JP2003194775A - タンパク質の電気泳動法 - Google Patents
タンパク質の電気泳動法Info
- Publication number
- JP2003194775A JP2003194775A JP2001400640A JP2001400640A JP2003194775A JP 2003194775 A JP2003194775 A JP 2003194775A JP 2001400640 A JP2001400640 A JP 2001400640A JP 2001400640 A JP2001400640 A JP 2001400640A JP 2003194775 A JP2003194775 A JP 2003194775A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrophoresis
- protein
- concentration
- marker
- sample
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/416—Systems
- G01N27/447—Systems using electrophoresis
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82B—NANOSTRUCTURES FORMED BY MANIPULATION OF INDIVIDUAL ATOMS, MOLECULES, OR LIMITED COLLECTIONS OF ATOMS OR MOLECULES AS DISCRETE UNITS; MANUFACTURE OR TREATMENT THEREOF
- B82B1/00—Nanostructures formed by manipulation of individual atoms or molecules, or limited collections of atoms or molecules as discrete units
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07K—PEPTIDES
- C07K1/00—General methods for the preparation of peptides, i.e. processes for the organic chemical preparation of peptides or proteins of any length
- C07K1/14—Extraction; Separation; Purification
- C07K1/24—Extraction; Separation; Purification by electrochemical means
- C07K1/26—Electrophoresis
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N37/00—Details not covered by any other group of this subclass
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Pathology (AREA)
- Immunology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
- Peptides Or Proteins (AREA)
Abstract
ティブな状態でタンパク質を迅速に解析することがで
き、なおかつより高感度な電気泳動法を提供すること。 【解決手段】タンパク質を熱変性処理することなくサイ
ズ分離の電気泳動に供することを特徴とする電気泳動
法。
Description
速、かつ高感度な電気泳動法に関する。
E(ポリアクリルアミドゲル電気泳動)法に基づき、サ
イズ分離され、検出される。これをキャピラリー電気泳
動に応用したものがSDS−CGE(キャピラリーゲル
電気泳動)であり、これをさらにマイクロチップ型電気
泳動に応用した方法として、Protein 200キ
ットを用いたAgilent 2100 Bioana
lyzer(Agilent Technologie
s社製)での解析が挙げられる。タンパク質は、ネイテ
ィブな状態では種々の電荷を有しており、正に荷電した
タンパク質は正電場では移動がおこらないことが考えら
れる。そのため、前記従来法では、通常、全ての被検タ
ンパク質が負電荷を有するように、前処理としてタンパ
ク質の熱変性処理を行う必要がある。熱変性処理は通
常、界面活性剤ドデシル硫酸ナトリウム(SDS)溶液
と2−メルカプトエタノールまたはジチオスレイトール
などの還元剤中でタンパク質を95〜100℃で数分間
加熱することにより達成される。2−メルカプトエタノ
ールまたはジチオスレイトールはS−S結合の切断のた
めに、また、SDSは全てのタンパク質の電荷を負電荷
にするために用いられる。
分析工程が高速化されたとしても、SDS−PAGE法
やSDS−CGE法などの従来法ではこの前処理工程の
時間は短縮されず、操作が煩雑であるという欠点を有し
ている。そのため、より迅速なタンパク質の電気泳動法
が望まれている。さらに、生体試料を解析する場合、試
料中の極めて微量のタンパク質を解析する必要があり、
より高感度な電気泳動法が望まれている。
処理工程を行わずにネイティブな状態でタンパク質を迅
速に解析することができ、なおかつより高感度な電気泳
動法を提供することを目的とする。
[1] タンパク質を熱変性処理することなくサイズ分
離の電気泳動に供することを特徴とする電気泳動法、
[2] 水溶解させたタンパク質を電気泳動に供するこ
とを特徴とする前記[1]記載の電気泳動法、[3]
2つまたはそれ以上の分子量マーカーをタンパク質と共
に電気泳動に供し、該マーカーの少なくとも1つを標準
濃度と比較して低濃度とすることを特徴とする前記
[1]または[2]記載の電気泳動法、[4] 2つま
たはそれ以上の分子量マーカーをタンパク質と共に電気
泳動に供し、該マーカーの1つを被検タンパク質の濃度
の1/10〜10倍の濃度にすることを特徴とする前記
[1]〜[3]いずれか記載の電気泳動法、[5] 電
気泳動の形態が、キャピラリー電気泳動法、マイクロチ
ップ型電気泳動法およびナノチャンネル型電気泳動法か
らなる群より選択されたものである前記[1]〜[4]
いずれか記載の電気泳動法、に関する。
は、タンパク質を熱変性処理することなくサイズ分離を
目的とした電気泳動に供することを1つの大きな特徴と
する。本発明の電気泳動法は、熱変性処理を行わないこ
とにより、電気泳動の分析時間を短縮化することがで
き、操作を簡便化することができるという利点を有す
る。
のアミノ酸がペプチド結合により連結された化合物をい
い、天然由来物、合成物、および短鎖のペプチドをも含
むことを意味する。
タンパク質としては、特に限定されることなく、天然由
来物、合成物およびアミノ酸以外の構成成分を含む核タ
ンパク質、糖タンパク質、リポタンパク質等を解析する
ことができるが水溶性タンパク質に特に好適に使用され
る。測定可能な分子サイズは、マーカーを適宜設定する
ことによりあらゆるサイズのタンパク質が解析可能とな
るが、特に6kDa〜210kDaのタンパク質が好適
に解析されうる。なお、膜結合したタンパク質等は可溶
化後に本発明の電気泳動法に適用されるのが好ましい。
そのための可溶化処理は塩溶液やEDTAなどのキレー
ト剤で超音波等の機械的処理、または界面活性剤での処
理等により達成される。
としては、特に限定されるものではなく、通常のキャピ
ラリーゲル電気泳動またはマイクロチップ型ゲル電気泳
動等においてタンパク質の分子サイズ分離分析用として
使用される、ポリアクリルアミド、ポリアクリルアミド
ゲル、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシメチ
ルプロピルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、
メチルセルロース、β−シクロデキストリン、α−シク
ロデキストリン、γ−シクロデキストリン等の分離用担
体が挙げられ、また、PCT/JP01/04510記
載のβ−1,3グルカン構造を含むカードラン、ラミナ
ランや海藻抽出物等にも適用可能である。分離用担体の
添加剤としては、ドデシル硫酸ナトリウム(SDS)、
Triton X−100、ε−アミノカプロン酸、3
−〔(3−コラミドプロピル)−ジメチルアミノ〕−1
−プロパン、CHAPS、6〜8M尿素、テトラメチル
エチレンジアミン(TEMED)、ヘキシルトリメチル
アンモニウムブロマイド(HTAB)、ドデシルトリメ
チルアンモニウムブロマイド(DTAB)等が挙げられ
る。
グリシンバッファー、トリス−ホウ酸バッファー、トリ
ス−塩酸バッファー、トリス−トリシンバッファー、ト
リス−リン酸二水素ナトリウムバッファー等や、一般に
タンパク質の電気泳動用緩衝液として使用される緩衝液
が挙げられ、市販のタンパク質電気泳動用キット中に提
供されている緩衝液等も使用することができる。前記泳
動用緩衝液は、一般にタンパク質の電気泳動用緩衝液と
して使用される濃度で使用することができる。
ていてもよい。分離用担体を泳動用緩衝液に添加して用
いることにより、操作を簡便にすることができ、解析を
より高速で行うことができる。
およびタンパク質の好適な電気泳動の観点から、2.0
〜9.0が好ましく、6.8〜8.6がより好ましい。
液、またはSDS−トリスホウ酸溶液等に2−メルカプ
トエタノールまたはジチオスレイトールを添加したもの
等を使用することができる。ピーク強度の向上、ピーク
分離度の向上、検出限界の向上、測定精度の向上の観点
から、水が特に好ましい。
liQ水等、タンパク質の電気泳動に通常使用される水
が使用されうるが、MilliQ水が特に好ましい。
場合、ピーク強度の増強、検出限界の向上の観点から、
タンパク質を水溶解させることが好ましい。
測定精度の観点から、0.05〜2000ng/μlが
好ましく、0.1〜2000ng/μlがより好まし
く、0.5〜200ng/μlが特に好ましい。
い形態としては、キャピラリー電気泳動、マイクロチッ
プ型電気泳動、およびナノチャネル型電気泳動が挙げら
れる。
00μm以下のキャピラリー内に泳動用緩衝液を充填
し、一端側に試料を導入した後、両端間に高電圧を印加
して被検タンパク質をキャピラリー内で展開させるもの
である。キャピラリーとしては、フューヌドシリカキャ
ピラリーが通常用いられ、その内壁がコーティングされ
ていないもの、内壁がコーティングされているもの(5
0%フェニルメチルポリシロキサン、ポリエチレングリ
コール、ポリアミン等)が用いられる。また、コーティ
ングなしのものにPEO(ポリエチレンオキサイド)等
で処理したものも用いられる。
の電気泳動法は、具体的には、タンパク質を含む試料を
熱変性させることなく、試料をキャピラリーにインジェ
クトし、タンパク質の分離が可能な泳動電場下にタンパ
ク質を移動させる工程、および泳動電場によりタンパク
質を泳動させる工程を含むプロセスにより行なわれる。
ンパク質の分離が可能な泳動電場下にタンパク質を移動
させる工程は、より具体的には、電圧法、加圧法、落差
法により行われるが、装置の種類や、キャピラリーの太
さ(内径)や長さ等により、電圧や加える圧力の大きさ
およびそれらに供する時間が適宜決められる。さらに、
PCT/JP01/04510記載の方法も適用可能で
ある。
ラリーにおいて、内径、外径、全長、有効長は、特に限
定されるものではなく、通常使用されるサイズのものが
使用されうる。有効長に関して、高速での解析を可能に
する観点から、短い有効長のキャピラリーを用いること
ができる。ここで、キャピラリーの有効長とは、試料注
入口から検出部までの距離をいう。
は、良好な分離能を得、移動時間を短縮する観点から、
好ましくは、20V/cm〜10kV/cmであり、よ
り好ましくは、50V/cm〜5kV/cmであり、特
に好ましくは100V/cm〜1kV/cmであること
が望ましい。
ーディングチャネルと、該ローディングチャネルに交差
する分離用チャネルとを備え、かつ該ローディングチャ
ネルの一端に試料リザーバーが配置され、該ローディン
グチャネルの他端にアウトレットが配置されたマイクロ
チップが用いられる。
発明の電気泳動法は、具体的には、タンパク質を含む試
料を熱変性させることなく、試料リザーバーに試料を供
する工程、該試料リザーバー中の試料を分離用チャネル
に導入する工程、および分離用チャネルにおいて試料を
泳動させる工程を含むプロセスにより行なわれる。
り具体的には、ローディングチャネルの一端の試料リザ
ーバーと他端のアウトレットに電圧をかけることにより
達成される。電圧の強さは装置により異なるが、SV1
100(日立電子社製)の場合、50〜800V、通常
300Vの電圧がかけられる。これにより試料がローデ
ィングチャネルと分離用チャネルの交差部に供される。
一方、PCT/JP01/04510記載の方法も適用
可能である。
に導入する工程は、より具体的には、ローディングチャ
ネルの一端の試料リザーバーとその他端のアウトレット
にスクイージング電圧をかけ、余分な試料を試料リザー
バーとその他端のアウトレット側に排出する工程および
分離用チャネルのアウトレット側と、その反対側に分離
電圧をかける工程が同時に達成される。電圧の強さは装
置により適宜選択されるが、SV1100(日立電子社
製)の場合、前者は130V前後、後者は700〜90
0Vで達成される。一方、PCT/JP01/0451
0記載の方法も適用可能である。
石英ガラス、ホウケイ酸ガラス、ソーダガラス、ポリメ
チルメタクリレート、ポリカーボネート、ジメチルシロ
キサンなどが挙げられる。なかでも、試料の吸着が少な
く、チップ加工が容易である観点から、ガラス、または
ポリメチルメタクリレートが望ましい。また、キャピラ
リーと同様に内壁を加工処理したものも用いられる。
イクロチップの大きさは、例えば、縦10〜120m
m、横10〜120mm、厚さ500〜5000μmで
ある。
ネルおよび分離用チャネルのそれぞれの形状は特に限定
されるものではない。なお、前記チャネルが一枚のチッ
プ上に3〜96本設置された、同時に多チャネルを解析
することができるチップを使用することもできる。多チ
ャネルの並べ方は、並行、放射線状、円形状等がある
が、その形状は特に限定されるものではない。
きさ、使用目的などにより適宜設定されうる。具体的に
は、チャネルの幅は、十分な解析感度を得る観点から、
0.1μm以上、好ましくは10μm以上であり、十分
な解析精度を得る観点から、100μm以下、好ましく
は50μm以下であることが望ましい。また、前記チャ
ネルの深さは、マイクロチップの大きさ、使用目的など
により適宜設定されうる。具体的には、十分な解析感度
を得る観点から、0.1μm以上、好ましくは10μm
以上であり、十分な解析精度を得る観点から、100μ
m以下、好ましくは50μm以下であることが望まし
い。さらに、前記分離用チャネルの長さは、マイクロチ
ップの大きさ、解析対象の化合物に応じて適宜選択する
ことができるが、有効長を、より長くすることが望まし
い。有効長は、チャネル交差部から、高分子化合物の検
出点(分離用チャネル上に配置)までの距離をいう。十
分な分離能を得る観点から、0.1mm以上、好ましく
は10mm以上であり、高速分離の観点から、100m
m以下、好ましくは50mm以下であることが望まし
い。
容量に応じて適宜設定することができる。具体的には、
試料導入のハンドリングおよび電極の太さの観点から、
直径0.05mm以上、好ましくは3mm以下であるこ
とが望ましい。
場は、良好な分離能を得、移動時間を短縮する観点か
ら、20V/cm〜50kV/cmであり、好ましく
は、50V/cm〜20kV/cmであり、より好まし
くは100V/cm〜10kV/cmであることが望ま
しい。
ーサイズ、1nm〜1μm、好ましくは10〜500n
m、より好ましくは50〜100nmのチャネル幅から
なる流路が形成されたチップを用いて行なわれる電気泳
動をいう。これには上記記載のナノサイズの構造体がマ
イクロメーターサイズのチャネルに形成されているもの
を含む。ナノサイズの構造体の形状は、特に限定される
ことなく、例えば、四角、丸、三角等のものが使用され
得、構造体の設置間隔も特に限定されない。これらが形
成されたナノチャネルチップが用いられる。キャピラリ
ー電気泳動の場合と同様に同時に多チャネル解析可能な
チップも含まれる。
は、サイズがナノメーターという特徴をもつチャネルの
形状が曲率を曲げたもの、蛇行状、ジグザグ状またはそ
れらの組み合わせ等、様々な設計が可能である。このこ
とにより、微小スケール内に多くのチャネルを形成でき
る。また、このことにより一度に多数のサンプルを処理
することができ、ハイスループット化が可能である。ま
たナノサイズの構造体がマイクロメーターサイズのチャ
ネルに形成される場合、その形状を自在に変えることが
でき、その設置間隔も自在に変えられるという利点をも
つ。同時に多チャネルの測定が可能である。
ロチップ型電気泳動と同様にローディングチャネル、該
ローディングチャネルに交差する分離用チャネル、該ロ
ーディングチャネルの一端に試料リザーバー、該ローデ
ィングチャネルの他端にアウトレットが配置されたもの
を含むが、形状は特に限定されるものではない。
チャネルチップの材質としては、マイクロチップと同様
のものが用いられる。例えば、石英ガラス、ホウケイ酸
ガラス、ソーダガラス、ポリメチルメタクリレート、ポ
リカーボネート、ジメチルシロキサンなどが挙げられ
る。
ネルチップの大きさはマイクロチップと同様のものが適
用される。例えば縦10〜120mm、横10〜120
mm、厚さ500〜5000μmである。ナノチャネル
チップのチャネルの深さ、チャネルの長さ、リザーバー
の大きさ等はマイクロチップに準ずる。
は、分子量マーカーをタンパク質試料と共に電気泳動に
供することができる。分子量マーカーとしては、Agi
lent Technologies No.5065
−4430の分子サイズ6kDa、分子サイズ210k
DaのMyosin、HMW、LMWマーカーキット
(Amersham Pharmacia Biote
ch社)等のタンパク質の電気泳動に通常使用される市
販の分子量マーカーや、市販の分子量および濃度既知の
標準試料のタンパク質や生体試料から精製および/また
は定量したタンパク質を含む分子量マーカーを用いるこ
とができる。これらの分子量マーカーは組み合わせて使
用することもできる。
子量マーカーとして、被検タンパク質に対して測定可能
な範囲内で低分子量側および高分子量側になるような2
つの分子量マーカーを用いることもできる。これによ
り、より良好な移動時間の調整と定量が達成されうる。
本明細書中では、低分子量側の分子量マーカーを「Lo
werマーカー」とよび、高分子量側の分子量マーカー
を「Upperマーカー」とよぶ。
子サイズ6kDaのAgilentTechnolog
ies No.5065−4430が挙げられる。Up
perマーカーとしては、例えば、分子サイズ210k
DaのMyosinが挙げられる。
owerマーカーおよびUpperマーカーに他の分子
量マーカーを組み合わせて使用することもできる。
ク質の電気泳動で一般に使用される量で使用されうる。
装置の種類、その装置における検出限界、検出感度、測
定精度等に応じて製造業者または一般的なプロトコルに
より推奨される試料溶液中の分子量マーカーの濃度を本
明細書中ではタンパク質の電気泳動に通常使用される濃
度として、「標準濃度」とよぶ。例えば、Agilen
t2100 Bioanalyzer(Agilent
Technologies社製)においては、被検濃
度、検出感度、測定精度の観点から、試料溶液中74n
g/ml前後が特に好ましく、この濃度が標準濃度とな
る。
以上の分子量マーカーを使用する場合、少なくとも1つ
の分子量マーカーを標準濃度と比べて低濃度、好ましく
は標準濃度の1/30〜1/2、より好ましくは1/1
5〜1/3、特に好ましくは1/10〜2/7の濃度で
使用することにより、分析対象のタンパク質の検出感度
を向上することができる。これは、低濃度領域の目盛り
を拡大することにより、検出感度が検出精度を上回るた
めである。さらに希釈マーカーを用いることにより既製
マーカー溶液中のイオンを希釈することができる。一
方、泳動中のイオン強度が低いほど感度は高いため、最
終的に感度を上昇させることができる。
よび/またはUpperマーカー標準濃度と比べて低濃
度にして使用することもできる。Lowerマーカーを
標準濃度と比べて低濃度で使用する場合には、好ましく
は標準濃度の1/30〜1/2の濃度、より好ましくは
1/15〜1/3の濃度、特に好ましくは1/10〜2
/7の濃度で、一方、Upperマーカーを標準濃度と
比べて低濃度で使用する場合には、好ましくは標準濃度
の1/20〜2/3の濃度、より好ましくは1/15〜
1/3の濃度、特に好ましくは1/10〜2/7の濃度
で使用することにより、分析対象のタンパク質の検出感
度を向上することができる。また、Lowerマーカー
および/またはUpperマーカーをそれぞれの標準濃
度よりも低濃度で使用し、さらに他のマーカーを組み合
わせて使用することもできる。
は、2以上のマーカーを使用する場合、その内の1つ
を、測定試料における被検タンパク質の濃度と実質的に
同等もしくは近似した濃度にすることにより、被検タン
パク質の検出感度を向上することができる。これは、被
検タンパク質と実質的に同等もしくは近似した濃度に分
子量マーカーの濃度が設定されること、およびマーカー
の目盛に近い位置で測定が行なわれることにより、精度
よく測定することができるためである。被検タンパク質
の濃度と実質的に同等もしくは近似した濃度とは、具体
的には、測定試料における被検タンパク質の濃度の、好
ましくは1/10〜10倍、より好ましくは1/5〜5
倍、特に好ましくは1/2〜2倍である。
たはUpperマーカーをさらに組み合わせて使用する
こともできる。また、LowerマーカーまたはUpp
erマーカーを被検タンパク質の濃度と同等もしくは近
似した濃度にして使用することもできる。また、被検タ
ンパク質と同等もしくは近似した濃度でLowerマー
カーまたはUpperマーカーを使用し、さらに他の分
子量マーカーを組み合わせて使用することもできる。
ては、例えば、UV波長光による吸収、蛍光、レーザ
ー、ランプ、LEDなどによる検出、電気化学的検出、
化学発光検出などが挙げられる。具体的には、タンパク
質またはペプチドの場合、200nmにおける吸収を測
定すること;SYPRO Orangeとタンパク質ま
たはペプチドとを反応させ、460〜550nmで励起
させ、550〜650nmで蛍光を測定すること、ある
いはタンパク質と蛍光マーカー(AgilentTec
hnologies No.5065−4430)と反
応させ、630〜650nmで励起させ、670〜70
0nmで蛍光を測定すること、および電気化学的測定、
化学発光測定などにより、タンパク質またはペプチドを
検出することができる。
ば、キャピラリーのアウトレットに、UV波長光を発し
うる装置と該UV波長光の検出器とを設置してもよく、
あるいは蛍光波長を発しうる装置と該蛍光波長を検出可
能な検出器とを設置してもよい。
えば、分離用チャネル上に配置された検出点にUV波長
光の検出器を設置してもよく、あるいは、蛍光波長を発
しうる装置と該蛍光波長を検出可能な検出器とを設置し
てもよい。また同時に多チャネルを検出可能である。
クロチップ型電気泳動の場合と同じ検出器、検出方法が
適用される。さらにナノチャネル型電気泳動において
は、同時多チャネル検出の際、マイクロチップ型電気泳
動の場合よりも多数のサンプルを同時に検出可能であ
る。
酸などの同定を行う場合には、UV吸収、分子量マーカ
ー、標品との移動時間の比較、マススペクトルの解析な
どにより行うことができる。
ilent Technologies社のマイクロチ
ップ型電気泳動装置Agilent2100 Bioa
nalyzerおよび同社のProtein200 K
itを用いて行なった。従来法は、Agilent T
echnologies推奨のプロトコールにより行な
った。具体的には以下の1〜7の工程を含む。 1.3μlのUpperマーカーに90μlの変成処理
用緩衝液と3μlの100mMのジチオスレイトールを
加え、ボルテックスにより5秒間混合する。 2.Lowerマーカー15μlの原液をとり、1.0
mlのmilliQ水と混合する。 3.3μlのラダー液およびそれと別に上記1.で作成
した変成処理用緩衝液の混合物2μlと4μlの被検タ
ンパク質サンプルを入れてボルテックスで混合し、10
00×gで5秒間遠心する。 4.上記3のサンプルを100℃で5分間加熱する。 5.加熱終了後1〜2分間放冷する。 6.加熱・放冷処理後のラダー液および被検タンパク質
液に上記2.で調製したLowerマーカー液を84μ
lずつ加えて混合する。 7.上記6の調製物を各6μlずつ被検サンプルとして
電気泳動に供する。
は、従来法との比較のために、上記Agilent T
echnologies推奨のプロトコールを基にし
て、各実施例に記載の変更点を加えてタンパク質の電気
泳動を行った。
kDaのAgilent Technologies
No.5065−4430を使用し、Upperマーカ
ーとして、分子サイズ210kDaのミオシンを使用し
た。
行なうための分子量既知の標準サンプルであり、以下の
ものが各々74ng/mlで含まれる:リゾチーム(1
4.3kDa)、β−ラクトグロブリン(18.4kD
a)、carbonic anhydrase(29.
0kDa)、オボアルブミン(43.0kDa)、血清
アルブミン(68.0kDa)、ホスホリラーゼB(9
7.4kDa)、ミオシン(210kDa)。
変性処理)を行なった後にマイクロチップ型電気泳動を
行なった場合のエレクトロフェログラムであり、図1E
〜Mは熱変性処理を行なわない場合である。タンパク質
として1μg/μlのウシ血清アルブミン(BSA)
(SIGMA)を用いた。
werマーカー由来のもの、40s付近の1本のピーク
はUpperマーカー由来のものである。BSAのピー
クは25s〜30sのものである。
echnologies推奨の方法)による結果を図1
Aに示す。これに対し、図1Bは熱変性処理の際、ジチ
オスレイトールを添加しないものである。また図1Cは
熱変性処理の際、サンプルバッファー(Agilent
Technologiesのキット内のもの、SDS
含有の緩衝液と考えられる)の代わりにSDSなしの脱
イオン水(ICN Biomedicals,Inc.
社製)を用いたものであり、図1Dは、脱イオン水を用
い、ジチオスレイトールを添加しない系である。
り、強度低下が認められた。これに対し、熱変性処理な
しの場合で規定のサンプルバッファーとジチオスレイト
ールを添加したものは、強度が図1より向上した(図1
E)。これはジチオスレイトールに因らなかった(図1
F)。
ーの代わりに脱イオン水にタンパク質を溶解させ、ジチ
オスレイトールを添加したものは劇的な強度増加を示し
た(図1G)。これはジチオスレイトールなしでも同様
であった(図1H)。これらは、Upperマーカーを
2倍濃度にして用いた場合も、全く同様であった(図1
L)。また、熱変性処理なしで脱イオン水を用いた系の
強度の再現性は良好であった(図1M)。
ず、タンパク質をバッファーではなく水溶解した場合、
スペクトル強度を8〜10倍向上することができた。
来法)となし (実施例1E記載)で比較したものであ
る。図2A〜Jは熱変性処理ありのもの、図2K〜Sは
熱変性処理なしで、実施例1記載の水を用い、ジチオス
レイトールなしのものである。被検タンパク質であるB
SAの濃度は、図2A、K:5μg/μl,B,L:2
μg/μl,C,M:1μg/μl,D,N:0.5μ
g/μl,E:0.2μg/μl,F,O:0.1μg
/μl,G,P:0.05μg/μl,H,Q:0.0
2μg/μl,I,R:0.01μg/μl,J,S:
0.005μg/μlである。
系では検出限界が0.05μg/μlであるのに対し、
本発明の方法(反応なし)は0.005μg/μlあ
り、10倍の感度上昇が認められた。
理あり(従来法)の再現性を調べたものである。被検タ
ンパク質であるBSAの濃度は、図3A〜A’’’は5
μg/μl,B〜B’’’:2μg/μl,C〜
C’’’:1μg/μl,D〜D’’’:0.5μg/
μl,E〜E’’’:0.2μg/μl,F〜
F’’’:0.1μg/μl,G〜G’’’:0.05
μg/μl,H〜H’’’:0.02μg/μl,I〜
I’’’:0.01μg/μl,J〜J’’’:0.0
05μg/μlである。
系の再現性は高く、検出限界が0.05〜0.02μg
/μlであることがわかった。
理なし(実施例1E記載の水を用い、ジチオスレイトー
ルなしのもの)の再現性を調べたものである。図4A〜
A’’’はBSA5μg/μl,B〜B’’’:2μg
/μl,C〜C’’’:1μg/μl,D〜D’’’:
0.5μg/μl,F〜F’’’:0.1μg/μl,
G〜G’’’:0.05μg/μl,H〜H’’’:
0.02μg/μl,I,I’,I’’:0.01μg
/μl,J〜J’’’:0.005μg/μlである。
は再現性が高く、検出限界が0.01〜0.005μg
/μlであることがわかった。
記載の本発明の方法の水を用い、ジチオスレイトールな
しのものにさらに、LowerマーカーまたはUppe
rマーカーのいずれか一方のマーカーを標準濃度と比べ
て低濃度で用いた方法である。図5Aは0.01μg/
μl BSAで通常のLowerマーカー濃度B:0.
005μg/μl BSAでLowerマーカー濃度を
従来の1/2で用いたもの、C:0.001μg/μl
BSAで、Lowerマーカー濃度1/2にさらにU
pperマーカー濃度を従来の1/10で用いたもので
ある。
の1/4に対し、被検タンパク質と同濃度のインシュリ
ン(ウシ膵臓由来,SIGMA)をLowerマーカー
としてさらに加えたものである。D:0.5μg/μ
l,E:0.05μg/μl,F:0.01μg/μ
l,G:0.005μg/μl,H:0.001μg/
μl,I:0.0005μg/μl,J:0.0001
μg/μlである。この方法により、BSAの検出限界
が0.0005μg/μlまで可能となった。
調べた。図6A−Jは従来法(熱変性処理あり)による
ミオグロビン(ウマ骨格筋由来,SIGMA)である。
図6B’、E’、H’、I’は同様の再現性をみたもの
である。図6K−Oは従来法によるトリプシン(I型、
ウシ膵臓由来,SIGMA)である。それぞれの濃度は
A,K:5μg/μl,B,B’:2μg/μl,C:
1μg/μl,D,L:0.5μg/μl,E,E’:
0.2μg/μl,F:0.1μg/μl,M:0.0
5μg/μl,H,H’,N:0.02μg/μl,
I,I’,O:0.01μg/μl,J:0.005μ
g/μlである。この方法により、ミオグロビン、トリ
プシンの検出限界はいずれも0.05〜0.02μg/
μlである。これは、BSAの場合と一致した。
系における従来法と、Lowerマーカーとして、被検
タンパク質と実質的に同等もしくは近似した量のマーカ
ー(ここでは便宜上、可変濃度マーカーとよぶ)を用い
たものとの比較を行なった。
よるミオグロビンである。図7A’〜I’は熱変性処理
ありであるが可変濃度マーカーを用いている。図7J−
Rは従来法(熱変性処理あり)によるBSAである。図
7J’−R’は熱変性処理ありであるが可変濃度マーカ
ーを用いている。それぞれ、可変濃度マーカーとしてイ
ンスリンを用いた。それぞれの可変マーカーの濃度は
A,A’,J,J’:2μg/μl,B,B,K:1μ
g/μl,C,C’,L,L’:0.5μg/μl,
D,D’,M,M’:0.2μg/μl,E,E’,
N:0.1μg/μl,F,F’,O,O’:0.05
μg/μl,G,G’,P,P’:0.02μg/μ
l,H,H’,Q,Q’:0.01μg/μl,I,
I’,R’:0.005μg/μlである。
0.05μg/μlであるのに対し、可変濃度マーカー
を用いた場合には0.02μg/μlとなったが、反応
なしの実施例6の系と比べて劇的な向上ではなかった。
しかしながら、反応ありの場合でも可変濃度マーカーの
効果があることがわかった。
行わずにネイティブな状態でタンパク質を迅速に解析す
ることができ、なおかつより高感度な電気泳動法が提供
される。
泳動条件を検討した結果を示す図である。
泳動条件を検討した結果を示す図である。
泳動条件を検討した結果を示す図である。
泳動条件を検討した結果を示す図である。
泳動条件を検討した結果を示す図である。
泳動条件を検討した結果を示す図である。
泳動条件を検討した結果を示す図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 タンパク質を熱変性処理することなくサ
イズ分離の電気泳動に供することを特徴とする電気泳動
法。 - 【請求項2】 水溶解させたタンパク質を電気泳動に供
することを特徴とする請求項1記載の電気泳動法。 - 【請求項3】 2つまたはそれ以上の分子量マーカーを
タンパク質と共に電気泳動に供し、該マーカーの少なく
とも1つを標準濃度と比較して低濃度とすることを特徴
とする請求項1または2記載の電気泳動法。 - 【請求項4】 2つまたはそれ以上の分子量マーカーを
タンパク質と共に電気泳動に供し、該マーカーの1つを
被検タンパク質の濃度の1/10〜10倍の濃度にする
ことを特徴とする請求項1〜3いずれか記載の電気泳動
法。 - 【請求項5】 電気泳動の形態が、キャピラリー電気泳
動法、マイクロチップ型電気泳動法およびナノチャンネ
ル型電気泳動法からなる群より選択されたものである請
求項1〜4いずれか記載の電気泳動法。
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001400640A JP2003194775A (ja) | 2001-12-28 | 2001-12-28 | タンパク質の電気泳動法 |
US10/500,075 US7708870B2 (en) | 2001-12-28 | 2002-12-25 | Method of electrophoresing protein |
CNB028262697A CN100392390C (zh) | 2001-12-28 | 2002-12-25 | 蛋白质的电泳方法 |
PCT/JP2002/013491 WO2003058229A1 (fr) | 2001-12-28 | 2002-12-25 | Procede d'electrophorese de proteines |
CA2471026A CA2471026C (en) | 2001-12-28 | 2002-12-25 | Method of electrophoresing protein |
KR1020047010231A KR100647054B1 (ko) | 2001-12-28 | 2002-12-25 | 단백질의 전기영동법 |
EP02791981A EP1460419A1 (en) | 2001-12-28 | 2002-12-25 | Method of electrophoresing protein |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001400640A JP2003194775A (ja) | 2001-12-28 | 2001-12-28 | タンパク質の電気泳動法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003194775A true JP2003194775A (ja) | 2003-07-09 |
Family
ID=19189644
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001400640A Pending JP2003194775A (ja) | 2001-12-28 | 2001-12-28 | タンパク質の電気泳動法 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7708870B2 (ja) |
EP (1) | EP1460419A1 (ja) |
JP (1) | JP2003194775A (ja) |
KR (1) | KR100647054B1 (ja) |
CN (1) | CN100392390C (ja) |
CA (1) | CA2471026C (ja) |
WO (1) | WO2003058229A1 (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005326407A (ja) * | 2004-05-10 | 2005-11-24 | Sebia | キャピラリー電気泳動によりタンパク質を分離する改良方法とキャピラリー電気泳動用バッファー組成物 |
JP2007500343A (ja) * | 2003-07-29 | 2007-01-11 | ゾルファイ ファーマスーティカルズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | パンクレアチン及び比較可能な組成物のための分析法 |
CN101477079A (zh) * | 2009-01-06 | 2009-07-08 | 中国农业大学 | 乳清蛋白的活性凝胶电泳方法 |
JP2010523976A (ja) * | 2007-04-04 | 2010-07-15 | ネットワーク・バイオシステムズ・インコーポレーテッド | プラスチック製マイクロ流体分離および検出プラットフォーム |
JP2011515699A (ja) * | 2008-03-26 | 2011-05-19 | 和光純薬工業株式会社 | チャンネルへ適用するための水溶液及び適用方法 |
JP2018523115A (ja) * | 2015-07-01 | 2018-08-16 | ジーイー・ヘルスケア・バイオサイエンス・アクチボラグ | 生体分子のサイズを決定するための方法 |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101339159B (zh) * | 2008-08-28 | 2012-05-02 | 内蒙古蒙牛乳业(集团)股份有限公司 | 一种乳中α-酪蛋白含量的检测方法 |
CN101339158B (zh) * | 2008-08-28 | 2012-05-02 | 内蒙古蒙牛乳业(集团)股份有限公司 | 一种乳中β-酪蛋白含量的检测方法 |
KR101744339B1 (ko) | 2010-05-03 | 2017-06-08 | 삼성전자주식회사 | 타겟 생체분자의 분리요소를 포함하는 표면탄성파 센서 디바이스 |
CN105203368B (zh) * | 2014-06-26 | 2018-11-13 | 北京爱普拜生物技术有限公司 | 5-氟胞嘧啶作为蛋白质染色剂的用途 |
KR101996722B1 (ko) | 2017-07-07 | 2019-07-04 | 재단법인대구경북과학기술원 | 다채널 박막전극을 이용한 전기적 생체분자 이동방법 |
WO2021030427A2 (en) * | 2019-08-12 | 2021-02-18 | Yale University | Intragel well sample loading system |
CN113621093A (zh) * | 2021-08-18 | 2021-11-09 | 武汉大学 | 一种电泳脱除壳聚糖中蛋白质的方法 |
CN113848102A (zh) * | 2021-09-27 | 2021-12-28 | 深圳市心月生物科技有限公司 | 一种甲基***提取液及其制备方法 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3901870A (en) * | 1974-03-12 | 1975-08-26 | Behringwerke Ag | Derivative of alpha' 1'-fetospecific serum protein and process for its manufacture |
US6187549B1 (en) | 1988-03-21 | 2001-02-13 | Cytra Corporation | Protein as a diagnostic of cancer |
WO1996021862A1 (en) * | 1995-01-10 | 1996-07-18 | Schepens Eye Research Institute | A-protein as a diagnostic of cancer |
US5173164A (en) | 1990-09-11 | 1992-12-22 | Bioseparations, Inc. | Multi-modality electrical separator apparatus and method |
JPH06230002A (ja) | 1993-02-01 | 1994-08-19 | Hitachi Ltd | 金属イオンの濃縮定量方法 |
US5693291A (en) * | 1995-08-28 | 1997-12-02 | Boehringer Mannheim Gmbh | Reagents kit for the quantitative analysis of proteins or/and peptides |
ATE452337T1 (de) * | 1998-06-19 | 2010-01-15 | Ge Healthcare Bio Sciences Ab | Verfahren für die quantitative freisetzung von natürlichen oder rekombinanten proteinen, polypeptiden oder peptiden |
AU2001284853A1 (en) * | 2000-08-11 | 2002-02-25 | Invitrogen Corporation | Highly homogeneous molecular markers for electrophoresis |
WO2002097421A1 (fr) | 2001-05-29 | 2002-12-05 | Japan Science And Technology Agency | Procedes d'electrophorese |
-
2001
- 2001-12-28 JP JP2001400640A patent/JP2003194775A/ja active Pending
-
2002
- 2002-12-25 CA CA2471026A patent/CA2471026C/en not_active Expired - Fee Related
- 2002-12-25 EP EP02791981A patent/EP1460419A1/en not_active Withdrawn
- 2002-12-25 CN CNB028262697A patent/CN100392390C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2002-12-25 US US10/500,075 patent/US7708870B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2002-12-25 WO PCT/JP2002/013491 patent/WO2003058229A1/ja active Application Filing
- 2002-12-25 KR KR1020047010231A patent/KR100647054B1/ko not_active IP Right Cessation
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007500343A (ja) * | 2003-07-29 | 2007-01-11 | ゾルファイ ファーマスーティカルズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | パンクレアチン及び比較可能な組成物のための分析法 |
JP4891766B2 (ja) * | 2003-07-29 | 2012-03-07 | ゾルファイ ファーマスーティカルズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | パンクレアチン及び比較可能な組成物のための分析法 |
JP2005326407A (ja) * | 2004-05-10 | 2005-11-24 | Sebia | キャピラリー電気泳動によりタンパク質を分離する改良方法とキャピラリー電気泳動用バッファー組成物 |
JP4693484B2 (ja) * | 2004-05-10 | 2011-06-01 | セビア | キャピラリー電気泳動によりタンパク質を分離する改良方法とキャピラリー電気泳動用バッファー組成物 |
JP2010523976A (ja) * | 2007-04-04 | 2010-07-15 | ネットワーク・バイオシステムズ・インコーポレーテッド | プラスチック製マイクロ流体分離および検出プラットフォーム |
US8858770B2 (en) | 2007-04-04 | 2014-10-14 | Netbio, Inc. | Plastic microfluidic separation and detection platforms |
US8961765B2 (en) | 2007-04-04 | 2015-02-24 | Netbio, Inc. | Plastic microfluidic separation and detection platforms |
US9994895B2 (en) | 2007-04-04 | 2018-06-12 | Ande Corporation | Plastic microfluidic separation and detection platforms |
US11052398B2 (en) | 2007-04-04 | 2021-07-06 | Ande Corporation | Plastic microfluidic separation and detection platforms |
JP2011515699A (ja) * | 2008-03-26 | 2011-05-19 | 和光純薬工業株式会社 | チャンネルへ適用するための水溶液及び適用方法 |
CN101477079A (zh) * | 2009-01-06 | 2009-07-08 | 中国农业大学 | 乳清蛋白的活性凝胶电泳方法 |
JP2018523115A (ja) * | 2015-07-01 | 2018-08-16 | ジーイー・ヘルスケア・バイオサイエンス・アクチボラグ | 生体分子のサイズを決定するための方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2003058229A1 (fr) | 2003-07-17 |
KR100647054B1 (ko) | 2006-11-23 |
CA2471026A1 (en) | 2003-07-17 |
US20050016850A1 (en) | 2005-01-27 |
KR20040068364A (ko) | 2004-07-30 |
CA2471026C (en) | 2010-12-14 |
CN1608202A (zh) | 2005-04-20 |
US7708870B2 (en) | 2010-05-04 |
CN100392390C (zh) | 2008-06-04 |
EP1460419A1 (en) | 2004-09-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Hu et al. | Capillary sodium dodecyl sulfate‐DALT electrophoresis of proteins in a single human cancer cell | |
US8097472B2 (en) | System and method for the separation of analytes | |
Zhu et al. | Protein separation by capillary gel electrophoresis: a review | |
US9182371B2 (en) | Microscale western blot | |
Shimura et al. | Affinity capillary electrophoresis: a sensitive tool for the study of molecular interactions and its use in microscale analyses | |
Xu et al. | Sub-second isoelectric focusing in free flow using a microfluidic device | |
AU758309B2 (en) | Methods, devices and systems for characterizing proteins | |
JP2003194775A (ja) | タンパク質の電気泳動法 | |
EP1744155B1 (en) | Peak identification method for capillary electrophoresis | |
JPH06506779A (ja) | 動的架橋組成物を含む毛管カラムおよびその使用方法 | |
JPH08220069A (ja) | 低導電率緩衝液中での電気泳動方法 | |
Lee et al. | Free solution capillary electrophoresis of proteins using untreated fused-silica capillaries | |
Crehan et al. | Size-selective capillary electrophoresis (SSCE) separation of DNA fragments | |
Guttman et al. | Capillary sodium dodecyl sulfate gel electrophoresis of proteins II. On the Ferguson method in polyethylene oxide gels | |
Roman et al. | Micellar electrokinetic chromatography of fluorescently labeled proteins on poly (dimethylsiloxane)‐based microchips | |
Luo et al. | High-throughput protein analysis by multiplexed sodium dodecyl sulfate capillary gel electrophoresis with UV absorption detection | |
US7837848B2 (en) | Bidimensional separation by means of capillary electrophoresis carried out in a single capillary | |
Poitevin et al. | Evaluation of microchip material and surface treatment options for IEF of allergenic milk proteins on microchips | |
Belenkii et al. | Modified capillary electrophoresis system for peptide, protein and double-stranded DNA analysis | |
Jenkins | Clinical applications of capillary electrophoresis: Status at the new millennium | |
JP4452890B2 (ja) | 生体関連物質の銀染色方法 | |
Heegaard et al. | Analysis of proteins in solution using affinity capillary electrophoresis | |
Changa et al. | Advanced capillary and microchip electrophoretic techniques for proteomics | |
JP2004150899A (ja) | 二次元電気泳動法 | |
Guttman et al. | Rapid analysis of covalently and non-covalently fluorophore-labeled proteins using ultra-thin-layer sodium dodecylsulfate gel electrophoresis |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20031031 |
|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20040129 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040412 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040927 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060811 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20061219 |