Электрофорез белков

У этого термина существуют и другие значения, см. Электрофорез белков в полиакриламидном геле.

Электрофоре́з белко́в — способ разделения смеси белков на фракции или индивидуальные белки, основанный на движении заряженных белковых макромолекул различного молекулярного веса в стационарном электрическом поле. Электрофорез белков применяют как для анализа компонентов смеси белков, так и для получения гомогенного белка. Наиболее распространенным вариантом электрофоретического анализа белков является электрофорез белков в полиакриламидном геле по Лэммли^{[англ.][2][3]}.

Белки дрожжей, разделённые с помощью электрофореза в полиакриламидном геле, с применением кумасси для окрашивания белковых фракций. В первой дорожке слева — белковый маркер молекулярной массы^[1]

Варианты метода электрофореза белков

Существует множество разновидностей и модификаций данного метода, которые используются (или использовались в определённые периоды развития биохимии и молекулярной биологии) в различных областях^[3]:

• Электрофорез в свободных средах (без поддерживающей среды)
  • Электрофорез с подвижной границей
  • Зональный электрофорез без поддерживающей среды
• Зональный электрофорез в поддерживающей среде с капиллярной структурой
  • Электрофорез белков в крахмальном геле^[4]
  • Электрофорез белков в полиакриламидном геле (ПААГ)^[5]
  • Электрофорез белков в агарозном геле
  • Электрофорез на фильтровальной бумаге
  • Электрофорез белков на ацетат-целлюлозной мембране
  • Электрофорез в колонках и блоках гранулированной поддерживающей среды
• Капиллярный электрофорез

Электрофорез белков подразделяется также на одномерный и двумерный (2D) электрофорез^[6], препаративный и аналитический, а также электрофорез нативных белков^[англ.] и электрофорез в присутствии детергента (в денатурирующих условиях). Разновидностью метода электрофореза являются изоэлектрическое фокусирование и изотахофорез. В случае использования иммунологических методов для выявления разделённых белков говорят про иммуноэлектрофорез.

В зависимости от конструкции электрофоретического аппарата различают горизонтальный и вертикальный электрофорез белков.

История и области применения

После первых экспериментов с электрофорезом, проводившихся в нескольких лабораториях в 1930-е — 1940-е годы, в том числе пионером электрофореза — нобелевским лауреатом Арне Тиселиусом^[7], существенный прогресс в дальнейшем развитии и применении этого метода для разделения белков начался в 1955 году с разработки зонального электрофореза в крахмальном геле, которую осуществил Оливер Смитис, впоследствии также нобелевский лауреат^[4][8]. Метод совершенствовался^[9][10] и получил большое распространение в экспериментальной биохимии и молекулярной биологии.

В 1959 году был предложен метод электрофореза белков в ПААГ^[5], в 1962 году — метод диск-электрофореза^[11], в 1969 году — применение денатурирующих агентов (SDS)^[12]. В 1970 году Лэммли значительно усовершенствовал электрофорез в ПААГ, разделив 28 белковых компонентов бактериофага T4^[2]. В 1975 году появился двумерный (2D) электрофорез^[6].

Электрофорез белков нашёл широкое применение в биологических исследованиях, как фундаментальных^[2][4][13], так и прикладных^{[14][15][16][17][18]}. Ряд вариантов метода используется и поныне; например, 2D-электрофорез является в протеомике одним из методов изучения протеома^[19].

См. также

• Протеом
• Электрофорез
• Электрофорез белков в полиакриламидном геле
• Электрофорез в полиакриламидном геле