Bei der Protein-Elektrophorese werden Protein-Gemische aufgetrennt, weil die einzelnen Protein-Spezies auf Grund ihrer unterschiedlichen Eigenschaften in einem elektrischen Feld verschieden schnell wandern. Eine einfache Methode ist die eindimensionale SDS-Polyacrylamid-Gelelektrophorese. Das Prinzip dieser Methode beruht darauf, dass die Proteine durch den Zusatz von Na-Dodecylsulfat (SDS) in Moleküle gleicher Ladung überführt werden. Diese werden dann im Gel entsprechend ihrer Molekülgröße aufgetrennt. Die 2D-Gelelektrophorese kombiniert die Isoelektrische Fokussierung, bei der die Proteine nach ihrer Ladung getrennt werden, mit einer SDS-Polyacrylamid-Elektrophorese. Durch die Kombination der beiden Techniken erzielt die 2D-Gelelektrophorese eine besonders hohe Auflösung. 

 

 

Schritt 1  Auftragen der Proteinmischung auf das Gel
Schritt 2  in der 1. Dimension: Auftrennung der Proteine nach ihrer 
              Ladung (isoelektrischer Punkt – IEP)
Schritt 3  Übertragung des Gelstreifens auf das SDS-Gel
Schritt 4  in der 2. Dimension: Auftrennung der Proteine nach ihrer Größe

 

 

Zum Nachweis im Gel werden die Proteine entweder vor der Trennung markiert (z.B. durch den Einbau radioaktiver Isotope) oder nach der Trennung gefärbt. Die Färbung kann mit Coomassie Brilliant Blau oder mit modernen Fluoreszenzfarbstoffen erfolgen. Da die Färbung mit  Fluoreszenzfarbstoffen über einen weiten Konzentrationsbereich linear ist, erlaubt sie eine Quantifizierung der Proteinspots im Gel.

 

Zur Identifizierung der Proteine mittels Massenspektrometrie müssen die Spots nach dem Anfärben aus dem Gel ausgeschnitten werden. Dies kann manuell oder mit der Hilfe von Picking-Robotern erfolgen.