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一种温敏性水凝胶复性体系:聚N-异丙基丙烯酰胺的制备及其在溶菌本科复性中的应用

崔志芳; 关怡新; 姚善泾   

  1. Department of Chemical and Biochemical Engineering, Zhejiang University, Hangzhou 310027, China
  • 收稿日期:1900-01-01 修回日期:1900-01-01 出版日期:2004-08-28 发布日期:2004-08-28
  • 通讯作者: 崔志芳

A Temperature-sensitive Hydrogel Refolding System:Preparation of Poly (N-isopropyl acrylamide) and Its Application in Lysozyme Refolding

CUI Zhifang; GUAN Yixin; YAO Shanjing   

  1. Department of Chemical and Biochemical Engineering, Zhejiang University, Hangzhou 310027, China
  • Received:1900-01-01 Revised:1900-01-01 Online:2004-08-28 Published:2004-08-28
  • Contact: CUI Zhifang

摘要: Temperature-sensitive hydrogel—poly(N-isopropyl acrylamide) (PNIPA) was prepared and applied to protein refolding. PNIPA gel disks and gel particles were synthesized by the solution polymerization and inverse suspension polymerization respectively. The swelling kinetics of the gels was also studied. With these prepared PNIPA gels, the model protein lysozyme was renatured. Within 24h, PNIPA gel disks improved the yield of lysozyme activity by 49.3% from 3375.2U·mg^-1 to 5038.8U·mg^-1. With the addition of faster response PNIPA gel beads, the total lysozyme activity recovery was about 68.98% in 3h, as compared with 42.03% by simple batch dilution. The novel refolding system with PNIPA enables efficient refolding especially at high protein concentrations. Discussion about the mechanism revealed that when PNIPA gels were added into the refolding buffer, the hydrophobic interactions between denaturedproteins and polymer gels could prevent the aggregation of refolding intermediates, thus enhanced the protein renaturation.

关键词: 温度;敏感性;水凝胶;聚乙烯;DNA;蛋白质;异丙基丙烯酰胺

Abstract: Temperature-sensitive hydrogel—poly(N-isopropyl acrylamide) (PNIPA) was prepared and applied to protein refolding. PNIPA gel disks and gel particles were synthesized by the solution polymerization and inverse suspension polymerization respectively. The swelling kinetics of the gels was also studied. With these prepared PNIPA gels, the model protein lysozyme was renatured. Within 24h, PNIPA gel disks improved the yield of lysozyme activity by 49.3% from 3375.2U·mg^-1 to 5038.8U·mg^-1. With the addition of faster response PNIPA gel beads, the total lysozyme activity recovery was about 68.98% in 3h, as compared with 42.03% by simple batch dilution. The novel refolding system with PNIPA enables efficient refolding especially at high protein concentrations. Discussion about the mechanism revealed that when PNIPA gels were added into the refolding buffer, the hydrophobic interactions between denaturedproteins and polymer gels could prevent the aggregation of refolding intermediates, thus enhanced the protein renaturation.

Key words: poly (N-isopropyl acrylamide) hydrogel, free radical polymerization, protein refolding, lysozyme