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ウェスタンブロッティングは、タンパク質試料中の特定のタンパク質を検出し、定量することができる方法です。この技術の信頼性は、ゲルからタンパク質を吸収する適切な膜を選択することに依存します。微多孔膜にはさまざまな種類があります。ニトロセルロース膜は、その特異な性質から研究者に好んで使用されています。また、ニトロセルロースとポリフッ化ビニリデンを選択することもイムノブロッティングの課題である。ニトロセルロースもポリフッ化ビニリデンも高いタンパク質取り込み能力を有している。ニトロセルロース膜とPVDF膜の大きな違いは、ニトロセルロース膜には抗体を剥離し再利用する機能がないのに対し、PVDF膜には抗体を剥離し再利用する機能があることです。
目次1. 概要と主な違い2. ニトロセルロースとは3. PVDFとは4. 並べて比較 - ニトロセルロース vs PVDF5. まとめ
ニトロセルロースはセルロースを硝酸で処理したポリマーで、分子生物学**において、特にサザンブロッティング、ノーザンブロッティング、ウェスタンブロッティングなどの手法で使用される微多孔膜の材料として使用されています。ニトロセルロース膜の孔径は3~20μm。ニトロセルロース微多孔膜は、膜表面で起こる免疫化学反応を検出するのに役立ちます。そのため、ニトロセルロース膜はタンパク質の固定化やイムノブロット法によく使用されます。ニトロセルロース膜は、糖タンパク質や核酸の固定化も可能です。
ニトロセルロース膜は、いくつかの特徴からラテラルフロー分析に好んで使用されます。ニトロセルロース膜は、高濃度のタンパク質を吸収する。膜を濡らすための溶媒は、ニトロセルロース膜タンパク質の取り込みを減少させない。ニトロセルロース膜は、目的のゲルサイズに簡単にカットでき、電気泳動やキャピラリー泳動でゲルから膜にタンパク質を移し替えることができます。ニトロセルロースは、タンパク質がより高い結合電位で膜を通過することができます。ニトロセルロースの方が加工強度が高い。また、無溶剤の耐水性接着剤で、さまざまなプラスチック基材に簡単に接着できるのもニトロセルロース膜の特徴です。
図01:ウェスタンブロッティング用ニトロセルロース膜
ポリフッ化ビニリデン(PVDF)は、フッ化ビニリデンを重合したフッ素樹脂で、高いタンパク質固定化能を有しています。そのため、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)製の微多孔膜は、タンパク質混合物の分析 ** 確定タンパク質に使用できます。 PVDF膜は、アミノ酸分析およびタンパク質配列決定にも使用可能です。ニトロセルロース膜に対するポリフッ化ビニリデン膜の最大の特徴は、抗体から容易に剥離し、その後の抗体プローブに再利用できることである。
PVDF膜はニトロセルロース膜に比べて厚いため、繰り返し使用しても破損しにくいという特徴があります。そのため、使用前にメタノールやイソプロパノールに浸しておく必要があります。
ニトロセルロースとポリフッ化ビニリデンの比較 | |
ニトロセルロースは、セルロースを主成分とする高分子である。 | ポリフッ化ビニリデンは、フッ化ビニリデンの重合によって形成されるフッ素樹脂である。 |
膜の孔径 | |
代表的なポアサイズ 0.1, 0.2, 0.45μ | 代表的なポアサイズは0.1、0.2、0.45 μm。 |
蛋白質結合能 | |
ニトロセルロースのタンパク質結合能は80~100μg/cm2です。 | ポリフッ化ビニリデンのタンパク質結合能は170〜200μg/cm2である。 |
センシティブ | |
PVDFに比べ、感度が低い。 | これは非常に高い感度を持っています。 |
低発現タンパク質の検出 | |
ニトロセルロース膜は感度が低いため、低発現タンパク質の検出には適さない。 | 高感度であるため、低発現タンパク質の検出に適しています。 |
バックグランドノイズ | |
バックグラウンドノイズが少ない | これは、バックグラウンドノイズがかなり高いです。 |
タンパク質との相互作用 | |
タンパク質分子は、疎水性相互作用によってニトロセルロース膜に結合しています。 | このタンパク質は、疎水性および双極子相互作用によってポリフッ化ビニリデン膜に結合している。 |
膜の性質 | |
ニトロセルロースは壊れやすい。しかし、ニトロセルロースのバージョンもあり、それらは薬剤に対して耐性がある。 | ポリフッ化ビニリデンは、耐久性、耐薬品性に優れています。 |
再利用・剥離機能 | |
ニトロセルロースは、信号を失わずに剥離・再製造することが難しい。 | PVDFはリプロダクションやシーケンサーのアプリケーションに最適です。 |
適用範囲 | |
ニトロセルロースは、低分子量タンパク質の検出に最適です。 | 高分子量タンパク質の検出には、PVDFがより適しています。 |
その他の用途 | |
ニトロセルロースは、核酸分析、スポット/スリットブロッティングに使用することができます。 | ポリフッ化ビニリデンは、タンパク質の塩基配列解析や固相分析システムに使用されています。 |
費用 | |
PVDF膜に比べ安価である。 | ニトロセルロースフィルムより高価である。 |
プリウエットが必要 | |
ニトロセルロース膜はメタノール前処理が不要です | PVDF膜はメタノールで予備飽和させる必要があります。 |
ニトロセルロース膜は、ラテラルフロー分析に初めて使用された膜である。タンパク質を吸収する能力が高いのです。そこで、ニトロセルロース膜をタンパク質ブロッティングに使用した。ポリフッ化ビニリデン(PVDF)もウェスタンブロッティングに使用される膜で、こちらも高いタンパク質吸着能力を有しています。どちらのタイプも、タンパク質解析のためのプロテインブロッティングに使用されます。しかし、PVDF膜はニトロセルロース膜よりもウェスタンブロッティングに適した特異的な性質を持っています。しかし、低分子量タンパク質の検出にはニトロセルロース膜が、高分子量タンパク質の検出にはPVDF膜が適している。これが、ニトロセルロース膜とポリフッ化ビニリデン膜の違いです。
画像提供:1. "ウェスタンブロット転写" By Bensaccount at English Wikipedia (CC BY 3.0) via Comm*** Wikimedia