一、BCA法的原理
BCA法又被稱為Smith法,是由Pierce公司的Paul K. Smith等人在1985年對Lowry法進行改進,提出用BCA代替Folin-酚試劑而建立的(Smith, P.K., et al. Measurement of protein using bicinchoninic acid. Anal Biochem. 1985, 150: 76-85.)。該方法的原理是,在堿性條件下,蛋白質中的肽鍵與Cu2+絡合,同時將Cu2+還原為Cu+,BCA螯合Cu+形成紫色絡合物,測定562 nm 的 OD 值來計算蛋白質濃度。
二、BCA如何與蛋白質反應
那雙縮脲反應是如何進行的?又是如何將Cu2+還原為Cu+的?
雙縮脲反應原理:
首先,脲就是尿素,兩分子尿素在一定的條件下(180℃左右加熱),生成一個分子氨(NH3)縮合得到雙縮脲。正是因為該物質是由兩分子脲縮合而成的,故名雙縮脲。雙縮脲在堿性溶液中能與極稀的硫酸銅溶液形成紫色絡合物,這個呈色反應叫做雙縮脲反應。
雙縮脲試劑最初是指能夠提供堿性條件和銅離子、用以鑒定或檢測雙縮脲存在的試劑。由于蛋白質分子中含有很多與雙縮脲結構相似的肽鍵,因此也能與銅離子在堿性溶液中發生雙縮脲反應,且顏色深淺與蛋白質的含量的關系在一定范圍內符合比爾定律,而與蛋白質的氨基酸組成及分子量無關,故可用雙縮脲法測定蛋白質的含量。
那為什么雙縮脲反應要在堿性條件下?
蛋白質雙縮脲反應實質是肽鍵絡合Cu2+,肽鍵是酰胺鍵的一種,其pKa大約為-0.5,當pH=-0.5時,有50%酰胺質子化,當pH-pKa>2時,幾乎所有酰胺都去質子化。在強堿(pH 11.25)條件,可以促使肽鍵中N上的H+部分電離,電子云密度增大,易于和Cu2+配位,形成紫色螯合物。
BCA是如何螯合Cu+的?
當Cu2+被蛋白還原成Cu+,Cu+與蛋白質肽鍵的絡合能力變弱,此時BCA競爭性、特異性地絡合Cu+,形成穩定的紫色絡合物。
三、BCA測定蛋白濃度流程
1. 所需試劑:
BCA試劑(常溫保存),Cu試劑(常溫保存),PBS(磷酸緩沖液)(常溫保存),BSA(牛血清白蛋白)標準品-5mg/mL(-20℃保存)
2. 檢測方法:
微孔酶標儀法
3. 實驗步驟:
(1)工作液配制:
根據標準品和樣品數量,按50體積BCA試劑加1體積Cu試劑(50:1)配制成BCA工作液,充分混勻(混合時可能會有渾濁,但混勻后就會消失)。BCA工作液室溫24小時內穩定(建議現配現用)。
(2)標準品稀釋:
取10μLBSA標準品用PBS稀釋至100μL,使終濃度為0.5mg/mL。將標準品按0,2,4,6,8,12,16,20μL加到96孔板的蛋白標準品孔中,各孔加PBS補足至20μL。
(3)樣品稀釋:
將樣品作適當稀釋(最好多做幾個梯度,如作2倍、4倍、8倍稀釋),加20μL到96孔板的樣品孔中。(由于移液器在取小量樣品時誤差偏大,標準線前面的點可能不很準確,所以盡可能的讓樣品點落在標準線1/2后)
(4)含量測定:
各孔加入200μL BCA工作液,蓋上96孔板板蓋,于37°C放置15-30min。用酶標儀測定A562nm。將各稀釋濃度標準品的A562nm處數據導入Excel,做散點圖,得出標準曲線公式,根據標準曲線公式計算出未知蛋白的濃度。
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