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显著降低蛋白质样品的复杂度

2012.10.21

  蛋白质组的研究不仅能为生命活动规律提供物质基础,也能为众多种疾病机理的阐明及攻克提供理论根据和解决途径。由于基因表达往往是通过基因的转录、表达产生一个蛋白质前体,在此基础上再进行加工、修饰,才成为一个具有生物活性的蛋白质,所以同样的一个基因在不同条件、不同时间和空间可能不只有一种相应的蛋白质,可能会有几种,甚至几十种对应的蛋白质存在。正是蛋白质样品的这种高复杂度和不同蛋白浓度的高差异性,使蛋白质组学研究面临着挑战。

  所以,如果能有一种技术,显著降低蛋白质样品的复杂程度,将大大提高蛋白质组学研究的效率。而Agilent 3100 OFFGEL等电聚焦分离仪正是这样一款仪器,它能显著降低蛋白质样品复杂度,提高后续分析的灵敏度及分辨率。

  3100 OFFGEL的技术原理

  基于等电点在液相环境下分级分离蛋白质或多肽,即蛋白或多肽样品置于IPG(固化PH梯度)胶条上方间隔中(内含缓冲液),在电场作用下,样品在IPG胶条中迁移,逐步等电分离,最终样品保留在上层缓冲液中,可方便的取样进行下一步实验。

  

  如图,实验之前,蛋白或多肽样品直接加到缓冲液中,免去了样品溶入IPG胶条的步骤;

  实验结束后,样品保留在溶液中,避免了割胶回收的步骤。

  Agilent 3100 OFFGEL的主要作用

  

  在蛋白质组学实验中,Agilent 3100 OFFGEL主要用于对蛋白样品进行基于等电点的预分离,显著降低蛋白样品的复杂度,提高下游检测的灵敏度。蛋白组学研究的三大支撑技术:双向电泳、质谱和计算机图像分析与大规模数据处理技术,后两种技术都可以和Agilent 3100 OFFGEL配合使用,对样品实现预分离。根据所用试剂盒可达到pH 0.1C0.6的分辨率,而且溶液中的分离成分回收,方便了LC/MS分析。

  3100 OFFGEL如何配合LC-MS/MS使用?

  

  一般的LC/MS工作流程是:生物样品(细胞、血浆、血清、体液等)裂解――蛋白提取――胰酶消化成肽段(根据需要进行冻干、用甲酸重溶解、纯化等步骤)――3100 OFFGEL(约20h)――液相回收多肽――脱盐――冻干――用甲酸重溶解――上LC-MS――获得的肽段与数据库对比,鉴定肽段(注:1. 蛋白提取后,可以不用胰酶消化,直接上样,相对肽段样品来说回收率低,灵敏度也低;2. 在冻干前是否需要脱盐取决于LC-MS是否有在线脱盐功能)。

  3100 OFFGEL的优势有哪些?

  1、3100 OFFGEL 可以显著提高MS分析的蛋白检出率

  

  使用OFFGEL分离后,质谱检测出蛋白数是先前的4倍

  2、3100 OFFGEL 的蛋白或多肽分离结果具有极好的重复性

  

  同一样品用OFFGEL进行3次分离,跑SDS-Page验证OFFGEL分离的重现性

  3、3100 OFFGEL的分离结果具有极高的分辨率

  

  3100 OFFGEL的技术特点

  • 基于PI的游离胶 预分馏,根据所用试剂盒可达到pH 0.1C0.6的分辨率

  • 溶液中的分离成分回收,方便了LC/MS分析

  • 两个电源设置允许同时分离两组浓度相差很大的样品

  • 一次可同时分馏多达16个样品

  • OFFGEL(游离胶)或INGEL(传统IEF)两种模式可选

  • 宽范围上样量:50 μg ~ 5 mg

  • 高回收率:蛋白>70%,多肽>80%

  • 开放耗材:多种 IPG-strips可供选择

  • 可进行实时“诊断”:通过观察电流变化判断样本的分离情况

  • 简便、重现性好、容易使用

  • 整合性:可以兼容多个系统完成一系列工作,例如整合MARS, LC/MS, mRP以及生物分析仪等

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