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基礎生化学実験 / 第 1 回

実験I:タンパク質の定量(Bradford法)

实验I:蛋白质定量(Bradford法)
基礎生化学実験 🔑 難易度 ★★☆ 📌 Bradford法・CBB G-250・検量線・595nm
📌 課題・試験に出そう 课题 / 考试要点レポート別紙の課題:①Bradford 法を妨害する物質を挙げよ(例:SDS などの界面活性剤、強アルカリ)。②Bradford 法以外の紫外吸収法(280 nm・芳香族アミノ酸)・BCA 法の原理と特徴を Bradford 法と表で比較せよ。③タンパク質を変性させる要因を複数挙げよ(熱・極端なpH・有機溶媒・尿素やグアニジン・重金属・界面活性剤 などから)。④変性を利用した食品を1つ挙げ、どんな変性か説明せよ(例:ゆで卵=熱変性、ヨーグルト/チーズ=酸変性)。
レポート本文:BSA と γグロブリンの検量線の傾きに差があったか、あればなぜかを考察する。报告附页课题:①列出妨害Bradford法的物质(如SDS等界面活性剂、强碱);②把紫外吸收法(280nm·芳香族氨基酸)·BCA法的原理与特点与Bradford法列表比较;③列出多个使蛋白变性的因素(热·极端pH·有机溶剂·尿素或胍·重金属·界面活性剂等);④举一个利用变性的食品并说明何种变性(如水煮蛋=热变性、酸奶/奶酪=酸变性)。报告正文:BSA与γ球蛋白检量线斜率是否有差、若有为何,加以讨论。
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本講のポイント本课重点

Bradford 法:色素 CBB G-250 が酸性条件下でタンパク質に結合し、赤色→青色に変わる。この色変化を 595 nm の吸光度で測る。Bradford法:染料CBB G-250在酸性下与蛋白结合,由红变蓝;用595nm吸光度测。
標準タンパク質は ウシ血清アルブミン(BSA)ヒト血清γグロブリンの2種。200 µg/mL 原液から 25・50・100・200 µg/mL を調製して検量線を作る。标准蛋白用BSA(牛血清白蛋白)和人血清γ球蛋白2种;从200µg/mL原液配25·50·100·200µg/mL做检量线。
各 1.5 mL チューブに試料 50 µL + Bradford 試薬 950 µL(計 1 mL)。よく攪拌して室温で5分間以上放置してから測定。每管:试料50µL+Bradford试剂950µL(共1mL);充分搅拌、室温放置≥5分钟再测。
検量線は2種類のタンパク質を1つのグラフに描く。BSAとγグロブリンで傾きが異なる点に注意。检量线把2种蛋白画在同一张图;注意BSA与γ球蛋白斜率不同。
未知試料 X・Y は、教員が種類を明かした後、対応する検量線を使って濃度を求める。未知样品X·Y在老师告知种类后,用对应检量线求浓度。
CBB G-250=Bradford 用、CBB R-250=実習5(SDS-PAGE)の染色用。混同しない。CBB G-250用于Bradford,CBB R-250用于实习5(SDS-PAGE)染色,别混。
❓ この回で答えたい問い / 这节要解决的问题
濃度未知のタンパク質溶液の濃度を、Bradford 法でどう決めるのか?
怎样用Bradford法测定浓度未知的蛋白质溶液的浓度?
📖

講義の流れ这节课老师一步步讲了什么

🟢 緑=重要 / 绿色=重点○ 淡色=流れ / 淡色=过程💬 灰=余談 / 灰色=老师的闲话枝节
① 目的:タンパク質を測る
タンパク質を扱う実験で最も基本的な作業は「量(濃度)を測る」こと。本実習では一般的な Bradford 法を学ぶ、と確認した。蛋白实验最基本的是测量(浓度);本实习学常用的Bradford法。
② 原理:CBB G-250 の色変化
色素 CBB(クマシーブリリアントブルー)には G-250 と R-250 があり、CBB G-250 は酸性条件でタンパク質に結合すると赤色から青色へ変化する。これを利用して定量する。CBB有G-250和R-250;CBB G-250在酸性下结合蛋白时由红变蓝,据此定量。
③ 標準液を調製
200 µg/mL の BSA・γグロブリン原液から、20/40/80 µL を取り蒸留水で計160 µL にして 25・50・100 µg/mL を作る(200 µg/mL は原液そのまま)。用200µg/mL的BSA·γ球蛋白原液取20/40/80µL,加蒸馏水补到160µL,配25·50·100µg/mL(200µg/mL用原液)。
④ 反応液をつくる
11本のチューブ(水・BSA 25/50/100/200・γ 25/50/100/200・X・Y)に試料を 50 µL ずつ、続けて Bradford 試薬を 950 µL ずつ入れる。11管(水·BSA25/50/100/200·γ25/50/100/200·X·Y)各加试料50µL,再各加Bradford试剂950µL。
⑤ 攪拌して発色を待つ
ボルテックスでよく攪拌し、室温で5分間以上放置して色を安定させる。涡旋充分搅拌,室温放置≥5分钟让显色稳定。
⑥ A595 を測定
キュベットに移し、分光光度計で 595 nm の吸光度を測る。測定後は液をチューブに戻す。水(ブランク)でゼロ点を取る。移入比色皿,分光光度计测595nm吸光度;测后把液倒回管中;用水(空白)调零。
⑦ 検量線を作る
標準液の濃度(横軸)と A595(縦軸)から検量線を作る。BSA と γグロブリンの2本を同じグラフに描く。用标准液浓度(横轴)和A595(纵轴)做检量线;BSA和γ球蛋白2条画在同一图。
⑧ 未知濃度を決定
教員が X・Y のタンパク質の種類を明かすので、対応する検量線を使って A595 から濃度を読み取る。老师告知X·Y的蛋白种类,用对应检量线由A595读出浓度。
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知識マップ知识图谱(先看这张抓全局)

Bradford 法で定量用Bradford法定量
原理(CBB G-250)原理(CBB G-250)
酸性で結合酸性下结合
赤→青に変化由红变蓝
A595で測る测A595
標準液标准液
BSA牛血清白蛋白
ヒト血清γグロブリン人血清γ球蛋白
200→25/50/100/200200稀释到25/50/100/200
操作操作
試料50+試薬950µL试料50+试剂950µL
室温5分以上室温≥5分钟
ブランクは水空白用水
検量線と課題检量线与课题
2タンパク質を1図に2蛋白画一图
傾きが違う理由斜率不同的原因
妨害物質・変性妨害物质·变性
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未知濃度を出すまで求出未知浓度的流程

① 標準液を希釈調製
200 µg/mL から 25/50/100 µg/mL を作る。由200µg/mL配25/50/100µg/mL。
② 反応させる
試料50µL+Bradford試薬950µLを混ぜる。试料50µL+Bradford试剂950µL混合。
③ 発色を待つ
室温で5分以上置く。室温放置≥5分钟。
④ A595を測る
ブランク(水)でゼロ合わせして測定。用水空白调零后测595nm。
⑤ 検量線で換算
対応する検量線でA595→濃度。用对应检量线把A595换成浓度。
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解説详细讲解

Bradford 法の原理 Bradford法的原理

色素 クマシーブリリアントブルー(CBB)には、わずかに構造の異なる G-250R-250 の2種類がある。CBB G-250 は酸性条件下でタンパク質に結合すると赤色から青色へ変化する。この色変化(595 nm 付近の吸光度の増加)を利用してタンパク質濃度を測るのが Bradford 法である。濃度を求めるには、濃度既知の標準タンパク質で検量線(標準曲線)を作る必要がある。CBB有G-250和R-250两种;CBB G-250在酸性下结合蛋白时由红变蓝,用595nm吸光度的增加来测浓度。求浓度需用已知浓度的标准蛋白做检量线。

標準液の調製(指針書の表) 标准液配制(指针书表)

標準液の濃度 (µg/mL)2550100
200 µg/mL タンパク質溶液 (µL)204080
蒸留水 (µL)14012080

BSA と γグロブリンそれぞれで上表のとおり調製する(合計 160 µL)。200 µg/mL は原液をそのまま使う。BSA和γ球蛋白各按上表配制(共160µL);200µg/mL用原液。

反応と測定 反应与测定

11本のチューブ(水・BSA-25/50/100/200・γ-25/50/100/200・X・Y)に各 試料 50 µL、続けて Bradford 試薬 950 µL を加える。ボルテックスで攪拌し、室温で5分間以上放置後、分光光度計で 595 nm の吸光度を測定する(ブランクは水)。11管各加试料50µL,再加Bradford试剂950µL;涡旋后室温放置≥5分钟,用595nm测吸光度(空白为水)。

標準液の濃度 vs A595 ⇒ 検量線 ⇒ 未知 X・Y の A595 から濃度を決定

レポートでは、BSA と γグロブリンの検量線の傾きの差とその理由を考察する。傾きが違うのは、色素の結合量がタンパク質のアミノ酸組成(塩基性・芳香族残基など)に依存し、タンパク質ごとに異なるため。これは Bradford 法の弱点でもある。报告需讨论BSA与γ球蛋白检量线斜率的差异及原因:染料结合量取决于蛋白的氨基酸组成(碱性·芳香族残基等),各蛋白不同——这也是Bradford法的弱点。

✏️

例題を一緒に解く手把手例题(跟着算一遍)

問:200 µg/mL の BSA 原液から 25 µg/mL の標準液(160 µL)を作るには、原液と蒸留水を何 µL ずつ取るか?由200µg/mL的BSA原液配25µg/mL标准液(160µL),原液和蒸馏水各取多少µL?
1
必要な原液量:\( 160 \times \dfrac{25}{200} = 20\,\mu\mathrm{L} \)。需原液:160×25/200=20µL。
2
蒸留水:\( 160 - 20 = 140\,\mu\mathrm{L} \)。蒸馏水:160−20=140µL。
3
→ 原液 20 µL + 蒸留水 140 µL(指針書の表と一致)。→原液20µL+蒸馏水140µL(与指针书表一致)。
⚠️

つまずきポイント容易错的地方

❌ どのタンパク質でも同じ1本の検量線で定量できる
✅ 色素の結合量はタンパク質ごとに違い検量線の傾きが異なる。X・Y は種類に対応する検量線を使う
误:任何蛋白都用同一条检量线 → 对:各蛋白染料结合量不同、斜率不同;X·Y要用对应种类的检量线
❌ 界面活性剤が入っていても問題なく測れる
✅ SDS などの界面活性剤は Bradford 反応を妨害するので避ける(課題①の妨害物質)
误:含界面活性剂也能测 → 对:SDS等界面活性剂会妨害Bradford反应,应避免(课题①的妨害物质)

基礎問題基础理解题(这些懂了就过关)

基礎Bradford 法で吸光度を測る波長は?Bradford法测吸光度的波长是?
595 nm595 nm。
基礎Bradford 法に使う CBB は G-250 か R-250 か?Bradford法用的CBB是G-250还是R-250?
CBB G-250(R-250 は実習5の SDS-PAGE 染色用)。CBB G-250(R-250用于实习5的SDS-PAGE染色)。
基礎標準タンパク質として使う2種類は?用作标准蛋白的两种是?
ウシ血清アルブミン(BSA)ヒト血清γグロブリン牛血清白蛋白(BSA)和人血清γ球蛋白。
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発展問題进阶题

発展BSA と γグロブリンの検量線の傾きが違うのはなぜか?为何BSA与γ球蛋白的检量线斜率不同?
CBB の結合量はタンパク質のアミノ酸組成(塩基性・芳香族残基など)に依存し、タンパク質ごとに異なるため。Bradford 法の弱点。CBB结合量取决于蛋白氨基酸组成(碱性·芳香族残基等),各蛋白不同;这是Bradford法的弱点。
発展未知試料 X・Y の濃度はどう決めるか?未知样品X·Y的浓度怎么定?
教員が明かした X・Y のタンパク質の種類に対応する検量線を使い、その A595 から濃度を読み取る。用老师告知的X·Y蛋白种类对应的检量线,由其A595读出浓度。
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