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電気泳動について

たんぱく質やDNAを分離する方法に電気泳動があり、生化学ではとても重要な役割を果たします。それでは、電気泳動に関して理解を深めることにしましょう。

電気泳動とは

表面に正電荷、ないしは負電荷を持つ比較的大きな分子が、直流電流をかけると分散系の中で一方向に移動していく現象を言います。

以下に、電気泳動で重要な手法を掲げます。

  • ポリアクリルアミドゲル電気泳動( SDS-PAGE )
  • アガロースゲル電気泳動

ポリアクリルアミドゲル電気泳動( SDS-PAGE )

負電荷を持つSDS ( Sodium dodecyl sulfate = Sodium lauryl sulfate )をたんぱく質に結合させることで、高分子の高次構造を壊して電荷が表面に均一に並び、分子量の差に帰着した分離が可能となります。

このようにSDSを結合させたたんぱく質を、細孔径を持つポリアクリルアミドのゲルの中を直流電流に従って移動していきます。

分子量の大きいたんぱく質ほど、移動の度合いが小さくなります。


アガロースゲル電気泳動

ゲルとして寒天の主成分であるアガロースが用いられている電気泳動で、主に核酸に対して利用されます。

核酸はたんぱく質のような高次構造をとらず、また、電荷を備えています。

分子量の大きい核酸ほど、移動距離は短くなります。

電気泳動を用いた精製・分離の応用

電気泳動の原理を利用して、物質を分離したり、精製したりすることが行われます。

以下に、分離に関した応用方法を掲げます。

  • ウェスタンブロッティング
  • サザンブロッティング
  • ノーザンブロッティング

ウェスタンブロッティング

たんぱく質をポリアクリルアミドゲル電気泳動で分離した後、メンブレン( 膜 )にたんぱく質を移行させます。

抗体を用いて同定したいたんぱく質の存在の有無を確認するものです。


サザンブロッティング

DNAを電気泳動で分離した後、メンブレンに移行させてから同定したいDNAの配列と相補的なDNAをプローブとして用いて検出します。

その検出方法は、放射性ラベルや発色団ラベルなどをプローブに組み込んで検出するというものです。


ノーザンブロッティング

RNAを電気泳動で分離した後、メンブレンに移行させてから同定したいRNAの配列と相補的なDNAをプローブとして用いて検出します。

DNAから転写されたRNAを検出することから、細胞内での活動が観測されます。

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