双向凝胶电泳的实验操作及进展

时间：2025-02-22

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生物技术通报

综述与专论

ＢＩＯＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＢＵＬＬＥＴＩＮ

２００６年第３期

双向凝胶电泳的实验操作及进展

叶妙水

钟克亚

胡新文

郭建春

５７１１０１）

（中国热带农业科学院热带生物技术研究所，海口

摘要：双向聚丙烯酰胺凝胶电泳是研究蛋白质组的核心技术，本文重点介绍了双向凝胶电泳的原理、实验操作过双向凝胶电泳

蛋白质组

等电聚焦

程中的具体步骤以及近年来在实验过程中发展的一些新方法和进展。

关键词：

ＰｒｏｃｅｓｓｏｆＴｗｏ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌＥｌｅｃｔｒｏｐｈｒｅｓｉｓａｎｄＩｔｓＰｒｏｇｒｅｓｓ

ＹｅＭｉａｏｓｈｕｉＺｈｏｎｇＫｅｙａ

ＨｕＸｉｎｗｅｎＧｕｏＪｉａｎｃｈｕｎ

（ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＴｒｏｐｉｃａｌＣｒｏｐｓＢｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＴｒｏｐｉｃａｌＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｈａｉｋｏｕ５７１１０１，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：

Ｔｗｏ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｐｏｌｙａｃｒｙｌａｍｉｄｅｇｅｌｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｒｅｓｉｓ（２Ｄ－ＰＡＧＥ）ｉｓａｋｅｙｔｅｃｈｎｉｑｕｅｆｏｒｐｒｏｔｅｏｍｅｒｅｓｅａｒｃｈ．Ｔｈｉｓ

ａｒｔｉｃｌｅｈａｖｅｓｕｍｍａｒｉｚｅｄｔｈｅｔｅｃｈｎｉｃｐｒｉｎｃｉｐｌｅ，ｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｏｆｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｍａｎｉｐｕｌａｔｅａｎｄｔｈｅｎｅｗｍｅｔｈｏｄｓａｎｄｐｒｏｇｒｅｓｓｉｎｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｏｆｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｗｈｉｃｈｈａｄｄｅｖｅｌｏｐｅｄｒｅｃｅｎｔｌｙｏｆＴｗｏ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｒｅｓｉｓ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｔｗｏ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｒｅｓｉｓＰｒｏｔｅｏｍｅ

Ｉｓｏｅｌｅｃｔｒｉｃｆｏｃｕｓｉｎｇ

聚丙烯酰胺凝胶双向电泳（Ｔｗｏ－Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ剂（Ｄｅｔｅｒｇｅｎｔｓ）、和还原剂的复杂混合液。同时还可以通过样品制备方法来从蛋白质混合物中富集各种亚组分。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。

Ｆａｒｒｅｌ于１９７５年建立Ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｒｅｓｉｓ，２－ＤＥ）是由Ｏ’

的［１］。经过３０年的发展，目前双向电泳技术已被广泛应用于生物、医学和农业等领域的研究。目前一般可以在一块凝胶上分辨出１８００多个蛋白质点（ｓｐｏｔ），能同时分析成百上千的基因表达产物，非常适于平行分析大量的蛋白质系。因此成为目前蛋白质组研究中最重要的分离手段及支撑技术之一。双向电泳一般包括样品制备、等电聚焦（Ｉｓｏｅｌｅｃｔｒｉｃ

１．１样品的溶解

蛋白样品的有效溶解是双向电泳成功分离蛋

白质的最关键因素之一。样品溶解要达到的目标是：１）样品中非共价结合的蛋白质复合物和聚集体完全破坏，成为各个多肽的溶解液；２）溶解方法必须去除可能干扰２－ＤＥ分离的盐、脂类、多糖和核酸等物质；３）溶解方法要保证样品在电泳过程中继续保持溶解状态。

尽管利用离液剂、去垢剂、两性电解质、缓冲液、还原剂等化合物，可以使样品中的蛋白质溶解，但并非所有化合物在化学和电荷等方面都能满足用于等电聚焦ＩＰＧ胶条和等电聚焦技术（ＩＥＦ）要求。

的化合物不能增加溶液中的离子强度，如果用一些

Ｆｏｃｕｓｉｎｇ，ＩＥＦ）、ＳＤＳ－聚丙稀酰胺凝胶电泳（ＳＤＳ－

染色和图像扫描及图像处理分析、蛋白鉴ＰＡＧＥ）、定等步骤。

１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［２］。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，可选择具有单一增溶作用的溶液，也可用含多种离液剂（ＣｈａｏｔｒｏｐｉｃＡｇｅｎｔｓ）、去垢

收稿日期：２００５－１２－２８

基金项目：海南省教育厅科研基金重点项目（ＨＺＫＺ２００４０３）、海南省自然科学基金（３０４０６）和中国热带农业科学院（Ｒｋｙ０５２６）作者简介：叶妙水（１９８２－），男，汉族，在读硕士研究生，研究方向：植物基因工程