Состав и количество фракций белков в биологических жидкостях зависит от применяемого метода фракционирования:
1. Осаждение
- нейтральными солями (высаливание) - способность белков плазмы выпадать в осадок при воздействии на них растворов солей различных концентраций,
- этиловым спиртом при низкой температуре;
2. Электрофоретическое фракционирование — различают несколько типов электрофореза в зависимости от поддерживающей среды. В качестве поддерживающих сред используют бумагу, ацетатцеллюлозную пленку, агаровый, полиакриламидный, крахмальный гели. При проведении электрофореза необходимо учитывать факторы, влияющие на подвижность разделяемых веществ:
- заряд (обычно зависит от pH), размеры и форма молекул веществ;
- электрическое поле: скорость миграции ионов прямо пропорциональна силе тока, обусловленной переносом ионов буфера и образца, напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению (зависит от типа и размеров носителя и ионной силы буфера);
- тип буфера: состав, концентрация, pH, ионная сила. Ионная сила равна сумме n составляющих: сnzn2 / 2, где сn — молярная концентрация n-ого иона, z — заряд этого иона;
- носитель: учитывается его гидрофильность, адсорбция веществ на молекулах носителя, электроосмос, диффузия.
3. Иммунологические методы — основаны на иммунных свойствах белковых фракций: иммуноэлектрофорез, электроиммунодиффузия, радиальная иммунодиффузия, радиоиммунный анализ;
4. Седиментационный анализ — основан на различной зависимости скорости оседания белков от массы и величины их молекулы;
5. Ионообменная, адсорбционная, распределительная, аффинная хроматография, гель-фильтрация.
Наиболее распространенным методом фракционирования является электрофорез, основанный на разной скорости движения белков в электрическом поле, в зависимости от величины заряда и молекулярной массы. Количество выделяемых фракций определяется условиями проведения электрофореза и качеством поддерживающей среды. Так, например, при электрофорезе на бумаге и пленках ацетата целлюлозы выделяют 5 фракций (альбумины, α1–, α2–, β– и γ–глобулины), в то время как в полиакриламидном геле — до 20 и более фракций. При использовании более совершенных методов (радиальная иммунодиффузия, иммуноэлектрофорез и других) в составе глобулиновых фракций выявляются многочисленные индивидуальные белки.
За основу классификации белков по фракциям принято разделение белков на бумаге. На протеинограмму оказывают влияние только те белки, концентрация которых достаточно высока.
В клинико-диагностических лабораториях наиболее распространены методы электрофореза на бумаге и на ацетатцеллюлозных пленках. В качестве унифицированного утвержден метод электрофореза на ацетатцеллюлозных пленках.
Определение белковых фракций сыворотки крови экспресс-методом
Принцип
Фосфатные буферы разной молярной силы осаждают соответствующие фракции белка, при этом более концентрированные буферы осаждают более мелкодисперсные фракции белка. По степени мутности судят о концентрации фракций белка.
Метод электрофоретического разделения белков на бумаге и ацетатцеллюлозных пленках
Принцип
Коллоидные частицы белка перемещаются в электрическом поле постоянного тока: в щелочной среде к аноду, в кислой — к катоду. В щелочной среде наиболее быстро перемещаются альбумины, α1-, α2- и β-глобулины.
Более подробное описание метода электрофореза можно прочитать здесь.
Нормальные величины
| Сыворотка крови | ||
| преальбумин | 0,6-1,4% | 0,18-0,38 г/л |
| альбумин | 50-70% | 30-50 г/л |
| α1-глобулины | 3-6% | 1-3 г/л |
| α2-глобулины | 9-15% | 6-10 г/л |
| β-глобулины | 8-18% | 7-11 г/л |
| γ-глобулины | 15-25% | 8-16 г/л |
| Cоотношение альбумин / глобулины 1,5-2,3 | ||
| Спинно-мозговая жидкость | ||
| преальбумин | 2-7% | |
| альбумин | 56-76% | |
| α1-глобулины | 2-7% | |
| α2-глобулины | 4-12% | |
| β-глобулины | 8-18% | |
| γ-глобулины | 3-12% | |
| Моча | ||
| альбумин | 20% | |
| α1-глобулины | 12% | |
| α2-глобулины | 17% | |
| β-глобулины | 43% | |
| γ-глобулины | 8% | |
Клинико-диагностическое значение
Диагностическое значение измерения преальбуминв и альбумина рассмотрено здесь
Сыворотка
Глобулины
На практике диагностически значимо только повышение уровня белковых фракций.
Повышение α1- и α2-глобулиновой фракции связано с острыми и подострыми воспалительными процессами и некоторыми злокачественными опухолями, травмами, т.к. сюда входит большинство белков острой фазы (С-реактивный белок, α2-макроглобулин, α1-гликопротеид, α1-антитрипсин, церулоплазмин, гаптоглобин).
Большая часть белков β-глобулиновой фракции является β‑липопротеинами, поэтому повышение этой фракции чаще всего связано с гиперлипопротеинемиями. Кроме того, влияние на динамику этой фракции оказывают трансферрин, гемопексин, компоненты системы комплемента.
Фракция γ‑глобулинов увеличивается при патологических состояниях, связанных с хроническими воспалительными процессами, т.к. содержит иммуноглобулины G, A и M.