與DNA凝膠電泳一樣，蛋白質凝膠電泳也是實驗室中稀松平常的工作。無論是Western blot還是質譜分析，都離不開蛋白電泳。研究人員通過大小（1D）和電荷（2D）來分辨蛋白質。當然，僅僅分離蛋白是不夠的，它們必須要經過染色。染料的選擇有很多，具體選哪種，這取決于靈敏度要求、現有的設備和下游的應用。

常規之選

研究人員主要使用三種染料來處理日常的蛋白凝膠：考馬斯藍、銀染和熒光。據Sigma-Aldrich公司蛋白技術的研發經理Jeffrey Turner介紹，染料的選擇基本上可以歸結為“靈敏度 vs. 速度”。

考馬斯藍也許是zui常用的染料。作為一種可見的顯色（亮藍色）染料，它不需要任何特殊的設備。不過，Bio-Rad的業務開發經理Ning Liu認為，它的靈敏度也zui低，檢測極限大約在10-100 ng蛋白質。

很多公司提供不同配方的考馬斯藍染料，它們在使用簡便程度、整體染色時間和脫色要求上各有不同。例如，有些需要在乙醇/乙酸中固定，而有些只使用純水。Expedeon的InstantBlue?試劑可在電泳后直接添加到凝膠中，而不需要固定或脫色，染色可在15分鐘內完成。Bio-Rad的QC Colloidal Coomassie Stain操作則建議慢慢來，以便達到更好的效果。整個過程包括在40%乙醇/10%乙酸中固定15分鐘，之后染色1-20個小時，再脫色1-3小時。

有了古朵生物推出的Pierce? Power Stainer，研究人員可以讓考馬斯藍染色自動化。據它的產品經理Emily Goplen介紹，這臺設備可對兩塊凝膠進行染色和脫色。“盡管傳統的染色需要幾小時甚至過夜，Power Stainer卻能在10分鐘內完成染色和脫色的過程，并且預制膠和自制膠都適用，”她說。

另一種常用方法是銀染，每條帶的靈敏度大約在0.1-0.25 ng。操作過程沒有脫色步驟，但是一個很長的過程，大約在2小時左右，而且相當講究。此外，據Turner介紹，操作需要用到一些有害的化學物質，如甲醛和銀，在通風櫥中進行。因此，人們一般不大愿意用這種方法，除非靈敏度很重要。

熒光染料的靈敏度則居中，可檢測幾納克的蛋白質，不過你得有一個兼容的凝膠成像系統或透射儀。與考馬斯藍和銀染一樣，熒光染色通常在電泳后進行，需要固定和脫色，不過也有例外。例如，SYPRO Ruby需要脫色，但Oriole和Flamingo不需要，因為游離的染料不發熒光。“染料本身不會被激光激發，只有當它與蛋白結合時才被激發，”Liu解釋道。

除了這些常規的染料，你還有一些特殊的選擇。例如，古朵生物為糖基化和磷酸化的蛋白提供了Pro-Q熒光染料，同時也提供InVision? His-tag In-gel Stain和Lumio? Green Detection Kit來檢測帶標簽的蛋白。

升級之選

有些染料則讓你省去了電泳后的洗滌和染色。比如，Bio-Rad的Stain-Free?預制膠預加了一種與色氨酸結合的“三鹵”熒光染料。電泳后，凝膠暴露在紫外線下會激活染料，使其與蛋白質共價結合。據介紹，這種染料的靈敏度與考馬斯藍差不多。

另一個選擇是GE Healthcare的Amersham? WB系統。有了這個系統，樣品在電泳之前與Cy 5熒光基團偶聯。據GE Healthcare的資深科學家?sa Hagner McWhirter介紹，在電泳過程中，游離的染料會跑出凝膠，因此沒必要脫色，而且靈敏度在50-100 pg的范圍。更方便的是，這個系統在電泳結束后自動對凝膠成像并分析結果。

Liu和McWhirter都指出，電泳前染色的方法有一個明顯的優點，就是染料與分離后的蛋白共價結合。因此，在后續的步驟中能夠觀察這些蛋白，特別是在Western blot中，可利用總蛋白的信號來標準化目標蛋白的信號，而不像平常那樣用看家蛋白。

“這種方法明顯消除了人們對看家蛋白對照的兩個擔心，”Liu表示。，在不同的實驗條件下，看家蛋白的水平有時候會變化。其次，它們的水平可能超出了檢測的線性動態范圍，使得定量變得復雜。《The Journal of Biological Chemistry》雜志也建議使用總蛋白水平來進行信號強度的標準化。

McWhirter認為，預標記也明顯提高了凝膠之間的重復性，因為洗滌和染色的步驟難以控制。“不同反應間的CV要比在不同溶液中孵育凝膠要低得多，”她指出。事實上，她聲稱在內部分析14個樣品時，Cy5信號的CV大約在5%。“這基本上和移液誤差差不多。”

關鍵考慮

無論你選擇哪種染料，在考慮靈敏度、速度和硬件要求外，你還要考慮下游怎么處理凝膠。若是印跡雜交，研究人員通常不用考馬斯藍染色，因為染料需要固定的步驟，會將蛋白困在凝膠里。他們要么平行跑一塊相同的膠，要么在轉印之后對印跡膜染色。同樣，與蛋白共價結合的染料有可能干擾抗體結合或質譜分析。

當然，并沒有一個放之四海而皆準的解決方案。考馬斯藍是大多數研究人員的shou選染色，但在特殊情況出現時，我們還是有很多其他的選擇。