Bis-Trisポリアクリルアミドゲル電気泳動技術

Bis-Trisゲル技術には、従来のアクリルアミドゲルと比較して、泳動時間の短縮やバンドの分離能の向上など、SDS-PAGEを行う上で多くの利点があります。

• ポリアクリルアミドゲルの化学的性質
• Bis-Trisゲル技術
• Tris-GlycineバッファーとBis-Trisバッファーの比較
• タンパク質電気泳動用mPAGE^® Bis-Trisプレキャストゲル
• mPAGE^® TurboMix™ Bis-Trisゲルキャスティングキット

ポリアクリルアミドゲルの化学的性質  

PAGEは不連続緩衝液系を使用しており、ゲルバッファーイオンはランニングバッファーイオンとは異なります。これら2つのイオンの電気泳動移動度の違いにより、電圧勾配が形成され、タンパク質がゲル中を移動します。Tris-Glycineゲル系は、最もよく使用されるPAGEシステムで、Tris-HClからなるゲルおよびトリス塩基とグリシンからなるランニングバッファーを使用します。Tris-Glycineゲルは、高アルカリ性環境で泳動するため、脱アミノ化やアルキル化などの好ましくないタンパク質修飾が発生するおそれがあります。その結果、Tris-Glycineゲルでタンパク質のバンドがゆがんだり、分離能が低下する可能性があります。

Bis-Trisゲル技術

一方、Bis-Trisゲルは、ゲルバッファーにBis-TrisとHClを使用し、ランニングバッファーにMOPSまたはMESを使用します。Bis-Trisゲルは中性pHで泳動するため、タンパク質修飾が最小限に抑えられ、ゲル泳動中のタンパク質の安定性が高まります。これにより、タンパク質バンドの分離能と精度が向上します。また、Bis-Trisゲルは、時間の経過とともに加水分解が生じるTris-Glycineゲルよりも有効期間が長くなります。Bis-Trisゲルは、MOPSまたはMESのいずれかをベースとするランニングバッファーと組み合わせられる柔軟性があります。これら2つのイオンの移動度の違いから、異なるタンパク質分離範囲が得られます。MESは低分子量（50 kDa未満）のタンパク質に使用し、MOPSは中～高分子量のタンパク質の分離に使用します。

Tris-GlycineバッファーとBis-Trisバッファーの比較

タンパク質調製に使用するサンプルバッファーの種類を考慮することも重要です。Tris-Glycineゲルの場合、通常Laemmliバッファーを使用し、負に帯電したSDSイオンでタンパク質を変性およびコーティングします。さらに変性を促すために、サンプルを100℃で煮沸します。Laemmliバッファーを100℃まで加熱すると、pHは強酸性になります。このような熱と酸性の組み合わせにより、特にAsp-Proペプチド結合において、タンパク質の切断が引き起こされることが示されています¹。この結果、電気泳動中にタンパク質分解産物が生じます。一方、Bis-Trisゲルは、サンプル調製時にアルカリ性pHを維持するLDSサンプルバッファーを使用するため、70℃以上に加熱してタンパク質を完全に変性させる必要はありません。これにより、Asp-Proペプチド結合の切断が最小限に抑えられ、タンパク質本来の状態が保たれます。

タンパク質電気泳動用mPAGE^® Bis-Trisプレキャストゲル 

mPAGE^® Bis-Tris SDS-PAGEゲルシステムでは、高性能で非常に適した電気泳動分離を行うことができ、幅広い分子量において良好な分離能が得られます。mPAGE^® Bis-Trisプレキャストゲルは、より多くのサンプルをローディングできるよう汎用性のあるデザインになっています。mPAGE^® Bis-Trisプレキャストゲルは、10 x 8 cmのミニカセットフォーマットで、一般的なゲル電気泳動装置に適合します。 

mPAGE^® Bis-Trisプレキャストゲルは、MOPSまたはMESランニングバッファーのみで使用できるようデザインされています。どのランニングバッファーを使用するかによって、得られる分離パターンは大きく異なります。MOPSバッファーは、高～中分子量のタンパク質の分離に適しています。一方、MESバッファーは、低分子量のタンパク質の分離に適しています。移動チャート（図3～7）を参照し、目的の分離範囲に適したゲルランニングバッファー系を決定してください。