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2353-45-9/考馬斯亮藍在生物化學中的用途

考馬斯亮藍(Coomassie Brilliant Blue)是兩種三苯甲烷衍生物染料(G-250和R-250)的統稱,起初開發用于紡織行業,但現在通常用于分析生物化學中的蛋白質染色。考馬斯亮藍G-250比考馬斯亮藍R-250多兩個甲基。其名“考馬斯”是帝國化學工業下的一個注冊商標。

考馬斯亮藍在生物化學中的用途

生物化學中的用途

考馬斯亮藍R-250在1964年被Fazekas de St.Groth的團隊最先用來觀察蛋白。蛋白樣品在醋酸纖維素薄膜上進行電泳分離。薄膜隨后被放置于5-磺基水楊酸中,使蛋白質條帶固定,然后將膜浸到染料溶液中。

兩年之后,1965年Meyer和Lambert用考馬斯亮藍R-250去染經聚丙烯酰胺凝膠分離的蛋白質樣品。他們將膠浸在含有甲醇乙酸和水的溶液中。由于染料在染色蛋白質的同時也染了聚丙烯酰胺凝膠,為了使蛋白質條帶可見,他們對電泳的凝膠進行了脫色。后續的文獻報道聚丙烯酰胺凝膠可以被乙酸溶液成功脫色。

在1967年,首次出現使用考馬斯亮藍G讓聚丙烯酰胺凝膠中的蛋白條帶變得可見的報道,其中染料被溶解在含有甲醇的乙酸溶液中。之后發現,如果使用溶解在不含甲醇的三氯乙酸考馬斯亮藍G膠體,可以使蛋白質條帶被染色,而聚丙烯酰胺不被染色。如果用這種方法,就沒有必要再對膠進行脫色。現代的手段通常是將考馬斯亮藍G溶解在含有磷酸、乙醇(或甲醇)和硫酸銨(或硫酸鋁)的溶液中。

布拉德福蛋白質定量法利用了考馬斯亮藍G-250的光譜性質去檢測溶液中的蛋白質含量。將蛋白質樣品加入到染料的磷酸和乙醇的溶液中。在酸性環境中,這種染料通常呈現棕紅色,但是結合了蛋白質之后,染料形成藍色形態。溶液的吸光度在595nm波長處測定。這種染料非常著名,因為它有高靈敏性,即使只有5μg蛋白也足以使染料變色。然而,這種方法有一個缺點是變色程度因蛋白質種類不同而不同:單位量蛋白質帶來的吸光度改變取決于蛋白質的類型。

與蛋白質結合后,帶負電荷的考馬斯亮藍G-250分子會讓蛋白質整體帶上負電荷。這個性質可以被用來分離蛋白質或蛋白質復合物,使用非變性條件下的聚丙烯酰胺凝膠電泳——Blue Native PAGE電泳。這樣的復合體的遷移能力既取決于蛋白質復合體的分子質量,也取決于結合到蛋白質上的染料量。

考馬斯亮藍染色,也可以用于western印跡分析中的一步。它的作用是先于抗體的染色,使之可以作為對照。

藥理用途

2009年,考馬斯亮藍G在實驗中被用來治療實驗室大鼠的脊髓損傷。它通過減少個體腫脹反應而生效,而腫脹反應會導致損傷區域的神經元死于代謝的壓力。這個方法在大鼠上測試有效。兩組脊髓損傷大鼠中,一組給予考馬斯亮藍G處理,一組沒有處理。測試結果證明,相較于沒有處理的大鼠,用染料處理的大鼠可以更好的運動,并且在運動測試中取得更高的得分。這種治療能否用在人類身上的相關測試還在進行中。近期的實驗中曾在損傷后15分鐘后,施予染料治療有效。但是在現實生活中,病人需要一定時間才能趕到急救室,所以這種治療應該即使在受傷后兩小時后施放仍然有效。唯一報道的副作用是大鼠會短暫的變藍。