的分辨率。结果如图9所示。
根据图9中蛋白Marker的电泳结果,以标准蛋白分子量对数(lgM)对其在分离胶中的迁移率(Rf)进行线性回归,得回归方程:Y=-1.4109X+4.8207(r=0.9799)。标准曲线如图10所示。
2.6.5 结果
在优化条件下,各标准极低分子量蛋白(3.313kDa~20.100kDa)分离度良好,14.400kDa、7.823kDa、5.856kDa、3.313kDa四个极低分子量蛋白着色明显,克服文献报道中小分子量蛋白易扩散流失、难着色等问题。标准蛋白分子量对数与迁移率线性关系良好,弥补了常规SDS-PAGE在20kDa以下线性差、不能用于分子量分析等缺点。
2.7 利用Tricine-SDS-PAGE快速鉴定冬虫夏草
2.7.1 胶的制备
按下表数据依次灌注分离胶、浓缩胶
表15 分离胶与浓缩胶的配制(Tricine-SDS-PAGE)
配液 | 分离胶(T=16.5%,C=5%) | 浓缩胶(T=4%,C=3%) |
0.495T,5%C凝胶贮液/ml | 3.33 | / |
0.3T,3%C贮液/ml | / | 0.85 |
凝胶缓冲液/ml | 3.33 | 1.53 |
蒸馏水/ml | 2.20 | 3.90 |
甘油/ml | 1.09 | / |
10%AP/μl | 45 | 45 |
TEMED/μl | 6 | 6 |
2.7.2 上样
将特征性蛋白CS pro-2斑点(同实验例2表11中编号为2的特征蛋白)取下,电透析法回收蛋白。另取各虫草蛋白液(1μg/μL)50μL,加入Loading Buffer20μl,40℃水浴30~60min,离心(12000×g,15min),取上清液上样,上样量15μl,平行进行Tricine-SDS-PAGE。
2.7.3 电泳
电泳槽内、外槽加入电极缓冲液,电压设定30V约30min,样品进入分离胶后升至150V,待指示剂跑至凝胶底部,停止电泳。
2.7.4染色、脱色
方法同2.6.3。
3、结果
3.1SDS-PAGE鉴定
以标准蛋白分子量对数(lgM)对其在分离胶中的迁移率(Rf)进行线性回归,得回归方程:Y=﹣0.9543X+5.0848(r=0.9897),标准曲线如图12所示。根据标准曲线可以看出,CS pro-8回收蛋白的分子量为39032Da,与实验例2中MALDI-TOF-MS鉴定结果一致。
电泳图谱如图11所示,正品冬虫夏草SDS-PAGE图谱中CS pro-8蛋白质条带清晰明显,而凉山虫草、人工北虫草、金针虫虫草、古尼虫草这四种混淆品虫草中均未见CS pro-8蛋白质条带。
实验结果说明,本发明通过检测CS pro-8蛋白(分子量为39.032KD,N端序列为PVAGMSK),可以有效鉴定待检样品是否为正品冬虫夏草。
3.2Tricine-SDS-PAGE鉴定
将特征性蛋白CS pro-2斑点取下,电透析法回收蛋白,与各虫草蛋白液(1μg/μL)平行进行Tricine-SDS-PAGE检测,结果见图13所示。
由图13可以看出,正品冬虫夏草SDS-PAGE图谱中CS pro-2蛋白质条带清晰明显,而凉山虫草、人工北虫草、金针虫虫草、古尼虫草这四种混淆品虫草中均未见CS pro-2蛋白质条带。
实验结果说明,本发明通过检测CS pro-2蛋白(分子量为11.749KD,N 端序列为DQEYTVF),可以有效鉴定待检样品是否为正品冬虫夏草。
实验结果说明,本发明通过检测待检样品中是否有CS pro-8蛋白(分子量为39.032KD,N端序列为PVAGMSK)和/或CS pro-2蛋白(分子量为11.749KD,N端序列为DQEYTVF),可以准确鉴定待检样品是否为正品冬虫夏草,重复性好。
实验例4 本发明冬虫夏草特征蛋白对促进淋巴细胞增殖的作用
1、材料
实施例1制备的分子量为11.749KDa,N-端序列为:DQEYTVF的蛋白质2。
动物昆明种小白鼠,雌雄兼用,体重18~22g,普通级,由成都中医药大学实验动物中心提供。
2、方法
小鼠T淋巴细胞增殖试验对蛋白质2(分子量为11.749KDa,N-端序列为:DQEYTVF),进行初步的免疫调节活性研究。
小鼠脱颈处死,无菌取脾置平皿中挤压或剪碎,置200目筛网上用RPMI-1640培养液冲洗,离心后去上清液。加无菌水去除红细胞,获得单个的脾细胞悬液,再用RPM I-1640培养液洗涤两次,沉淀细胞用RPM I-1640培养液制备成脾单细胞悬液,血球计数板计数后,使细胞浓度在5×105~2×106个/m l。
取淋巴细胞加入96孔培养板中,200μL/孔,加入不同浓度的蛋白溶液,设置无药物组作为空白对照,一半培养孔加入100μg/m l ConA,另一半不不加,5%CO2、37℃培养72小时,加5m g/m lMTT(pH7.4PBS溶解)20μL后,再置5%CO237℃培养4小时或过夜,加溶解剂30%DMSO(pH7.4PBS溶解)100μL充分混匀待甲月替溶解后,在酶标仪上取检测波长570nm,参考波长630nm,测出吸光度A值,以测定的OD值为实验结果进行分析。
3、结果
结果如表16所示:
表16 蛋白质3的免疫调节活性检测结果表
由上表可以看出,与空白组相比,不同浓度的本发明蛋白组的细胞数量更 多,随着蛋白浓度的增加,细胞数量增加,说明本发明蛋白质2对小鼠T淋巴细胞自然增殖和ConA诱导的小鼠T淋巴细胞增殖均有明显促进作用。
实验结果说明,本发明分子量为11.749KDa、N端序列为DQEYTVF的蛋白质具有促淋巴细胞增殖的作用。
综上,本发明分离得到了10种新的正品冬虫夏草特有蛋白质,以其本发明正品冬虫夏草检测方法检测准确度高,操作简便,成本低廉,同时,的、具有淋巴细胞增殖作用的,应用前景良好。
Claims (10)
1.10种蛋白质,其特征在于:它们的分子量和N端序列分别如下:
蛋白1:分子量为13.136KDa,N端序列为GAVLWVPSV;
蛋白2:分子量为11.749KDa,N端序列为DQEYTVF;
蛋白3:分子量为13.871KDa,N端序列为KRHEVVYPW;
蛋白4:分子量为22.535KDa,N端序列为YWSMNEK;
蛋白5:分子量为35.674KDa,N端序列为HRDQNPE;
蛋白6:分子量为34.061KDa,N端序列为CMTWYE;
蛋白7:分子量为36.931KDa,N端序列为LPWFRHY;
蛋白8:分子量为39.032KDa,N端序列为PVAGMSK;
蛋白9:分子量为96.178KDa,N端序列为CTWSPRV;
蛋白10:分子量为95.497KDa,N端序列为GAVLWVPSV。
2.一种正品冬虫夏草的检测方法,其特征在于:它是检测待检样品含有权利要求1所述10种蛋白中任意一种或者任意多种蛋白的方法。
3.根据权利要求2所述的检测方法,其特征在于:它包括如下步骤:
(1)取待检样品,组织破碎,用中性缓冲液浸提,离心,得上清液;
(2)检测步骤(1)所得上清液含有分子量为13.136kDa、11.749kDa、13.871kDa、22.535kDa、35.674kDa、34.061kDa、36.931kDa、39.032kDa、96.178kDa和/或95.497kDa的蛋白;
优选地,步骤(1)所述组织破碎的方法为液氮研磨法;
优选地,步骤(1)所述中性缓冲液是磷酸盐缓冲液;进一步优选地,所述磷酸盐缓冲液的pH为7.3;
优选地,步骤(1)所述中性缓冲液中添加有抗氧化剂和表面活性剂;进一步优选地,所述抗氧化剂为β-巯基乙醇;所述表面活性剂为Tween80;
优选地,步骤(1)所述浸提的时间是1~4h。
4.根据权利要求3所述的检测方法,其特征在于:所述β-巯基乙醇的浓度为0.2%~1%(w/v);所述Tween80浓度为0.2%~1%(w/v)。
5.根据权利要求3所述的检测方法,其特征在于:所述β-巯基乙醇的浓度为0.2%(w/v);所述Tween80浓度为0.5%(w/v)。
6.根据权利要求3所述的检测方法,其特征在于:步骤(2)所述检测的步骤如下:
1)取步骤(1)所述上清液,纯化,得纯化蛋白液;
2)上样,电泳,染色,洗脱,即可。
7.根据权利要求6所述的检测方法,其特征在于:步骤1)中,所述纯化采用TCA/丙酮法、Readyprep2-D cleanup kit法或者TCA/丙酮法与Readyprep2-D cleanup kit法联用的方法;
优选地,所述TCA/丙酮法的步骤如下:在步骤(1)的上清液中,加入8~10倍体积的含有0.07%(w/v)DTT的10%TCA/丙酮溶液,混匀,静置,离心,弃上清,用丙酮洗涤,干燥,再用2-DE水化液或者含有0.05%DTT的磷酸盐缓冲液溶解,离心,上清即为纯化蛋白液;
优选地,所述Readyprep2-D cleanup kit纯化法是指采用Readyprep2-Dcleanup kit纯化的方法,步骤如下:
①在步骤(1)的上清液中,加入上清液3倍体积的沉淀剂1,混合,冰浴15min;
②加入上清液3倍体积的沉淀剂2,混合;离心,弃上清,重复2~3次;
③加入上清液0.4倍体积的洗剂1,离心,弃洗剂;
④加入上清液3倍0.25倍体积的水,混匀,加入上清液0.01倍体积的洗剂2和上清液0.05倍体积的洗剂2附加剂,混匀,﹣20℃冷冻30min,过程中每10min漩涡混合30秒;
⑤离心,弃上清,重复1次,干燥;
⑥加入2-DE水化液或者含有0.05%DTT的磷酸盐缓冲液溶解,离心,上清液即为纯化样品液;
优选地,所述TCA/丙酮法与Readyprep2-D cleanup kit法联用的方法,步骤如下:
Ⅰ、TCA/丙酮法:在步骤(1)的上清液中,加入8~10倍体积的含有0.07%DTT的TCA/丙酮溶液,混匀,静置,离心,弃上清,加入丙酮洗涤,干燥,用磷酸盐缓冲液溶解,得TCA/丙酮纯化液;
Ⅱ、Readyprep2-D cleanup kit法:采用Readyprep2-D cleanup kit纯化:
①在TCA/丙酮纯化液加入3倍体积的沉淀剂1,混合,冰浴15min;
②加入TCA/丙酮纯化液3倍体积的沉淀剂2,漩涡混合,离心,弃上清,重复2~3次;
③加入TCA/丙酮纯化液0.4倍体积的洗剂1,离心,弃洗剂;
④加入TCA/丙酮纯化液3倍0.25倍体积的水,混匀,加入TCA/丙酮纯化液0.01倍体积的洗剂2和TCA/丙酮纯化液0.05倍体积的洗剂2附加剂,混匀,﹣20℃冷冻30min,过程中每10min漩涡混合30秒;
⑤离心,弃上清,重复1次,干燥;
⑥加入2-DE水化液或者含有0.05%DTT的磷酸盐缓冲液溶解,离心,上清液即为纯化样品液。
8.根据权利要求6所述的检测方法,其特征在于:步骤2)中,所述电泳为SDS-PAGE电泳、Tricine-SDS-PAGE电泳或者双向电泳;
优选地,所述SDS-PAGE电泳中,分离胶浓度为12%、交联度为3%,浓缩胶浓度为4%、交联度为3%;
优选地,所述Tricine-SDS-PAGE电泳的分离胶浓度为16.5%、交联度为5%,浓缩胶浓度为4%、交联度为3%;
优选地,所述双向电泳中,等电聚焦电泳的程序如下表:
SDS-PAGE电泳的分离胶浓度为12%、交联度为2.7%,浓缩胶浓度为4%、交联度为2.7%。
9.根据权利要求6所述的检测方法,其特征在于:所述电泳为双向电泳时,上样量以蛋白重量计为600μg。
10.权利要求1所述的10种蛋白质在制备促进淋巴细胞增殖的药物中的用途。
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