کوماسی بلو (Coomassie blue) چیست؟

کوماسی بلو (Coomassie blue) چیست؟

رنگ های Coomassie blue خانواده ای از رنگ ها هستند که معمولاً برای رنگ آمیزی پروتئین ها در ژل های SDS-PAGE استفاده می شوند. این ژل ها در رنگ خیسانده می شوند و سپس رنگ اضافی با یک حلال (“رنگ بر”) پاک می شوند. این روش امکان نمایان شدن پروتئین ها را به صورت نوارهای آبی در زمینه ای روشن فراهم می کند.

انواع رنگ های این خانواده عبارتند از:

QC Colloidal Coomassie (161-0803)

جدیدترین عضو خانواده رنگ هایCoomassie  است، QC Colloidal Coomassie G-250 این امکان را می دهد تا زمان رنگ آمیزی و رنگ بری منعطف باشد و برای تثبیت شدن نیازی به متانول نباشد.

• پس زمینه کم، حساسیت بالا، قابلیت تکرار زیاد
• فرمول سازگار با محیط زیست – بدون نیاز به متانول و استیک اسید
• رنگ آمیزی و رنگ بری انعطاف پذیر – از 1 ساعت تا یک شب (Overnight)
• هنگام رنگ آمیزی ژل های پلی آکریل آمید، هیچ مرحله ای برای افزودن الکل و یا رقت سازی وجود ندارد
• رنگ کلوئیدی Coomassie تک مرحله ای است و آماده برای استفاده فوری است

Bio-Safe™ Coomassie (161-0786)

• رنگ آمیزی با این رنگ، بسیار سریع، راحت، حساس و مقرون به صرفه است.
• محلول رنگی آن، پیش ساخته،‌ آماده استفاده و بی خطر است
• برای رنگ بری نیازی به متانول و استیک اسید نیست

Coomassie Brilliant Blue R-250 (161-0436)

• محلول رنگ آمیزی Coomassie Brilliant Blue R-250 سریعترین و آسان ترین راه برای ژل های پیش ساخته یا سایر ژل های پروتئینی پلی آکریل آمید است.

کوماسی بلو

کوماسی  بلو بریلینت (Coomassie brilliant blue)

Coomassie brilliant blue نام دو رنگ مشابه تری فنیل متان است که جهت استفاده در صنعت نساجی ساخته شده‌اند اما اکنون معمولاً برای رنگ آمیزی پروتئین‌ها در بیوشیمی تحلیلی نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد. Coomassie brilliant blue G-250 با افزودن دو گروه متیل ازCoomassie brilliant blue R-250 متفاوت است. نام “Coomassie” یک علامت تجاری ثبت شده توسط صنایع شیمیاییImperial است.

نام و نحوه کشف

نام Coomassie در پایان قرن نوزدهم به عنوان یک نام تجاری توسط شرکت سازنده رنگ مبتنی بر Blackley، Levinstein Ltd، در بازاریابی طیف وسیعی از رنگ‌های پشم اسیدی انتخاب شد. در سال ۱۸۹۶ در خلال جنگ چهارم آنگلو-آشانتی (Anglo–Ashanti) نیروهای بریتانیایی، شهر کوماسی (کوماسی امروزی در غنا) را اشغال کردند. در سال ۱۹۱۸ Levinstein Ltd بخشی از British Dyestuffs شد که در سال  ۱۹۲۶ هم جزوی از صنایع شیمیایی Imperial گشت. اگرچه ICI همچنان مالک علامت تجاری Coomassie است، اما دیگر این شرکت رنگی را تولید نمی‌کند. رنگ‌های آبی دی سولفونه تری فنیل متان اولین بار در سال ۱۹۱۳ توسط ماکس ویلر که در البرفلد آلمان مستقر بود تولید شد. پس از آن اختراعات مختلفی در مورد سنتز آلی به ثبت رسید.

مقالات منتشر شده در مجلات بیوشیمی اغلب به این رنگ‌ها به سادگی با عنوان “Coomassie” بدون اینکه مشخص کنند کدام رنگ استفاده شده، اشاره می‌نمایند. در واقع، لیستی بیش از ۴۰ رنگ با “Coomassie” در نام آن‌ها فهرست شده است. همچنین رنگ‌های دیگر Coomassie “آبی” وجود دارد. به عنوان مثال، فهرست Merck (ویرایش دهم) Coomassie Blue RL (Acid Blue 92, C.I. 13390) را فهرست کرده است که ساختار کاملاً متفاوتی دارد.

توضیحاتی درباره رنگ

پسوند “R” در نام Coomassie brilliant blue R-250 مخفف “قرمز” است زیرا رنگ آبی رنگ دارای رنگ قرمز ملایمی است. در نوع “G” رنگ آبی رنگ تمایل بیشتری به سبز دارد. “۲۵۰” در اصل نشان دهنده خلوص رنگ است. رنگ این دو به اسیدیته محلول بستگی دارد. نوع “G” رنگ به تفصیل مورد مطالعه قرار گرفته است. در pH کمتر از ۰، رنگ قرمز با حداکثر جذب در طول موج ۴۶۵ نانومتر دارد. در pH حدود ۱ رنگ سبز با حداکثر جذب در ۶۲۰ نانومتر است در حالی که در pH بالای ۲ رنگ آبی روشن با حداکثر جذب نوری ۵۹۵ نانومتر است. در ۷pH  رنگ دارای ضریب جذب  M^-1 cm^-1 ۴۳۰۰۰ است.

رنگ‌های مختلف در نتیجه حالت‌های باردار مختلف مولکول‌های رنگ هستند مثلاً در حالت قرمز، هر سه اتم نیتروژن حامل بار مثبت می‌باشند. دو گروه اسید سولفونیک pK_a بسیار پایینی دارند و معمولاً دارای بار منفی هستند، بنابراین در pH حدود صفر، یک کاتیون با بار کلی ۱+ خواهد بود. رنگ سبز مربوط به رنگی بدون بار خالص است. در محیط خنثی (۷ pH)، فقط اتم نیتروژن قسمت دی‌فنیل آمین حامل بار مثبت است و مولکول رنگ آبی یک آنیون با بار کلی ۱- است. مقادیر pK_a برای از دست دادن دو پروتون به ترتیب ۱.۱۵ و ۱.۸۲ است و پروتون نهایی را در شرایط قلیایی آزاد می‌کند که رنگ صورتی ایجاد می‌شود (۱۲.۴pK_a ).

این رنگ به صورت الکترواستاتیک اما غیرکووالانسی با گروه‌های آمینو و کربوکسیل پروتئین‌ها برهمکنش می‌کند. مولکول‌های رنگ به پروتئین‌ها، از جمله پروتئین‌های موجود در پشم (کراتین) متصل شده تا یک کمپلکس پروتئین-رنگ تشکیل دهند. تشکیل کمپلکس، حالت آنیونی رنگ با بار منفی را تثبیت می‌سازد و رنگ آبی ایجاد می‌کند (حتی در شرایط اسیدی که بیشتر مولکول‌های موجود در محلول به شکل کاتیونی هستند.).

این اساس سنجش برادفورد است که پروتئین را با اتصال رنگ Coomassie brilliant blue تعیین می‌نماید. اتصال رنگ به پروتئین باعث تغییر در حداکثر جذب رنگ از ۴۶۵ به ۵۹۵ نانومتر می‌شود. افزایش جذب در۵۹۵ نانومتر برای تعیین غلظت پروتئین بررسی می‌گردد.

رنگ همچنین با مواد شوینده آنیونی سدیم دودسیل سولفات (SDS) کمپلکس تشکیل می‌دهد و تشکیل این کمپلکس حالت خنثی و سبز رنگ را تثبیت می‌سازد. این اثر می‌تواند با تخمین غلظت پروتئین با استفاده از روش برادفورد تداخل داشته باشد. همچنین این احتمال وجود دارد که شوینده آنیونی برای اتصال به پروتئین با رنگ رقابت کند.

کوماسی بلو

کاربردهای کوماسی بلو در بیوشیمی

Coomassie brilliant blue R-250 برای اولین بار در سال ۱۹۶۳ توسط Fazekas de St. Groth و همکارانش برای تجسم پروتئین‌ها استفاده شد. نمونه‌های پروتئینی به صورت الکتروفورزی روی ورقه استات سلولز جدا شدند. سپس ورق در سولفوسالیسیلیک اسید خیس شد تا نوارهای پروتئینی تثبیت و به محلول رنگ منتقل شوند.

دو سال بعد در سال ۱۹۶۵ Meyer and Lambert از Coomassie brilliant blue R-250 برای رنگ‌آمیزی نمونه‌های پروتئین پس از جداسازی الکتروفورتیک در ژل پلی آکریل آمید استفاده نمودند. آن‌ها ژل را در محلول رنگی حاوی متانول، اسید استیک و آب خیس کردند. رنگ همانطور که ژل پلی آکریل آمید را رنگ‌آمیزی می‌کرد، قادر به رنگ‌آمیزی پروتئین نیز بود. به منظور تجسم باندهای پروتئینی مورد نیاز برای رنگ آمیزی ژل، این کار را به صورت الکتروفورزی انجام دادند. گزارشات بعدی حاکی از آن است که ژل‌های پلی آکریل آمید را می‌توان با موفقیت با استفاده از محلول اسید استیک رنگ آمیزی نمود.

اولین گزارش استفاده از حالت G رنگ برای تجسم نوارهای پروتئینی در ژل‌های پلی آکریل آمید در سال ۱۹۶۷ منتشر شد، به صورتی که رنگ در محلول اسید استیک حاوی متانول حل شد. متعاقباً کشف شد که باندهای پروتئینی را می‌توان بدون رنگ آمیزی پلی آکریل آمید با استفاده از کلوئیدی از فرم G رنگ در محلول اسید تری کلرواستیک بدون متانول رنگ‌آمیزی کرد. با این روش دیگر نیازی به رنگ کردن ژل نبود. فرمول‌های مدرن معمولاً از یک کلوئید رنگ به شکل G در محلولی حاوی اسید فسفریک، اتانول (یا متانول) و سولفات آمونیوم (یا سولفات آلومینیوم) استفاده می‌کنند.

روش برادفورد از خواص طیفی Coomassie brilliant blue G-250 برای تخمین مقدار پروتئین در محلول استفاده می‌کند. یک نمونه پروتئین به محلول رنگ در اسید فسفریک و اتانول اضافه می‌شود. در شرایط اسیدی، رنگ معمولاً قهوه‌ای است، اما با اتصال به پروتئین، رنگ آبی تولید می‌شود. جذب نوری محلول در طول موج ۵۹۵ نانومتر اندازه‌گیری می‌شود. اهمیت این رنگ به دلیل حساسیت بالای آن است: ۵ میکروگرم پروتئین قابل تشخیص است. با این حال، از جمله معایب این روش، تغییر رنگ آن با پروتئین‌های مختلف است: تغییر جذب در واحد جرم پروتئین بسته به نوع پروتئین، متفاوت است.

مولکول رنگ Coomassie brilliant blue G-250 دارای بار منفی با اتصال به پروتئین، بار منفی کلی به پروتئین می‌دهد. از این ویژگی می‌توان برای جداسازی پروتئین‌ها یا کمپلکس‌های پروتئینی با استفاده از الکتروفورز ژل پلی آکریل آمید در شرایط غیر دناتوره کننده در تکنیکی به نام blue native PAGE استفاده نمود. تحرک کمپلکس در ژل پلی آکریل آمید، هم به اندازه کمپلکس پروتئین (به عنوان مثال وزن مولکولی) و هم به مقدار رنگ متصل به پروتئین بستگی دارد.

رنگ آمیزی Coomassie blue نیز می‌تواند به عنوان یک روش رنگ‌آمیزی کنترل لودینگ در آنالیز وسترن بلات به عنوان یک رنگ‌آمیزی پیش آنتی بادی آنیونی استفاده شود.

مصارف پزشکی

در سال ۲۰۰۹، brilliant blue G در آزمایش‌های علمی برای درمان آسیب‌های ستون فقرات در موش‌های آزمایشگاهی استفاده شد. این دارو با کاهش واکنش تورم طبیعی بدن عمل می‌کند که می‌تواند باعث مرگ نورون‌های آن ناحیه در اثر استرس متابولیک شود. آزمایش بر روی موش‌ها مؤثر بود. در مقایسه با موش‌هایی که رنگ دریافت نکرده بودند، موش‌هایی که تحت درمان با رنگ قرار گرفتند در تست حرکت بهتر عمل نمودند. اما هنوز مشخص نیست که آیا این درمان می‌تواند به طور موثر در انسان نیز استفاده شود یا خیر.

آزمایش‌های حیوانی، رنگ را ظرف ۱۵ دقیقه پس از آسیب تزریق کردند، اما برای مؤثر بودن در شرایط واقعی، جایی که ممکن است برای رسیدن بیمار به اتاق اورژانس زمان لازم باشد، درمان باید قادر باشد تا دو ساعت پس از آسیب نیز مؤثر باشد. بعد از آسیب دیدگی تنها عارضه جانبی گزارش شده این بود که موش‌ها به طور موقت آبی شدند.

brilliant blue G با نام‌های تجاری ILM Blue و Brilliant Peel، به عنوان رنگ برای کمک به جراحان در جراحی شبکیه استفاده می‌شود. در دسامبر ۲۰۱۹، brilliant blue G (با نام تجاری TissueBlue، DORC International، هلند) برای استفاده‌ی انسانی در ایالات متحده تایید شد.

کاربرد در علم پزشکی قانونی

توانایی رنگ کوماسی بلو در هدف قرار دادن اسیدهای آمینه با گروه‌های معطر (فنیل آلانین، تیروزین، تریپتوفان) و زنجیره‌های جانبی پایه (لیزین، آرژنین و هیستیدین) امکان استفاده از روش برادفورد را برای آنالیز اثر انگشت فراهم می‌سازد. این روش با موفقیت برای شناسایی جنسیت بیولوژیکی اثر انگشت مورد استفاده قرار گرفت. نشان داده شد که نمونه‌های ماده در طول موج‌های مشابه، جذب بالاتری نسبت به نمونه‌های مرد دارند. این روش ساده‌تری را برای آنالیز اثر انگشت با کاهش تعداد آمینواسیدهای مورد نیاز برای آنالیز از ۲۳ به ۶ فراهم می‌کند و به آماده‌سازی کمی یا بدون نیاز به سنجش نیاز دارد (برخلاف روش شیمیایی نین هیدرین، که به آماده‌سازی سنجش مانند واکنش‌های حرارتی و آبشارهای آنزیمی نیاز دارد).

خلاصه

Coomassie brilliant blue نام دو رنگ مشابه تری فنیل متان است که جهت استفاده در صنعت نساجی ساخته شده‌اند اما اکنون معمولاً برای رنگ آمیزی پروتئین‌ها در بیوشیمی تحلیلی و سایر کاربردهای پزشکی، پزشکی قانونی نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد. این رنگ به صورت الکترواستاتیک اما غیرکووالانسی با گروه‌های آمینو و کربوکسیل پروتئین‌ها برهمکنش می‌کند. مولکول‌های رنگ به پروتئین‌ها، از جمله پروتئین‌های موجود در پشم (کراتین) متصل شده تا یک کمپلکس پروتئین-رنگ تشکیل دهند.

جهت خرید و یا استعلام قیمت با ما تماس بگیرید یا در واتسپ پیام بزارید

02186073470

منبع