等電聚焦電泳的基本原理和應(yīng)用

等電聚焦電泳的基本原理和應(yīng)用
等電聚焦電泳（isoelectic forcusing electrophoresis IEF）是一種特殊的凝膠電泳方法，但它不利用凝膠的“分子篩”作用，而是在支持介質(zhì)（聚丙烯酰胺凝膠或瓊脂糖凝膠）中放入載體兩性電解質(zhì)（由許多脂肪族的多氨基多羧基的異構(gòu)體和同系物組成）。通以直流電后，即形成從陽極到陰極逐步增加的pH 梯度。當(dāng)帶電的蛋白質(zhì)分子進(jìn)入此體系時(shí)即移動(dòng)并聚焦于相當(dāng)其等電點(diǎn)pH 的位置。為此，本技術(shù)可依等電點(diǎn)的不同將蛋白質(zhì)分子分離。反之，根據(jù)蛋白帶在pH 梯度中的位置可測(cè)得該蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)。
　　等電聚焦電泳分析型等電聚焦電泳和制備型等電聚焦電泳，前者以測(cè)定蛋白質(zhì)的純度和等電點(diǎn)為目的，后者以利用等電聚焦電泳的高分辨率，獲得適量蛋白質(zhì)純品為目的。

應(yīng)用
1蛋白質(zhì)和兩性分子的分離分析及等電點(diǎn)的測(cè)定 
　　等電聚焦技術(shù)除了用來分離制備純化蛋白質(zhì)外，主要用于分析鑒定混合物中的蛋白質(zhì)組分。特別是了解修飾后或分離后的蛋白質(zhì)的純度。由于此技術(shù)具有很高的靈敏度和分辨率，所以用圓盤電泳得到一個(gè)帶的化合物如用此技術(shù)�？梢妿讉�(gè)帶。
　　等電點(diǎn)是蛋白質(zhì)的物理化學(xué)常數(shù)，它表示蛋白質(zhì)的帶電性質(zhì)。等電聚焦的原理就是利用蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)的不同而進(jìn)行蛋白質(zhì)的分離。所以用表面pH 電極或標(biāo)準(zhǔn)等電點(diǎn)蛋白就可方便地測(cè)得蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)校正器| 轉(zhuǎn)換器| 傳送器| 變送器| 傳感器| 記錄儀| 有紙記錄儀| 無紙記錄儀| 。

2在臨床及法醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用
　　等電聚焦已成為臨床診斷中很重要的工具，如糖尿病的一個(gè)明顯的指標(biāo)是血紅蛋白A1C的含量。A1C在成年人的血紅蛋白中只占很小的量，在正常人中濃度為5%～8％。在糠尿病人中濃度則增加到9％～15％。過去用層析的方法，分辨率不夠且操作煩瑣。用等電聚焦可既快而又方便地分辨血紅蛋白的各種組分。此外利用等電聚焦還可檢查異常血紅蛋白的變種。迄今為止已知約有250 種血紅蛋白變種。如用凝膠電泳分析是很困難的。因?yàn)樗鼈兙哂邢嗤�的遷移率。但使用等電聚焦分離可以得到很好的分辨率。用等電聚焦測(cè)定人腦脊髓液中堿性球蛋白的含量，可用于診斷早、中、晚期多發(fā)性硬化神經(jīng)性疾病。血清乳酸脫氫酶的測(cè)定，對(duì)腫瘤研究有一定價(jià)值。此外，等電聚焦還可方便地用于肺氣腫、肝硬變、癌等有關(guān)的α1-抗胰蛋白酶的檢測(cè)。一些蛋白質(zhì)同功酶的測(cè)定對(duì)腫瘤研究給出有用的信息。磷酸葡萄糖變位酶和酸性磷酸酶由于它們的多型性而受到法醫(yī)學(xué)研究的關(guān)注。轉(zhuǎn)鐵蛋白亦是法醫(yī)學(xué)有興趣的研究對(duì)象。
3在農(nóng)藥和食品分析在紅的應(yīng)用
　　在動(dòng)植物和微生物分類、遺傳變異、雜交優(yōu)勢(shì)，培育優(yōu)良品種，觀察生長(zhǎng)發(fā)育情況，以及病蟲害等研究中，等電聚焦正以它特有的靈敏度和分辨率而替代過去所用的其它技術(shù)。它不但對(duì)提高農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量是非常有用的，而且在國(guó)際貿(mào)易中對(duì)品種的鑒別和質(zhì)量的監(jiān)測(cè)是有力的工具。
　　例如對(duì)谷物中水溶性和醇溶性蛋白的分析，對(duì)遺傳變異的研究能提供最明確的信息。使用同功酶譜的方法檢測(cè)酯酶、磷酸酯酶或氨基肽酶等可以了解谷物的質(zhì)量和保存情況。等電聚焦分析是進(jìn)出口食品監(jiān)測(cè)的一個(gè)靈敏和可靠的工具。等電聚焦分析還可用于冷凍食品品種和質(zhì)量的辨別。
4在生化分析類和其它基礎(chǔ)理論研究中的應(yīng)用
　　當(dāng)形態(tài)分類過于困難的時(shí)候，高分辨的等電聚焦是生化分類的有力工具。特別是薄層等電聚焦可在同一塊板上分析幾十個(gè)樣品，可保證在相同條件下比較譜帶。如用蛋白質(zhì)和一些同功酶的等電聚焦譜對(duì)鳥、蜜蜂、棉蛉蟲分類中難以分辨的種屬進(jìn)行了探討，得到了十分可喜的結(jié)果。
　　此外，等電聚焦還在生化領(lǐng)域中許多方面被廣泛地應(yīng)用。如對(duì)細(xì)胞表面和膜蛋白的研究，殺蟲劑機(jī)理的研究，妊娠機(jī)理的研究以及昆蟲生長(zhǎng)發(fā)育中蛋白質(zhì)變化的探討等。