2D 凝胶电泳(二维凝胶电泳)是一种从生物样本中分离和分析蛋白混合物的强大且灵敏的技术。2D 凝胶电泳分两个连续步骤进行:IEF 和 SDS-PAGE。

2D 凝胶电泳订购信息

样本制备

样本制备是 2D 凝胶电泳(二维凝胶电泳)中的关键步骤,是实验成功的关键。许多因素在设计样本制备程序方面发挥着重要作用。我们提供的产品可帮助您取得成功,包括:

2D 电泳样本再水化缓冲液

2D 电泳样本再水化缓冲液(也称为样本缓冲液)用于变性和溶解蛋白样本,以及再水化 IPG 胶条。样本制备的第一步是选择和/或制备合适的样本再水化缓冲液。由于蛋白种类繁多,因此不存在通用的样本再水化缓冲液。实验的起始材料和目的是选择缓冲液时需要考虑的两个因素。样本再水化缓冲液必须:

  • 在 IPG 胶条再水化和 IEF 过程中维持溶液中的蛋白
  • 对蛋白的 pI 没有影响

缓冲液通常含有变性剂(尿素或尿素/硫脲)、增溶剂(非离子或两性离子去污剂和两性电解质)以及还原剂 (DTT)。下表列出了样本再水化缓冲液的主要成分、其功能和推荐浓度。请注意,必须根据蛋白的溶解度对最终浓度进行优化。通常通过改变去污剂、尿素、两性电解质和还原剂的浓度来实现优化。

2D 电泳再水化缓冲液成分

成分功能最终浓度备注
尿素使蛋白变性和溶解
  • 8 M 尿素,或在某些情况下为 9 M 尿素
  • 对于尿素/硫脲溶液,使用 5–8 M 尿素和 2 M 硫脲
  • 尿素溶液新鲜制备或在 –20oC 下冷冻储存。
  • 按照生产商的建议,使用混合床离子交换树脂对尿素溶液进行去离子处理。
  • 硫脲用于提高某些蛋白的溶解度(Rabilloud,1998)
去污剂溶解蛋白,并有助于在再水化和 IEF 过程中维持溶液中的蛋白去污剂总浓度范围为 0.5–4%
  • 使用非离子或两性离子去污剂,如 CHAPS、NP-40、CHAPSO 和硫代甜菜碱 (SB3-10)(Chevallet 等人,1998)。
  • 不推荐使用离子型去污剂,如 SDS。
还原剂切割蛋白中的二硫键20 mM 至 100 mM 的 DTT 或 DTE
  • 使用 DTT 或 DTE(二硫赤藓糖醇)。
  • 不建议使用 β-巯基乙醇进行还原(Righetti 等人,1982)。
两性电解质帮助溶解蛋白并有助于维持 0.2–2% 的 pH 梯度备注:更高的两性电解质浓度需要更长的聚焦时间。
  • 根据 IPG 胶条的 pH 值范围,使用适当的载体两性电解质。
  • 对于 IPG 胶条的所有 pH 值范围,可使用 pH 3–10 的两性电解质。

载体两性电解质与 IPG 胶条的使用比较

载体两性电解质

IEF 使用载体两性电解质在管装凝胶(灌注在长玻璃管中的聚丙烯酰胺凝胶)内执行。将蛋白样本上样至凝胶上,并在高电压下进行 IEF。施加电流后,载体两性电解质形成连续的 pH 梯度。形成梯度时,蛋白在 pH 梯度中迁移至其 pI。

在 IEF 结束时,从管中挤出凝胶,并在含 SDS 的缓冲液中平衡,以制备迁移至二维 SDS 凝胶中的蛋白。将管装凝胶放在含 SDS 的聚丙烯酰胺凝胶上并进行 SDS-PAGE。

载体两性电解质的缺点
使用载体两性电解质执行 IEF 的主要缺点是:

  • pH 梯度易受阴极漂移影响(Rightti,1983)
  • 由于两性电解质的批间差异导致 IEF 分离的重现性较差
  • 由于载体两性电解质与蛋白结合而改变了蛋白迁移率
  • 管装凝胶的机械强度低,导致凝胶破损

IPG 胶条

使用固定化 pH 梯度 (IPG) 凝胶进行一维 IEF,可消除与载体两性电解质相关的问题。固定化 pH 梯度 (IPG) 凝胶是通过在塑料背衬上使用丙烯酰胺缓冲液(含带电基团的丙烯酰胺衍生物)灌制聚丙烯酰胺凝胶而形成。由于是将 pH 梯度灌注到凝胶中,因此梯度更稳定且可重现。IPG 凝胶聚合后,对其进行洗涤、干燥,然后切割成窄带(IPG 胶条)。

IPG 胶条上的 pH 梯度可以呈线性或非线性 (NL)。非线性梯度通常从 pH 4-7 扩展而来,最终形成 S 形 pH 梯度。非线性 IPG 胶条可用于分析包含 pI 4-7 范围内多种蛋白的样本,这是所有物种中大多数粗裂解物的典型样本。

IPG 胶条的优点
使用 IPG 胶条进行一维 IEF 的优点如下:

  • pH 梯度更加稳定且可重现
  • 减少阴极漂移
  • 由于 IPG 胶条灌注在塑料背衬上,因此其机械强度更高,可较大限度地减少凝胶破损
  • 样本上样方法可实现更高的蛋白载量

2D 电泳缓冲液和聚焦缓冲液

2D 电泳系统的另一个关键组分是电泳缓冲液和聚焦缓冲液。我们提供便利可靠的解决方案,可实现更高的性能。

技术资源

ZOOM IPGRunner™ 系统技术指南

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