五 SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳
聚丙烯酰胺凝膠電泳是根據(jù)蛋白質(zhì)分子(或其它生物大分子)所帶電荷的差異及分子大小的不同所產(chǎn)生的不同遷移率而分離成若干條區(qū)帶。然而有時(shí)兩個(gè)分子量不同的蛋白質(zhì),由于其分子大小的差異,被它們所帶電荷的差別補(bǔ)償而以相同的速度向陽(yáng)極移動(dòng),因而不能達(dá)到分離的目的。1967年Shapiro等發(fā)現(xiàn)陰離子去污劑十二烷基硫酸鈉可消除電泳中蛋白質(zhì)的電荷因素,這樣蛋白質(zhì)的電泳遷移率完全取決于分子的大小,因而可以用電泳技術(shù)測(cè)定蛋白質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量。電泳時(shí),將足夠量的SDS和巰基乙醇加入蛋白質(zhì)樣品溶液中?墒沟鞍踪|(zhì)分子中的二硫鍵還原。由于十二烷基硫酸根帶負(fù)電荷,可使所有蛋白質(zhì)-SDS復(fù)合物帶上相同密度的負(fù)電荷,其量大大超過(guò)蛋白質(zhì)分子原有的電荷量,因而掩蓋了不同種蛋白質(zhì)原有的電荷差別。另外,SDS與蛋白質(zhì)結(jié)合后還可引起構(gòu)象改變。蛋白質(zhì)-SDS復(fù)合物近似“雪茄煙”形的長(zhǎng)圓棒,不同蛋白質(zhì)的SDS復(fù)合物的短軸長(zhǎng)度都一樣,約為1.8cm。因此在電泳中,蛋白質(zhì)的遷移率不再受電荷和形狀的影響,而取決于相對(duì)分子質(zhì)量的大小。
SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳測(cè)蛋白質(zhì)分子量,必須先作一個(gè)以已知蛋白質(zhì)分子量遷移率為橫坐標(biāo),一已知蛋白質(zhì)分子量對(duì)數(shù)為縱坐標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)。然后把未知分子量的蛋白質(zhì)樣品在同樣的條件下電泳,測(cè)出其遷移率。再?gòu)膱D中求出未知蛋白質(zhì)樣品的分子量。由于用這種方法測(cè)蛋白質(zhì)分子量簡(jiǎn)便、快速、精確度高(一般誤差在±10%以?xún)?nèi)),近來(lái)已得到非常廣泛的應(yīng)用。
六 免疫電泳
免疫電泳是在凝膠電泳與凝膠擴(kuò)散試驗(yàn)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)化學(xué)技術(shù)。它是一種特異性的沉淀反應(yīng),敏感性較高,每種抗原可以和相應(yīng)抗體起反應(yīng),呈現(xiàn)一條乳白色的沉淀弧線(xiàn)。它不僅可以檢定混合物中組分的數(shù)目,而且還可以利用各組分的電泳遷移率結(jié)合免疫特異性及化學(xué)性質(zhì)和酶的活力等來(lái)確定混合物中各組分的性質(zhì)。
將待檢可溶性物質(zhì)(抗原)在瓊脂板上進(jìn)行電泳分離,由于各種可溶性蛋白質(zhì)分子的顆粒大小、質(zhì)量與所帶電荷的不同,在電場(chǎng)作用下,其帶電分子的運(yùn)動(dòng)速度(遷移率)具有一定的規(guī)律。因此通過(guò)電泳能把混合物中的各種不同成分分離開(kāi)來(lái)。當(dāng)電泳完畢后,在瓊脂板一定的位置上挖一條長(zhǎng)的槽,加入相應(yīng)的抗血清,然后置濕盆內(nèi)讓其進(jìn)行雙向擴(kuò)散。在瓊脂板中抗原和抗體互相擴(kuò)散。當(dāng)兩者相遇且比例適合時(shí)。就形成了不溶性的抗原抗體復(fù)合物。出現(xiàn)乳白色的特異性沉淀弧線(xiàn)?梢愿鶕(jù)出現(xiàn)的沉淀弧線(xiàn)數(shù)目來(lái)初步判定混合物中抗原的數(shù)量。一種好的抗血清應(yīng)出現(xiàn)較清晰、特異性的沉淀弧線(xiàn)。沉淀弧線(xiàn)的位置取決于抗原和抗體兩種反應(yīng)物的分子量、比率和擴(kuò)散速度。當(dāng)抗原擴(kuò)散速度慢時(shí),沉淀弧線(xiàn)彎曲度大,其位置靠近移動(dòng)軸。反之當(dāng)抗原擴(kuò)散率較快時(shí),弧度較平,其位置離開(kāi)移動(dòng)軸。
七 等電聚焦電泳
等電聚焦目前已廣泛用于蛋白質(zhì)分析和制備中,是20世紀(jì)60年代后才迅速發(fā)展起來(lái)的電泳技術(shù)。IEF的基本原理是,在電泳槽中放入兩性電解質(zhì),如脂肪族多氨基多羧酸(或磺酸型、羧酸磺酸混合型),pH范圍有3~10、4~6、5~7、6~8、7~9和8~10等。電泳時(shí),兩性電解質(zhì)形成一個(gè)由陽(yáng)極到陰極逐步增加的pH梯度,正極為酸性,負(fù)極為堿性。蛋白質(zhì)分子是在含有載體兩性電解質(zhì)形成的一個(gè)連續(xù)而穩(wěn)定的線(xiàn)性pH梯度中進(jìn)行電泳。樣品可置于正極或負(fù)極任何一端。當(dāng)置于負(fù)極端時(shí),因pH>pI,蛋白質(zhì)帶負(fù)電向正極移動(dòng)。隨著pH的下降,蛋白質(zhì)負(fù)電荷量漸少,移動(dòng)速度變慢。醫(yī),學(xué)全,在線(xiàn).搜集.整理gydjdsj.org.cn當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)移動(dòng)到與其等電點(diǎn)相應(yīng)pH位置上時(shí)即停止,并聚集形成狹窄區(qū)帶。可見(jiàn),IEF中蛋白質(zhì)的分離取決于電泳pH梯度的分布和蛋白質(zhì)的pI,而與蛋白質(zhì)分子大小和形狀無(wú)關(guān)。
IEF的優(yōu)缺點(diǎn)。優(yōu)點(diǎn):①分辨率很高,可把pI相差0.01 pH的蛋白質(zhì)分開(kāi);②樣品可混入膠中或加在任何位置,在電場(chǎng)中隨著電泳的進(jìn)行區(qū)帶越來(lái)越窄,克服了一般電泳的擴(kuò)散作用;③電泳結(jié)束后,可直接測(cè)定蛋白質(zhì)pI;④分離速度快,蛋白質(zhì)可保持原有生物活性。醫(yī) 學(xué)全,在線(xiàn).搜集.整理gydjdsj.org.cn缺點(diǎn):①電泳中應(yīng)使用無(wú)鹽樣品溶液,否則高壓中電流太大而發(fā)熱。但無(wú)鹽時(shí)有些蛋白質(zhì)溶解性能差易發(fā)生沉淀,可在樣品中多加些兩性電解質(zhì);②許多蛋白質(zhì)在pI附近易沉淀而影響分離效果,可加些脲或非離子去垢劑解決。