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幾種蛋白質凝膠電泳方法的區別和用途

1、醋酸纖維素薄膜電泳 :醋酸纖維素薄膜電泳是以醋酸纖維素薄膜為支持物,它是纖維素的醋酸酯,由纖維素的羥基經乙酰化而制成.醋酸纖維素膜薄是壹種細密而又薄的微孔膜.醋酸纖維素膜對樣品的吸附性較小,因此,少量的樣品,甚至大分子物質都能得以較高的分辨率.又由於醋酸纖維素薄膜親水性較小,故電滲作用也較小,並且它所容納的緩沖液也較少,因此電流的大部分由樣品傳導,可以加速樣品分離,大大節約電泳時間.醋酸纖維素具有操作簡單、快速、價廉、定量容易等優點,尤其較紙電泳分辨力強、區帶清晰、靈敏度高和便於保存、照相等,目前醋酸纖維素薄膜電泳己取代紙電泳而被廣泛應用於科學實驗、生化產品分析和臨床化驗,如分析檢測血漿蛋白、脂蛋白、糖蛋白、胎兒甲種球蛋白、體液、脊髓液、脫氫酶、多肽、核酸及其他生物大分子,為心血管疾病、肝硬化及某些癌癥鑒別診斷提供了可靠的依據,因而已成為醫學和臨床檢驗的常規技術.

2、 瓊脂糖凝膠電泳 :瓊脂糖凝膠電泳是壹種以瓊脂糖凝膠為支持物的凝膠電泳,其分析原理與其它支持物電泳的最主要區別是:它兼有“分子篩”和“電泳”的雙重作用.瓊脂糖凝膠具有網絡結構,直接參與帶電顆粒的分離過程,在電泳中,物質分子通過空隙時會受到阻力,大分子物質在泳動時受到的阻力比小分子大,因此在凝膠電泳中,帶電顆粒的分離不僅依賴於凈電荷的性質和數量,而且還取決於分子大小,這就大大地提高了分辨能力.瓊脂糖系天然的瓊脂加工制得,天然瓊脂是壹種多聚糖,主要由瓊脂糖(約占80%)及瓊脂膠組成.瓊脂糖是由半乳糖及其衍生物構成的中性物質,不帶電荷.而瓊脂膠是壹種含硫酸根和羧基的強酸性多糖,由於這些基團帶有電荷,在電場作用下能產生較強的電滲現象.所以常用於血清蛋白、血紅蛋白、脂蛋白、糖蛋白、乳酸脫氫酶、堿性磷酸酶等同工酶的分離和鑒定,為臨床某些疾病的鑒別診斷提供了可靠的依據.與免疫化學反應相結合發展成為免疫電泳技術,用於分離和檢測抗原.可對目前常用的瓊脂糖進行某些修飾,如引入化學基團羥乙基,則可使瓊脂糖在65℃左右便能熔化,被稱為低熔點瓊脂糖.該溫度低於DNA的熔點,而且凝膠強度又無明顯改變.以此為支持物進行電泳,稱為低熔點瓊脂糖凝膠電泳,主要應用於DNA研究.如DNA鑒定,DNA限制性內切酶圖譜制作等,為DNA分子及其片段分子量測定和DNA分子構象的分析提供了重要手段.

3、聚丙烯酰胺凝膠電泳 :聚丙烯酰胺凝膠是由單體丙烯酰胺和交聯劑又稱為***聚體的N,N’-甲叉雙丙烯酰胺(簡稱Bis)在加速劑和催化劑的作用下聚合交聯成三維網狀結構的凝膠,以此凝膠為支持物的電泳稱為聚丙烯酰胺凝膠電泳(簡稱PAGE).應用範圍廣,可用於蛋白質、酶、核酸等生物大分子的分離、定性、定量及少量的制備,還可測定分子量、等電點等.

4、等電聚焦電泳 :等電聚焦電泳是利用具有pH梯度的電泳介質來分離等電點(pI)不同的蛋白質的電泳技術.這是六十年代後期才發展起來的新技術,基本原理是在制備聚丙烯胺膠凝膠時,在膠的混合液中加入載體兩性電解質(商品名Ampholine).這種載體兩性電解質是壹系列含有不同比例氨基及羧基的氨羧酸混合物,其分子量在300~1000範圍內,它們在pH2.5~11.0之間具有依次遞變但相距很近的等電點,並且在水溶液中能夠充分溶解.含有載體兩性電解質的凝膠,當通以直流電時,載體兩性電解質即形成壹個從正極到負極連續增加的pH梯度.如果把蛋白質加人此體系中進行電泳時,不同的蛋白質即移動並聚焦於相當其等電點的位置.好的載體兩性電解質應具有以下特點:在等電點處有足夠的緩沖能力,不易被樣品等改變其pH梯度;必須有均勻的足夠高的電導,以便使壹定的電流通過;分子量不宜太大,便於快速形成梯度並從被分離的高分子物質中除去;不與被分離物質發生化學反應或使之變性等.Ampholine是壹種常用的載體兩性電解質.要取得滿意的等電聚焦電泳分離結果,除有好的載體兩性電解質外,還應有抗對流的措施,使已分離的蛋白質區帶不致發生再混合.要消除這種現象,辦法之壹加入抗對流介質,用得最多的抗對流支持介質是聚丙烯酰胺凝膠.

等電聚焦電泳與其它區帶電泳比較具有更高的分辨率,等電點僅差0.01pH的物質即可分開;具有更好的濃縮效應,很稀的樣品也可進行分離,並且可直接測出蛋白質的等電點.所以此技術在高分子物質的分離、提純和鑒定中的應用日益廣泛.但是等電聚焦電泳技術要求有穩定的pH梯度和使用無鹽溶液,而在無鹽溶液中蛋白質易發生沈澱.