蛋白質提取的原理是通過細胞破碎和分離蛋白質與其他細胞成分的方法，從而得到純凈的蛋白質。提取蛋白質是利用蛋白質的物理和化學性質進行分離和提取。蛋白質的物理性質包括分子量、電荷、溶解性等,化學性質包括氨基酸序列、親水性、親油性等。在細胞破碎法中，機械或化學方法破壞細胞膜,釋放細胞內的蛋白質。在溶解法中，蛋白質溶解在緩沖液中，然后通過離心等方法分離蛋白質。
 

　　機械法裂解
 

　　很多情況下，微生物分泌蛋白質到培養基中，提取分離蛋白質就比較容易， 而對于細胞內蛋白質(比如酵母產生的葡萄糖-6-磷酸脫氫酶，黑曲霉產生的過氧化氫酶及葡萄糖氧化酶等)，則需要采用機械方法或非機械方法對細胞進行有效的破碎。在實驗室內已經有不少破碎細胞的方法，常用的機械方法包括超聲波法、高壓勻漿法、高速珠磨法等。選擇細胞的破碎方法要考慮破碎的目的和破碎對象的類型。如果為了定量獲得細胞內蛋白質以進一步研究，破碎收率就很重要。細胞的類型、大小、形態、生長條件、細胞壁結構及環境溫度、pH等因素都會造成細胞對不同破碎方法的敏感度也不同。可以根據實驗及以往的經驗來選擇破碎方法，但要注意破碎不能影響到目的蛋白產物的活性，在細胞的破碎過程中盡量避免將產物暴露在不利的條件下。破碎過程中，常常產生比較多的熱量，需要預先冷卻樣品(最好到4℃)，在破碎過程中，應盡可能保持低溫。另外，一旦細胞被破碎，就失去了代謝調節機制的控制，目的蛋白就會受蛋白酶的作用，因此需要迅速提取目的蛋白，或加入抑制劑，或降溫以減小蛋白酶的作用。
 

　　化學法和酶法裂解
 

　　一些細菌裂解試劑中的活性成分是非離子去污劑或兼性離子去污劑, 這些試劑的功能是裂解細胞膜和細胞壁結構，削弱細胞的結構以便于通過滲透沖擊、凍融、噬菌體胞壁質酶或雞卵白胞壁質酶的酶解裂解細胞。除了極少數個例以外，革蘭氏陽性菌通過胞壁質酶單獨處理就能夠輕易裂解 。革蘭氏陰性菌很難僅通過胞壁質酶單獨作用裂解，因為其外側磷脂雙分子層必須首先經過可滲透化處理 以暴露出其肽聚糖，細胞壁才能被酶降解。Tris 緩沖液中添加的 EDTA 能夠使雙分子層中大約 50% 的多聚陰離子脂多糖 暴露出來。酵母比細菌更加難以裂解。它們致密而復雜的細胞壁占細胞干重的 25%。典型的成分是通過共價鍵、二硫鍵、氫鍵和疏水作用力相互交聯的葡聚糖類、纖維素、甘露糖蛋白和殼多糖。為了較為高效地裂解細胞, 酵母菌應該在對數生長晚期和穩定生長早期收集，因為進入穩定生長期時間越長的酵母菌的細胞壁越厚，而且出芽酵母菌的細胞壁上也會出現密集的芽痕或芽體。可以在裂解試劑之中添加蛋白酶抑制劑, 也可以采用蛋白酶缺陷的菌株來表達蛋白質。相比較機械法和化學法而言，酶法處理微生物細胞使之裂解并降低裂解物的黏度有幾個顯著的優點: 水解酶對目標細胞的細胞壁成分具有高度特異性, 它們作用溫和，不產生剪切力; 不會導致高溫或氧化等作用的破壞; 操作過程中不需要特殊的專用器械。酶法處理細胞、提取蛋白質可以與機械裂解法相結合來提高目標蛋白質釋放的選擇性，提高提取物的產量和獲取速率，減小對產品的損傷，降低黏度以利于下游操作。Zymolase 和葡聚糖酶類溶細胞酶 (lyticaseglucanase) 是對于酵母菌細胞裂解及酵母原生質體的獲得方面非常有用的酶類。
 

　　微生物蛋白質提取
 

　　1從菌液中提取總蛋白1、配制裂解液(pH 8.5-9.0)：50 mM Tris-HCl，2 mM EDTA, 100 mM NaCl，0.5% Triton X-100，調pH值至8.5-9.0備用；用前加入100 μg/ml 胞壁質酶，1μl/ml 的蛋白酶抑制劑PMSF。該裂解液用量為10-50ml 裂解液/1g濕菌體。2、將40ml 菌液在12000g，4℃下離心15分鐘收集菌體，沉淀用PBS懸浮洗滌2遍，沉淀加入1ml裂解液懸浮菌體。3、超聲粉碎，采用300w，10s超聲/10s間隔，超聲20min，反復凍融超聲3次至菌液變清或者變色。4、1000g離心去掉大碎片，上清可直接變性后PAGE電泳檢測，或者用1% SDS溶液透析后凍存。3.2從Trizol裂解液中分離總蛋白1、Trizol溶解的樣品研磨破碎后，加氯仿分層，2-8℃下10000g離心15min，上層水相用于RNA提取，體積約為總體積的60%。2、用乙醇沉淀中間層和有機相中的DNA。每使用1ml Trizol加入0.3ml無水乙醇混勻，室溫放置3min，2-8℃不超過2000g離心5min。3、將上清移至新的EP管中，用異丙醇沉淀蛋白質。每使用1ml Trizol加入1.5ml異丙醇，室溫放置10min，2-8℃下12000g離心10min，棄上清。4、用含有0.3M 鹽酸胍的95%乙醇洗滌。每1ml Trizol加入2ml洗液，室溫放置20min， 2-8℃下7500g離心5min，棄上清，重復洗滌2次。最后加入2ml無水乙醇，渦旋后室溫放置20min，2-8℃下7500g離心5min，棄上清。5、冷凍干燥5-10min，1%SDS溶液溶解，反復吹打，50℃溫浴使其溶解，2-8℃下10000g離心10min去除不溶物。6、替代方案：將3中的酚醇上清液移至小分子量透析袋中，在2-8℃的1% SDS溶液中透析3次，1000g離心10min去除沉淀，上清可直接用于蛋白實驗。