[论文解读] Silver-staining of proteins in polyacrylamide gels: a general overview

Thierry Rabilloud, Laurent Vuillard+2 more|PubMed|Nov 23, 2009

Advanced Proteomics Techniques and Applications参考文献 7被引用 202

一句话总结

本文全面综述了用于在聚丙烯酰胺凝胶中可视化蛋白质的银染色技术，评估了基于银-氨复合物和硝酸银复合物的方法。研究指出，基于硝酸银的方案在通用性与可重复性方面更优，尤其适用于薄凝胶和小肽，同时指出了速度、灵敏度与各类电泳系统兼容性之间的权衡。

ABSTRACT

On the basis of the physico-chemical principles underlying silver-staining of proteins, which are recalled in this paper, several methods of silver-staining of proteins after SDS electrophoresis in polyacrylamide gels or isoelectric focusing were tested. The most valuable protocols are presented in this report, including standard methods for unsupported gels and new methods devised for thin (0.5 mm) supported gels for SDS electrophoresis or isoelectric focusing and for staining of small peptides. Generally speaking, the most rapid methods were found to be less sensitive and less reproducible than more time-consuming ones. Among the long methods, those using silver-diammine complex gave the most uniform sensitivity. They require however special home-made gels and cannot be applied to several electrophoretic systems (e.g. systems using tricine or bicine as the trailing ion, or isoelectric focusing in immobilized pH gradients). For these reasons, protocols based on silver nitrate are of a more general use and might be favored. Future trends for silver-staining will also be discussed.

研究动机与目标

• 评估并比较各种银染色方案在聚丙烯酰胺凝胶中蛋白质检测中的性能。
• 识别适用于不同类型凝胶（包括0.5 mm厚的支撑凝胶及等电聚焦中使用的凝胶）的最灵敏且可重复的方法。
• 评估银染色方法与多种电泳系统（如使用甘氨酸或丙氨酸作为尾随离子的系统）的兼容性。
• 为蛋白质组学和分子生物学实验室的常规应用提供实用且优化的方案。
• 讨论银染色技术的未来发展趋势，以提升蛋白质检测的灵敏度与可靠性。

提出的方法

• 基于银-氨复合物形成和硝酸银在聚丙烯酰胺凝胶中还原的银染色方案评估。
• 在无支撑凝胶上测试标准方法，并为0.5 mm厚的支撑凝胶开发新方案。
• 将染色技术应用于SDS-PAGE和等电聚焦（IEF）系统。
• 评估多种方案的灵敏度与可重复性，包括时间优化与延长程序。
• 利用银离子结合与还原的物理化学原理指导方法选择与优化。
• 比较不同凝胶类型与电泳条件下的染色结果，包括与甘氨酸和丙氨酸基系统的兼容性。

实验结果

研究问题

• RQ1 哪种银染色方案在聚丙烯酰胺凝胶中蛋白质检测方面具有最高的灵敏度与可重复性？
• RQ2 与更长、更复杂的方案相比，时间优化方案在灵敏度与一致性方面如何？
• RQ3 基于银-氨的方案在标准电泳系统（如使用甘氨酸或丙氨酸作为尾随离子的系统）中的兼容性如何？
• RQ4 能否为SDS-PAGE和等电聚焦中使用的0.5 mm厚支撑凝胶开发出有效的银染色方案？
• RQ5 基于银-氨的染色存在哪些局限性？为何基于硝酸银的方案更具广泛适用性？

主要发现

• 最快速的银染色方案在灵敏度与可重复性方面均低于耗时更长、更复杂的方案。
• 使用银-氨复合物的方案提供了最均匀的灵敏度，但需要特殊制备的凝胶，且与某些电泳系统不兼容。
• 基于硝酸银的方案被发现具有更广泛的适用性，因此更适合一般实验室使用。
• 已成功开发出用于染色0.5 mm厚支撑凝胶的新方案，实现了在SDS-PAGE和等电聚焦中的有效检测。
• 通过优化的银染色方法，小肽的染色也得以有效实现，扩展了该技术的应用范围。
• 未来银染色技术的发展趋势预计将聚焦于提升灵敏度、可重复性，并增强与多样化电泳系统的兼容性。