关于病毒纯化
病毒为什么一定要纯化?
(1)病毒培养液中含有大量杂质,包括缺损颗粒、病毒外壳、细胞毒素、培养基、血清以及细胞碎片等,这些杂质若被注入动物体内,会引起宿主强烈的免疫反应;
(2)纯化有利于病毒悬浮于体内注射的缓冲液中。
病毒纯化的原则: 以保持病毒的生物活性和感染性为前提,去除非病毒杂质,提取出高纯度的病毒。
病毒纯化方法
1. 超过滤法: 利用超滤膜将水、盐和小分子滤除,将大分子或病毒等颗粒截留,从而达到纯化的目的,该方法主要用于大容量病毒样品的浓缩,且回收率高。常用的超滤膜是硝酸纤维素滤膜。
注意:超滤膜孔径一定要比病毒颗粒小,且只能去除比病毒小的细胞碎块
2. 吸附法: 利用病毒颗粒或杂质的表面离子与吸附剂之间的亲和作用,将病毒或杂质吸附后,用一定的盐溶液将病毒或杂质洗脱下来。常用的吸附剂有红细胞、磷酸钙、离子交换树脂等。
注意:吸附剂应有较大的表面积和吸附能力,性质稳定并便于洗脱
3. 层析法: 利用物质中各组分的理化性质差异,使各组分在固定相和流动相中的分布程度和移动速度不同,从而达到分离的目的。常用的层析法有凝胶层析法、离子交换层析法和亲和层析法。
(1)凝胶层析法:样品流经具有一定孔径大小的多孔葡聚糖凝胶时,各组分按分子的大小不同而被分离。常用的凝胶有磷酸钙凝胶、氢氧化锌凝胶和焦磷酸镁凝胶。
(2)离子交换层析法:在一定pH条件下,利用病毒颗粒所带电荷不同实现分离。适用于所有带电荷的样品的分离纯化。
(3)亲和层析法:利用样品与基质之间的特异性亲和力,实现分离。适用于纯化生物大分子。
4. 离心法: 根据物质的沉降系数或浮力密度的不同,利用离心力将物质分离纯化。常用于病毒纯化的方法有差速离心法和密度梯度离心法。
(1)差速离心法: 利用不同大小和比重的粒子的沉降速度不同,去除宿主细胞碎片等杂质,最后使病毒沉淀。该方法能迅速处理大量样品。
(2)密度梯度离心: 利用超速离心,将病毒颗粒分配到密度梯度介质中相等密度层中,吸出目的颗粒所在介质层,即可到达分离纯化的目的。常用的介质有氯化铯和蔗糖。
5. 沉淀法: 利用悬浮液中的病毒颗粒在重力作用下产生沉降作用,达到分离纯化的目的。用于病毒纯化的方法有聚乙二醇(PEG)沉淀法、等电点沉淀法和中性盐沉淀法等。
(1)聚乙二醇(PEG)沉淀法: 利用聚乙二醇与病毒颗粒形成多聚体,再离心即可沉淀。
(2)等电点沉淀法: 利用病毒粒子在等电点时,所携带的正负电荷相等,分子间相互作用减弱,溶解度降低,从而发生沉淀。
(3)中性盐沉淀法: 利用高浓度的中性盐使物质的溶解度降低,从而发生沉淀。
6. 电泳法: 利用病毒带电粒子在电场作用下,向着与电性相反的电极的移动速度不同,将组分分离成狭窄的区带,最后收集病毒区带部分。
具体操作过程如下:取等量、密度相近的两种不同原生质体悬浮液,在玻璃容器内混合均匀,取150μL左右的原生质体悬浮液滴在盖玻片上,缓慢加入450μL左右的PEG溶液,放在2030摄氏度条件保温培养0.51h,然后用原生质体培养介质将原生质体漂洗几遍以除去PEG,再将原生质体样品重新悬浮在培养介质中。
聚乙二醇法(PEG)为我国学者高国楠首创,是最成功的原生质体融合技术。PEG作为一种高分子化合物,由于PEG分子中醚键的存在使其分子末端带有微弱负电荷,能与水、蛋白质、糖等极性物质的正极形成氢键。当PEG分子足够长时,可作为邻近原生质表面之间的分子桥而使之粘连。PEG也能连接Casuperscript2+superscript等阳离子,Casuperscript2+superscript可在一些负极化基团和PEG之间形成桥,因而促进粘连。
在洗涤过程中,连接在原生质体膜上的PEG分子可被洗脱,这样将引起电荷的紊乱和再分布或使膜表面局部脱水,或改变构型使原生质类脂“液态”化而引起融合。PEG法已经广泛地用于原生质体融合,因为它能得到较高的异核体产率,对大多数细胞的毒性都很低,利于形成双核异核体。
PEG促融合是非特异的,因此对种间融合、基因间融合都是有用的。PEG法的缺点是对原生质体有一定毒害,而且融合率一般较低,不超过1%。
1、盐析法。这个方法在化学中使用非常的频繁,就是通过提升盐度,当盐度达到一定程度后,会使得水活性降低,从而导致蛋白的水溶性降低,最终从水中析出的方式
2、有机溶剂沉淀法。和盐析法类似,只是将盐换成了有机溶剂(比如甲醇、乙醇、丙酮等),这个方法虽然效果要优于盐析法,但是容易造成蛋白变质,需在低温下操作
3、蛋白沉淀剂。蛋白沉淀剂的“特异性”较强,它只能和一种或一类蛋白发生反应,使得这类蛋白析出。常见的蛋白沉淀剂有:碱性蛋白、凝集素、重金属等
4、聚乙二醇沉淀法。聚乙二醇和右旋糖酐硫酸钠等水溶性非离子型聚合物可使蛋白质发生沉淀作用。
5、选择性沉淀法。利用蛋白在不同物理化学因子环境下稳定性不同的特性,适当的进行选择性沉淀,不仅能使得杂蛋白沉淀,也可以有效提升需求蛋白的纯度
防冻液
的原因。温度低于冰点,乙二醇水溶液会凝固。