二维电泳常见问题及其解答

二维电泳即双向电泳，是蛋白质分析常用的技术手段。第一向等电聚焦电泳：根据蛋白的等电点分离蛋白质;第二向SDS-PAGE电泳：根据蛋白分子 量的大小分离蛋白质。本文总结了二维电泳中常见的14个问题及其解答。

1. 重泡胀后的胶可以不用转移到另一个电泳槽 ，直接跑 2D 的一向吗?

一般情况下是可以的。但当上样量特别大时，可能会有一部分蛋白质没有被胶条吸收，这样跑完 1D 和 2D 胶后，会有很多横向条纹。所以在这种情况下，最好在重泡胀后，将胶条转移到另外一个电泳漕中进行电泳。

2. 为什么我在等电聚焦前加的矿物油在聚焦后会减少，暴露出了胶条的背面?

这是因为 BioRad 的电泳槽有个盖子。为了固定电泳槽中的胶条，这个盖子上设计了对应的突起，以便压住胶条。由于虹吸作用，这个突起会导引矿物油到相邻的空电泳槽，从而降低有胶条的电泳槽中的矿物油液面。如果由此把胶条暴露在空气中，那对等电聚焦的影响将是毁灭性的。为了防止这个现象的发生，可以在相邻的空电泳槽里，也加入适量( 80 %满)的矿物油。

3. 跑第一向时，为什么要设定一个电流的最大值电压(50 μ A/ 胶)?

电流的平方和功率成正比。电流增大，功率增大，放出的热量也随之增大，就会导致胶条的温度增加。当温度超过 30 摄氏度时，缓冲液里的尿素就容易解离，产生一些极性分子，从而对等电聚焦产生影响。

4. 跑第一向时，为什么刚开始的电压比较低，而后逐渐增高?

刚开始时，体系内的带电小分子 比较多(比如无机盐和双极性分子)。所以在这个阶段，电流主要是由这些小分子的移动所产生的。由于这些分子质量小，移动他们不需要很高的电压。当这些小分子移动到他们的目的地时(无机盐移动到极性相反的电极;两性分子移动到对应的 pH 条带)，体系内的蛋白质才开始肩负起运载电流的任务，逐渐向所对应的 pH 区域移动。

5. 跑第一向时，为什么会产生一条蓝色的条带，并逐渐向酸性端移动?

蓝色条带是缓冲液中痕量的溴酚蓝被聚焦所产生的。溴酚蓝也是 pH 指示剂，当它移动到酸性区时( pH4 )，颜色会变成黄色。溴酚蓝的这个移动过程大体上发生在极性小分子的聚焦之后，蛋白质大分子聚焦之前。

6. 跑第一向时，为什么电压总达不到预定值?

当上样量比较大时或体系内盐分比较多时，聚焦的电压有可能达不到所设定的数值。

7. 跑第一向时，在电压达到预定值后，电流为什么会降低?

当上样量比较少时，所有蛋白在较短的时间内就移动到所对应的 pH 值区域值，从而变成中性分子。这样，体系的电阻越来越大，在恒定的电压下，电流就会越来越小。

8. 跑第一向时，为什么在两个电极丝附近有气泡产生?

等电聚焦完成后，所有的蛋白质都移动到了相应的 pI 值区域，而成为中心分子。这是加在体系上的电压就开始电解水分子，在阳极产生氧气，在阴极产生氢气。

9. 重泡胀缓冲液(rehydration buffer)中的硫脲的作用是什么，双极性分子的作用是什么?

硫脲的作用是增加蛋白质的溶解性，特别是碱性蛋白的溶解性。双极性分子的作用也是增加蛋白质的溶解性。当蛋白移动到相应的 pH 值后，就变成了中性分子。而不带电荷的蛋白质分子容易聚集，从而降低其在随后的二向胶时的迁移效率，可能会造成竖的脱尾。而硫脲和双极性小分子则会鉴定中性蛋白质之间的相互作用，防止它们的聚集。

10. 怎样估计 2D 胶上蛋白质点的分子量和 pI 值?

可以用 BioRad 生产的 2D 胶标准蛋白来校准。也可以用体系内已知蛋白来做比对。

11. 为什么 2D 胶上的蛋白点有横的和竖的脱尾?

横的脱尾可能是： 1 )一向等电聚焦不完全; 2 )某些蛋白质本身的原因(糖蛋白); 3 )蛋白的丰度太高。竖的脱尾是因为跑二向时，蛋白的溶解度不好。

12. 什么成分会影响 2D 胶的效果?

核酸，盐，去垢剂等等。

13. 2D 胶的上样量应该在什么范围?

上样量和样品有关。样品内蛋白种类多的上样量要大些，这样每个点才有足够的量被检测到。一般的全细胞裂解体系，上样量大概在 100 微克(银染)到 500 微克(考染)之间。

14. 我的蛋白质浓度很低，应该用什么方法来浓缩?

蛋白质的浓缩有很多方法。大致有超滤法，沉淀法和透析法。超滤比较温和，对蛋白质不会有修饰和改变，蛋白的种类一般不会有丢失。它的缺点是总样品的量可能会减少(被膜所吸附)。另外超滤对样品的要求比较高。甘油，去垢剂都会堵塞滤膜，影响超滤的效果。沉淀法比较快速，容易操作，对盐，甘油，去垢剂的耐受性好。缺点是可能会有部分种类的蛋白没有被沉淀下来(丢失)。沉淀法中，又以 TCA 法最为普遍使用。使用 TCA 法时，一定要用冷的纯丙酮清洗蛋白沉淀两次，去处残留的 TCA 和其他沉淀下来的杂质。透析法只使用于量比较大的样品，量小时，操作困难。 透析法可以和超滤法联用。先把样品透析到一个比较干净的环境( 不含盐，甘油，去垢剂或其它杂质，比如碳酸氢氨溶液)，然后再进行超滤。

注意事项：要想获得比较好的电泳结果，蛋白样品的制备是很关键的一个步骤，蛋白样品中存在杂质会影响等点聚焦，一定要采取有针对性的办法去除相应的杂质例如：盐和带电小分子、核酸等。