引言

甘油醛-3-磷酸脱氢酶（Glyceraldehyde-3-Phosphate Dehydrogenase, GAPDH）是一种广泛存在于真核生物和原核生物中的关键代谢酶，主要参与糖酵解途径，催化甘油醛-3-磷酸（G3P）转化为1,3-二磷酸甘油酸（1,3-BPG）。长期以来，GAPDH被视为经典的“管家基因”蛋白，其表达水平常被用作实验内参。然而，近年研究表明，GAPDH在细胞凋亡、DNA修复、基因转录调控及神经退行性疾病中亦发挥重要作用。因此，GAPDH的检测不仅是基础研究的核心需求，更在疾病诊断和药物开发中具有重要价值。本文将系统阐述GAPDH检测的范围、项目、方法及仪器，为相关领域提供技术参考。

检测范围

GAPDH检测的应用领域涵盖多个学科，具体包括：

• 基础研究：探究细胞代谢调控、氧化应激响应及信号通路机制；
• 疾病诊断：癌症、糖尿病、阿尔茨海默病等疾病的生物标志物分析；
• 药物开发：评估药物对糖代谢途径的影响及靶向治疗效应；
• 工业应用：微生物发酵过程中代谢活性监测。

检测项目

针对GAPDH的检测主要聚焦以下项目：

• 酶活性检测：反映GAPDH催化功能的核心指标；
• 蛋白质表达水平：通过定量分析评估细胞或组织中GAPDH丰度；
• mRNA表达量：检测基因转录水平的变化；
• 翻译后修饰分析：如磷酸化、乙酰化修饰对功能的影响。

检测方法

1. 酶活性测定

GAPDH酶活性的检测基于其催化反应中NAD⁺还原为NADH的速率：

• 分光光度法：通过测定340 nm处NADH吸光度变化计算酶活力，灵敏度高且成本低；
• 荧光法：利用NADH的荧光特性（激发波长340 nm，发射波长460 nm），适用于微量样本检测。

2. 蛋白质表达检测

• Western Blot：通过特异性抗体进行半定量或绝对定量，需配合内参蛋白校正；
• 酶联免疫吸附试验（ELISA）：基于双抗体夹心法，可实现高通量检测。

3. mRNA表达分析

• 实时定量PCR（RT-qPCR）：设计特异性引物扩增GAPDH基因片段，采用SYBR Green或TaqMan探针法；
• RNA测序（RNA-Seq）：在全转录组水平分析表达差异，适用于多组学研究。

4. 翻译后修饰检测

• 质谱分析：结合免疫沉淀技术，精准鉴定修饰位点及类型；
• 磷酸化抗体检测：利用修饰特异性抗体进行Western Blot验证。

检测仪器

GAPDH检测需依赖多种精密仪器，包括：

• 分光光度计/荧光酶标仪：用于酶活性及ELISA检测，需配备温控模块以保证反应稳定性；
• 蛋白电泳及转印系统：Western Blot的核心设备，需优化转印效率以减少背景干扰；
• 实时荧光定量PCR仪：要求具备多通道检测能力以兼容不同荧光标记；
• 高分辨率质谱仪：用于翻译后修饰分析，需配置液相色谱联用系统（LC-MS/MS）。

实验室应根据检测目标选择适配仪器，并通过标准化操作确保数据可重复性。

结论

GAPDH检测作为连接基础研究与临床应用的桥梁，其技术体系的完善对生命科学领域具有重要意义。通过酶活性、蛋白表达、mRNA水平及修饰状态的多维度分析，可全面揭示GAPDH的生物学功能及病理机制。随着单细胞测序、超灵敏质谱等技术的突破，未来GAPDH检测将向更高通量、更高精度方向发展，为个性化医疗和精准治疗提供更强有力的技术支撑。

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