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Location:ホーム実験手法別製品・技術情報二次元電気泳動

等電点電気泳動

原理

等電点電気泳動は、タンパク質の等電点(pI)の違いを利用して分離し、目的タンパク質の等電点測定や分析を行う泳動手法です。タンパク質を構成しているアミノ酸側鎖やアミノ末端、カルボキシル末端の電荷はpH条件によって変化し、電荷の総和がゼロになるpHの値が等電点です。
等電点電気泳動を行うには、泳動ゲル中にpH勾配を作る必要があります。サンプルを泳動ゲルに添加して電場をかけると、それぞれのタンパク質は固有のpIと同じpHに向かってpH勾配を形成したゲル中を移動します。pH勾配ゲルの作製には、両性担体(キャリアアンフォライト)をゲルに添加して電場をかけてpH勾配を形成する手法(図1)と、様々なpIの側鎖を持つアクリルアミド誘導体を用いてゲル作製と同時にpH勾配を形成する手法(IPG法: Immobilized pH gradient)とがあり、プロテオミクス研究では、分離能、再現性、添加許容量ともに優れるIPG法が主に用いられています。IPG法専用のプレキャストゲル(Immobiline DryStrip Gel)が市販されているので、ゲル調製の煩雑さから解放され取り扱いも容易です(図2)。キャリアアンフォライトを用いる等電点泳動の分離能は0.01~0.02 pH単位で、IPG法では0.001 pH単位の違いでも分離することができます。
等電点電気泳動は、分子量が同じで等電点が異なるアイソザイムの検定や、タンパク質の分取に利用されます。また、二次元電気泳動の一次元目の泳動法として、プロテオミクス研究で多用されています。

pH勾配形成の図
図1. キャリアアンフォライトを用いた等電点電気泳動ゲルのpH勾配形成

構造の模式図
図2. Immobilineの構造

実験例:食品の品質管理

原材料の特定が困難な加工肉食品の品質管理において、等電点電気泳動は、原材料を知る最も有効な手法です。原材料となる肉は各種固有な等電点電気泳動パターンを示すので、これを利用して原材料を特定することができます。

図3. 各種サケ科の泳動パターン
PhastGel IEF 5-8を用い、CBB染色を行いました。
泳動写真1
lane 1,2:Atlantic salmon
lane 3,4:Pink salmon
lane 5,6:Chum salmon
lane 7,8:Rainbow trout

図4. 牛挽肉に各割合で豚挽肉を混ぜた試料の泳動パターン
PhastGel IEF 5-8を用い、ホスホグルコムターゼ活性染色を行いました。
泳動写真2
lane 1:豚肉100%
lane 2:豚肉40%
lane 3:豚肉30%
lane 4:豚肉20%
lane 5:豚肉10%
lane 6:豚肉5%
lane 7:豚肉1%
lane 8:牛肉100%


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