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双向电泳的应用及研究进展

摘要:双向电泳是蛋白质组学研究中最常用的技术,具有简便、快速、高分辨

率和重复性等优点。本文重点介绍了双向电泳的基本原理及其应用。同时对当前

双向电泳技术面临的挑战和发展前景进行了讨论。

关键词:双向电泳，应用，前景

Abstract:Two-dimensionalelectrophoresisisnowthekeytechniqueinproteome

research，havetheadvantageofsimpleandconvenient、quick、highresolutionand

goodrepeatability.Thisarticleintroducedthetechnicalprincipleandresearch

application，deliveredtheprospectofthetwo-dimensionalelectrophoresis

technique.

Keyworlds:Two-dimensionalelectrophoresis,application，prospect

1双向电泳基本原理

[1]

1975年,意大利生化学家O’Farrell发明了双向电泳技术,双向电泳是指利

用蛋白质的带电性和分子量大小的差异,通过两次凝胶电泳达到分离蛋白质群的

技术。双向电泳技术依据两个不同的物理化学原理分离蛋白质。第一向电泳依据

蛋白质的等电点不同,通过等电聚焦将带不同净电荷的蛋白质进行分离。在此基

础上进行第二向的SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳,它依据蛋白质分子量的不同将之分

离。双向电泳所得结果的斑点序列都对应着样品中的单一蛋白。因此，上千种蛋

白质均能被分离开来，并且各种蛋白质的等电点，分子量和含量的信息都能得到。

2双向电泳的应用

双向电泳的分辨率较高，自第一次应用该技术以来，其分辨率已从15个

蛋白质点发展到10000多个蛋白质点。一般的双向电泳也能分辨1000～3000

个蛋白质点。因此，近年来，双向电泳被广泛应用于农业、医学等研究领域。

2.1在动物科学中的应用

在动物科学研究方面，双向电泳被广泛应用于小鼠血清蛋白、卵巢蛋白、兔

晶状体蛋白质、昆虫离体细胞膜蛋白、户尘螨蛋白、家蚕雌性附腺及其Ng突变

体蛋白质、大腹园蛛毒素蛋白质、家蚕蛋白质、牛精液蛋白、猪巨噬细胞蛋白等

[2]

方面的研究。如钟小兰等利用双向电泳技术分析肝郁症模型大鼠血清蛋白质

[3]

组的差异表达。王治东等采用蛋白质组学的双向电泳和蛋白质氨基酸序列分析

[4]

技术研究了8Gyγ射线照射后24h小鼠血清蛋白质的变化。马翔等通过双

向电泳和质谱技术分析性成熟小鼠卵巢蛋白质组，并对其中的一种蛋白质进行免

[5]

疫组化研究。刘奕志等通过双向电泳和质谱鉴定有效分离和分析兔晶状体蛋

[6]

白质组的特性，为白内障的防治带来新的前景。柳亦松等以大腹园蛛粗毒为

材料利用双向电泳技术获得蛋白质组双向电泳图谱，检测到500个左右的蛋白

[7]

质点，并对其中部分蛋白质点进行了质谱分析。靳远祥等采用双向凝胶电泳

和计算机辅助分析方法，分别对家蚕（Bombyxmori）限性黄茧品种雌蚕（黄茧）

和雄蚕（白茧）的中部丝腺组织细胞蛋白质进行分离和比较分析。

2.2在植物中的应用

在植物科学研究方面，双向电泳被广泛应用于水稻蛋白质、小麦蛋白质、茶

[8]

树蛋白质、杉树蛋白质等方面的研究。如易克