研究用語辞典

ニ次元電気泳動法とは

生物学系

最終更新日：2023.07.03

ニ次元電気泳動法とは

多種類のタンパク質を異なる2つの性質に基づいて分離する手法で、ポストゲノム時代を担うタンパク質の網羅的解析技術として汎用されています。

一般的な電気泳動

タンパク質の電気泳動は、一般的にアクリルアミドを重合させて作製したゲル中でタンパク質溶液を展開し、その移動度の違いによって分離する方法です。
電気泳動には、タンパク質を変性させずに分離する「native 電気泳動」、タンパク質を変性させ、分子サイズに応じて分離する「SDS 電気泳動」、タンパク質毎に固有の値となる等電点の違いによって分離する「等電点電気泳動」等があげられます。それぞれの手法にメリット、デメリットがありますが、共通するデメリットとして、複数のタンパク質が同じ場所に重なってしまうという点があります。つまり、分子サイズで分離した場合、分子サイズが同程度のタンパク質が複数存在する、等電点で分離した場合、等電点が同程度のタンパク質が複数存在するということです。

ニ次元電気泳動の利点

上記のようなデメリットを解決し、全てのタンパク質を確実に分離する手法として、「ニ次元電気泳動法」が開発されました。
従来の電気泳動と同様に一つの性質によって分離したタンパク質を、さらに異なる性質で分離する方法で、二つの異なる性質による分離を一度に行うことから、「二次元」と名付けられました。汎用されているニ次元電気泳動法としては、等電点電気泳動とSDS電気泳動の2つを一度に行う方法です。
まずタンパク質の混合溶液をチューブ状のゲルを用いて、等電点電気泳動を行った後、泳動後のゲルをSDS電気泳動用ゲルに乗せ、そのままSDS電気泳動を行うという流れが一般的です。
等電点と分子サイズの両方が一致しているタンパク質は皆無だと考えられているため、この手法で分離されたタンパク質は完全に単一な状態にまで分離されていると考えられます。

近年では技術の発達により、ニ次元電気泳動後、分離された各タンパク質をゲルから取り出し、直接的にそのアミノ酸配列を分析することが可能になりました。そのため、一度に多種類のタンパク質を効率良く、かつ網羅的に分離可能なニ次元電気泳動法が汎用されるようになりました。