SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳技术由Shapir0于1967年首次提出,其核心原理基于丙烯酰胺(简称Acr)和交联剂N,N’一亚甲基双丙烯酰胺(简称Bis)在催化剂过硫酸铵(APS)和N,N,N’,N’四甲基乙二胺(TEMED)的作用下聚合交联,形成具有网状立体结构的凝胶。这种凝胶被用作支持物进行电泳。
丙烯酰胺凝胶电泳根据蛋白质分子所带电荷的差异及分子大小的不同,将蛋白质分离成若干条区带。SDS,作为一种阴离子表面活性剂,能打断蛋白质的氢键和疏水键,并按一定比例与蛋白质分子结合成复合物,使蛋白质带上负电荷,从而掩盖了原有电荷差异。因此,在电泳过程中,蛋白质的迁移率主要取决于其分子量,这种电泳方法称为SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳(简称SDS-PAGE)。由于SDS-PAGE可以消除或减小蛋白质电荷差异的影响,因此常用来鉴定蛋白质分离样品的纯化程度。
SDS-PAGE可分为圆盘状和垂直板状、连续系统和不连续系统。本实验采用垂直板状不连续系统。这种“不连续”是指电泳体系由两种或两种以上的缓冲液、pH和凝胶孔径等所组成。
实验材料
(一)试剂
- 30%丙烯酰胺混合液(Acr:Bis 为 29:1)
- 1.5mol/L pH8.8 Tris-HCl缓冲液
- 1.0mol/L pH6.8 Tris-HCl缓冲液
- Tris-甘氨酸电泳缓冲液
- 10% 过硫酸铵(AP)
- 四甲基乙二胺(TEMED)或 β-二甲基氨基丙腈(DMAPN)
- 10%SDS(十二烷基磺酸钠)
- 上样缓冲液
- 考马斯亮蓝染色试剂
- 脱色液
- 蛋白质分子量标志物
(二)仪器
圆盘电泳槽(或垂直板电泳槽)、稳压稳流电泳仪、脱色摇床。
SDS-PAGE蛋白质电泳步骤
- 将样品加入等体积的2×SDS-PAGE Loading Buffer,煮沸裂解5min,冰浴2min,离心10min,取上清-20℃保存备用。
- 准备好玻璃板,注入分离胶,并加入水层防止氧气抑制凝胶聚合。
- 待分离胶凝固后,灌注积层胶,并小心插入加样梳。
- 待积层胶凝固后,小心拔下梳子,加入电泳缓冲液。
- 在加样孔中加入样品,开始电泳,调整电压,待溴酚蓝带泳出胶底面后,关闭电源。
- 染色并脱色凝胶,观察并记录结果。
注意事项
- 防止漏胶、进气泡以及花胶。
- 两侧加样量要一致,且加样时间要短。
- 小心操作,避免Acr和Bis的毒性。
实验后续处理
电泳完成后,对凝胶进行染色和脱色处理,观察并记录蛋白质条带的位置和数量,以此判断蛋白质的分子量分布和纯度。若仅出现一条蛋白质条带,则说明样品较为纯净,只含一种蛋白质或相同分子量的亚基。若存在多条条带,则表明样品可能含有多种蛋白质或某种蛋白质存在多种亚型。通过比较蛋白质条带的位置与蛋白质分子量标志物的位置,可以估算蛋白质的分子量。
在整个实验过程中,要注意安全操作,避免污染和误差。同时,对实验结果进行记录和分析,以便进一步的研究和应用。
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