روشهاي رسوبدهي
در روشهاي آماده سازي نمونه ، رسوب دادن پروتئين ها به عنوان يک مرحله اختياري تلقي مي گردد . اين روش براي جدا کردن انتخابي پروتئين ها از مواد آلاينده و تداخل کننده در محلول مانند نمک ها ، دترجنت ها ، اسيدهاي نوکلئيک ، و غيره به کار گرفته مي شود . از اين روش براي تغليظ پروتئين هاي موجود در يک نمونه که در حالت عادي بسيار رقيق باشند ، نيز استفاده مي شود .
بايد توجه داشت که هيچ روش رسوب دهي به طور کامل کارامد نيست و برخي از پروتئين ها بعد از رسوب داده شدن ، مجددا محلول نمي شوند . به همين دليل بسته به هدف از انجام الکتروفورز دو بعدي استفاده کردن از اين روش را در دستور کار مي توان قرار داد . در صورتيکه هدف از انجام الکتروفورز دو بعدي به دست آوردن کاملترين نمايه دو بعدي يک نمونه باشد ، بايد از انجام رسوبدهي صرف نظر کرد .
جزء به جزء کردن نمونه(Fractionation)
پروتئين هايي که در بافتهاي اوکاريوتي بيان مي شوند ، از گوناگوني بسياري برخوردار بوده ، و داراي محدوده ديناميک (محدوده غلظت پروتئين هاي داخل يک نمونه بين کمترين تا بيشترين غلظت(Range Dynamic) ) وسيعي هستند . برخي از مواقع در نمونه هايي اين چنين ، به منظور کاهش پيچيدگي نمونه و افزايش تعداد پروتئين هايي که داراي نسخه پايين هستند ، نمونه جزء به جزء مي شود . مي توان از روشهاي متفاوتي مانند جزء به جزء کردن اجزاء سلولي (Sub-Cellular Fractionation) ، الکتروفورز در فاز مايع ، کروماتوگرافي جذبي و رسوبدهي انتخابي بهره برد . استخراج پي در پي (Sequential Extraction) پروتئين ها از يک سلول يا بافت بر اساس حلاليت آنها در دسته اي از بافر ها که قدرت و خاصيت محلول سازي آنها به تدريج افزايش پيدا مي کند ، روش ديگري از جزء به جزء کردن است .
زماني که قسمتي از پروتئين هاي سلول يا بافت مورد نظر باشد ، مي توان در حين آماده سازي ، نمونه را نيز جزء به جزء کرد . اگر پروتئين هايي از يک قسمت زير سلولي خاص مورد نظر باشند ، براي مثال ريبوزوم ها ، مي توان ارگانل مورد نظر را توسط سانتريفوژ کردن تمايزي در شيبهاي سوکروز جدا نمود . اگر چه اين روشها را مي توان در سلولهاي پستانداران که معمولا داراي جداره سلولي ضعيفي هستند ، نيز به کار برد ، اما دسترسي به اورگانل ها در ميکرواورگانيسم هاي ديگر بسيار مشکل است ، زيرا يک روش ليز کردن براي شکستن کارامد ديواره سلولي مورد نياز است که در عين حال نبايد آنقدر خشن باشد که باعث از بين رفتن ارگانل و تخريب آن شود .
رسوبدهي انتخابي بعضي از کلاسهاي پروتئيني توسط استن-TCA صورت مي گيرد . ديگر روش ، روشهاي عصاره گيري متوالي با بافرهايي که به تدريج قدرت محلول سازي آنها افزايش مي يابد ، است . مثلا بافرهاي مائي ، حلالهاي آلي نظير اتانول ، کلروفورم و اتانول و محلول هاي حاوي دترجنتهاي مختلف . بالاخره روشهاي جداسازي کروماتوگرافي ، الکتروفورز در فاز مائي نيز در جزء به جزء کردن نمونه ها بر اساس خصوصيات فيزيکوشيميايي متفاوت پروتئينهاي موجود در نمونه قابل انجام هستند . تصميم در انتخاب هر يک از اين روشها بستگي به ماهيت نمونه و هدف از کار با نمونه دارد .
روشهاي جزء به جزء کردن ، ممکن است مزاياي بسياري در غني سازي پروتئين ها داشته باشند ، اما اصلي ترين نکته منفي در استفاده از اين روشها ، اين است که بسيار زمانگير و بسيار پيچيده اند . همچنين نمي توان در يک زمان چند نمونه را وارد اين مرحله از کار نمود . اما مزيت اصلي آن ،تعيين جايگاه پروتئين ها از نظر ساختماني در زير ساختار سلولي و تعيين عملکرد آنها است .
جهت كاهش حجم و تغليظ و تخليص پروتئينها , از روشهاي مختلف رسوب دهي مانند رسوب دهي به وسيله نمك ، حلال هاي آلي و حلال هاي پليمري استفاده مي شود .
رسوب دهي به وسيله نمك :
روش عمومي براي انجام عمل رسوب دهي استفاده از نمك است كه با افزايش مقدار نمك حلاليت پروتئيني كم شده و به هم پيوسته و رسوب مي کند . قدرت رسوب دهي نمك ها , به صورت ذرات آنيوني و كاتيون در زير نشان داده شده است .
Anions : Po4 3-, So4 2-, CH3Coo -, Cl -, Br -, No3 -, Clo3 -, I -, SCN
Cations : NH4+, K+, Na+, gunidine Cl(CH2)3
از طريق هيدراته شدن يونهاي مثبت و منفي نمك افزوده شده در محلول و دور كردن مولكولهاي آب از سطوح هيدروفوب پروتئينها و درنتيجه اين سطوح هيدروفوب به هم پيوسته و رسوب مي نمايند .
رسوب دهي به وسيله حلال هاي آلي :با افزايش حلال آلي ، قدرت حلاليت مولكولهاي باردار آب دوست پروتئينها در محيط آبي كم شده و باعث به هم پيوستن ذرات مولكولي و رسوب دهي آنها مي شود . ( مانند مكانيزم رسوبدهي پروتئين ها در نقطة ايزوالكتريك , در غلظتهاي پايين نمك) . به عنوان مثال اتانل , در جداسازي پروتئينهاِي پلاسمايي بسيار مورد استفاده قرار ميگيرد .
رسوب دهي به وسيله پليمرهاي آلي :اين روش , مانند روش استفاده از حلال آلي و از طريق كاهش فعاليت محيط آبي است. به عنوان مثال Poly Ethylen Glycol , در جداسازي پروتئينهاِي پلاسمايي , فراوان مورد استفاده قرار ميگيرد