1次元ゲル電気泳動と2次元ゲル電気泳動の主な違いは、分離に用いるタンパク質の性質である。1次元ゲル電気泳動は分子量のみでタンパク質を分離し、2次元ゲル電気泳動は等電点および分子量でタンパク質を分離する。

タンパク質のゲル電気泳動分離は、タンパク質の特性を明らかにするための重要な技術である。タンパク質は性質が様々であるため、アガロースゲル電気泳動によるDNA分離よりも分離が複雑です。

カタログ

1. 概要と主な違い 2. ゲル電気泳動とは 3. 2D ゲル電気泳動とは 4. 1Dと2Dの類似点 5. 横並び比較 - 1Dと2Dの表形式のゲル電気泳動 6. まとめ

一次元ゲル電気泳動法(1dゲル電気泳動法)は何ですか？

一次元ゲル電気泳動法は、一次元ゲル電気泳動法とも呼ばれ、分子量に基づいてタンパク質を分離する方法である。タンパク質の分離は、主にポリアクリルアミドゲル電気泳動で行われる。ゲル電気泳動の概念に基づき、分子を分子量と電荷の性質に基づいて分離する。

そこで、タンパク質に均一な電荷を与えるために、ゲル電気泳動前にドデシル硫酸ナトリウム（SDS）で処理する。 SDSはタンパク質を変性させてタンパク質に均一な負の電荷を与え、電場をかけるとタンパク質はその分子量に応じて正の端に移動する。その結果、分離の際に考慮される財産は1つだけです。このため、この方法は一次元ゲル電気泳動と呼ばれている。

図01：1次元ゲル電気泳動法

1次元ゲル電気泳動では、タンパク質は分子量に応じて分離される。この点、低分子は高分子量タンパク質に比べ、ゲル内を速く移動する。その結果、高品質のタンパク質がウェルの近くに留まることになります。

二次元ゲル電気泳動法（2dゲル電気泳動法）は何ですか？

二次元ゲル電気泳動は、2つの性質を利用してタンパク質を分離する方法である。この2つの性質とは、タンパク質の等電点と分子量である。この方法によって、タンパク質分離の分解能が向上します。タンパク質の等電点は、中性のpHに依存します。

図02：二次元ゲル電気泳動法

このように、二次元ゲル電気泳動では、一次元目の固定したpH勾配上でタンパク質を泳動することができる。二次元では、縦または横のポリアクリルアミドゲル電気泳動でタンパク質を分離する。このように、タンパク質は分子量に応じて二次元的に分離される。

また、このゲル電気泳動法は、タンパク質分離の分解能を向上させます。その結果、分離されたタンパク質はより純度の高いものとなります。しかし、この技術は1次元ゲル電気泳動法よりもはるかにコストが高い。

1日(1d)と2Dゲル電気泳動法（2dゲル電気泳動法）の共通点

• どちらの手法も、タンパク質を分離することができます。
• そのため、タンパク質の特性を把握する上で重要な役割を担っています。

1日(1d)と2Dゲル電気泳動法（2dゲル電気泳動法）の違い

1次元電気泳動と2次元電気泳動の大きな違いは、1次元電気泳動では分子量のみでタンパク質を分離するのに対し、2次元電気泳動では等電点および分子量の両方でタンパク質を分離する点である。1次元ゲル電気泳動と2次元ゲル電気泳動は根本的に異なるため、タンパク質分離の分解能やコストも異なる。二次元ゲル電気泳動は、一次元ゲル電気泳動よりも高い解像度を持つ。しかし、2次元ゲル電気泳動は1次元ゲル電気泳動に比べコストが高い。

以下のインフォグラフィックは、1次元ゲル電気泳動と2次元ゲル電気泳動の違いをまとめたものです。

概要 - 1日(1d) vs. 2Dゲル電気泳動法（2dゲル電気泳動法）

タンパク質の分離は、多くの要因に左右されます。一次元ゲル電気泳動では、分子量だけでタンパク質を分離する。しかし、2次元ゲル電気泳動は、タンパク質分離の分解能を向上させる。また、2次元ゲル電気泳動では、等電点および分子量に基づいてタンパク質が分離される。したがって、これらのデータは、タンパク質の下流処理やプロテオミクス研究において重要である。そこで、本稿では、1次元ゲル電気泳動と2次元ゲル電気泳動の違いについてまとめた。

引用

1Galeva, Nadezhda and MichailAltermann. "Comparative one- and two-dimensional gel electrophoresis for proteomic analysis of rat liver microsomes: cytochrome P450 and other membrane proteins", Proteomics, US National Library of Medicine, June 2002, available here.アクセスはこちら