mPAGE® Luxゲル鋳型システムを用いたSDS-PAGEゲルの高速鋳型方法
mPAGE® Luxキャスティングシステムで、3分で完成する即用型SDS-PAGEゲルを実現。必要な時にすぐ使える新鮮なSDS-PAGEゲル。ご興味をお持ちですか？下記より資料をご請求ください。
ゲル鋳造を簡単にする
SDS-PAGE用ゲルの鋳造方法は？ ゲル鋳造は通常、分解ゲルとスタックゲルを注ぐという時間のかかる段階的なプロセスを伴います。研究者は従来、ゲル鋳造と電気泳動のニーズを満たす選択肢が限られていました。 当社の革新的なmPAGE® Lux SDS-PAGEゲル鋳造システムは、手鋳造ゲルの柔軟性とプレキャストゲルの信頼性を兼ね備え、代替手段に伴う品質低下・時間ロス・大幅なコスト増を伴いません。mPAGE® Lux鋳造システムなら3分未満でゲル完成。従来の時間のかかる手作業によるゲル作成方法に別れを告げられます。これが真の新しさです。
精密なシステム制御によるワンステップ光重合と、準備工程の削減により、エラー発生の可能性が低減されます。当社のmPAGE®キャスターは液漏れを防止し、Bis-Trisゲルを使用することで、手作りのTris-Glycineゲルと比較して優れたバンド品質を実現します。 さらに、mPAGE® Lux試薬キット、mPAGE® TurboMix試薬キット、mPAGE®プレキャストゲルはいずれもビス-トリス化学を採用し、同じ電気泳動用バッファーとゲル染色剤を共有します。当社のmPAGE® Lux鋳造システムはAPSやTEMEDを使用せず、有害化学物質の使用量を減らしたより安全な選択肢を提供します。
互換性とワークフローのニーズをさらに向上させるため、新たにmPAGE®クリップオンマスクを提供します。mPAGE®クリップオンマスクを使用すれば、Bio-Rad Mini-PROTEAN®ショートプレート、スペーサープレート、コーム、およびmPAGE®ミニショートプレート、スペーサープレート、コームを、硬化システムであるmPAGE® Lux硬化ステーションでゲルを硬化させる際に使用できます。
注記：クリップオンマスク使用時には、mPAGE® Lux マスクドショートプレートは不要となりますが、マスクドショートプレートも引き続き使用可能です。
伝統的な手鋳造のワークフロー
図1.SDS-PAGEゲル用伝統的手動鋳造ワークフローのインフォグラフィック：拡張工程と90分以上の重合時間を示す
mPAGE®Lux ワークフロー
図2.従来のゲル鋳造とmPAGE® Luxワークフローの比較。mPAGE® Lux鋳造システムは、従来のゲル鋳造技術と比較して、全体的な工程数が少なく、重合時間が短縮され、有害廃棄物が少なくなっています。mPAGE® Lux鋳造システムで作成されたゲルは、mPAGE® Mini-gel TankおよびBio-Rad Mini-PROTEAN® Cellsと互換性があります。 優れた分解能と短縮された電気泳動時間を得るには、当社のmPAGE®バッファーをご使用ください。mPAGE® Luxゲルは、Bis-Tris互換バッファーおよび染色試薬と互換性があります。
図3.mPAGE® Lux Bis-Trisゲルと手作りのトリス-グリシンゲルによるデータ品質比較。mPAGE® Lux Bis-Trisゲル（左）と手作りのトリス-グリシンゲル（右）のバンド品質比較。両ゲルとも10%アクリルアミドゲルで、ヒト細胞溶解液A431を滴定法で負荷。 電気泳動時間はLuxゲルが200Vで42分、トリス-グリシンゲルが120Vで119分。ゲルはReadyBlue™ クマシーゲル染色液で染色。
mPAGE® Lux Casting Systemは、ゲル鋳造プロセスに革新的なソリューションを提供します。時間と資源のどちらかを選択する必要はもうありません。当社の画期的なゲル鋳造システムにより、研究者は必要な時に迅速かつ容易にゲルを鋳造でき、プレキャストゲル技術に比べ大幅に低コストです。mPAGE® Lux Casting Systemで実験室の効率を向上させ、ゲル電気泳動ワークフローをアップグレードしましょう。
図4.ウェスタンブロッティングにおける湿式、高速、半乾式転写法の比較。比較は、12% mPAGE® Lux Bis-Trisゲルを用いて実施した。A431ヒト細胞溶解液を滴定し、各種転写法でImmobilon®-P膜に転写した。 膜は抗EGFR抗体および抗ErK1/2抗体でブロッティング後、Immobilon® ECL Ultra Western HRP基質で検出した。ターボ法＝Bio-Rad Trans-Blot® Turbo™転写システムおよびTrans-Blot® Turbo™転写パックを用いた転写法。
図5. mPAGE® Lux Bis-Trisゲルにおける再現性。A. 4枚の8%ゲルを鋳造し、A341ヒト細胞溶解液を滴定して電気泳動した後、ReadyBlue™ クマシーゲル染色剤で染色した。B. 各ゲルにおいて、未染色分子量マーカーの相対移動距離（Rf）を算出した。各タンパク質バンドの標準偏差を示す。
図6.mPAGE® Lux Bis-Tris試薬の保存期間分析。mPAGE® Lux Bis-Trisゲルを、(A) 0ヶ月、(B) 6ヶ月、(C) 12ヶ月、または(D) 24ヶ月経過した試薬を用いて鋳造。電気泳動パターンや所要時間に差異は認められない。
mPAGE® Lux 鋳型システムおよびビス-トリス試薬キット
mPAGE® Lux 鋳型システムを研究室に導入すれば、3分以内に使用可能なウエスタンブロット用ゲルおよび電気泳動用ゲルが完成します。息をついて、廃棄物が少なく失敗の心配もない高速ゲル鋳型プロセスに慣れましょう。これが真の新しさです。 mPAGE® Lux 硬化ステーション、mPAGE® Lux 混合チューブ、mPAGE® ゲルキャスター、10ウェルおよび15ウェル対応 mPAGE® コーム、mPAGE® ミニスペーサープレート、10ウェルおよび15ウェル対応 mPAGE® Lux マスクドショートプレートで構成される mPAGE® Lux 鋳造システムキットをご活用ください。鋳造キットの説明と構成は以下の通りです：
図7.mPAGE® Lux 硬化ステーション
mPAGE® Lux Bis-Tris試薬キットは、mPAGE® Lux鋳型システム専用の試薬キットです。mPAGE® Lux Bis-Tris試薬キットは、分離溶液、希釈液、積層溶液の3つのコンポーネントで構成されています。 本キットは8.0～13.5%の範囲の各種アクリルアミドゲルに対応します。mPAGE® Lux試薬キットの詳細と構成は以下の通りです：
mPAGE® Lux SDS-PAGE ゲル鋳込みプロトコル
全ての溶液は重合を防ぐため、直射日光を避けて保管してください。ゲル鋳造前に、全ての溶液を室温に戻してください。
分離ゲル
- 分解ゲル溶液は、分解溶液と希釈液を混合して調製します。混合量は下表を参照してください。複数のゲルを連続して作成する場合、分解ゲル溶液を大量にまとめて調製できます。
- 清潔なピペットを使用して、分解溶液を黒い混合チューブまたはその他の不透明な容器に加えます。
- 清潔なピペットを使用して、同じ混合チューブに希釈液を加えます。
- 容器を上下に軽く転がして混合する。ボルテックスは使用しない。
分離ゲル溶液の体積
1.0 mm ゲル 1 枚を作成する場合の分量は下記を参照。0.75 mm および 1.5 mm 溶液の分量については、製品ページで入手可能な完全なユーザーガイドを参照のこと。
スタッキングゲル
スタッキング溶液はボトルから直接使用可能です。1.0 mmのゲルには1.5 mLのスタッキング溶液を使用してください。重要：スタッキング溶液を希釈しないでください。
ゲル鋳造
- ガラスプレートは中性洗剤で洗浄し、DI水ですすいでください。使用前に70%エタノールで拭き取ってください。
- mPAGE®スペーサープレートとmPAGE® Luxマスキングショートプレートを用いてmPAGE®ゲルキャスターを組み立て、ガラスカセットを形成します。マスキングショートプレートは、キャセットの左側に文字が向くように配置してください。キャスタークランプを閉じる前に、両ガラスプレートがキャスターフレーム底面で正確に位置合わせされていることを確認してください。注記：mPAGE® LuxマスキングショートプレートはmPAGE®キュアリングステーションと併用する必要があります。
- 電源ボタンを押してmPAGE® Lux硬化ステーションの電源を入れます。硬化ステーションは自己診断を開始します。自己診断が完了すると、準備完了画面が表示されます。
- ドアを開け、ゲルキャスターを硬化ステーションに設置し、バンパーの後ろにキャスターを合わせます。
- 清潔な5 mLピペットを使用し、準備済みの分離ゲル溶液をmPAGE®ゲルキャスターフレームの指定された充填ラインまで加えます。
- 清潔な5 mLピペットを使用し、スタッキング溶液を短板の上端までゆっくり注ぎ入れます。
- 気泡発生防止のため、mPAGE®コームを歯の下で角度をつけてゆっくり挿入してください。重要：異なるウェル形式を混合すると、ウェル形成不良の原因となります。使用：
- 10ウェルコームと10ウェルmPAGE® Lux Masked Short Plates
- 15ウェルコームと15ウェルmPAGE® Lux マスクドショートプレート
- ショートプレート前面にこぼれた溶液を拭き取り、こぼれた箇所の硬化不良を防止してください。
- クリップオンマスクをショートプレートと鋳造枠の上に設置します。
- マスクの前面はショートプレートにぴったりと密着し、コームの歯を完全に覆うようにしてください。
- 硬化ステーションのドアを閉め、ゲル厚さを選択します。
- スタートを押してゲル硬化を開始します。ヒント：複数のゲルを鋳造する場合、最初のゲルが硬化している間に、2台目のゲルキャスターでゲル鋳造プロセスを開始してください。
- 硬化が完了したら、ドアを開けてゲルキャスターを取り外します。テンションクリップを下げてキャスターフレームを解放し、ゲルキャスターからカセットを取り外します。次に、フレームの側面を開き、カセットを上からスライドさせて取り出します。
- ゲルは直ちに使用するか、カセットを湿らせたペーパータオルで包み、ジップトップ袋またはその他の密閉容器に平置きで2～8℃で最大2週間保存してください。カセットを包まずに放置するとゲルが乾燥するため避けてください。
図8.mPAGE® Lux Bis-TrisゲルにおけるMOPS SDS走査緩衝液およびMES SDS走査緩衝液を用いた移動度チャート（kDa）
電気泳動後のゲル除去方法
ガラスカセットからゲルをゲルスクレーパーで取り外します。ゲルの端に沿って（右図参照）切断し、ゲルが破れないようにします。mPAGE® Lux Bis-Trisゲルは、MOPS-SDSまたはMES-SDS走査緩衝液でのみ使用してください。Bis-TrisゲルはTris-Glycine走査緩衝液とは互換性がありません。
mPAGE® Luxゲル鋳造システムによる持続可能なゲル鋳造
当社のmPAGE® Lux鋳造システムがもたらす持続可能な影響を定量化するため、タンパク質電気泳動用のポリアクリルアミドゲルを手動鋳造する代表的な高速鋳造キットの使用と比較した計算を実施しました。両システムとも、再利用可能な鋳造キットと手動鋳造試薬キットの使用が必要です。 mPAGE® Lux鋳造システムでは追加でmPAGE® Luxゲル硬化ステーションの使用が必要ですが、ベースラインシステムではAPS & TEMEDの使用が必要であり、これらは手動鋳造試薬キットとは別売です。
本評価では、mPAGE® Lux Curing Stationの最低耐用年数である5年間にわたる電気泳動ゲル鋳造に必要な全構成要素を考慮した。これには、手動鋳造キット、必要試薬、および全消耗実験器具の製造、包装、流通、使用、廃棄時の影響が含まれる。 年間250、500、または1000枚のゲル生産を想定して計算を行い、ベースラインシステムとの最小差を主張しました。
材料および製品の持続可能性属性
mPAGE® Lux Casting Systemはポリアクリルアミドゲル手動鋳造のための革新的なワークフローソリューションである一方、プラスチック消耗品と有害試薬の使用を一部必要とします。本用途においてアクリルアミドの適切な代替品は存在しませんが、残存する化学的危険性は全て排除され、プラスチック消耗品の必要量はベースラインシステムと比較して大幅に削減されています。
mPAGE® Lux Casting Systemで必要となるゲル硬化ステーションの追加質量は、グラフに示す通り、ゲル鋳造ワークフローで必要な製品の削減によって相殺されます。装置の寿命全体を通じて、システム総質量は高速鋳造システムと比較して少なくとも20％削減されます。
年間500ゲル鋳造時のシステム総質量（kg）：
図9.mPAGE® Lux Castingシステムと参照製品システムにおける年間500ゲル鋳造時のシステム総質量（kg）の比較。濃い青 = 参照製品システム薄い青 = mPAGE® Lux Castingシステム
さらに、本製品はSMASH Packagingの原則に準拠しています。これは、包装材の削減、持続可能な素材の採用、リサイクルの容易化を通じて包装の持続可能性向上を推進する当社の戦略です。
- 製品および機能単位に必要な追加アイテムの包装は、ベースラインシステム比で30%削減されています。
- システム内の繊維系包装材の100%が持続可能な森林認証を取得しています。
- 保護用発泡インサートは全て100%再生ポリエチレン製です。
- 当社のSMASHガイドラインで定義されるリサイクルを阻害する材料は一切含まれていません。
mPAGE® Lux Casting Systemの流通と製品使用
必要な消耗品の削減と特定の試薬の廃止により、輸送に伴う環境負荷が大幅に低減されます。定期的に輸送される部品および関連包装の質量削減率は、装置の最低サービス寿命期間において少なくとも24%です。
追加装置は稼働中に電力を消費しますが、mPAGE® Lux Casting Stationは省エネルギー設計を採用しています。LED照明とシンプルで直感的なユーザーインターフェースにより、全体のエネルギー消費量は驚くほど低水準に抑えられています。 1000枚のゲルを硬化させるのに必要な累積エネルギー消費量はわずか1.65kWhで、これはノートパソコン約33時間の使用に相当します。ゲル鋳造ワークフロー全体で発生する使い捨てプラスチック廃棄物は少なくとも25%削減されます。さらに、mPAGE® Lux試薬は周囲の光にさらされると自己重合するため、廃棄物中に未重合のアクリルアミド残留物が含まれることはありません。
必要に応じて新鮮な即用型ゲルを鋳造するため、未使用のまま廃棄される事前調製ゲルのリスクが排除されます。mPAGE® Luxシステムは、異なる濃度の試薬キットや事前鋳造ゲルの在庫保管を不要とし、成分の有効期限切れによる廃棄物発生量を削減します。mPAGE® Lux硬化ステーションは電子機器であるため、適用される全ての規制に準拠して廃棄する必要があります。 電子廃棄物の処分に関する詳細は、当社のWEEEコンプライアンスページをご覧ください。
本製品は製品ライフサイクル全体においてベースラインシステムから大幅な改善が実証され、「より環境に配慮した代替製品」に指定されています。詳細は「持続可能性を考慮した設計」フレームワークおよび「より環境に配慮した代替製品」のページをご覧ください。
mPAGE® Luxシステムを用いた染色不要のゲル内タンパク質検出の迅速可視化
SDS-PAGEは、タンパク質やその他の生体分子をサイズで分離するために一般的に使用される技術です。ゲル内のタンパク質は、クマルシンブルー（CBB）、銀染色、SYPRO™ Rubyなどの確立された比色法または蛍光染色法を用いて検出できます。これらの染色法は感度が異なり、多くの場合、時間のかかるインキュベーションステップを複数必要とします。
トリクロロエタノール（TCE）は、蛍光消光剤として最初に報告された化合物であり、紫外線照射により新たな発光体を生成することで、トリプトファンの蛍光を本来の波長（約350 nm）から可視光域（約512 nm）へシフトさせる。1-3 このTCEおよび他のトリクロロ化合物の特性は、Kazminらによって迅速かつ高感度なワンステップゲル染色溶液の開発に活用された。4 その後、ゲル調製時にTCEをSDS-PAGEゲルに直接組み込むことで、煩雑な染色工程なしにタンパク質を検出可能となった。5,6 本稿では、染色なしのゲル内タンパク質検出を可能とするTCE含有mPAGE® Luxゲルの調製法について述べる。
染色法と無染色法の比較
TCE可視化法とクマルシンゲル染色法の比較を実施した。検出感度は両法で同等であった（図10）。ただしTCEベース検出法では染色工程が不要なため、現行の染色方法に応じて少なくとも2時間から数時間の準備時間を節約できる。
図10.TCEを用いたタンパク質可視化とREADYBLUE®クマルシンゲル染色の比較。精製した3種のタンパク質（リゾチーム（14.4 kDa）、BSA（66 kDa）、 ホスホリラーゼb（97 kDa）を、それぞれ4 µg、1 µg、0.25 µg、0.0625 µg、0.0156 µg、0.004 µg、0.0009 µg、0 µgの濃度で、1% TCEで調製した12% mPAGE® Luxゲルにロードした。 ゲルはMOPS-SDS走査緩衝液中で200 V、42分間走査した。(A) TCE活性化45秒後のタンパク質可視化。(B) 対応するREADYBLUE®クマルシン染色ゲル画像。TCE誘導ゲルとクマルシン染色ゲル間で同等のタンパク質検出感度が確認された。
方法の適合性
本手法と下流解析（本例ではウエスタンブロッティング）との互換性も検証した。図11はTCE処理有無によるウエスタンブロットの比較を示す。ウエスタンブロットゲルを45秒間活性化し、転写前にイメージングした場合、同等の免疫検出感度が確認された（本図参照）。
ただし、mPAGE® Luxゲル重合の性質上、活性化および露光時間を長くするとタンパク質転送効率が低下する可能性があります。タンパク質転送の最適化が必要となる場合があります。TCE可視化後にウエスタンブロッティングを実施する場合は、活性化がmPAGE® Luxゲルの転送効率に影響を与える可能性があるため、可能な限り最短の活性化時間を使用することを推奨します。
図11.TCE可視化後のウエスタンブロット。EGF刺激A431細胞溶解液（10 ng～0.3 ng）の2倍希釈系列を、1% TCE添加（A）または非添加（B）の8% mPAGE® Luxゲルにロードした。 ゲルはMOPS-SDS走査緩衝液中で200V、38分間走査後、TCE含有ゲルを45秒間活性化し画像化した。両ゲルをImmobilon® P PVDF膜に転写。標準的免疫検出法により、膜上でEGFR、MAPK 1/2、ヒストンH3をプローブした。
TCE活性化による無染色技術
このTCE活性化法は追加の染色工程を必要としないため、時間を節約でき、電気泳動直後に実施可能です。本結果からも、タンパク質検出感度が染色を用いる他の従来法と同等であることが示されています。
mPAGE® Luxゲルおよびその他のmPAGE®電気泳動製品を使用することで、迅速かつ再現性良くゲルの調製と電気泳動を実施できます。 さらに、mPAGE® Luxゲルは本稿で説明したTCEを用いたステインレステクノロジーと互換性があるため、現行プロトコルの工程をさらに削減できます。これにより研究者は、mPAGE® Lux鋳造技術の簡便性と柔軟性を引き続き活用しつつ、迅速なタンパク質可視化という追加の利点も得られる貴重なツールを手に入れることになります。