[科普中國]-αs2-酪蛋白

定義

αs2-酪蛋白是α-酪蛋白的重要組成成分。α-酪蛋白是由αs1-酪蛋白和αs2-酪蛋白以4：1的比例組成的。像αs1-酪蛋白一樣，αs2-酪蛋白也是高度磷酸化的肽類。牛奶中含有四種不同的磷酸化亞型，每個αs2-酪蛋白分別含有10、11、12、13個磷酸化基團(tuán)。

αs2-酪蛋白約占總酪蛋白的 10%，在所有酪蛋白中親水性最強(qiáng)，其結(jié)構(gòu)中有三簇帶負(fù)電的磷酸絲氨酸-谷氨酸殘基，位于 8～12、56～63 和 129～133 氨基酸區(qū)段，僅有 C序列的 160～207 位和 90～120 位兩個區(qū)域相對疏水。2

序列同源性αs2-酪蛋白比αs1-酪蛋白呈現(xiàn)出更多的不同的類群，并且在大量的哺乳動物中得到鑒定，這些種類包括反芻動物的αs2-酪蛋白、大鼠的γ-酪蛋白、小鼠的γ-酪蛋白、荷蘭豬的酪蛋白A和兔的αs2a-酪蛋白和αs2b-酪蛋白。小鼠和兔含有兩種不尋常的αs2-樣酪蛋白基因，正如在αs1-酪蛋白中的信號序列是高度保守的，但是在成熟蛋白里是非常易變的。小鼠ε-酪蛋白的N末端被去掉，在所有氨基酸鑒定水平上，兔之間或者小鼠之間的序列同源性小于40%，而?；蜇i的序列同源性為60%。

小袋鼠（大袋鼠屬）和負(fù)鼠兩種有袋動物的α-酪蛋白序列已有報(bào)道。雖然與αs1-酪蛋白序列相近，但是與其它哺乳動物相比，同源性很低。他們有典型的15個殘基信號序列，而且在這一位置有相似性而且有主要的磷酸化位點(diǎn)。通過質(zhì)譜法可以檢測到負(fù)鼠α-酪蛋白有七種不同水平的磷酸化作用，負(fù)鼠α-酪蛋白的糖基化也是罕見的。2

分離方法離心分離離心分離是利用不同物質(zhì)之間的沉降系數(shù)或浮力密度等差異，用離心力場進(jìn)行的一項(xiàng)分離、濃縮或提煉的物理分離分析技術(shù)3。

沉淀分離沉淀分離是使用最廣泛的酪蛋白組分分離技術(shù)，它主要是利用各酪蛋白組分在不同濃度溶液中的溶解性以及對溫度、離子強(qiáng)度以及鈣離子的敏感性差異而實(shí)現(xiàn)分離。根據(jù)酪蛋白組分在不同濃度尿素溶液中的溶解度差異，Hipp 等人于 1952 年首次實(shí)現(xiàn)了對牛乳 β-CN 和α-CN(包括 αs-CN 和 к-CN)分離，得率分別為 8 %和 45 %。3

等電點(diǎn)沉淀等電點(diǎn)沉淀法是利用蛋白質(zhì)在等電點(diǎn)時溶解度最低而各種蛋白質(zhì)又具有不同等電點(diǎn)的特點(diǎn)進(jìn)行分離的方法。在蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)時，蛋白質(zhì)分子的存在形式是兩性離子，其分子正負(fù)電荷相等 (即凈電荷為零)，此時在溶液中的蛋白質(zhì)分子顆粒由于失去了相同電荷具有相互排斥作用，減弱了分子間的相互作用力，蛋白質(zhì)分子顆粒在運(yùn)動中極易碰撞、進(jìn)而凝聚產(chǎn)生沉淀，所以在等電點(diǎn)時，蛋白質(zhì)的溶解度最小，形成沉淀物最容易。蛋白質(zhì)在其等電點(diǎn)時，許多物理性質(zhì)如膨脹性、黏度、滲透壓等都變小，從而有利于懸浮液的過濾。2006年，國內(nèi)專利也報(bào)道了在不同尿素濃度、不同pH條件下分離沉淀α-CN和 β-CN 的方法，所得的 α-CN 和 β-CN 均能較好的應(yīng)用于食品生產(chǎn)加工中。3

鹽析鹽析法是指在溶液中，加入無機(jī)鹽至一定濃度，或達(dá)飽和狀態(tài)，降低在水中的某些成分的溶解度，沉淀析出，達(dá)到與其他成分分離效果的方法。常用作鹽析的無機(jī)鹽有硫酸鈉、硫酸銨、氯化鈉、硫酸鎂 等?；?αs-CN 含有較多的磷酸基團(tuán)，對鈣離子特別敏感的性質(zhì)，Zittle 于 1959 年使用氯化鈣對由尿素沉淀法獲得的 α-酪蛋白(實(shí)際上為 αs 和 к-CN 的混合物)進(jìn)行進(jìn)一步的分離沉淀，獲得了 αs-CN。根據(jù)酪蛋白不同組分對鈣離子的敏感性不同，王世潤也于 1991 年報(bào)道了蛋白分離的方法，但結(jié)果未列出。3

疏水層析疏水層析也稱疏水作用下層析，疏水層析和反向色譜的分離原理類似，其原理是基于在固定相中偶聯(lián)載體的疏水性配基和在流動相中的某些疏水分子可以發(fā)生可逆性結(jié)合從而達(dá)到分離的效果。這種方法利用的是蛋白質(zhì)的疏水差異，在高濃度鹽溶液的條件下，蛋白質(zhì)會結(jié)合固定相中的疏水配基，而其他的雜蛋白則沒有此種性質(zhì)，利用此種性質(zhì)，可以將蛋白質(zhì)進(jìn)行初步的分離，用于鹽析之后的蛋白質(zhì)進(jìn)一步提純。Bramanti 等人于 2001 年，使用苯基分離了牛奶蛋白質(zhì)，蛋白樣品用 4 mol 硫氰酸胍進(jìn)行處理，在 30 min 內(nèi)從高鹽濃度的緩沖液(pH =7.2，含 1.8 mol 硫酸銨和 8 mol 尿素的 0.1mol 磷酸緩沖液)線性降低為低鹽濃度的緩沖液狀態(tài)(含 8 mol 尿素的磷酸緩沖液)，實(shí)現(xiàn)了對 as-酪蛋白，β-酪蛋白和 к-CN 的分離。Bramanti 等人于在 2002 年和 2003 年，又分別使用醚基和丙烷基鍵合的疏水色譜柱對多種乳蛋白進(jìn)行了分離，由于醚基和丙烷基鍵合的疏水色譜柱的疏水性較苯基鍵合的疏水色譜柱弱，因而可將 αs-酪蛋白進(jìn)一步分離為 αsl-酪蛋白和 αs2-酪蛋白。3

吸附色譜吸附色譜系色譜法的一種，利用固定相吸附中對物質(zhì)分子吸附能力的差異實(shí)現(xiàn)對混合物的分離。羥基磷灰石是吸附層析常用的吸附劑之一。它是磷酸鈣的氫氧化合物，表面的鈣離子能與帶負(fù)電性的蛋白質(zhì)基團(tuán)相互作用，而磷酸基團(tuán)則和帶正電性的蛋白基團(tuán)結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)對蛋白質(zhì)的分離。Addeo 等人于 1977 年，利用羥基磷灰石，使用 pH= 6 的含 0.2 mol 氯化鉀的 4.5 mol 的尿素緩沖溶液進(jìn)行洗脫，由于 к-CN 幾乎不含磷酸基團(tuán)，與羥基磷灰石的作用較弱，因而先被洗脫下來，而 β-酪蛋白和 αs-酪蛋白因含較多磷酸基團(tuán)而被吸附在柱上，接著使用磷酸緩沖液進(jìn)行梯度洗脫，實(shí)現(xiàn)了對 β-酪蛋白和 αs-酪蛋白的分離。3

共價色譜共價色譜是利用介質(zhì)與被分離物質(zhì)間形成共價鍵的方式實(shí)現(xiàn)分離的。Dall'olio 等人于1990 年，利用硫醇-Sepharose 4B 共價色譜分離山羊酪蛋白，因硫醇-Sephrose 4B 含有 2-嘧啶二硫基團(tuán)而與含半胱氨酸的 αs2-酪蛋白和 к-酪蛋白發(fā)生共價反應(yīng)吸附在色譜柱上，而不含半胱氨酸的 β-酪蛋白和 αsl-酪蛋白則會被洗脫下來而實(shí)現(xiàn)分離3。