隨著生物質(zhì)譜技術(shù)的快速發(fā)展,蛋白質(zhì)和多肽分析的分辨率、靈敏度、準(zhǔn)確性、鑒定能力大為提高。尤其是Top-down蛋白質(zhì)鑒定方法大量使用后,傳統(tǒng)的一維、二維電泳或液相色譜等樣品制備技術(shù)已經(jīng)不能滿足需要。分析前如何降低樣品的復(fù)雜程度、獲得完整蛋白質(zhì)、富集低豐度蛋白質(zhì)、降低高豐度蛋白質(zhì)對低豐度蛋白質(zhì)的干擾、保留蛋白質(zhì)的各種翻譯后修飾狀態(tài)、提高樣品處理通量等,已成為蛋白質(zhì)樣品制備方法的重要前提。
美國Protein Discovery公司(現(xiàn)已被英國Expedeon公司收購)推出了一套新穎的蛋白質(zhì)分組系統(tǒng)—Gelfree 8100。該系統(tǒng)使用凝膠洗脫液相組分截留電泳技術(shù)(gel-eluted liquid fraction entrapment electrophoresis,GELFrEE),基于蛋白質(zhì)分子量的不同,對完整蛋白質(zhì)進(jìn)行分組,使用移液器在液相中回收蛋白質(zhì)。該系統(tǒng)能在短時間內(nèi)同時處理8個樣品。在3.5kDa—500kDa范圍內(nèi),相對于其它傳統(tǒng)分組方法,具有上樣量大、重現(xiàn)性好、分辨率高、回收率高、分離速度快和操作簡單的優(yōu)點(diǎn)。能增大蛋白質(zhì)組分析的覆蓋范圍,改善后期質(zhì)譜分析的結(jié)果,提高蛋白質(zhì)鑒定結(jié)果的可信度。
Gelfree 8100蛋白質(zhì)分組系統(tǒng)由主機(jī)和8通道電泳槽兩部分構(gòu)成。主機(jī)設(shè)計(jì)緊湊,能為8個獨(dú)立的電泳通道提供電壓。使用觸摸屏,可以設(shè)置電壓、分組數(shù)和使用的通道數(shù)等參數(shù)。運(yùn)行過程中,觸摸屏實(shí)時顯示每個通道電泳狀態(tài)及電壓電流值。電泳槽由五個部分組成,分別是:陰極緩沖液槽、上樣槽、電泳凝膠管、樣品收集槽、陽極緩沖液槽。電泳凝膠管是內(nèi)裝預(yù)制SDS-PAGE膠的玻璃管。緩沖液槽與上樣槽及收集槽之間由一個截留分子量為3.5kDa的膜分隔開。
Gelfree 8100蛋白質(zhì)分組系統(tǒng)的工作原理:
樣品和樣品緩沖液混合后加入到上樣槽內(nèi)。
電泳開始后,蛋白質(zhì)首先在濃縮膠內(nèi)濃縮。
蛋白質(zhì)進(jìn)入分離膠之前被濃縮成一條窄帶。
在分離膠內(nèi),較小的蛋白質(zhì)移動更快,更先從膠內(nèi)進(jìn)入收集槽。
到達(dá)預(yù)設(shè)的收集時間時,電泳暫停,從收集槽中收集第一組分的蛋白質(zhì)。
繼續(xù)電泳,重復(fù)收集操作,直至完成所有組分的收集。
對于不同的蛋白質(zhì)上樣量,優(yōu)化好收集間隔時間,可以最大程度的提高蛋白質(zhì)的回收效率。
Gelfree 8100蛋白質(zhì)分組系統(tǒng)的特點(diǎn):
基于分子量的不同對完整蛋白質(zhì)進(jìn)行分離;
簡化蛋白質(zhì)組成的復(fù)雜程度,縮小復(fù)雜蛋白質(zhì)樣品的動態(tài)范圍,便于使用LC-MS/MS進(jìn)行Bottom-Up蛋白質(zhì)組學(xué)研究;
蛋白質(zhì)回收后保留其完整性,便于進(jìn)行Top-Down蛋白質(zhì)組學(xué)研究,分析翻譯后修飾、蛋白質(zhì)異構(gòu)體、氨基酸衍生物等;
蛋白質(zhì)分離范圍高達(dá)3.5kDa—500kDa;
8個分組通道,滿足高通量樣品處理的要求,每個通道最多可將樣品分為30個組分;
用戶可根據(jù)需要自行設(shè)置蛋白質(zhì)分組程序,分離純化特定的目標(biāo)蛋白;
樣品容量大,每個通道蛋白質(zhì)上樣量最高可達(dá)1mg,是普通一維電泳的5倍以上,有利于富集低豐度蛋白質(zhì);
樣品回收率高,>80%;
結(jié)果高度的重現(xiàn)性,CV<15%;
電泳過程不受蛋白質(zhì)疏水性或等電點(diǎn)的影響;
蛋白質(zhì)樣品在液相中回收,避免了傳統(tǒng)一維、二維電泳后的染色和條帶或點(diǎn)位切割步驟;
蛋白質(zhì)回收后在溶液內(nèi)消化,免去了費(fèi)時的膠內(nèi)消化步驟;
特別適合為LC-MS/MS、MALDI-TOF或免疫印跡等分析方法制備樣品;
電泳槽:
一次性電泳槽包含8個獨(dú)立通道,可同時使用1—8個通道,處理1—8個樣品,未使用的通道可保存供以后使用。