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二次元電気泳動のすべて タンパク質機能解明のキーテクニック

二次元電気泳動ガイド1

二次元電気泳動はタンパク質機能解明のキーテクニック

二次元電気泳動はタンパク質の組成解析において、現在もっとも有効な手法です。等電点による分離(一次元目)と分子量による分離(二次元目)の組み合わせにより、さまざまな生物学的試料に含まれるタンパク質を個々の定量可能なスポットとして呈示します。また、ゲノム情報からは推定できない翻訳後修飾も検出可能です。

この手法により、タンパク質のマップが作製でき、時間、組織、種といったさまざまな変化要因によるタンパク質発現の評価が簡単に行えるようになりました。試料に含まれるタンパク質を識別して定量することは、細胞の増殖・分化、生体の感染や毒素、薬物などに対する反応において、それらのタンパク質が担っている役割の解明に非常に重要です。

二次元電気泳動は、近年より注目されるようになったプロテオーム解析の中核となる手法です。プロテオーム解析ではタンパク質の機能解明のためにゲノムのシークエンスデータを利用します。質量分析計により、二次元電気泳動ゲル上に現れたスポットからペプチド断片の分子量・アミノ酸シークエンスデータが得られます。これらの情報により、遺伝子とその産物であるタンパク質を結び付けることができます。同定されたペプチド断片のパターン、あるいはアミノ酸配列が、ゲノムDNAのシークエンスとをリンクさせる決め手になるのです。

固定化pH勾配(IPG)ゲルが可能にした、二次元電気泳動の高い再現性と高分離能

当初、煩雑な操作と熟練を必要とした二次元電気泳動法は、固定化pH勾配(Immobilized pH Gradient、lPG)ゲルの登場により、一次元目の等電点電気泳動が規格化され、飛躍的に実用性が向上しました。その結果、生化学・細胞学・医学などの多くの研究領域において、その有効性が認知されることとなりました。

固定化pH勾配技術とは、弱酸あるいは弱塩基の解離基をもつアクリルアミド誘導体(Immobiline)を加えて、アクリルアミドとビスアクリルアミドが重合されると同時に、マトリックスの側鎖にあるpHをもつ解離基を導入して、pH勾配をマトリックスに固定化する技術です。そのため、高い電圧を長時間かけても両性担体(キャリアアンフォライト)を使用したときのように、pH勾配がくずれるといったことがありません。固定化pH勾配(lPG)ゲルであるImmobiline DryStripを使用することによって、誰でも再現性よく結果を得ることができますので、同じ研究室はもちろん、異なった研究室間でも泳動結果を信頼性高く検討することができます。

Immobiline DryStripは乾燥状態で出荷されるため、長期間の保存に耐え、応用範囲が広がります。使用する前に適当な膨潤バッファーで膨潤するため、変性条件下での泳動が簡単に行うことができます。Immobiline DryStripは7 cm、11 cm、13 cm、18 cm、24 cmの5種類のゲル長、narrow pHレンジ(pH3.5-4.5、pH4.0-5.0、pH4.5-5.5、pH5.0-6.0、pH5.5-6.7)、medium pHレンジ(pH3-7NL、pH4-7、pH6-9、pH6-11)、wide pHレンジ(pH3-10、pH3-10NL)のものをご用意しております(合計31種類)。

Immobiline DryStrip Immobiline DryStripの模式図
Immobiline DryStrip Immobiline DryStripの模式図

目的に応じた長さ、pHレンジの
Immobiline DryStripが選択できます。
ストリップ状のため、取扱いが簡単で、
破損や伸縮の心配がありません。
乾燥状態で供給されており、保護
フィルムをはがしてから膨潤を開始します。

化学式
Acrylamide buffer:
Immobiline
CH2=CH-CO-NH-R,
R contains a carboxylic or a tertiary amino group

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