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酵素純化方法

酵素分析方法

問 題 集

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1 酵素純化實驗室

2 蛋白質抽取

3 色層分析法

4 其它純化方法

5 純化策略

使用 Reference Manager  使用 SigmaPlot  使用 Visio  使用 CorelDRAW  使用 PowerPoint 展示成果  使用排程軟體  科學之路  工具書  試劑說明書  試劑標籤 1  試劑標籤 2  警告符號  寫好標籤  自行組合各種純化方法

■ 使用 Reference Manager

一開始做研究工作，就要建立自己的資料庫。  (ISI: Reference Manager)

上面是使用 Reference Manager (RefMan) 的大概流程，其最終目的為：

   (1) 建立你自己研究主題的參考文獻之電子資料庫。

   (2) 幫你的論文快速製作出『參考文獻』清單。

   (3) 在你的論文中插入參考文獻出處。

除了 Reference Manager 外，另有一種 EndNote 也相當流行，但兩家已經合併。

以軟體來控制資料庫的建立，並且幫你的論文整理出文獻清單，的確是一件很有效率的事；所有想進行研究工作的人，應該及早開始建立自己的資料庫。但是，也並非沒有缺點，請注意以下的問題：

(1) 由網路所下載的文獻，有時 format 不太相容，因此轉入資料庫可能會變形，甚至錯誤；最好在輸入後還要仔細檢查，看接收後的資料是否完全，否則要一筆一筆修改。由 RefMan 內建的網路連結 Medline 則相當天衣無縫，不知不覺間就輸入你所要的資料，並且可以完整地加到你的資料庫裡。

(2) 有時網路的資料來源本身就有錯誤，要特別小心，尤其希臘字母通常都不能顯現，特殊符號也不能打出來，要自己修改；同時，title 大小寫的規定也不一致，要全部修改成一定格式。因此，用 RefMan 所做出來的文獻清單或者加註論文，一定要仔細檢查過數次，不可作完就算數，因為裡面可能隱藏許多錯誤。

(3) 早期的 RefMan 不能辨識中文，因此無法在中文文章內插入文獻，但是最新 9.0 以上版本已經可以順利處理中文，與英文完全互通；RefMan 也可以處理中文文獻的資料庫，但還不太靈光，有時會出問題。

用途舉例：

(1) 建立你論文研究的專用資料庫，可以隨時查詢、排序、列印、加註心得。

(2) 幫你的論文列印參考文獻清單，並且在論文中加註文獻出處。

(3) 正式論文若被退稿時，可以馬上轉換成其他期刊所規定的格式。

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■ 使用 SigmaPlot

SigmaPlot 是最流行的科學製圖軟體，你的論文一定會用到。 

SigmaPlot 是最早出現的科學繪圖軟體，對 X-Y 座標的圖示，有很強且很多樣的繪圖能力。我由最早期的 DOS 版用到現在的 Windows 版本，其進步實在很大，能力越來越強，也越來越複雜。請在上課期間把這個軟體的使用方法學好，一定可以應用在自己的論文。

雖然 MS Excel 也有很強的作圖能力，畫出來的圖形更具花樣，但並不適合用作為發表所用的圖形。雖然 Excel 的立體式長條圖很吸引人，的確科學期刊中也有人使用，但要小心並不是所有的圖形都合適。

用途舉例：

(1) 整理本課程所得的結果，以圖形在 One-Page Show 報告，或者繳交最後報告。

(2) 整理你自己論文的結果，以正式圖形寫成你的畢業論文。

(3) 整理可供發表的圖表，也可以貼到 PowerPoint 以便口頭發表結果。

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■ 使用 Visio

 流程是極重要的觀念，可以幫你組織行事層次。  (MS Visio)

本課程的許多實驗流程，都是以 Visio 畫成的，從中可以瞭解其用途及大致的使用方法。最重要的是，流程圖可以幫你組織你的行事層次，變成一個可以一步一步遵循的程序，最後達到成功的目標。

流程軟體的最主要重心，是由兩種元件所組成： 一是『工作』，通常以各種形狀的板塊 (如上圖的方塊、圓形、菱形等) 來代表工作；另一是連結這些工作的『連線』，多以箭頭連結兩個工作板塊，並以箭頭方向表示工作先後流程。連結許多這樣的工作板塊與箭頭連線，會形成一個龐大的流程網路。酵素化學實驗的六個實驗 (X1~X6) 就以流程圖來說明其工作大要 (p. 2~15)。

這種方法，最早是波音公司在數十年前建造 747 巨型飛機時，用來控制上千上萬的製造步驟、零件、組合等工作時，所衍生出來的。因此，大到製造巨型飛機，小到你的實驗流程設計，都可以用流程圖來幫忙。

用途舉例：

(1) 整理實驗流程，以便準確進行你的實驗。

(2) 整理實驗流程，以便報告你的實驗方法或結果。

(3) 整理任何活動的流程 (如畢業旅行、結婚、搬家、大型會議)，以便準確控制進度。

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■ 使用 CorelDRAW

CorelDRAW 是繪製向量圖最完備的軟體，其中文能力也相當完備。

向量圖是以數學描述來畫圖的，也就是說只要指定半徑就可以畫出一個圓；但實際畫圖的方法則是更為方便，通常用滑鼠拉出半徑即可得到所要的圓。這種圖與一般的點陣圖不同，不會隨著放大而失去解析力。通常工程繪圖都屬於這種圖，最有名的就是 AutoCAD，但一般使用者都是用 CorelDRAW 或 Designer。

向量繪圖軟體的用途很多，所有想得到的圖形，幾乎都可以畫出來。但它無法畫出如油畫、水彩或蠟筆等筆觸，這種圖有 Painter 這種專門軟體；而相片或掃描圖也無法由本軟體繪製，但可以輸入到 CorelDRAW 圖形中，也可以做簡單的修飾。

CorelDRAW 有中文版，製圖時使用中文時較為穩定，我們因此放棄了使用十年的 Designer，全面改用 CorelDRAW。目前兩家公司已經合併。

用途舉例：

(1) 製作 One-Page Show 或海報，CorelDRAW 檔案可以直接輸出大圖 (大至數公尺)。

(2) 在電泳片上加上說明文字，準備正式發表用的圖表，轉成 Tiff 檔可以輸出相紙。

(3) 繪製實驗方法或材料的說明示意圖，如管柱、電泳膠片。

(4) 繪製你研究的目標分子或說明反應機制，如酵素催化機制。

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■ 使用 PowerPoint 展示你的成果

以 PowerPoint 展示你的成果，將有極大的效果。

用 PowerPoint 來展示你的研究成果，有許多好處：

(1) 可以製成幻燈片，或直接使用單槍投影機；後者更可以隨時更改幻燈片內容。

(2) 每張幻燈片都是獨立單位，獨立說明一個結果或事實；組合許多單位即可連成一個故事。

(3) 任何圖形或檔案，幾乎都可以方便地貼到 PowerPoint 上去，組成完整的圖文說明。

(4) PowerPoint 的檔案可方便地列印，可以另加說明文字，也可直接使用在其他軟體。

(5) 學生或助理定期以 PowerPoint 報告，並交出該 PowerPoint 檔案，事後教師可直接開檔察看結果。

● 設計幻燈片的注意要點：

(1) 主題要明顯，每張幻燈片都要有一行主題文字，其字形、大小、顏色都一致。

(2) 一張幻燈片只能有一個主題，並把 結論 以文字精要寫在幻燈片下方。

(3) 複雜的步驟，要先在紙上把所要表達的資料、圖片等整理好，並畫成易懂的格式。

(4) 全部幻燈片以橫式設計，圖片不能太小，文字不能太多，注意拼字與打字規矩。

(5) 底色要單純，最好用全黑色，不要用花紋背景；除非必要，否則少用動態物件。

● 本幻燈片內容取自『520 研究室』幻燈片製作的方法

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■ 使用排程軟體

電子式的萬用手冊，掌控你的生活節奏。  (Lotus: Organizer)

一個成功的人，最重要的是能夠熟練地掌控時間。因為，即使你有通天本領，而沒有時間去好好執行，則所得到的成果也將必不佳。因此，好好安排時間，有足夠的時間去執行，絕對是成功的第一要素。

每日行程的掌控，對一個學生來說，雖然不若一個大公司的總裁重要；但對其自身實驗進度的控制，則有非常關鍵的影響。往往能夠好好控制操作流程、實驗進度的同學，會有比較好的實驗結果。這種本領，事實上可以延伸到畢業後，對於自己的事業或研究生涯的長期規劃與控制，都有很大的好處。

Lotus Organizer 雖然不是最好的一種 排程軟體 (PIM)，但它有類似我們所熟悉萬用手冊的界面，很容易上手 (如上圖)，對初學者來說很方便；缺點是在網路的連結上，相當令人氣餒。 但若你已經使用 Microsoft 的 Internet Explorer (IE) 很久，最好改用 MS 的 Outlook 比較划算。

MS Project 專案管理軟體

若你接手一個較大的專案，需要有效率地管理所有資源 (時間、人力、經費)，隨時追蹤進度與成果，則可能要用到較專業的『專案管理軟體』，MS Project 是目前最風行的軟體。這種軟體看似簡單、實則複雜，隨便用用不難、而深入不易的軟體，上手很快，但若要有很細部而詳盡的規劃，則要下相當的功夫。

據說美軍是以 MS Project 來打波斯灣戰爭的，每一個單位都依照專案上所設定的流程進行攻擊，可說是現代化企業管理式的戰爭方式。當然不一定要打戰才用 Project，每個研究生的生涯規劃，也可以用 Project 來設計；小到你所要進行的實驗，尤其是有長期採樣天數的實驗，也適合用 Project 來規劃。

MS Project 的主要畫面是一張以 時間 為橫座標、以 工作項目 為縱座標的甘特圖 (Gant chart)，把工作先後次序排好，然後一項一項安排到時間座標上，就完成最簡單的 Project 專案。

用途舉例：

(1) 博士班或碩士班同學，以 Project 長期規劃未來數年的生涯。

(2) 大四同學規劃畢業旅行，大二同學規劃迎新送舊；畢業後規劃結婚行事過程。

(3) 所有的大小實驗，均可以 Project 規劃之。

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■ 科學之路

可引起研究者深思的一本書。  (Random House)

這本書目前已經絕版，連中文版 (長堤  科學之路  楊新北譯) 都絕版了。但其中所描述的科學精神，卻一點也沒有消失，反而因為在不同的時空環境下，所得到的類似經驗與心得，而更顯得珍貴。所有想要考慮以研究工作為終身志業者，都應該讀一讀，相信可以給你很大的啟示。而對書中所說，科學家的興奮、悲哀、奮鬥、失敗等過程，要是沒有任何共鳴，就不必再浪費時間於科學研究了。二○○三年開始編入網頁。

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■ 工具書

 有關酵素純化的重要書籍。

這幾本書，幾乎是酵素純化最重要的工具。每本書都有其特色，也都有其特別用途。

Protein Purification (Scopes, Springer-Verlag) 已經有新版，比較像教科書，有詳細的原理說明。而 Protein Liquid Chromatography (Kastner, Elsevier) 及 Methods in Enzymology Vol. 182 (Deutscher, Academic Press) 比較類似，都很詳盡地說明操作方法，而前者所包括的廣度更是令人驚嘆。 Pharmacia 所出版的一系列 handbook 則完全注重在操作技巧，很仔細地告訴你如何操作，如何避免失誤。

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■ 試劑說明書

 Sigma 是一家很大的實驗室供應商，也有很完備的目錄。

幾乎可以從 Sigma 買到任何實驗室試劑、用品、器具、儀器。Sigma 所編的目錄，也足供一般實驗室對試劑的參考；目錄中對每一樣試劑，都有詳細的說明。上圖例舉數則試劑，指出目錄的各種說明項目。請注意若標有 FOB 航空運送，則可能要加上很多運費及保險費。

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■ 試劑標籤 1

 Sigma  的藥品都有標準的標示。

一般的藥品試劑，都有類似的標示。使用某種藥品前，請仔細閱讀該試劑包裝上的標籤。通常一種試劑都附有說明書，請保留下來以便日後追蹤，沒有說明書者可以在用完後把標籤撕下來，貼在筆記上。

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■ 試劑標籤 2

 Sigma  的藥品都有標準的標示。

一般的藥品試劑，都有類似的標示。使用某種藥品前，請仔細閱讀該試劑包裝上的標籤。通常一種試劑都附有說明書，請保留下來以便日後追蹤，沒有說明書者可以在用完後把標籤撕下來，貼在筆記上。

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■ 警告符號

 請熟記上面的警告符號，並且小心處理有這些符號的物品。

這是世界公認的警告標誌，請確認每一種符號，並且弄清楚如何操作這些藥品。最重要的是，裝這些藥品的外盒空瓶，絕對不能隨意棄置，請特別留意，以免受罰。

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■ 寫好標籤

個人用品一定要標示清楚，並且排列收拾整齊。

好好經營你的 試劑、儀器、桌面，以便把實驗做得更好；這是實驗室內可見到的部分，通常都是給別人的第一印象。良好的外表之下，實驗的執行應該要有好的 計畫、執行、記錄，做出可信度高的 實驗記錄。然後把這些實驗結果與討論，以 明白、確實、簡潔 的方式 寫出報告。

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■ 可以自行組合各種純化方法

 統計各種純化方法被採用的次數，與其在純化過程的先後次序。

均質當然都放在第一步，然後通常是蛋白質沈澱，可用硫酸銨或者有機溶劑。

接著多用層析法，離子交換法大多用在較早的步驟，其分離能力相當強大；而親和層析法則先後均可，可視情況而定。出乎意料的，膠體過濾法多用在中後期的步驟，可能這時候樣本較純，以分子量分離效果較好，且可順便脫鹽之故 (因為離子交換或親和層析多用高濃度鹽溶離)。

資料來源： Bonnerjera et al. (1986) Bio/Technology, 4: 954-958.

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■ Title

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