タンパク質電気泳動：サイズと電荷でタンパク質を分離
タンパク質電気泳動は、サイズと電荷に基づいてタンパク質を分離するために使用される実験室技術です。この手法は、さまざまなアプリケーションの研究、診断、および臨床設定で広く使用されています。
* タンパク質の識別と定量化： サンプル内の特定のタンパク質の存在と量を決定します。
* タンパク質純度の分析： タンパク質サンプルの均一性の評価。
* タンパク質相互作用の研究： タンパク質が互いにどのように相互作用したり、他の分子と相互作用するかを調査します。
* 病気の診断： 特定の疾患に関連する異常なタンパク質パターンの識別。
タンパク質電気泳動の仕組み：
1。サンプル準備： タンパク質サンプルを緩衝液溶液と混合し、変性（展開）して三次または四次構造を除去し、一次構造（アミノ酸配列）のみを残します。これにより、分離がサイズと充電のみに基づいていることが保証されます。
2。ゲル荷重： 変性したタンパク質混合物は、ゲルマトリックスの上部にあるウェルにロードされます。このマトリックスは、通常、ポリアクリルアミド（PAGE）で作られており、その多様性と特定のサイズの範囲内でタンパク質を分離する能力があります。
3。電気泳動： 電流がゲル全体に適用され、負に帯電したタンパク質が正の電極（アノード）に向かって移動します。移動速度は、タンパク質のサイズと電荷に依存します。
* サイズ： より小さなタンパク質は、ゲルマトリックスを介してより速く移動します。
* チャージ： マイナス電荷が高いタンパク質は、アノードに向かってより速く移動します。
4。タンパク質分離： タンパク質がゲルを介して移動すると、サイズと電荷に基づいて分離されます。より小さく、より負に帯電したタンパク質は、ゲルのさらに下に移動します。
5。視覚化： 電気泳動後、分離されたタンパク質は、次のようなさまざまな方法を使用して視覚化されます。
* クーマシーブルー染色： タンパク質に結合する一般的な染料で、それらを見えるようにします。
* 銀染色： 少量のタンパク質を検出するより敏感な方法。
* Immunoblotting（ウエスタンブロッティング）： 抗体を使用してゲル内の特定のタンパク質を検出する技術。
タンパク質電気泳動の種類：
* SDS-PAGE（ドデシル硫酸ナトリウム - ポリアクリルアミドゲル電気泳動）： この方法は、主にサイズに基づいてタンパク質を分離するために使用されます。 SDSはタンパク質に結合する洗剤であり、均一な負電荷を与えます。
* ネイティブページ： この方法は、ネイティブの電荷と形状に基づいてタンパク質を分離します。この手法では、タンパク質は変性していません。
* Isoelectric Focusing（IEF）： この方法は、タンパク質がゼロの正味電荷を持っているpHである等電点（PI）に基づいてタンパク質を分離します。
タンパク質電気泳動の応用：
* 研究： タンパク質構造、機能、および相互作用の研究。
* 診断： 癌、感染症、遺伝的障害などの疾患の診断。
* 臨床化学： 血液、尿、およびその他の体液中のタンパク質レベルの測定。
* Pharmaceuticals： 新薬の開発とテスト。
結論：
タンパク質電気泳動は、研究者と臨床医がそのサイズと電荷に基づいてタンパク質を分離して分析できるようにする多用途で強力な技術です。さまざまな科学的および医療分野で重要な役割を果たし、タンパク質構造、機能、および疾患プロセスに関する貴重な洞察を提供します。
