蛋白质组学/蛋白质分离- 电泳/什么是电泳?
外观
凝胶电泳是一种分离技术,用于根据大小、电荷和其他物理性质分离大分子,如核酸或蛋白质。它可以在一维、二维或毛细管中进行。样品与缓冲液混合,然后在凝胶上运行。电泳分离通常在琼脂糖或聚丙烯酰胺制成的凝胶上进行。这些凝胶是化学惰性的,因此它们对分子的干扰很小。电泳完成后,对凝胶进行染色,使蛋白质可见。常用的染料包括考马斯亮蓝或银染色。这种蛋白质分离和鉴定的方法很有用,因为只需要很少的蛋白质就可以确定蛋白质的差异。当用考马斯亮蓝染色时,可以用少至 0.1 毫克的蛋白质发现不同的斑点,当银染色时,甚至可以用更少的蛋白质(0.02 毫克)发现不同的斑点。其他染色方法包括荧光染料、锌或铜染色。这种技术的缺点是,它很耗时,并且蛋白质样品的纯度会影响结果。
- 十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳 (SDS-PAGE) - 这种方法根据分子的质量进行分离。十二烷基硫酸钠 (SDS) 是一种去污剂,它可以破坏蛋白质之间的相互作用。蛋白质溶解在 SDS 中,然后进行电泳。最小的分子移动得最快,而较大的分子移动得较慢,导致条带更靠近凝胶的顶部。
- 等电聚焦 (IEF) - 这种方法根据蛋白质的等电点 (pI) 进行分离。等电点是指蛋白质不带净电荷时的 pH 值。蛋白质样品应用于固定化 pH 梯度 (IPG) 条带。IPG 条带可在不同的长度和 pH 范围内使用。随着样品的电泳,蛋白质将根据其电荷迁移到阳极或阴极。蛋白质到达其各自的 pI 时就会停止,这会导致一个条带。条带对应于一种蛋白质。
二维电泳是一种将一维分析中列出的两种方法结合起来的技术。它是一种非常有效的蛋白质分离技术。蛋白质样品首先在 IPG 条带上运行,然后到达完成后,将其放置在水平或垂直 SDS 凝胶中。这种技术会导致含有斑点的凝胶。凝胶上的每个斑点对应于不同的蛋白质。然后用与一维分析类似的方法对凝胶进行染色。二维电泳被广泛使用,并且它的某些方法可以与质谱法结合使用,以鉴定蛋白质。
毛细管电泳与一维或二维电泳非常相似,只是它是在毛细管的小空间内进行的。这在很多方面都是有利的。由于平板凝胶上的高电压负荷而发生的加热会对蛋白质的分离产生负面影响,而使用毛细管可以减少这种热量的积聚。此外,由于凝胶不需要处理,因此可以使用液体聚合物进行分离,并且可以在运行之间更换。这种技术也更容易实现自动化,从而缩短时间并获得可重复的结果。