• 1.摘要
  • 2.基本信息
  • 3.样品制备
  • 4.等电聚焦
  • 5.图像采集和分析
  • 6.蛋白鉴定
  • 7.修饰和加工

双向凝胶电泳

双向凝胶电泳的原理是第一向基于蛋白质的等电点不同用等电聚焦分离,第二向则按分子量的不同用SDS-PAGE分离,把复杂蛋白混合物中的蛋白质在二维平面上分开。近年来经过多方面改进已成为研究蛋白质组的最有使用价值的核心方法。

基本信息

  • 中文名

    双向凝胶电泳

  • 外文名

    2-dimensional gel electrophoresis, 2-DE

样品制备

  双向电泳成功的关键在于建立一套有效的、可重复的样品制备方法。样品制备的影响因素包括蛋白质的溶解性、分子量、电荷数及等电点等。对于不同的样品性质及研究目的。其方法也不尽相同。不同的样品性质。 用于样品处理的缓冲液必须在低离子强度的基础上.既能保持蛋白质的天然电荷。又能维持其溶解性。因此.绝大多数样品往往都需要通过多次实验才能摸索到最适宜的条件。

等电聚焦

蛋白质是两性分子,在不同的pH环境中可以带正电荷、负电荷或不带电荷。对每个蛋白质来说都有一个特定的pH,此时蛋白质的静电荷为零,此pH值即该蛋白质的等电点(pI)。将蛋白质样品加载至pH梯度介质上进行电泳时,它会向与其所带电荷相反的电极方向移动。在移动过程中,蛋白分子可能获得或失去质子,并且随着移动的进行,该蛋白所带的电荷数和迁移速度下降。

当蛋白质迁移至其等电点pH位置时,其净电荷数为零,在电场中不再移动。聚焦是一个与pH相关的平衡过程:蛋白质以不同的速率靠近并最终停留在它们各自的pI值;在等电聚焦过程中,蛋白质可以从各个方向移动到它的恒定位点。

图像采集和分析

  成像设备可以摄人图像,对凝胶图像以数字形式保存,对每块凝胶图像进行平等的比较,在各研究组之间传递信息,并对大量的数据进行归类分析。目前应用较为广泛的图像分析软件有PDQuest、ImageMaster 2D Elite、Melanie、BioImage Investigator等,分辨率较高,功能齐全。尽管如此,仍不可避免约10%的未检出点和假点,需要手工添加、删除和分割。图像采集完成后。可以应用各种分析软件进行分析,可以收集、诠释、比较蛋白质组数据资料等。

蛋白鉴定

一旦通过差异分析或其它方法找到感兴趣的蛋白后.就可以从凝胶中或膜上切取这些目标蛋白质作鉴定。现在绝大多数蛋白质的鉴定是通过质谱分析来完成的。

修饰和加工

蛋白质的翻译后修饰和加工,是指在肽链合成完成后进行的化学反应,如磷酸化、羟基化、糖基化、二硫键形成,以及最近发现的蛋白质自剪接等等,可能有一百种以上。翻译后修饰和加工对蛋白质的正常生理功能是必需的,它们的变化往往和疾病的发生有关。用双向凝胶电泳可以进行翻译后修饰的研究,如用32P标记可以研究磷酸化蛋白的变化。双向凝胶电泳中常可发现的蛋白质拖曳现象,很可能是一个蛋白的不同翻译后修饰产物所造成的。拖曳图像变化在疾病诊断上可能提供重要的信息。