双向电泳地样品制备.ppt

双向电泳的技术流程和样品制备 Bio-Rad 实验样品的制备原则 应使所有待分析的蛋白样品全部处于溶解状态（包括多数疏水性蛋白），且制备方法应具有可重现性。 防止样品在聚焦时发生蛋白的聚集和沉淀。 防止在样品制备过程中发生样品的抽提后化学修饰（如酶性或化学性降解等）。 完全去除样品中的核酸和某些干扰蛋白。 尽量去除起干扰作用的高丰度或无关蛋白，从而保证待研究蛋白的可检测性。 增加样品溶解性的手段 变性剂：通过改变溶液中的氢键结构使蛋白质充分伸展，将其疏水中心完全暴露，降低接近疏水残基的能量域。常用尿素和CHAPS联合，但所得的样品容易吸附在IPG胶条的基质中而丢失，目前发明的硫尿的作用更强，但溶解度相对较差，常用2M硫尿＋5~7M尿素混合使用。 表面活性剂：经过变性剂处理而暴露蛋白质的疏水基团后，还常需至少一种表面活性剂来溶解疏水基团。 常用的表面活性剂有离子去污剂SDS、非离子去污剂Triton X-100和NP-40、两性离子去污剂CHAPS、OBG等。SDS作用后不利于稳定IEF中的等电点，不宜存在于IEF的样品溶解液中；只有后两类表面活性剂是可用的，其中CHAPS和SB3-10最好。 常用浓度为在8M尿素溶液中含2~5%的CHAPS，但在含高浓度硫尿的溶液中其作用有限；SB3-10是一种含有长线性基团尾端的两性去污剂，其作用要强于CHAPS，但在尿素浓度大于5M时不溶解。 现在总结的两种IEF溶解液的配方是①5M尿素＋2M硫尿＋2%CHAPS＋2%SB3-10，适用于需要强烈表面活性剂的蛋白样品的溶解；和②7M尿素＋2M硫尿＋4%CHAPS，适用于需要高浓度变性剂的蛋白质样品的溶解。 还原剂：变性剂和表面活性剂是用来变性蛋白、暴露和溶解其疏水区域的。为了让大多数蛋白完全展开，还有必要来还原二硫键。 常用的还原剂有具游离巯基的β－巯基乙醇（β－ME）和二硫苏糖醇（DTT）。但DTT是带电荷的物质（尤其在碱性条件下），在IEF时则迁移出pH梯度，导致一些蛋白（通常是易于通过二硫键在内部起作用的蛋白）的溶解性丢失。如果用不带电荷的三丁基膦（TBP）来代替DTT则效果更好，不但能增加蛋白的溶解性，而且有助于样品在2-DE过程中从第一相转移到第二相；另外TBP不带巯基，不需被烷基化，从而简化了IPG的平衡过程。 起载体作用的两性电解质：即便在变性剂和去垢剂存在的情况下，某些蛋白质也需要在盐离子的作用下才能保持其处于溶解状态，否则这些蛋白质在其处于PI点时会发生沉淀。 Carrier ampholytes的作用在于捕获样品中的少量盐分，从而保证蛋白质的溶解性。 应用时，两性电解质的浓度应小于0.2％（w/v)。浓度过高会使IEF的速度降低。另外，为了保证实验的精确性，在选择不同pH范围的IPG胶条时，也应使两性电解质的pH值与之相符合。 亚蛋白质组样品的制备 主要是应用超速离心技术和顺序抽提法将总蛋白质组分成不同的蛋白质组亚群，再用适当的蛋白溶解液溶解，以降低样品的复杂性、提高分辨率。常用方法为： 1、用超离心技术分离出细胞器、质膜和细胞核等成分，再用适当的蛋白质溶解液进行溶解，这不仅大大减少样品的复杂性，而且展示出的蛋白质可确定其亚细胞定位。该法需要专业仪器，有时会出现假阳性。 2、根据细胞蛋白溶解性的差异，用具有不同溶解能力的蛋白溶解液进行顺序抽提，从而分离出具有不同溶解度范围的蛋白质组亚群。 一般分3个层次： 第一步用Tris碱溶液裂解细胞提取高溶解性蛋白； 第二步是把未溶解的小片（pellet）用常规IEF样品液（8m尿素＋4%CHAPS＋DTT）溶解，这次抽提剩下的小片主要是富集的膜蛋白，约占整个样品的11%（W/W）； 第三步是用增强的蛋白溶解液5M尿素＋2M硫尿＋2%CHAPS＋2%SB3-10＋2MTBP作最后的抽提。 特殊样品的制备 低丰度蛋白的分离：尽管增加上样量和提高总蛋白的溶解度能增加分离时的低丰度蛋白的量，但同时增加了高丰度蛋白的负荷，且造成蛋白的叠加效应而影响分离。现常用预分级＋窄pH胶的微制备技术进行分离：即将总蛋白组分成蛋白质组亚群，再用pH梯度小于2个pH单位的IPG胶进行窄pH范围的分离。 高不溶性蛋白的分离：主要还是要增加蛋白质的溶解度，采用顺序抽提法进行。 碱性蛋白：先将蛋白预处理以富集，再用特殊pH梯度的IPG胶条（如pH3－12、4-12或10-12）进行等电聚焦。其中窄范围碱性IPG胶（如pH10-12）的挑战是克服反向、阴极向阳极、电渗流和水平条纹模式，而宽范围的碱性IPG胶（如pH3-12、4-12）等消除了窄范围胶所需要的专门水化液。 极端分子量的蛋白质：小于8kD和