等电聚焦电泳的基本原理和应用

等电聚焦电泳的基本原理和应用
等电聚焦电泳（isoelectic forcusing electrophoresis IEF）是一种特殊的凝胶电泳方法，但它不利用凝胶的“分子筛”作用，而是在支持介质（聚丙烯酰胺凝胶或琼脂糖凝胶）中放入载体两性电解质（由许多脂肪族的多氨基多羧基的异构体和同系物组成）。通以直流电后，即形成从阳极到阴极逐步增加的pH 梯度。当带电的蛋白质分子进入此体系时即移动并聚焦于相当其等电点pH 的位置。为此，本技术可依等电点的不同将蛋白质分子分离。反之，根据蛋白带在pH 梯度中的位置可测得该蛋白质的等电点。
　　等电聚焦电泳分析型等电聚焦电泳和制备型等电聚焦电泳，前者以测定蛋白质的纯度和等电点为目的，后者以利用等电聚焦电泳的高分辨率，获得适量蛋白质纯品为目的。

应用
1蛋白质和两性分子的分离分析及等电点的测定 
　　等电聚焦技术除了用来分离制备纯化蛋白质外，主要用于分析鉴定混合物中的蛋白质组分。特别是了解修饰后或分离后的蛋白质的纯度。由于此技术具有很高的灵敏度和分辨率，所以用圆盘电泳得到一个带的化合物如用此技术常可见几个带。
　　等电点是蛋白质的物理化学常数，它表示蛋白质的带电性质。等电聚焦的原理就是利用蛋白质的等电点的不同而进行蛋白质的分离。所以用表面pH 电极或标准等电点蛋白就可方便地测得蛋白质的等电点校正器| 转换器| 传送器| 变送器| 传感器| 记录仪| 有纸记录仪| 无纸记录仪| 。

2在临床及法医学上的应用
　　等电聚焦已成为临床诊断中很重要的工具，如糖尿病的一个明显的指标是血红蛋白A1C的含量。A1C在成年人的血红蛋白中只占很小的量，在正常人中浓度为5%～8％。在糠尿病人中浓度则增加到9％～15％。过去用层析的方法，分辨率不够且操作烦琐。用等电聚焦可既快而又方便地分辨血红蛋白的各种组分。此外利用等电聚焦还可检查异常血红蛋白的变种。迄今为止已知约有250 种血红蛋白变种。如用凝胶电泳分析是很困难的。因为它们具有相同的迁移率。但使用等电聚焦分离可以得到很好的分辨率。用等电聚焦测定人脑脊髓液中碱性球蛋白的含量，可用于诊断早、中、晚期多发性硬化神经性疾病。血清乳酸脱氢酶的测定，对肿瘤研究有一定价值。此外，等电聚焦还可方便地用于肺气肿、肝硬变、癌等有关的α1-抗胰蛋白酶的检测。一些蛋白质同功酶的测定对肿瘤研究给出有用的信息。磷酸葡萄糖变位酶和酸性磷酸酶由于它们的多型性而受到法医学研究的关注。转铁蛋白亦是法医学有兴趣的研究对象。
3在农药和食品分析在红的应用
　　在动植物和微生物分类、遗传变异、杂交优势，培育优良品种，观察生长发育情况，以及病虫害等研究中，等电聚焦正以它特有的灵敏度和分辨率而替代过去所用的其它技术。它不但对提高农产品的产量和质量是非常有用的，而且在国际贸易中对品种的鉴别和质量的监测是有力的工具。
　　例如对谷物中水溶性和醇溶性蛋白的分析，对遗传变异的研究能提供最明确的信息。使用同功酶谱的方法检测酯酶、磷酸酯酶或氨基肽酶等可以了解谷物的质量和保存情况。等电聚焦分析是进出口食品监测的一个灵敏和可靠的工具。等电聚焦分析还可用于冷冻食品品种和质量的辨别。
4在生化分析类和其它基础理论研究中的应用
　　当形态分类过于困难的时候，高分辨的等电聚焦是生化分类的有力工具。特别是薄层等电聚焦可在同一块板上分析几十个样品，可保证在相同条件下比较谱带。如用蛋白质和一些同功酶的等电聚焦谱对鸟、蜜蜂、棉蛉虫分类中难以分辨的种属进行了探讨，得到了十分可喜的结果。
　　此外，等电聚焦还在生化领域中许多方面被广泛地应用。如对细胞表面和膜蛋白的研究，杀虫剂机理的研究，妊娠机理的研究以及昆虫生长发育中蛋白质变化的探讨等。