从蛋白质到基因调控：Hoefer SE400在生命科学研究中的应用实例

在生命科学研究的微观世界里，获得清晰、可靠、可重复的电泳数据是做出科研发现的基石。Hoefer SE400 垂直电泳系统正是这样一款深受研究者信赖的经典设备。今天，我们通过三项发表于《EMBO Reports》和《Nucleic Acids Research》的顶尖研究，深入解读SE400如何助力科学家们揭示从细胞死亡到表观遗传的核心机制。

 

案例一：揭示p53蛋白如何被“标记”  以调控其功能的分子开关

研究：《The C-terminal domain of p53 orchestrates the interplay between non-covalent and covalent poly(ADP-ribosyl)ation of p53 by PARP1》

 

研究深析：

p53是著名的“基因组守护者”，其活性受到多种翻译后修饰的精密调控。本研究深入探讨了非共价结合与共价修饰两种PARylation模式如何协同控制p53。研究人员利用SE400进行高质量的SDS-PAGE，清晰分离了复杂的蛋白质样品。

 

 

图1. SE400运行SDS-PAGE分离p53及其PARylation修饰产物，条带清晰展示不同修饰状态下的蛋白迁移行为，为解析其功能调控机制提供了关键实验证据（Fischbach A, et al. ）

（Figure 1）

结论： 该研究首次阐明，p53通过其C末端结构域与非共价PAR结合，此结合是触发PARP1对其共价修饰的先决条件。这一发现揭示了p53功能调控的一个全新层面，对于理解DNA损伤应答及癌症生物学具有重要意义。

 

案例二：破解沙门氏菌“随机变身”的表观遗传密码

研究：《Regulation of bistability in the std fimbrial operon of Salmonella enterica by DNA adenine methylation and transcription factors HdfR, StdE and StdF》

 

研究深析：

沙门氏菌中，std菌毛操纵子会以一定的概率在“开启”和“关闭”状态之间随机切换，这种“双稳态”现象是其逃避宿主免疫的重要策略。本研究揭示了其背后的复杂调控网络，包括三个转录因子和一个表观遗传开关。研究中，SE400被用于进行高分辨率的变性聚丙烯酰胺凝胶电泳，以进行Southern Blot分析，精确检测DNA关键位点的甲基化状态。

 

图9. 通过SE400配合Southern Blot技术，展示沙门氏菌std操纵子关键区域DNA甲基化状态的变化，图像分辨率高，为表观遗传“开关”模型提供了直接可视化数据。（García-Pastor L, et al.）

（Figure 9）

结论： 研究构建了一个精妙的“与”逻辑门模型：HdfR、StdE和StdF三个激活剂同时存在且其结合位点未被甲基化时，std操纵子才被开启。 DNA腺嘌呤甲基化与激活蛋白结合之间的竞争，是决定细菌群体异质性的核心，为理解细菌病原体适应性提供了全新范式。

 

案例三：定位细胞死亡“引爆器”：钙离子如何触发线粒体通路

研究：《Ca^²⁺  binding to F-ATP synthase β subunit triggers the mitochondrial permeability transition》

 

研究深析：

线粒体通透性转换孔是调控细胞死亡的关键枢纽，但其分子构成一直是未解之谜。这项突破性研究证实，F-ATP合成酶的β亚基 是钙离子的感知位点，其结合可直接诱发PTP开放。在该研究中，SE400系统被用于对HeLa细胞及斑马鱼胚胎的蛋白样品进行Western Blot分析，以验证β亚基突变体的表达及功能。

 

图EVI. 使用SE400进行Western Blot，验证F-ATP合成酶β亚基及其突变体在HeLa细胞和斑马鱼胚胎中的表达，条带干净、背景低，有力支持了β亚基作为钙离子感知位点的结论。（Giorgio V, et al）

（Figure EVI ）

结论： 研究精准定位了F-ATP合成酶β亚基的催化位点是PTP的钙离子触发位点。β亚基的T163S突变能显著提高细胞对钙离子 overload 的耐受性，从而抵抗细胞死亡。这一发现不仅解决了领域内一个长期悬而未决的问题，也为治疗相关疾病提供了新的潜在靶点。

 

Hoefer SE400 垂直电泳系统：经典与精准的结合

 

Hoefer SE400 是一款结构坚固、操作灵活的垂直板式凝胶电泳系统，专为蛋白质和核酸分离设计，支持变性和非变性条件下的电泳。其高可靠性和出色的分辨率，使其成为全球实验室中长期被信赖的“标准配置”。

产品图片

 

核心特点：

 

Ø 高分辨率设计：适配18×16 cm 玻璃板，支持约14×15 cm 凝胶，可在单胶上同时运行多达28个样品。

Ø 灵活扩展：可选配分隔板实现双胶运行，并与SE600系列配件兼容，方便升级与扩展。

Ø 稳定运行：配备高质量密封系统与稳固的双夹具结构，最大电压500 V，确保长时间运行下的安全与均一电场分布。

Ø 易清洁维护：模块化结构，便于拆卸、清洗及更换配件。

Ø 安全认证齐全：通过CE、UL、CSA等多项国际安全标准认证，实验安全有保障。

 

典型应用：

SDS-PAGE、Native PAGE、2D电泳第二向分离、Western blot前处理等。

 

参考文献

1. Fischbach A, Krüger A, Hampp S, et al. The C-terminal domain of p53 orchestrates the interplay between non-covalent and covalent poly (ADP-ribosyl) ation of p53 by PARP1[J]. Nucleic acids research, 2018, 46(2): 804-822.

2. García-Pastor L, Sánchez-Romero M A, Jakomin M, et al. Regulation of bistability in the std fimbrial operon of Salmonella enterica by DNA adenine methylation and transcription factors HdfR, StdE and StdF[J]. Nucleic Acids Research, 2019, 47(15): 7929-7941.

3. Giorgio V, Burchell V, Schiavone M, et al. Ca2+ binding to F‐ATP synthase β subunit triggers the mitochondrial permeability transition[J]. EMBO reports, 2017, 18(7): 1065-1076.