在大肠杆菌中成功诱导表达重组蛋白仅仅是原核表达的第一步，绝大多数应用原核表达都需要纯化后的重组蛋白，因此在优化诱导表达条件后，一般还需要大量诱导表达原核表达菌，收获细胞后，重悬并破碎菌体，对溶出的蛋白进行纯化。

收集菌体时需要在4℃离心，防止蛋白变性或降解，离心后根据实验的具体情况使用不同的缓冲液清洗并重悬离心得到的菌体。一般还需要对重悬的菌体进行破碎后才能进行纯化。细菌的细胞壁不算太厚，破碎起来相对来说也要容易一点。实验室经常使用的破碎方法有超声波破碎和反复冻融破碎，还可结合酶溶解细胞壁的方法。

超声破碎是利用超声破碎仪产生的超声波破碎细胞壁和膜，释放出细胞中的蛋白。超声破碎仪的柱头有不同的型号，可用来破碎不同体积的菌体。超声破碎使用比较方便，直接将柱头伸入对应体积的菌体重悬液的离心管中，设置好参数，打开开关即可。使用超声破碎时需要注意的是，超声波很容易将蛋白碳化，而且局部温度过高也会使蛋白发生变性，所以一定要在冰浴中进行。另外，破碎时间也不可过长，否则很容易出现破碎不彻底或碳化。破碎彻底的菌体相对于没有破碎和迫使不彻底的菌体更清亮透明，黏度下降，摇一下，产生的气泡较少，且产生的气泡会很快消失。为了能彻底破碎菌体而不出现碳化，用于超声破碎的菌体浓度不能过高，否则不仅会需要很长的时间才能破碎菌体，而且在破碎的同时会出现部分碳化。破碎后会离心分离菌体碎片、包涵体及溶解有可溶蛋白的上清液，如果出现碳化，沉淀中会有黑色物质出现。

另一种常用的破碎方法是反复冻融，即将重悬的菌体先放入-80℃冰箱，或者液氮中使其完全冻住，然后取出放在常温(一般30℃)左右化冻，当完全溶解后再放入低温冷冻，一般反复三到六次即可获得很好的破碎效果。该方法处理的量大，但是最好分装成小管，因为体积越大，冻融时间越长。其原理是在很低的温度下细胞中的液体形成冰，体积增大，将膜和壁胀破。

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