Электрофорез в разделении биологических макромолекул - Гааль Э.
Скачать (прямая ссылка):
При проведении ИЭФ сыворотки человека в градиенте амфолинов (pH 3— 10) обнаруживается около 40 четких зон [1454], которые в основном расположены в диапазоне pH 4—6 (так как в этом диапазоне лежат значения ИЭТ большинства белков сыворотки), в связи с чем указанный участок оказывается сильно перегруженным. Кислый аргликопротеид (ИЭТ 2,7) локализуется на анодном конце электрофореграммы. Иммуноглобулины из-за их гетерогенности по величине заряда образуют ряд дискретных зон в интервале pH 6—9. Вследствие отмеченной выше перегруженности участка в диапазоне pH 4—6 ИЭФ, вероятно, лучше использовать не на первом этапе разделения белков сыворотки, а для дальнейшего фракционирования отдельных белковых компонентов. Тем не менее этот метод нашел практическое применение.
В частности, Уилсон и др. [1432] с помощью ИЭФ обнаружили ряд характерных изменений в составе белков в сыворотке больных с врожденным кистозным фиброзом.
Чига и др. [225] предложили проводить электрофорез сывороточных белков в гелях, содержащих ДСН. Они применили полиакриламидно-агарозный гель [984] в 0,1 М фосфатном буфере, содержавшем 0,1 % ДСН. В этих условиях белки сыворотки делились на б четких зон. Метод может быть использован для сравнительных исследований распределения белков по
i
Рис. 103. Двухмерный электрофорез в полиакриламидном геле сыворотки больных с множественной миеломой [452]. Jin — Р-липопротеид, М — а2-макрогло-булин; Гп — гаптоглобин; Тф — транс-феррин; А — альбумин [452].
Рис. 104. Перекрестный нммуноэлектрофорез нормальной сыворотки человека по методу Минчин-Кларка и Фримана [873]. Пики соответствуют следующим белкам: 1 — гликопротеид Хе,реманса — Шульца; 2 — гаптоглобин; 3 — гемо-
пексин; 4 — церуллоплазмин; 5 — трансферрин; 6 — |3-липопротеид; 7 — компонент СЗ комплемента; 8 — а2-макроглобулин; 9 — легко осаждающийся аггликопротеид; 10 — ацетилированный альбумин (используется в качестве внутреннего стандарта); 11 — аглипопротеид; 12 — группоспецифический компонент.
размерам молекул, а также для анализа патологических сывороток.
В классическом методе иммуноэлектрофореза в агаровом геле сочетание электрофореза с иммунодиффузией дает большое увеличение числа различаемых компонентов, хотя степень разрешения электрофореза п:ри этом не повышается. В сыворотке человека таким путем можно обнаружить 20—30 компонентов в зависимости от качества применяемой антисыворотки. Линии преципитации соответствуют индивидуальным белкам, а не группам белков с одинаковой подвижностью. Обычно иммуноэлектрофорез рассматривают как источник качественной информации о белковом составе сыворотки. И действительно, он служит наиболее эффективным способом обнаружения недостаточности того или иного белка и изучения свойств моноклональных иммуноглобулинов. Описан также полуколичественный метод определения белкового состава сыворотки с применением иммуноэлектрофореза [8, 80]. Более удачным решением пробле-
мы количественного иммуноэлектрофореза является модификация метода перекрестного иммуноэлектрофореза [873]. С помощью данной модификации было проведено одновременное количественное определение 11—20 белковых компонентов в одном образце сыворотки, полученной от здоровых взрослых людей [873], новорожденных младенцев и детей [3, 4], а также от различных Групп больных [874, 1387]. Этот метод позволяет выявить общую электрофоретическую картину белков плазмы, которая дает представление об их составе на качественном уровне, причем та же электрофореграмма может быть использована и для количественной оценки большого числа компонентов (рис. 104). Количественный анализ иммуноглобулинов можно проводить после их химической модификации, например карбамилирования с помощью KOCN или реакции с р-пропио-лактоном [1054, 1236]. При оценке картины, которую дают модифицированные белки сыворотки, следует иметь в виду, что химическая модификация иногда приводит к изменению характера их распределения на электрофореграмме. Описанный метод позволяет выявить гораздо больше компонентов, чем их можно идентифицировать в настоящее время, поэтому его потенциальные возможности используются пока неполностью. В будущем количественный перекрестный иммуноэлектрофорез, несомненно, приобретет большое значение в клинических исследованиях белков плазмы.
II.7.6. Наследственные структурные вариации белков плазмы крови
Изучение генетически детерминированных структурных вариаций многих белков плазмы крови и других жидкостей тела имеет очень важное значение с точки зрения биологии и медицины. Такие вариации могут влиять на физико-химические свойства белков и приводить к их аномальной подвижности в соответствующих электрофоретических системах. Для некоторых белков характерна множественность форм, которые встречаются в фенотипах со сравнимой частотой, тогда как другие белки существуют преимущественно в одной «обычной» форме, и среди них лишь изредка обнаруживаются измененные «аномальные» варианты. Такие редкие варианты в определенных случаях могут быть сопряжены с патологией. В настоящем разделе рассматривается полиморфизм белков, выявляемый электрофоретическими методами. Особое внимание будет уделено белкам человека. Для знакомства с генетическими аспектами этой проблемы можно рекомендовать ряд обзоров (см., например, [433,
