一种在凝胶中快速检测蛋白质的新方法及其机制研究

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实验目的:  本研究利用2’,7’-二氯荧光素染料建立一种快速、灵敏的负染蛋白质检测新技术,并针对2’,7’-二氯荧光素与蛋白质相结合的具体的检测机制展开讨论。  实验方法:  通过查阅文献,了解到荧光素类染料具有结合蛋白质、核酸等生物大分子的特性。我们选择2’,7’-二氯荧光素作为染料检测凝胶中的蛋白质分子,在染色过程中针对染色液的组成、染色时间以及显影液的组成成分等影响因素进行方法学的优化,最终确立一种高灵敏、快速的凝胶中检测蛋白质的新方法。其次,通过混合的六种蛋白质标准样品以及从鼠脑和大肠杆菌菌株中提取的总蛋白质实际样品考察这种方法的稳定性。运用计算机软件模拟牛血清白蛋白与2’,7’-二氯荧光素染料分子结合的情况,从而推断出牛血清白蛋白与2’,7’-二氯荧光素发生结合的具体机制。同时,为了验证该方法的质谱兼容性,我们选取了总量为50 ng左右的4种不同的标准蛋白质进质谱,用2’,7’-二氯荧光素负染方法与锌咪唑负染染色方法进行对比。  实验结果:  通过方法学的优化,我们确立了2’,7’-二氯荧光素的负染方法:在染料浓度为0.3%,碳酸钠的浓度为0.1%和甲醇溶液比例为50%(其余组成为水)的染色液中染色5分钟,显影液由柠檬酸与柠檬酸三钠的缓冲液(pH值为4.0)组成,显影1到2分钟。最后,利用黑色背景观察染色结果。2’,7’-二氯荧光素负染方法具有较好的可重复性、线性范围以及较好的质谱兼容性。在标准蛋白以及从鼠脑和大肠杆菌中提取的总蛋白质样品进行不同方法染色,通过对比发现,2’,7’-二氯荧光素的负染方法的灵敏度可达0.1~0.2 ng,是银染法灵敏度的4倍,是锌咪唑负染方法灵敏度的8倍。通过运用Autodock软件对牛血清白蛋白与2’,7’-二氯荧光素染料分子的结合情况进行模拟,可以发现2’,7’-二氯荧光素与牛血清白蛋白主要是通过氢键、范德华力以及静电力三种不同的作用力结合。  结论:  本文旨在建立一种新型的基于2’,7’-二氯荧光素的快速、灵敏、低毒的凝胶中检测蛋白质的负染方法,它可用于一维凝胶电泳和二维凝胶电泳分离的蛋白质的检测。我们讨论了2’,7’-二氯荧光素能用于检测蛋白质的可能机制,为蛋白质组学研究提供了一种简单方便的新型检测方法。
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