[科普中国]-αs2-酪蛋白

定义

αs2-酪蛋白是α-酪蛋白的重要组成成分。α-酪蛋白是由αs1-酪蛋白和αs2-酪蛋白以4：1的比例组成的。像αs1-酪蛋白一样，αs2-酪蛋白也是高度磷酸化的肽类。牛奶中含有四种不同的磷酸化亚型，每个αs2-酪蛋白分别含有10、11、12、13个磷酸化基团。

αs2-酪蛋白约占总酪蛋白的 10%，在所有酪蛋白中亲水性最强，其结构中有三簇带负电的磷酸丝氨酸-谷氨酸残基，位于 8～12、56～63 和 129～133 氨基酸区段，仅有 C序列的 160～207 位和 90～120 位两个区域相对疏水。2

序列同源性αs2-酪蛋白比αs1-酪蛋白呈现出更多的不同的类群，并且在大量的哺乳动物中得到鉴定，这些种类包括反刍动物的αs2-酪蛋白、大鼠的γ-酪蛋白、小鼠的γ-酪蛋白、荷兰猪的酪蛋白A和兔的αs2a-酪蛋白和αs2b-酪蛋白。小鼠和兔含有两种不寻常的αs2-样酪蛋白基因，正如在αs1-酪蛋白中的信号序列是高度保守的，但是在成熟蛋白里是非常易变的。小鼠ε-酪蛋白的N末端被去掉，在所有氨基酸鉴定水平上，兔之间或者小鼠之间的序列同源性小于40%，而牛或猪的序列同源性为60%。

小袋鼠（大袋鼠属）和负鼠两种有袋动物的α-酪蛋白序列已有报道。虽然与αs1-酪蛋白序列相近，但是与其它哺乳动物相比，同源性很低。他们有典型的15个残基信号序列，而且在这一位置有相似性而且有主要的磷酸化位点。通过质谱法可以检测到负鼠α-酪蛋白有七种不同水平的磷酸化作用，负鼠α-酪蛋白的糖基化也是罕见的。2

分离方法离心分离离心分离是利用不同物质之间的沉降系数或浮力密度等差异，用离心力场进行的一项分离、浓缩或提炼的物理分离分析技术3。

沉淀分离沉淀分离是使用最广泛的酪蛋白组分分离技术，它主要是利用各酪蛋白组分在不同浓度溶液中的溶解性以及对温度、离子强度以及钙离子的敏感性差异而实现分离。根据酪蛋白组分在不同浓度尿素溶液中的溶解度差异，Hipp 等人于 1952 年首次实现了对牛乳 β-CN 和α-CN(包括 αs-CN 和 к-CN)分离，得率分别为 8 %和 45 %。3

等电点沉淀等电点沉淀法是利用蛋白质在等电点时溶解度最低而各种蛋白质又具有不同等电点的特点进行分离的方法。在蛋白质的等电点时，蛋白质分子的存在形式是两性离子，其分子正负电荷相等 (即净电荷为零)，此时在溶液中的蛋白质分子颗粒由于失去了相同电荷具有相互排斥作用，减弱了分子间的相互作用力，蛋白质分子颗粒在运动中极易碰撞、进而凝聚产生沉淀，所以在等电点时，蛋白质的溶解度最小，形成沉淀物最容易。蛋白质在其等电点时，许多物理性质如膨胀性、黏度、渗透压等都变小，从而有利于悬浮液的过滤。2006年，国内专利也报道了在不同尿素浓度、不同pH条件下分离沉淀α-CN和 β-CN 的方法，所得的 α-CN 和 β-CN 均能较好的应用于食品生产加工中。3

盐析盐析法是指在溶液中，加入无机盐至一定浓度，或达饱和状态，降低在水中的某些成分的溶解度，沉淀析出，达到与其他成分分离效果的方法。常用作盐析的无机盐有硫酸钠、硫酸铵、氯化钠、硫酸镁 等。基于 αs-CN 含有较多的磷酸基团，对钙离子特别敏感的性质，Zittle 于 1959 年使用氯化钙对由尿素沉淀法获得的 α-酪蛋白(实际上为 αs 和 к-CN 的混合物)进行进一步的分离沉淀，获得了 αs-CN。根据酪蛋白不同组分对钙离子的敏感性不同，王世润也于 1991 年报道了蛋白分离的方法，但结果未列出。3

疏水层析疏水层析也称疏水作用下层析，疏水层析和反向色谱的分离原理类似，其原理是基于在固定相中偶联载体的疏水性配基和在流动相中的某些疏水分子可以发生可逆性结合从而达到分离的效果。这种方法利用的是蛋白质的疏水差异，在高浓度盐溶液的条件下，蛋白质会结合固定相中的疏水配基，而其他的杂蛋白则没有此种性质，利用此种性质，可以将蛋白质进行初步的分离，用于盐析之后的蛋白质进一步提纯。Bramanti 等人于 2001 年，使用苯基分离了牛奶蛋白质，蛋白样品用 4 mol 硫氰酸胍进行处理，在 30 min 内从高盐浓度的缓冲液(pH =7.2，含 1.8 mol 硫酸铵和 8 mol 尿素的 0.1mol 磷酸缓冲液)线性降低为低盐浓度的缓冲液状态(含 8 mol 尿素的磷酸缓冲液)，实现了对 as-酪蛋白，β-酪蛋白和 к-CN 的分离。Bramanti 等人于在 2002 年和 2003 年，又分别使用醚基和丙烷基键合的疏水色谱柱对多种乳蛋白进行了分离，由于醚基和丙烷基键合的疏水色谱柱的疏水性较苯基键合的疏水色谱柱弱，因而可将 αs-酪蛋白进一步分离为 αsl-酪蛋白和 αs2-酪蛋白。3

吸附色谱吸附色谱系色谱法的一种，利用固定相吸附中对物质分子吸附能力的差异实现对混合物的分离。羟基磷灰石是吸附层析常用的吸附剂之一。它是磷酸钙的氢氧化合物，表面的钙离子能与带负电性的蛋白质基团相互作用，而磷酸基团则和带正电性的蛋白基团结合，从而实现对蛋白质的分离。Addeo 等人于 1977 年，利用羟基磷灰石，使用 pH= 6 的含 0.2 mol 氯化钾的 4.5 mol 的尿素缓冲溶液进行洗脱，由于 к-CN 几乎不含磷酸基团，与羟基磷灰石的作用较弱，因而先被洗脱下来，而 β-酪蛋白和 αs-酪蛋白因含较多磷酸基团而被吸附在柱上，接着使用磷酸缓冲液进行梯度洗脱，实现了对 β-酪蛋白和 αs-酪蛋白的分离。3

共价色谱共价色谱是利用介质与被分离物质间形成共价键的方式实现分离的。Dall'olio 等人于1990 年，利用硫醇-Sepharose 4B 共价色谱分离山羊酪蛋白，因硫醇-Sephrose 4B 含有 2-嘧啶二硫基团而与含半胱氨酸的 αs2-酪蛋白和 к-酪蛋白发生共价反应吸附在色谱柱上，而不含半胱氨酸的 β-酪蛋白和 αsl-酪蛋白则会被洗脱下来而实现分离3。