與DNA凝膠電泳一樣，蛋白質(zhì)凝膠電泳也是實驗室中稀松平常的工作。無論是Western blot還是質(zhì)譜分析，都離不開蛋白電泳。研究人員通過大?。?D）和電荷（2D）來分辨蛋白質(zhì)。當(dāng)然，僅僅分離蛋白是不夠的，它們必須要經(jīng)過染色。染料的選擇有很多，具體選哪種，這取決于靈敏度要求、現(xiàn)有的設(shè)備和下游的應(yīng)用。

常規(guī)之選

研究人員主要使用三種染料來處理日常的蛋白凝膠：考馬斯藍、銀染和熒光。據(jù)Sigma-Aldrich公司蛋白技術(shù)的研發(fā)經(jīng)理Jeffrey Turner介紹，染料的選擇基本上可以歸結(jié)為“靈敏度 vs. 速度”。

考馬斯藍也許是zui常用的染料。作為一種可見的顯色（亮藍色）染料，它不需要任何特殊的設(shè)備。不過，Bio-Rad的業(yè)務(wù)開發(fā)經(jīng)理Ning Liu認為，它的靈敏度也zui低，檢測極限大約在10-100 ng蛋白質(zhì)。

很多公司提供不同配方的考馬斯藍染料，它們在使用簡便程度、整體染色時間和脫色要求上各有不同。例如，有些需要在乙醇/乙酸中固定，而有些只使用純水。Expedeon的InstantBlue?試劑可在電泳后直接添加到凝膠中，而不需要固定或脫色，染色可在15分鐘內(nèi)完成。Bio-Rad的QC Colloidal Coomassie Stain操作則建議慢慢來，以便達到更好的效果。整個過程包括在40%乙醇/10%乙酸中固定15分鐘，之后染色1-20個小時，再脫色1-3小時。

有了古朵生物推出的Pierce? Power Stainer，研究人員可以讓考馬斯藍染色自動化。據(jù)它的產(chǎn)品經(jīng)理Emily Goplen介紹，這臺設(shè)備可對兩塊凝膠進行染色和脫色。“盡管傳統(tǒng)的染色需要幾小時甚至過夜，Power Stainer卻能在10分鐘內(nèi)完成染色和脫色的過程，并且預(yù)制膠和自制膠都適用，”她說。

另一種常用方法是銀染，每條帶的靈敏度大約在0.1-0.25 ng。操作過程沒有脫色步驟，但是一個很長的過程，大約在2小時左右，而且相當(dāng)講究。此外，據(jù)Turner介紹，操作需要用到一些有害的化學(xué)物質(zhì)，如甲醛和銀，在通風(fēng)櫥中進行。因此，人們一般不大愿意用這種方法，除非靈敏度很重要。

熒光染料的靈敏度則居中，可檢測幾納克的蛋白質(zhì)，不過你得有一個兼容的凝膠成像系統(tǒng)或透射儀。與考馬斯藍和銀染一樣，熒光染色通常在電泳后進行，需要固定和脫色，不過也有例外。例如，SYPRO Ruby需要脫色，但Oriole和Flamingo不需要，因為游離的染料不發(fā)熒光。“染料本身不會被激光激發(fā)，只有當(dāng)它與蛋白結(jié)合時才被激發(fā)，”Liu解釋道。

除了這些常規(guī)的染料，你還有一些特殊的選擇。例如，古朵生物為糖基化和磷酸化的蛋白提供了Pro-Q熒光染料，同時也提供InVision? His-tag In-gel Stain和Lumio? Green Detection Kit來檢測帶標(biāo)簽的蛋白。

升級之選

有些染料則讓你省去了電泳后的洗滌和染色。比如，Bio-Rad的Stain-Free?預(yù)制膠預(yù)加了一種與色氨酸結(jié)合的“三鹵”熒光染料。電泳后，凝膠暴露在紫外線下會激活染料，使其與蛋白質(zhì)共價結(jié)合。據(jù)介紹，這種染料的靈敏度與考馬斯藍差不多。

另一個選擇是GE Healthcare的Amersham? WB系統(tǒng)。有了這個系統(tǒng)，樣品在電泳之前與Cy 5熒光基團偶聯(lián)。據(jù)GE Healthcare的資深科學(xué)家?sa Hagner McWhirter介紹，在電泳過程中，游離的染料會跑出凝膠，因此沒必要脫色，而且靈敏度在50-100 pg的范圍。更方便的是，這個系統(tǒng)在電泳結(jié)束后自動對凝膠成像并分析結(jié)果。

Liu和McWhirter都指出，電泳前染色的方法有一個明顯的優(yōu)點，就是染料與分離后的蛋白共價結(jié)合。因此，在后續(xù)的步驟中能夠觀察這些蛋白，特別是在Western blot中，可利用總蛋白的信號來標(biāo)準(zhǔn)化目標(biāo)蛋白的信號，而不像平常那樣用看家蛋白。

“這種方法明顯消除了人們對看家蛋白對照的兩個擔(dān)心，”Liu表示。，在不同的實驗條件下，看家蛋白的水平有時候會變化。其次，它們的水平可能超出了檢測的線性動態(tài)范圍，使得定量變得復(fù)雜?！禩he Journal of Biological Chemistry》雜志也建議使用總蛋白水平來進行信號強度的標(biāo)準(zhǔn)化。

McWhirter認為，預(yù)標(biāo)記也明顯提高了凝膠之間的重復(fù)性，因為洗滌和染色的步驟難以控制。“不同反應(yīng)間的CV要比在不同溶液中孵育凝膠要低得多，”她指出。事實上，她聲稱在內(nèi)部分析14個樣品時，Cy5信號的CV大約在5%。“這基本上和移液誤差差不多。”

關(guān)鍵考慮

無論你選擇哪種染料，在考慮靈敏度、速度和硬件要求外，你還要考慮下游怎么處理凝膠。若是印跡雜交，研究人員通常不用考馬斯藍染色，因為染料需要固定的步驟，會將蛋白困在凝膠里。他們要么平行跑一塊相同的膠，要么在轉(zhuǎn)印之后對印跡膜染色。同樣，與蛋白共價結(jié)合的染料有可能干擾抗體結(jié)合或質(zhì)譜分析。

當(dāng)然，并沒有一個放之四海而皆準(zhǔn)的解決方案?？捡R斯藍是大多數(shù)研究人員的shou選染色，但在特殊情況出現(xiàn)時，我們還是有很多其他的選擇。