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Proteomforschung: Einführung

Zweidimensionale Gelelektrophorese: eine Einleitung

Proteine sind polymere Riesenmoleküle, die aus einzelnen Bausteinen, den Aminosäuren, zusammengesetzt sind. Die unterschiedliche chemische Beschaffenheit der einzelnen Aminosäuren ist für die Eigenschaften der aus ihnen bestehenden Polypeptid-Ketten verantwortlich. Die Proteine einer Zelle unterscheiden sich deshalb u.a. hinsichtlich ihrer Größe und ihrer Ladung.

Bringt man Proteine in ein elektrisches Feld, so wandern sie entsprechend ihrer Ladung unterschiedlich weit. Man bezeichnet dieses Verfahren auch als isoelektrische Fokussierung (IEF). Die IEF wird auf schmalen Gelstreifen ausgeführt und liefert eine lineare Verteilung der Proteine. Proteine, die zwar die gleiche Ladung haben, aber unterschiedlich groß sind, lassen sich in der IEF nicht unterscheiden.

Maskiert man die Ladungen der Proteine durch Zugabe des stark negativ geladenen Detergens SDS (Natriumdodecylsulfat) und legt senkrecht zur Laufrichtung der IEF erneut ein elektrisches Feld an, so wandern die Proteine abhängig von ihrer Größe unterschiedlich schnell durch ein zweites Elektrophoresegel. Das Ergebnis dieser SDS-PAGE (Polyacrylamid-Gelelektrophorese) ist eine zweidimensionale Darstellung des Proteingemisches.

Abb.1
Die beiden Dimensionen der 2D-Gelelektrophorese
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