Created by Unknown User (pmedblad), last modified on 18.09.2018
Proteinelektroforese er en type elektroforese (sone-elektroforese) som skiller serumproteinene i et elektrisk felt, på bakgrunn av molekylenes størrelse og deres ulike elektriske ladninger.
Anode/katode er ladede punkt, ofte metall tilkoblet strøm. ved strømtilførsel blir anoden positiv og katoden negativ.
Agarosegel er en nøytral gel som utvinnes ved å separere agarose fra agaropectin. Agropectin er ladet, og er dannet av sulfatsyre og karboksyliske sidegrupper
Ved serumprotein- elektroforese avsettes serum på agarose gel, og to bufferkammere fylles med Tris-Barbital- buffer, som har en basisk pH på 8,5 og en lav ionestyrke. Gelen med serum plasseres over kamrene med gelsiden ned, og det blir satt på en konstant strøm og spenning på 90 V som går gjennom kretsen (Figur 3). Dette fører til at proteinene begynner å vandre.
Gelen (rød strek) er i kontakt med begge bufferkamrene hvor vandringen av proteinene skjer. Bufferen har en innvirkning på vandringen ved at bufferionene bærer på strømmen Proteiner opptrer som amfolytter, siden de inneholder amino- (NH2) og karboksylgrupper (-COOH). Her har bufferene en innvirkning på grunn av det basiske miljøet, som gir proteinene en negativ ladning. Dette fører til at proteinene vandrer mot anoden, plusspolen.
Ettersom ionene i bufferen er positivt ladd og proteinene er negativt ladd, vil de positive ionene i bufferen danne ione"skyer" rundt de negativt ladde proteinene. Siden proteinene har ulik negativ ladning, vil ikke proteinene med sterkest negativ ladning påvirkes i like stor grad av den posistive ioneskyen rundt og likevel bli trukket mot anoden, mens proteinene med lav negative ladning vil påvirkes i så stor grad at proteinene trekkes mot katoden.
Proteinelektroforese må skje under bestemte betingelser: bestemt utførelsestid, spenning og konstant strøm. Dette må til for å få best mulig separasjon, etter separasjon må gelelektroforesen fikseres, farges og avfarges.
Ut fra serumprotein- elektroforese kan seks ulike fraksjoner: albumin, alfa1, alfa2, beta1, beta2 og gamma visualiseres kvalitativt for å gi et oversiktbilde over fordelingen av serumproteiner. Samme type proteiner vandrer likt på grunn av lik ladning og legger seg i samme felt på agarose gelen. Visualiseringen gjøres på grunnlag av fargestyrken på fraksjonene og proteinmengden. Resultatet av elektroforesene kan sammenlignes med en kontroll (normalserum), for å finne ut eventuelle feil i proteinfordelingen. En av hovedoppgavene til elektroforese er å avdekke en eventuell kreftsykdom, som for eksempel beinmargskreft (myelomatose). Dette gjøres ved å sjekke om pasienten har M-komponent i gammaregionen.
Figur 2 (B) viser et typisk eksempel på M- komponent hos en pasient. Dette ses uti fra en sterkere farge og større proteinmengde i gammaregionen og ved at det er mindre albumin.
En agarose gel kan også gjøres om til et elekroferogram. Dette gjøres ved densiometri, hvor lys sendes på gelen, lyset absorberes av de fargede sonene og en får en graf med topper. (Graf 1). Toppene tilsvarer mengde proteiner, og jo sterkere farge og størrelse på bandet, jo høyere er toppen.
Graf 1: Toppene viser de ulike fraksjonene, og mengde protein.
Serum protein elektroforese
Elektroforese separerer proteiner på basis av deres elektriske ladningstettheter. Bevegelsesretningen avhenger av om ladningen er positiv eller negativ, kationer (positiv nettoladning) vandrer til katoden (negativ terminal), og anioner (negativ nettoladning) vandrer til anoden (positiv terminal) (fig 3). Hastigheten av migrasjon avhenger av graden av ionisering av proteinet ved pH-verdien i bufferoppløsningen. I tillegg til ladningstettheten er hastigheten av bevegelsen også avhengig av den elektriske feltstyrken, størrelsen og formen til molekylet.
Celluloseacetat er bærermediet som vanligvis brukes. Proteiner kan deles inn i fem distinkte proteinsoner, som utgjør mange individuelle proteiner:
1. Albumin
2. Alpha -1 (α1) globulin
3. Alpha -2 (α2) globulin
4. Beta (beta) globulins
5. Gamma (y) globulins
5. Gamma (y) globulins
Denne analysemetoden er nyttig for evaluering av pasienter som har unormale leverfunksjonsverdier, fordi det tillater en direkte kvantifisering av flere serumproteiner.
Ved å modifisere standard elektroteknikk med høy oppløsning protein elektroforese, kan de fem store fraksjoner (fig 4) separeres ytterligere. Teknikken blir vanligvis utført med en agarosegel bærermediet.
Den meste signifikante funn fra en elektroforetiske mønster er monoklonalt immunoglobulin (Ig) sykdom. En pigg i α, β, eller α2 indikerer et behov for videre behandling av et monoklonalt lidelse. En mangel av immunoglobulin G (IgG) antyder en immunsviktlidelse av nefrotisk syndrom. (3)
Anode/katode er ladede punkt, ofte metall tilkoblet strøm. ved strømtilførsel blir anoden positiv og katoden negativ.
Agarosegel er en nøytral gel som utvinnes ved å separere agarose fra agaropectin. Agropectin er ladet, og er dannet av sulfatsyre og karboksyliske sidegrupper
Ved serumprotein- elektroforese avsettes serum på agarose gel, og to bufferkammere fylles med Tris-Barbital- buffer, som har en basisk pH på 8,5 og en lav ionestyrke. Gelen med serum plasseres over kamrene med gelsiden ned, og det blir satt på en konstant strøm og spenning på 90 V som går gjennom kretsen (Figur 3). Dette fører til at proteinene begynner å vandre.
Gelen (rød strek) er i kontakt med begge bufferkamrene hvor vandringen av proteinene skjer. Bufferen har en innvirkning på vandringen ved at bufferionene bærer på strømmen Proteiner opptrer som amfolytter, siden de inneholder amino- (NH2) og karboksylgrupper (-COOH). Her har bufferene en innvirkning på grunn av det basiske miljøet, som gir proteinene en negativ ladning. Dette fører til at proteinene vandrer mot anoden, plusspolen.
Ettersom ionene i bufferen er positivt ladd og proteinene er negativt ladd, vil de positive ionene i bufferen danne ione"skyer" rundt de negativt ladde proteinene. Siden proteinene har ulik negativ ladning, vil ikke proteinene med sterkest negativ ladning påvirkes i like stor grad av den posistive ioneskyen rundt og likevel bli trukket mot anoden, mens proteinene med lav negative ladning vil påvirkes i så stor grad at proteinene trekkes mot katoden.
Proteinelektroforese må skje under bestemte betingelser: bestemt utførelsestid, spenning og konstant strøm. Dette må til for å få best mulig separasjon, etter separasjon må gelelektroforesen fikseres, farges og avfarges.
Ut fra serumprotein- elektroforese kan seks ulike fraksjoner: albumin, alfa1, alfa2, beta1, beta2 og gamma visualiseres kvalitativt for å gi et oversiktbilde over fordelingen av serumproteiner. Samme type proteiner vandrer likt på grunn av lik ladning og legger seg i samme felt på agarose gelen. Visualiseringen gjøres på grunnlag av fargestyrken på fraksjonene og proteinmengden. Resultatet av elektroforesene kan sammenlignes med en kontroll (normalserum), for å finne ut eventuelle feil i proteinfordelingen. En av hovedoppgavene til elektroforese er å avdekke en eventuell kreftsykdom, som for eksempel beinmargskreft (myelomatose). Dette gjøres ved å sjekke om pasienten har M-komponent i gammaregionen.
Figur 2 (B) viser et typisk eksempel på M- komponent hos en pasient. Dette ses uti fra en sterkere farge og større proteinmengde i gammaregionen og ved at det er mindre albumin.
En agarose gel kan også gjøres om til et elekroferogram. Dette gjøres ved densiometri, hvor lys sendes på gelen, lyset absorberes av de fargede sonene og en får en graf med topper. (Graf 1). Toppene tilsvarer mengde proteiner, og jo sterkere farge og størrelse på bandet, jo høyere er toppen.
Graf 1: Toppene viser de ulike fraksjonene, og mengde protein.
Elektroforese separerer proteiner på basis av deres elektriske ladningstettheter. Bevegelsesretningen avhenger av om ladningen er positiv eller negativ, kationer (positiv nettoladning) vandrer til katoden (negativ terminal), og anioner (negativ nettoladning) vandrer til anoden (positiv terminal) (fig 3). Hastigheten av migrasjon avhenger av graden av ionisering av proteinet ved pH-verdien i bufferoppløsningen. I tillegg til ladningstettheten er hastigheten av bevegelsen også avhengig av den elektriske feltstyrken, størrelsen og formen til molekylet.Serum protein elektroforese
Celluloseacetat er bærermediet som vanligvis brukes. Proteiner kan deles inn i fem distinkte proteinsoner, som utgjør mange individuelle proteiner:
1. Albumin
2. Alpha -1 (α1) globulin
3. Alpha -2 (α2) globulin
4. Beta (beta) globulins
5. Gamma (y) globulins
5. Gamma (y) globulins
Denne analysemetoden er nyttig for evaluering av pasienter som har unormale leverfunksjonsverdier, fordi det tillater en direkte kvantifisering av flere serumproteiner.
Ved å modifisere standard elektroteknikk med høy oppløsning protein elektroforese, kan de fem store fraksjoner (fig 4) separeres ytterligere. Teknikken blir vanligvis utført med en agarosegel bærermediet.
Den meste signifikante funn fra en elektroforetiske mønster er monoklonalt immunoglobulin (Ig) sykdom. En pigg i α, β, eller α2 indikerer et behov for videre behandling av et monoklonalt lidelse. En mangel av immunoglobulin G (IgG) antyder en immunsviktlidelse av nefrotisk syndrom. (3)
Kilder:
Nettsteder:
http://nevro.legehandboka.no/prover-og-svar/klinisk-kjemi/blodprover/proteinelektroforese-3012.htm
http://www.nordic-myeloma.org/content/no/ommyelomatose/hvordan_undersoeker_man_myelomatose.asp
Litteratur: