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1、双向电泳技术在蛋白质组学中的应用11双向电泳技术在蛋白质组学中的应用11双向电泳技术在蛋白质组学中的应用11双向电泳技术在蛋白质组学中的应用11CN12-1352/N实 验 室 科 学LABORATORY SCIENCE第2期 2009年4月No.2 Apr.2009双向电泳技术在蛋白质组学中的应用李 倩,于 振,江 帆,彭永康3(天津师范大学化学与生命科学学院、细胞遗传与分子调控天津市重点实验室,天津 300387)摘 要:双向电泳技术在蛋白质组学研究领域中一直处于核心地位。此文从基本原理、方法、在蛋白质组中的应用以及方法
2、的局限性和相关技术改进等方面做了简要综述,为进一步开发利用该技术提供参考依据。关键词:双向电泳;蛋白质组学;应用中图分类号:Q291 文献标识码:B 文章编号:1672-4305(2009)02-0081-03Theapplicationoftwo-dimensiinLYJIANGFan,PENGYong-kang(CollegemistryandLifeScience,TinnjinNormalUniversity,Tianjin300387,China)Abstract:Two-dimensionelectrophoresi
3、s(2D-PAGE)isoneofthecoretechnologiesinproteomicresearch.Thebasicprinciple,methods,andtheapplicationofthetechnologyarereviewed,aswellasthatthelimitationandimprovementarealsomadeabriefdiscussion.Thispaperhasprovidedrefer2encestothefurtherutilizationofit.Keywords:two-dime
4、nsionalelectrophoresis;proteomics;application11蛋白质组(Proteome)是指一个生物体所表达的全套蛋白质。双向电泳技术作为蛋白质组学三大关键核心技术之一,是唯一能同时将上千种蛋白质同时分离和展示的方法,也是目前分析复杂组份蛋白质分辨率最高的工具,因此受到人们的广泛[1]关注。1.2 双向电泳的技术方法(1)样品制备样品制备是决定双向电泳重复性和分http://辨率的关键因素之一,主要通过超声波破碎细胞,再将杂质除去,最后用裂解液溶解蛋白质即可。样品制备时一般要遵循以下原则:①尽可能多
5、地使细胞或组织中的蛋白溶解;②防止蛋白质在提取过程中的降解和丢失;③尽量去除干扰物质;④避免蛋白质被修饰而得到错误的关于其等电点的信息;⑤蛋白质样品与第一向电泳的相容性;⑥11为富集特定的蛋白,可以采用不同的样品处理方法。(2)第一向等电聚焦1 双向电泳技术的原理及方法1.1 基本原理双向电泳技术由Farrel等人于1975年建立。其基本原理是:第一向进行等电聚焦,因为蛋白质是两性分子,具有不同的等电点,在pH梯度介质中外加电场作用形成分离的蛋白质区带;第二向根据分子量不同进行分离。第一向等电聚焦完成后,将凝胶包埋在SDS-PAGE
6、凝胶板上端,在垂直或水平方向进行十二烷基硫酸钠—聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)第二次分离,结果是形成了分离的蛋[1-2]白质点,所得蛋白质双维图谱中每个点代表样本中的一个或数个蛋白质,而蛋白质的等电点、分子[3]量和在样本中的含量也可显现出来。3根据支持介质的不同,等电聚焦可以分为以下三种方法:①ISO-DALT:此系统是在聚丙烯酰胺凝胶中进行,两性电解质在外加电场作用下形成梯度。使用载体两性电解质的ISO-DALT可自由决定等电聚焦电泳规模和pH梯度曲线,而且对仪器设备要资助项目:本文受天津市细胞遗传与分子调控重点实验室开
7、放基金资助。82求不高、费用较低,被广泛应用于蛋白质组学研究。其主要缺点是:pH梯度不稳定,存在阴极漂移,上样量低,重复性差,不利于不同批次实验以及不同实验室间进行图谱比较。②11IPG-DALT:如果第一向电泳使用丙烯酰胺和固相化的两性电解质共聚,可形成具有pH梯度的凝胶,这种方法称为IPG-DALT系统。IPG-DALT发展于20世纪80年代早期,基本上克服了ISO-DALT系统的缺点,是现在主要和常用的方法。它具有很多优势:由于固相pH梯度(IPG)的出现解决了pH梯度不稳的问题;可以制作线性、渐进性和S型曲线,范围或宽或窄的
8、pH梯度,聚焦准确,精度高,梯度分辨率可以达到0.001pH,目前在一块胶上最多可分离10300多个点;,[2-3]。③11非平衡pH梯度电泳(nonequilibriumpHgra2dientelectrophoresis,NEPh
