蛋白储存时最常用的各类保护剂

蛋白质是生命活动的执行者，但其结构极其“娇气”，在储存中易失活变质。如何为您的蛋白样品保驾护航？关键在于选择合适的保护剂。它们通过防止聚集吸附、维持结构稳定、抑制化学降解等多重机制，保护蛋白质的活性。小编通过查阅相关的文献，汇总了多种蛋白保护剂，通过详解各类保护剂的奥秘，以期帮助小伙伴们找到最佳储存方案。一、防止表面吸附和聚集蛋白质在低浓度时容易吸附在容器壁（如EP管、玻璃瓶）上，造成损失；在高浓度时则容易发生聚集沉淀。1.

惰性蛋白：牛血清白蛋白（BSA）：最常用的一种。它作为“牺牲品”优先吸附在容器表面，从而保护目标蛋白不被吸附。通常用于低浓度（<1mg/mL）蛋白的储存。注意：如果后续实验涉及质谱分析或免疫学检测，BSA可能会产生干扰。酪蛋白：作用类似BSA，常用于免疫分析中封闭非特异性结合。2.

非离子表面活性剂：Tween-20,TritonX-100：非常有效。它们可以覆盖疏水表面，防止蛋白质通过疏水相互作用发生吸附和聚集。常用于膜蛋白和疏水性较强的蛋白。使用浓度通常很低（0.01%-0.1%）。二、维持结构稳定（抗变性）这些试剂通过稳定蛋白质的天然构象，防止其伸展变性。1.

多元醇和糖类：甘油：最通用的稳定剂之一。它通过“优先排阻”机制，使蛋白质分子周围的水分子结构更有序，从而间接稳定蛋白质的折叠结构。通常以10%-50%的浓度添加，并且能降低溶液的冰点，非常适合在-20°C储存（防止形成破坏性的冰晶）。蔗糖、海藻糖、葡萄糖：作用机制与甘油类似，也是通过优先排阻来稳定蛋白。它们不会降低冰点，因此更适合于4°C或-80°C（冻干状态）储存。海藻糖因其卓越的保护能力，在冻干过程中尤其常用。2.

氨基酸和胺类：甘氨酸、脯氨酸、牛磺酸：这些小分子也能起到稳定作用，在某些特定条件下效果很好。L-精氨酸盐酸盐：常用于抑制蛋白聚集，特别是在蛋白复性过程中，但它在高浓度下也可能使某些蛋白变性，需要根据具体蛋白测试。三、防止化学降解蛋白质可能发生氧化、水解或脱酰胺等化学修饰。1.

还原剂（防止二硫键错误形成和氧化）：二硫苏糖醇（DTT）：强还原剂，能有效打破和防止二硫键的形成。但不稳定，在溶液中易被氧化，需要定期补充。β-巯基乙醇（BME）：作用与DTT类似，但气味难闻且效果较弱。三(2-羧乙基)膦（TCEP）：比DTT更稳定，不易被氧化，作用pH范围更广，是更好的长期储存选择，尤其适用于对氧化敏感的蛋白。2.

金属螯合剂（防止金属离子催化的氧化）：乙二胺四乙酸（EDTA）：能螯合溶液中的金属离子（如Cu²⁺,Fe²⁺），这些离子会催化产生自由基，导致蛋氨酸、半胱氨酸等残基氧化。3.

蛋白酶抑制剂：如果蛋白样品中含有污染的蛋白酶，蛋白会被降解。需要添加蛋白酶抑制剂

cocktail，包含针对丝氨酸蛋白酶、半胱氨酸蛋白酶、天冬氨酸蛋白酶和金属蛋白酶的多种抑制剂。4.

抗菌剂：叠氮化钠（NaN₃）：非常有效的抗菌剂，常用于4°C储存的蛋白溶液（浓度0.02%-0.05%）。警告：剧毒，需小心操作，且不能用于体内实验或涉及细胞的活动。硫柳汞：另一种抗菌剂，主要用于抗体储存。四、缓冲系统（维持pH）一个合适的缓冲液是基础，它能抵抗因吸收CO₂或少量酸/碱污染引起的pH变化。Tris-HCl,PBS,HEPES

等是常用缓冲液。选择缓冲液时需考虑其pKa值（应在目标pH的±1范围内），以及储存温度对pH的影响（如Tris的pH受温度影响很大）。小编总结：典型的蛋白储存缓冲液配方常包含以下试剂中的一种或多种：20-50mMTris-HCl,pH8.0

（缓冲系统）150mMNaCl

（提供一定的离子强度，模拟生理条件）10%(v/v)

甘油（稳定结构和防冻）1mMEDTA

（防止金属催化氧化）0.5mMTCEP

（防止氧化，比DTT更稳定）0.02%NaN₃（抗菌，如需要）储存策略：1.

高浓度储存：蛋白质浓度越高通常越稳定。可以浓缩后分装储存。2.

分装：无论何种储存条件，都将蛋白溶液分成小份，避免反复冻融。3.

选择储存温度：4°C：仅适用于短期储存（几天到几周），需添加抗菌剂。-20°C：最常用，必须添加甘油（终浓度20%-50%）以防止反复冻融和冰晶破坏。-80°C：长期储存的最佳选择。可以不加甘油，但分装仍是必要的。液氮/气相液氮：用于极其珍贵的样品，可实现“玻璃化”保存，损伤最小