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Wussten Sie, warum die Farbänderung eines Proteins seine Konzentration verrät?
Proteine spielen in einer Vielzahl biologischer Prozesse eine wichtige Rolle, daher ist die Messung ihrer Konzentration für viele biomedizinische Forschungen und Experimente von entscheidender Bedeutung. Herkömmliche Messmethoden erfordern jedoch häufig spezielle Geräte oder komplizierte Schritte, was viele Forscher bei der Durchführung von Proteinanalysen vor Herausforderungen stellt. Um diese Probleme zu lösen, erfand Marion M. Bradford 1976 eine einfache und schnelle Technik zur Messung der Proteinkonzentration, den sogenannten Bradford-Protein-Assay.
Der Bradford-Proteintest nutzt Farbveränderungen zur Bestimmung der Proteinkonzentration, ein Prozess, der hauptsächlich auf einem Farbstoff namens Coomassie Brilliant Blue G-250 beruht.
Nach der Bradford-Methode ändert sich die Farbe des Farbstoffs von seiner ursprünglichen roten Farbe zu blau, wenn eine Proteinlösung mit dem Farbstoff Coomassie Grey Blue G-250 kombiniert wird. Der Schlüssel zu dieser Veränderung liegt darin, dass der Farbstoff in einer sauren Umgebung nichtkovalent an bestimmte Aminosäuren im Protein bindet und dadurch seine Absorption verändert. Konkret hat der Farbstoff einen Absorptionspeak bei 465 Nanometern, und wenn er an Protein bindet, verschiebt sich der Absorptionspeak auf 595 Nanometer.
Diese Absorptionsänderung kann zur Abschätzung der Proteinkonzentration in der Probe genutzt werden.
Diese Methode bietet nicht nur die Vorteile einer hohen Empfindlichkeit und einer einfachen Bedienung, sondern wird auch nicht so leicht durch andere Chemikalien (wie Natrium, Kalium oder bestimmte Zucker usw.) beeinträchtigt. Dies ist bei vielen Proben, die Verunreinigungen enthalten, sehr wichtig. Wenn jedoch die SDS-Konzentration in der Probe zu hoch ist, kann dies die Genauigkeit der Methode beeinträchtigen und dazu führen, dass der Proteinindex nicht korrekt gesteuert wird. Angesichts dieser Herausforderung passen Forscher ständig die Messbedingungen an und erkunden alternative Analysemethoden, um die experimentelle Genauigkeit aufrechtzuerhalten.
Ein wesentlicher Vorteil des Bradford-Proteinassays besteht darin, dass er in nur einer halben Stunde durchgeführt werden kann, was Zeit spart und die Versuchskosten senkt. Das Standardverfahren ist äußerst einfach. Mischen Sie einfach das Bradford-Reagenz mit der Probe und nach einer kurzen Wartezeit kann die Photometermessung direkt durchgeführt werden. Darüber hinaus ist diese Methode auf fast alle Arten von Proteinen anwendbar, insbesondere wenn Spurenmengen von Proteinen quantifiziert werden müssen. Sie ist äußerst empfindlich und kann Proben unter 20 μg genau messen.
Die Empfindlichkeit und Einfachheit des Bradford-Proteinassays ermöglichen es Forschern, ihn flexibel zur Analyse einer Vielzahl von Proteinen einzusetzen.
Da die wissenschaftliche Forschung voranschreitet, steht auch der Bradford-Proteintest vor einigen Herausforderungen. Beispielsweise ist der Testbereich relativ kurz und liegt typischerweise zwischen 0 μg/ml und 2000 μg/ml, was Forscher dazu zwingt, bei der Analyse von Proben zu verdünnen, was zu Messfehlern führen kann. Darüber hinaus können die Messergebnisse der Bradford-Methode für bestimmte Proteine verzerrt sein, insbesondere bei Proben mit höherem Kollagengehalt, was die Verbesserung der Methode zu einem Schwerpunkt zukünftiger Entwicklung macht.
Eine weitere bemerkenswerte Verbesserung besteht darin, dass die Zugabe einer kleinen Menge Natriumdodecylsulfat (SDS) während des Tests die Genauigkeit des Nachweises von Schlüsselproteinen wie Kollagen erheblich verbessert. Diese Verbesserung verbessert nicht nur die Nachweisempfindlichkeit kollagenähnlicher Proteine, sondern verringert auch die Absorption nicht kollagener Proteine.
Während die Forschung in diesem Bereich fortschreitet, wird der Bradford-Proteintest immer häufiger eingesetzt. Sie werden nicht nur häufig in der Biologie und Biomedizin eingesetzt, sondern fördern auch das Verständnis von Proteinen und ihren Funktionen. Eine solche Technologie kann nicht nur den Prozess der Proteinforschung beschleunigen, sondern auch wichtige Basisdaten für die Entwicklung neuer Arzneimittelresistenzen liefern. Welche Hinweise können uns die Farbveränderungen von Proteinen liefern, die früher unerwartet waren?
