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蛋白质组学/蛋白质分离 - 电泳/电泳简介

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上一章:蛋白质分离 - 色谱法


  1. 电泳简介
  2. 凝胶电泳
  3. 一维凝胶电泳
  4. 二维聚丙烯酰胺凝胶电泳(2D-PAGE)
  5. 差异凝胶电泳(DIGE)
  6. QPNC-PAGE
  7. 毛细管电泳
  8. 电泳时间轴
  9. 数据库
  10. 网页
  11. 在线应用
  12. 进一步阅读

电泳简介

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定义:e•lec•tro•pho•re•sis (ĭ-lĕk'trō-fə-rē'sĭs) n.

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如美国传统词典所述

1) 带电胶体颗粒或分子在施加电场(通常由浸入的电极提供)的影响下通过溶液的迁移。也称为电泳。

2) 一种分离物质(特别是蛋白质)并分析分子结构的方法,基于每种成分在胶体悬浮液中在电场影响下的移动速度。

电泳理论

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电泳分离取决于离子或溶质在给定介质中在电场作用下的迁移速度的差异。电泳迁移速度() 为

其中 E 是电场强度,是电泳迁移率。

电泳迁移率与缓冲液中的摩擦力成反比,与样品的离子电荷成正比。离子所受的摩擦力取决于离子的大小和介质的粘度 (η)。当分析物通过缓冲液移动时,具有不同摩擦力或不同电荷的分析物会相互分离。在给定的 pH 值下,分析物的电泳迁移率为

其中 r 是分析物的半径,z 是分析物的净电荷。

分析物电荷与大小之比的差异会导致电泳迁移率的差异。小而带高电荷的分析物具有更高的迁移率,而大而带低电荷的分析物具有更低的迁移率。

电泳迁移率是给定分析物在给定介质中的速度指标。它是促进运动的电力和阻碍运动的摩擦力的平衡。在这两种力在电泳过程中保持稳定;因此,在给定的条件下,电泳迁移率对于给定的离子来说是一个常数。基于离子的这种特性,它可以使用电泳进行分离。

电泳的应用

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电泳在蛋白质组学、法医学、分子生物学、遗传学、生物化学和微生物学中有着广泛的应用。

蛋白质组学中常用的电泳方法是聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)。PAGE 用于分离、鉴定和纯化蛋白质。可以分析蛋白质以获取有关质量、电荷和纯度的信息。不同类型的 PAGE 提供有关蛋白质的不同类型信息。SDS-PAGE 用于根据分子量分离蛋白质。SDS-PAGE 还用于蛋白质鉴定和定量、二硫键鉴定、样品纯度测定以及印迹应用。天然 PAGE 用于在天然形式下分离蛋白质,无需变性。QPNC-PAGE 用于从生物样品中分离活性或天然金属蛋白。2D-PAGE 分离修饰蛋白质,并提供有关各种修饰状态的信息。2D-PAGE 和 DIGE 用于研究健康和疾病组织中蛋白质的差异表达。在疾病组织中更丰富的蛋白质可能被认为是诊断性疾病标志物或潜在的药物靶点。由于单个 2-DE 可以分辨数千种蛋白质,因此它也用于细胞图蛋白质组学以及表征亚蛋白质组。毛细管电泳用于更快速、更高效地分离蛋白质。

电泳也用于分离和分析 DNA。DNA 测序、PCR 产物分析、限制性内切酶消化产生的 DNA 片段的分离和大小估计只是其中的一些应用。凝胶电泳用于DNA 指纹识别,该技术在法医学中有着应用。某些 DNA 片段具有特征性,并且因人而异。这些片段在限制性内切酶的识别位点被切割,并通过电泳在凝胶上运行。凝胶每条泳道上的条带位置和数量是 DNA 样本的特征,被认为是该样本的遗传“指纹”。

下一节 凝胶电泳

参考文献

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华夏公益教科书