SDS-PAGE电泳的基本原理及浓缩胶浓缩样品的原理
sds-page电泳的基本原理
SDS-PAGE电泳是一种常用的蛋白质分析技术,通过电泳分离蛋白质样品的方法得到了广泛的应用。
本文将着重介绍SDS-PAGE电泳的基本原理。
一、SDS-PAGE电泳的概念SDS-PAGE是一种已经被广泛应用的蛋白质分离技术,它的全称是聚丙烯酰胺凝胶电泳(sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis)。
这种电泳技术利用聚丙烯酰胺凝胶作为分离介质,通过直流电场将蛋白质样品分离出不同电荷和大小的蛋白质成分。
二、SDS-PAGE电泳的原理1. 聚丙烯酰胺凝胶SDS-PAGE电泳中所使用的凝胶是由聚丙烯酰胺构成的。
聚丙烯酰胺凝胶具有一定的孔隙结构,可以根据蛋白质的大小和电荷来调整孔隙的大小,从而实现不同大小的蛋白质的分离。
2. SDS处理SDS是指月桂基硫酸钠,它是一种阴离子表面活性剂。
在SDS-PAGE 电泳中,将样品中的蛋白质经过SDS处理后,蛋白质表面都会均匀地吸附一定数量的SDS分子,并且使蛋白质呈负电荷。
这样,所有的蛋白质分子都会带有类似的电荷密度,可以消除蛋白质的本身的电荷特性,使蛋白质在电场作用下只受到电场力的作用,而不受到其他因素干扰。
3. 蛋白质分离将经过SDS处理的蛋白质样品加载到聚丙烯酰胺凝胶上,然后通过电泳进行分离。
经电泳分离后,蛋白质会根据其大小和电荷迁移到不同位置,从而使不同的蛋白质分离开来。
三、SDS-PAGE电泳的应用SDS-PAGE电泳技术在生物化学和分子生物学研究领域应用广泛。
它可以用于研究蛋白质的分子量、纯度和比例,也可以用于检测蛋白质的存在和表达水平,同时还可以用于鉴定蛋白质的异构体等。
四、SDS-PAGE电泳的发展SDS-PAGE电泳技术自问世以来,经过不断的改进和完善,在蛋白质分离和分析领域一直处于领先地位。
未来,随着科学技术的不断进步,SDS-PAGE电泳技术也将会迎来新的发展,并在更广泛的领域得到应用。
SDS-PAGE 各成分作用
SDS-PAGE电泳的原理及浓缩胶浓缩样品的原理(甘氨酸的作用)SDS-PAGE(十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳)是目前最常用的分离蛋白质的电泳技术。
下面就SDS-PAGE 的基本原理做简单介绍。
SDS-PAGE电泳的基本原理?SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳,是在聚丙烯酰胺凝胶系统中引进SDS,SDS能断裂分子内和分子间氢键,破坏蛋白质的二级和三级结构,强还原剂能使半胱氨酸之间的二硫键断裂,蛋白质在一定浓度的含有强还原剂的SDS 溶液中,与SDS分子按比例结合,形成带负电荷的SDS-蛋白质复合物,这种复合物由于结合大量的SDS,使蛋白质丧失了原有的电荷状态形成仅保持原有分子大小为特征的负离子团块,从而降低或消除了各种蛋白质分子之间天然的电荷差异,由于SDS与蛋白质的结合是按重量成比例的,因此在进行电泳时,蛋白质分子的迁移速度取决于分子大小。
当分子量在15KD到200KD之间时,蛋白质的迁移率和分子量的对数呈线性关系,符合下式:logMW=K-bX,式中:MW为分子量,X为迁移率,k、b均为常数,若将已知分子量的标准蛋白质的迁移率对分子量对数作图,可获得一条标准曲线,未知蛋白质在相同条件下进行电泳,根据它的电泳迁移率即可在标准曲线上求得分子量。
SDS-PAGE电泳成功的关键是什么?①溶液中SDS单体的浓度SDS在水溶液中是以单体和SDS-多肽胶束的混合形式存在,能与蛋白质分子结合的是单体。
为了保证蛋白质与SDS的充分结合,它们的重量比应该为1∶4 或1∶3。
②样品缓冲液的离子强度因为SDS结合到蛋白质上的量仅仅取决于平衡时SDS单体的浓度,不是总浓度,而只有在低离子强度的溶液中,SDS单体才具有较高的平衡浓度。
所以,SDS电泳的样品缓冲液离子强度较低,常为10-100 mM。
③二硫键是否完全被还原只有二硫键被完全还原以后,蛋白质分子才能被解聚,SDS才能定量地结合到亚基上从而给出相对迁移率和分子质量对数的线性关系。
SDS-PAGE 原理 步骤 详细介绍 含图片
①还原SDS处理 当加入还原试剂DTT或β-二巯基乙醇后, 蛋白质被完全去折叠,只根据分子量分离
②带有烷基化作用的还原SDS处理 烷基化作用可以很好地并经久牢固地保 护SH基团,而得到窄的电泳带
③非还原的SDS处理 许多样品,如生理体液、血清或尿素, 一般只需用1%SDS在100℃煮沸3分钟,并不需 要加还原剂,此时二硫键不能被断裂,蛋白 并没有完全被去折叠
3、影响SDS电泳的关键因素 (1) 溶液中SDS单体浓度 大多数蛋白质与SDS结合的重量比 为1:1.4 (2) 样品缓冲液的离子强度 低离子强度的溶液中,SDS单体才 具有较高的平衡浓度
(3) 二硫键是否完全被还原 当二硫键被彻底还原后,蛋白质分 子才能被解聚,SDS才能定量地结合到 亚基上而给出相对迁移率和分子量对 数的线性关系。
二、去污剂的选择 无离子去污剂:Lubro W;Brij35, Tween Triton 阳离子去污剂:cetyltrimethyl ammonium bromide (CTAB) cetylpyyridinium (CPC) 阴离子去污剂:SDS deoxycholate
三、方法 1、分类 (1)根据对样品的处理方式的不同 还原SDS电泳 非还原SDS电泳 带有烷基化作用的还原SDS电泳
2、强还原剂 巯基乙醇(β-mercaptoethanal)
二硫苏糖醇(dithiothreitol,DTT)
使半胱氨酸残基之间的二硫键断裂
SDS和还原剂的作用:
(1)分子被解聚或组成它们的多肽键 (2)氨基酸侧链与SDS充分结合形成带负 电荷的蛋白质-SDS胶束 (3)蛋白质-SDS胶束所带的负电荷大大超 过了蛋白质分子原有的电荷量,消除 了不同分子之间原有的电荷差异
SDS-PAGE电泳的基本原理和应用
SDS-PAGE电泳的基本原理和应用1. SDS-PAGE电泳的基本原理1.1 电泳原理SDS-PAGE是一种基于凝胶电泳的蛋白质分析技术。
其中SDS是十二烷基硫酸钠(Sodium Dodecyl Sulfate)的缩写,是一种表面活性剂,能够使蛋白质样品中的蛋白质在电场作用下带负电荷,同时也能够给蛋白质提供线性结构。
1.2 凝胶电泳凝胶电泳是一种利用膠體凝膠將生物物质分开的电泳技术。
在SDS-PAGE中,常使用聚丙烯酰胺凝胶(Polyacrylamide gel)作为电泳介质。
聚丙烯酰胺凝胶是一种聚合物凝胶,通过调整聚丙烯酰胺单体和交联剂的比例,可以调整凝胶的孔径。
1.3 SDS-PAGE的步骤SDS-PAGE主要包括以下几个步骤:•准备样品:将待测蛋白质样品添加SDS、还原剂和草酸,使蛋白质样品变性和解离。
•准备凝胶:制备聚丙烯酰胺凝胶,将之倒入电泳槽中,插入电泳板。
•加载样品:将准备好的样品加入凝胶双孔板中,注意标记样品位置。
•电泳:将准备好的样品盖在电泳槽上,接上电源进行电泳分离。
•显色染色:将分离出的蛋白质进行显色染色,以观察结果。
•图像分析:利用成像仪或凝胶图像分析系统对染色的凝胶图像进行定量分析。
2. SDS-PAGE电泳的应用2.1 蛋白质分析SDS-PAGE电泳是蛋白质分析的基础技术,通过对蛋白质样品进行电泳分离,可以获得蛋白质的表观分子质量、纯度和组成信息。
这对于研究蛋白质结构、功能以及与疾病的关系等具有重要意义。
2.2 分子生物学研究SDS-PAGE电泳在分子生物学研究中有多种应用。
例如,可以用于检测基因表达的变化,比较不同条件下的蛋白质组分等。
此外,SDS-PAGE也可以用于鉴定蛋白质的亚细胞定位、研究蛋白质与其他分子(如核酸、小分子化合物等)的相互作用等方面。
2.3 药物研发SDS-PAGE电泳在药物研发领域也有广泛应用。
例如,可以用于药物候选化合物与蛋白质之间的相互作用研究,评估药物的结合能力和亲合力。
SDS-PAGE电泳的基本原理及浓缩胶浓缩样品的原理
SDS-PAGE电泳的基本原理及浓缩胶浓缩样品的原理SDS-PAGE(十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳)是目前最常用的分离蛋白质的电泳技术SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳,是在聚丙烯酰胺凝胶系统中引进SDS,SDS能断裂分子内和分子间氢键,破坏蛋白质的二级和三级结构,强还原剂能使半胱氨酸之间的二硫键断裂,蛋白质在一定浓度的含有强还原剂的SDS溶液中,与SDS分子按比例结合,形成带负电荷的SDS-蛋白质复合物,这种复合物由于结合大量的SDS,使蛋白质丧失了原有的电荷状态形成仅保持原有分子大小为特征的负离子团块,从而降低或消除了各种蛋白质分子之间天然的电荷差异,由于SDS与蛋白质的结合是按重量成比例的,因此在进行电泳时,蛋白质分子的迁移速度取决于分子大小。
当分子量在15KD到200KD之间时,蛋白质的迁移率和分子量的对数呈线性关系,符合下式:logMW=K-bX,式中:MW为分子量,X为迁移率,k、b均为常数,若将已知分子量的标准蛋白质的迁移率对分子量对数作图,可获得一条标准曲线,未知蛋白质在相同条件下进行电泳,根据它的电泳迁移率即可在标准曲线上求得分子量。
SDS-PAGE电泳成功的关键是什么?①溶液中SDS单体的浓度SDS在水溶液中是以单体和SDS-多肽胶束的混合形式存在,能与蛋白质分子结合的是单体。
为了保证蛋白质与SDS的充分结合,它们的重量比应该为1∶4或1∶3。
②样品缓冲液的离子强度因为SDS结合到蛋白质上的量仅仅取决于平衡时SDS单体的浓度,不是总浓度,而只有在低离子强度的溶液中,SDS单体才具有较高的平衡浓度。
所以,SDS电泳的样品缓冲液离子强度较低,常为10-100mM。
③二硫键是否完全被还原只有二硫键被完全还原以后,蛋白质分子才能被解聚,SDS才能定量地结合到亚基上从而给出相对迁移率和分子质量对数的线性关系。
Samplebuffer中的β-巯基乙醇的浓度常为4-5%,二硫苏糖醇的浓度常为2-3%。
简述SDS-PAGE的基本原理及其应用
简述SDS-PAGE的基本原理及其应用1. SDS-PAGE的基本原理SDS-PAGE(即聚丙烯酰胺凝胶电泳)是一种广泛应用于蛋白质分离和分析的电泳技术。
它基于蛋白质的大小和电荷差异,通过在聚丙烯酰胺凝胶中进行电泳来分离样品中的蛋白质。
SDS-PAGE可以用于定性和定量分析蛋白质样品。
1.1 凝胶制备凝胶是SDS-PAGE分离蛋白质的平台。
最常用的是聚丙烯酰胺凝胶,它通过聚合丙烯酰胺单体形成网状结构。
凝胶可以根据需要选择不同的孔径,从而调整蛋白质的分离范围。
1.2 样品处理在进行SDS-PAGE之前,样品通常需要经过处理。
样品中的蛋白质会被添加一种名为SDS(十二烷基硫酸钠)的阴离子表面活性剂。
SDS会破坏蛋白质的三维结构,并赋予蛋白质一个负电荷。
反应的结果是,蛋白质以线性形式存在,并具有与其分子量成比例的电荷量。
此外,样品通常还需要经过热处理,以打断蛋白质间的非共价连接。
1.3 电泳分离将经过处理的样品加载到凝胶中,然后进行电泳过程。
在电场的作用下,蛋白质带着负电荷向着凝胶的阳极迁移。
由于负电荷的大小与蛋白质的分子量成正比,具有较小分子量的蛋白质会迁移得更远。
凝胶中的孔隙结构会阻碍蛋白质的大规模移动,从而实现了对不同分子量蛋白质的分离。
1.4 染色和成像蛋白质分离完成后,需要对凝胶进行染色来可视化蛋白质条带。
常用的染色方法包括银染和可溶性染料染色。
银染法灵敏度高,可检测到微量的蛋白质。
染色完成后,使用成像设备记录并分析蛋白质条带。
2. SDS-PAGE的应用SDS-PAGE技术被广泛应用于生物学研究和生物工艺领域。
以下是SDS-PAGE 的一些主要应用:2.1 蛋白质分离和纯化通过调整凝胶中的孔径和蛋白质样品的处理条件,可以实现对复杂蛋白质混合物的分离和纯化。
根据分离的结果,可以进一步研究和鉴定感兴趣的蛋白质。
2.2 蛋白质定量SDS-PAGE可以用于蛋白质的定量分析。
通过与已知浓度的标准蛋白质样品进行比较,可以估算未知样品中蛋白质的浓度。
SDS-PAGE电泳的基础原理和试验步骤
SDS-PAGE电泳的基础原理和实验步骤概述十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳(sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis,简称SDS-PAGE)是聚丙烯酰胺凝胶电泳中最常用的一种蛋白表达分析技术。
此项技术的原理,是根据检体中蛋白质分子量大小的不同,使其在电泳胶中分离。
在大肠杆菌表达纯化外源蛋白的实验中,SDS-PAGE更是必不可少的操作,其通常用于检测蛋白的表达情况(表达量,表达分布),以及分析目的蛋白的纯度等。
SDS-PAGE作用机理蛋白中含有很多的氨基(+)和羧基(-),不同的蛋白在不同的pH值下表现出不同的电荷,为了使蛋白在电泳中的迁移率只与分子量有关,我们在上样前,通常会进行一些处理(上样缓冲液)。
即在样品中加入含有SDS和β-巯基乙醇的上缓冲液。
SDS即十二烷基磺酸钠(CH3-(CH2)10-CH2OSO3-Na+),是一种阴离子表面活性剂,它可以断开分子内和分子间的氢键,破坏蛋白质分子的二级和三级结构;β-巯基乙醇是强还原剂,它可以断开半胱氨酸残基之间的二硫键。
电泳样品加入样品处理液后,经过高温处理,其目的是将SDS与蛋白质充分结合,以使蛋白质完全变性和解聚,并形成棒状结构同时使整个蛋白带上负电荷;另外样品处理液中通常还加入溴酚蓝染料,用于监控整个电泳过程;另外样品处理液中还加入适量的蔗糖或甘油以增大溶液密度,使加样时样品溶液可以快速沉入样品凹槽底部。
当样品上样并接通两极间电流后(电泳槽的上方为负极,下方为正极),在凝胶中形成移动界面并带动凝胶中所含SDS负电荷的多肽复合物向正极推进。
样品首先通过高度多孔性的浓缩胶,使样品中所含SDS多肽复合物在分离胶表面聚集成一条很薄的区带(或称积层)。
电泳启动时,蛋白样品处于pH6.8的上层,pH8.8的分离胶层在下层,上槽为负极,下槽为正极。
出现了pH 不连续和胶孔径大小不连续:启动时Cl¯解离度大,Pro¯解离度居中,甘aaCOO¯解离度小,迁移顺序为(pH6.8)Cl¯>Pro¯>—COO¯。
SDS-PAGE原理、方法详解
SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)一、材料准备(1)丙烯酰胺单体(Arc):在交联剂作用下形成聚丙烯酰胺(2)N,N’-甲叉双丙烯酰胺(Bis):交联剂(3)10%十二烷基硫酸钠(SDS):阴离子去污剂,可与蛋白质结合,形成SDS-蛋白质复合物。
由于SDS带有大量负电荷,当与蛋白质形成复合物后好比蛋白质穿上带负电的“外衣”,蛋白质本身带有的电荷则被掩盖,即消除了蛋白质分子之间电荷差异。
配制方法:10g SDS,用双蒸水溶解并定容至100ml,室温保存。
(4)10%过硫酸铵(Ap):引发剂。
配制方法:0.1 g过硫酸铵溶解于1ml双蒸水中。
过硫酸铵会缓慢分解,应新鲜配制。
(5)N、N、N’、N’-四甲基乙二胺(TEMED):其碱基催化AP产生氧自由基,激活单体形成自由基,发生聚合。
配制方法:原液使用。
应使用电泳级TEMED。
(6)30%丙烯酰胺凝胶贮液(Arc-Bis贮液)配制方法(50mL体系):14.55 g丙烯酰胺+0.45 g N,N-甲叉双丙烯酰胺,先用40ml双蒸水溶解,搅拌,直到溶液变成透明,再用双蒸水稀释至50 ml,0.45μm滤膜过滤。
用棕色瓶储存于4℃(丙烯酰胺单体贮液在储存过程中因光和碱催化发生脱氨反应,会缓慢转化成丙烯酸和双丙烯酸,储存液应测定pH值不超过7.0。
丙烯酰胺单体贮液应在暗色瓶中保存,每隔数月须重新配制。
丙烯酰胺具有很强的神经毒性和致癌性,并可通过皮肤吸收,其作用具有累积性。
称量时必须戴手套和面具。
)(7)分离胶缓冲液(pH8.8的Tris-HCl缓冲液):1.5M Tris-HCl,pH8.8。
配制方法:9.08 g Tris溶解在40ml 双蒸水中,用4 mol/L盐酸调节pH值8.8,再用双蒸水加至50ml。
4℃保存。
(8)浓缩胶缓冲液(pH6.7的Tris-HCl缓冲液):1.0M Tris-HCl,pH6.8。
配制方法:6.06 g Tris溶解在40 ml双蒸水中,用4 mol/L盐酸调节pH值6.8,再用双蒸水加至50 ml。
SDS—PAGE凝胶电泳(细致分析)
SDS—PAGE凝胶电泳(细致分析)SDS-PAGE电泳的基础原理和实验步骤1.名称:SDS-PAGE(sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis)⼗⼆烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳2.原理:此项技术的原理,是根据样品中蛋⽩质分⼦量⼤⼩的不同,使其在电泳胶中分离。
不同的蛋⽩质在不同的pH值下表现出不同的电荷,同时蛋⽩质具有不同的⼤⼩和形状。
为了使蛋⽩在电泳中的迁移率只与分⼦量有关,我们在上样前,通常会进⾏⼀些处理。
上样缓冲液由Tris-HCl(pH6.8)、⽢油,10%SDS、β-巯基⼄醇、0.1%溴酚蓝以及蒸馏⽔组成。
其各⾃的作⽤如下述:SDS 即⼗⼆烷基硫酸钠,是⼀种阴离⼦表⾯活性剂,它可以断开分⼦内和分⼦间的氢键,破坏蛋⽩质分⼦的⼆级和三级结构;β-巯基⼄醇是强还原剂,它可以断开半胱氨酸残基之间的⼆硫键。
由于SDS和巯基⼄醇的作⽤,蛋⽩质完全变性和解聚,解离成亚基或者单个肽链,因此测定结果只是亚基或者单个肽链的分⼦量。
同时,SDS与蛋⽩质结合引起蛋⽩质的构象改变,形成长椭圆棒状,不同蛋⽩质短轴长度都⼀样,长轴随蛋⽩分⼦量不同⽽不同,这样就消除了性状的影响。
另外,解聚后的氨基酸侧链和SDS结合成蛋⽩- SDS胶束,所带的负电荷⼤⼤超过了蛋⽩原有的电荷量,这样就消除了不同分⼦间的电荷差异和结构差异。
⽢油⽤以增⼤样品液密度,使加样时样品溶液可以快速沉⼊样品凹槽底部。
样品处理液中通常还加⼊溴酚蓝染料,⽤于监控整个电泳过程。
SDS-PAGE⼀般采⽤的是不连续缓冲系统,与连续缓冲系统相⽐,能够有较⾼的分辨率。
浓缩胶的作⽤是有堆积作⽤,凝胶浓度较⼩,孔径较⼤,把较稀的样品加在浓缩胶上,经过⼤孔径凝胶的迁移作⽤⽽被浓缩⾄⼀个狭窄的区带。
样品液和浓缩胶中Tris-HCl均为pH6.8,上下槽缓冲液含Tris-⽢氨酸(pH8.3),分离胶含Tris-HCl(Ph8.8).电泳启动时,蛋⽩样品处于pH6.8 的上层,pH8.8 的分离胶层在下层,上槽为负极,下槽为正极。
SDS-PAGE电泳的原理及浓缩胶浓缩样品的原理甘氨酸的作用
SDS-PAGE电泳的原理及浓缩胶浓缩样品的原理(甘氨酸的作用)SDS-PAGE(十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳)是目前最常用的分离蛋白质的电泳技术。
下面就SDS-PAGE 的基本原理做简单介绍。
SDS-PAGE电泳的基本原理?SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳,是在聚丙烯酰胺凝胶系统中引进SDS,SDS能断裂分子内和分子间氢键,破坏蛋白质的二级和三级结构,强还原剂能使半胱氨酸之间的二硫键断裂,蛋白质在一定浓度的含有强还原剂的SDS 溶液中,与SDS分子按比例结合,形成带负电荷的SDS-蛋白质复合物,这种复合物由于结合大量的SDS,使蛋白质丧失了原有的电荷状态形成仅保持原有分子大小为特征的负离子团块,从而降低或消除了各种蛋白质分子之间天然的电荷差异,由于SDS与蛋白质的结合是按重量成比例的,因此在进行电泳时,蛋白质分子的迁移速度取决于分子大小。
当分子量在15KD到200KD之间时,蛋白质的迁移率和分子量的对数呈线性关系,符合下式:logMW=K-bX,式中:MW为分子量,X为迁移率,k、b均为常数,若将已知分子量的标准蛋白质的迁移率对分子量对数作图,可获得一条标准曲线,未知蛋白质在相同条件下进行电泳,根据它的电泳迁移率即可在标准曲线上求得分子量。
SDS-PAGE电泳成功的关键是什么?①溶液中SDS单体的浓度SDS在水溶液中是以单体和SDS-多肽胶束的混合形式存在,能与蛋白质分子结合的是单体。
为了保证蛋白质与SDS的充分结合,它们的重量比应该为1∶4 或1∶3。
②样品缓冲液的离子强度因为SDS结合到蛋白质上的量仅仅取决于平衡时SDS单体的浓度,不是总浓度,而只有在低离子强度的溶液中,SDS单体才具有较高的平衡浓度。
所以,SDS电泳的样品缓冲液离子强度较低,常为10-100 mM。
③二硫键是否完全被还原只有二硫键被完全还原以后,蛋白质分子才能被解聚,SDS才能定量地结合到亚基上从而给出相对迁移率和分子质量对数的线性关系。
SDSAGE电泳的基本原理及浓缩胶浓缩样品的原理
S D S A G E电泳的基本原理及浓缩胶浓缩样品的原理集团标准化工作小组 [Q8QX9QT-X8QQB8Q8-NQ8QJ8-M8QMN]SDS-PAGE电泳的基本原理及浓缩胶浓缩样品的原理SDS-PAGE(十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳)是目前最常用的分离蛋白质的电泳技术SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳,是在聚丙烯酰胺凝胶系统中引进SDS, SDS能断裂分子内和分子间氢键,破坏蛋白质的二级和三级结构,强还原剂能使半胱氨酸之间的二硫键断裂,蛋白质在一定浓度的含有强还原剂的SDS溶液中,与SDS分子按比例结合,形成带负电荷的SDS-蛋白质复合物,这种复合物由于结合大量的SDS,使蛋白质丧失了原有的电荷状态形成仅保持原有分子大小为特征的负离子团块,从而降低或消除了各种蛋白质分子之间天然的电荷差异,由于SDS与蛋白质的结合是按重量成比例的,因此在进行电泳时,蛋白质分子的迁移速度取决于分子大小。
当分子量在15KD到200KD之间时,蛋白质的迁移率和分子量的对数呈线性关系,符合下式:logMW=K-bX,式中:MW为分子量,X为迁移率,k、b均为常数,若将已知分子量的标准蛋白质的迁移率对分子量对数作图,可获得一条标准曲线,未知蛋白质在相同条件下进行电泳,根据它的电泳迁移率即可在标准曲线上求得分子量。
SDS-PAGE电泳成功的关键是什么?①溶液中SDS单体的浓度SDS在水溶液中是以单体和SDS-多肽胶束的混合形式存在,能与蛋白质分子结合的是单体。
为了保证蛋白质与SDS的充分结合,它们的重量比应该为1∶4或1∶3。
②样品缓冲液的离子强度因为SDS结合到蛋白质上的量仅仅取决于平衡时SDS单体的浓度,不是总浓度,而只有在低离子强度的溶液中,SDS单体才具有较高的平衡浓度。
所以,SDS电泳的样品缓冲液离子强度较低,常为10-100 mM。
③二硫键是否完全被还原只有二硫键被完全还原以后,蛋白质分子才能被解聚,SDS才能定量地结合到亚基上从而给出相对迁移率和分子质量对数的线性关系。
SDSPE电泳的基本原理及浓缩胶浓缩样品的原理
SDSPE电泳的基本原理及浓缩胶浓缩样品的原理SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-)是一种常用的蛋白质分离和定量分析技术,用于研究蛋白质的分子量,相对含量和电荷特性。
电泳是通过蛋白质在电场中进行迁移分离的方法,而浓缩胶则可以提高分离效果和样品检测的灵敏度。
SDS-的基本原理:1.凝胶制备:SDS-通常使用聚丙烯酰胺凝胶,选择合适的凝胶浓度以控制蛋白质的迁移速度。
聚丙烯酰胺作为凝胶基质,可以形成一个具有孔隙结构的三维网状结构。
2.样品处理:在SDS-之前,将待测样品加入处理缓冲液,并加热至95℃,加入SDS(十二烷基硫酸钠)作用于样品,使得蛋白质分子以线性链形式存在,同时加入还原剂β-巯基乙醇酸使得蛋白质的二硫键断裂。
3.蛋白质迁移:将样品加载到凝胶中并施加电场。
SDS和还原剂使得蛋白质获得负电荷,根据蛋白质的大小和负电荷,蛋白质将在凝胶中进行迁移。
较小的蛋白质迁移速度较快,较大的蛋白质则迁移速度较慢。
4.蛋白质分离和染色:经过一段时间的电泳,标准蛋白质分子权重层析蛋白电泳完成,可以对凝胶作进一步处理,以及染色来可视化蛋白质。
浓缩胶的原理:浓缩胶是用于集中和浓缩样品蛋白质的一种方法,可以增强蛋白质的检测灵敏度和分离效果。
1.凝胶浓度:通过控制浓缩胶的聚丙烯酰胺含量,选择合适的凝胶浓度。
较高的凝胶浓度可以提供更大的蛋白质分离区和更快的迁移速度。
2.染料:为了增强蛋白质的可视化,并区分不同的蛋白质,通常使用共染料来染色蛋白质。
戈姆萨染料是常见的染料之一,通过与蛋白质相互作用,使蛋白质呈现出蓝色的颜色。
3.蛋白质负载量:浓缩胶可以用于提高样品中蛋白质的负载量。
为了提高负载量,可以调整浓缩胶中蛋白质的浓度和凝胶孔隙的大小。
通过增加样品负载量,可以提高蛋白质的可检测性和分离效果。
4.实验条件:在浓缩胶过程中,需要控制实验条件,例如充分冲洗样品,以去除杂质。
此外,还需进行一系列蛋白质分离处理,包括控制电场强度,调整电泳时间和添加适当的缓冲剂。
SDS-PAGE原理
从网上分享的»SDS-PAGE电泳的原理及浓缩胶浓缩样品的原理(甘氨酸的作用)实验台这是以前从网上下到的关于SDS-PAGE电泳的讲解,个人觉得非常好,正好这几天有人问到这个东东,所以就拿出来贴到实验台里。
在此声明该内容为转载。
SDS-PAGE电泳的原理及浓缩胶浓缩样品的原理(甘氨酸的作用)SDS-PAGE(十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳)是目前最常用的分离蛋白质的电泳技术。
下面就SDS-PAGE的基本原理做简单介绍。
SDS-PAGE电泳的基本原理?SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳,是在聚丙烯酰胺凝胶系统中引进SDS,SDS能断裂分子内和分子间氢键,破坏蛋白质的二级和三级结构,强还原剂能使半胱氨酸之间的二硫键断裂,蛋白质在一定浓度的含有强还原剂的SDS溶液中,与SDS分子按比例结合,形成带负电荷的SDS-蛋白质复合物,这种复合物由于结合大量的SDS,使蛋白质丧失了原有的电荷状态形成仅保持原有分子大小为特征的负离子团块,从而降低或消除了各种蛋白质分子之间天然的电荷差异,由于SDS与蛋白质的结合是按重量成比例的,因此在进行电泳时,蛋白质分子的迁移速度取决于分子大小。
当分子量在15KD到200KD之间时,蛋白质的迁移率和分子量的对数呈线性关系,符合下式:logMW=K-bX,式中:MW为分子量,X为迁移率,k、b均为常数,若将已知分子量的标准蛋白质的迁移率对分子量对数作图,可获得一条标准曲线,未知蛋白质在相同条件下进行电泳,根据它的电泳迁移率即可在标准曲线上求得分子量。
SDS-PAGE电泳成功的关键是什么?①溶液中SDS单体的浓度SDS在水溶液中是以单体和SDS-多肽胶束的混合形式存在,能与蛋白质分子结合的是单体。
为了保证蛋白质与SDS的充分结合,它们的重量比应该为1∶4 或1∶3。
②样品缓冲液的离子强度因为SDS结合到蛋白质上的量仅仅取决于平衡时SDS单体的浓度,不是总浓度,而只有在低离子强度的溶液中,SDS单体才具有较高的平衡浓度。
SDS-PAGE
SDS-PAGE电泳【实验原理】一、SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳法测定蛋白质的分子质量的基本原理蛋白质在聚丙烯酰胺凝胶中电泳时,它的迁移率取决于它所带净电荷以及分子的大小和形状等因素。
1967年,Shapiro等人发现,如果在聚丙烯酰胺凝胶系统中加入阴离子去污剂十二烷基硫酸钠(sodium dodecyl sulfate,简称SDS),则蛋白质分子的电泳迁移率主要取决于它的Mr,而与所带电荷和形状无关。
在一定条件下,蛋白质的Mr与电泳迁移率间的关系,可用下式表示:LgMr =lgK-bm=K1-bmM r 为蛋白质的相对分子质量;K,K1为常数;b为斜率;m为迁移率。
因此,要测定某个蛋白质的Mr,只需比较它和一系列已知Mr的蛋白质在SDS-凝胶电泳时的迁移率就可以了。
后来,Weber等人基本按Shapiro的方法对约40种蛋白质进行了研究,进一步证实了这个方法的可行性。
现在,经SDS-凝胶电泳研究过的蛋白质,已有很多种。
用这种方法测定蛋白质的Mr,简便、快速,只需要廉价的设备和μg量的蛋白质样品;所得结果在Mr为15000-200000的范围内,与用其他方法测得的Mr 相比,误差一般在±10%以内。
因此,SDS-凝胶电泳测定Mr的方法,已得到非常广泛的应用和迅速的发展。
为了阐明SDS-凝胶电泳法测定蛋白质Mr的原理,许多人进行了深入的研究。
实验证明,在蛋白质溶液中加入SDS和巯基乙醇后,巯基乙醇能使蛋白质分子中的二硫键还原;SDS能使蛋白质的氢键、疏水键打开,并结合到蛋白质分子上,形成蛋白质-SDS复合物。
在一定条件下,SDS与大多数蛋白质的结合比为1.4gSDS/lg蛋白质。
由于十二烷基硫酸根带负电,使各种蛋白质的SDS-复合物都带上相同密度的负电,它的量大大超过了蛋白质分子原有的电荷量,因而掩盖了不同种类蛋白质间原有的电荷差别。
SDS与蛋白质结合后,还引起了蛋白质构象的改变。
蛋白质-SDS复合物的流体力学和光学性质表明,它们在水溶液中的形状,近似于雪茄烟形的长椭圆棒,不同蛋白质的SDS复合物的短轴长度都一样,约为1.8nm,而长轴则随蛋白质的Mr成正比的变化。
SDSPAGE电泳的基本原理及浓缩胶浓缩样品的原理
SDS-PAGE电泳的基本原理及浓缩胶浓缩样品的原理SDS-PAGE(十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳)是目前最常用的分离蛋白质的电泳技术SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳,是在聚丙烯酰胺凝胶系统中引进SDS, SDS能断裂分子内和分子间氢键,破坏蛋白质的二级和三级结构,强还原剂能使半胱氨酸之间的二硫键断裂,蛋白质在一定浓度的含有强还原剂的SDS溶液中,与SDS分子按比例结合,形成带负电荷的SDS-蛋白质复合物,这种复合物由于结合大量的SDS,使蛋白质丧失了原有的电荷状态形成仅保持原有分子大小为特征的负离子团块,从而降低或消除了各种蛋白质分子之间天然的电荷差异,由于SDS与蛋白质的结合是按重量成比例的,因此在进行电泳时,蛋白质分子的迁移速度取决于分子大小。
当分子量在15KD到200KD之间时,蛋白质的迁移率和分子量的对数呈线性关系,符合下式:logMW=K-bX,式中:MW为分子量,X为迁移率,k、b均为常数,若将已知分子量的标准蛋白质的迁移率对分子量对数作图,可获得一条标准曲线,未知蛋白质在相同条件下进行电泳,根据它的电泳迁移率即可在标准曲线上求得分子量。
SDS-PAGE电泳成功的关键是什么?①溶液中SDS单体的浓度??SDS在水溶液中是以单体和SDS-多肽胶束的混合形式存在,能与蛋白质分子结合的是单体。
为了保证蛋白质与SDS的充分结合,它们的重量比应该为1∶4或1∶3。
②样品缓冲液的离子强度??因为SDS结合到蛋白质上的量仅仅取决于平衡时SDS单体的浓度,不是总浓度,而只有在低离子强度的溶液中,SDS单体才具有较高的平衡浓度。
所以,SDS电泳的样品缓冲液离子强度较低,常为10-100 mM。
③二硫键是否完全被还原??只有二硫键被完全还原以后,蛋白质分子才能被解聚,SDS才能定量地结合到亚基上从而给出相对迁移率和分子质量对数的线性关系。
Sample buffer中的β-巯基乙醇的浓度常为4-5%,二硫苏糖醇的浓度常为2-3%。
SDS-PAGE-精心总结
Ø 易燃,有腐蚀性,请注意防护。
Ø为了您的安全和健康,请穿实验服并戴一次性手套操作。
过硫酸铵 分子式: (NH4)2S2O8 分子量: 228.20
性状:过硫酸铵是一种白色、无味晶体,常作强氧化剂使用,也可用作单体聚合引发 剂。它几乎不吸潮,由于能达到很高的纯度而具有特别好的稳定性,便于储存。另外, 它还具有使用方便、安全等优点。 储存及使用注意事项: 过硫酸铵属于非易燃品,但由于能释放氧而有助燃作用,因此必须在一定条件下 储存。首先必须存放在干燥、密闭的容器中,其次应避免阳光直射、热源、潮湿等不 利因素。另外,一些杂质如脏物、铁锈、少量金属以及还原剂可能引起过硫酸铵的分 解,在存放和使用过程中也必须注意。由于潮湿的过硫酸铵粉末及其水溶液有漂白和 轻微的腐蚀作用,因此使用过程中应避免眼睛、皮肤和衣物直接与其接触。 过硫酸铵的应用:过硫酸铵提供驱动丙烯酰胺和双丙烯酰胺聚合所必需的自由基。须 新鲜配制。 过硫酸铵是乳胶或丙烯酸单体聚合液、醋酸乙烯、氯乙烯等产品的引发 剂,同时也是苯乙烯、丙烯腈、丁二烯等胶体发生共聚作用的引发剂。
盐键
疏水作用 氢键
?
二. 实 验 过 程1.装配装置源自实验过程2. 凝胶配制
分离胶 (10%.5ml) 下胶 H2 O 30%Acr 2.6ml 1.7ml 3.0mol/L pH=8.8 Tris -HCl 0.6ml
*Acr有神经毒性
浓缩胶 (5%.3ml) 上胶 0.7ml 1.5ml 0.5mol/L pH=6.8 Tris -HCl 0.75ml
四.思考题
在不连续体系 SDS-PAGE 中 , 当分离胶加完后 , 需
在其上加一层水,为什么? 电极缓冲液中甘氨酸的作用? 在不连续体系 SDS-PAGE 中 , 分离胶与浓缩胶中 均含有TEMED和AP,试述其作用? 样品液为何在加样前需在沸水中加热几分钟?
(完整版)SDS-PAGE分离胶-浓缩胶配方
SDS-PAGE1、SDS-PAGE:聚丙烯酰胺凝胶电泳2、Acr:丙烯酰胺;配胶时用30%Acr(质量比Acr:Bis=29:1)3、Bis:甲叉双丙烯酰胺4、DDW:超轻水5、SDS:十二烷基硫酸/磺酸钠,阴离子去污剂(配胶时用10%)6、APS:过硫酸铵NH4S2O4配胶时用10%7、TEMED:四甲基乙二胺,促凝剂8、Tris-Hcl:3羟基氨基甲烷盐酸缓冲液,配胶时(分离胶ph=8.8,浓缩胶ph=6.8)9、DTT:二硫苏糖醇,DTT也常常被用于蛋白质中二硫键的还原,可用于阻止蛋白质中的半胱氨酸之间所形成的蛋白质分子内或分子间二硫键。
10、IMA:碘乙酰胺,碘代乙酰胺用于有机合成,在蛋白组学中组氨酸和半胱氨酸的烷基化试剂,用于多肽测序以及酶抑制剂等,蛋白组学级试剂。
CH>2ICONH>2,是和碘乙酸一样,可通过下列反应不可逆地抑制SH酶类的物质。
1)根据目的蛋白的分子量大小选择合适的凝胶浓度,再按照下面的表格配制SDS-PAGE的分离胶(即下层胶):注:如果配制非变性胶,参考上述配方,不加10%SDS即可配制成非变性PAGE胶。
1)按照如下表格配制SDS-PAGE的浓缩胶(也称堆积胶、积层胶或上层胶):TBST 缓冲液每2L体积中含:1)抗体去除液每50mL抗体去除液中含:SDS-PAGE电泳的基本原理:SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳,是在聚丙烯酰胺凝胶系统中引进SDS(十二烷基硫酸钠),SDS会与变性的多肽,并使蛋白带负电荷,由于多肽结合SDS的量几乎总是与多肽的分子量成正比而与其序列无关,因此SDS多肽复合物在丙稀酰胺凝胶电泳中的迁移率只与多肽的大小有关,在达到饱和的状态下,每克多肽可与1.4g去污剂结合。
当分子量在15KD到200KD之间时,蛋白质的迁移率和分子量的对数呈线性关系,符合下式:logMW=K-bX,式中:MW为分子量,X为迁移率,k、b均为常数,若将已知分子量的标准蛋白质的迁移率对分子量对数作图,可获得一条标准曲线,未知蛋白质在相同条件下进行电泳,根据它的电泳迁移率即可在标准曲线上求得分子量。
蛋白质SDS-PAGE电泳原理
蛋白质聚丙烯酰胺凝胶电泳实验原理聚丙烯酰胺凝胶,是由丙烯酰胺单体(Acr)和少量的交联剂N,Nˊ-甲叉双丙烯酰胺(Bis)在催化剂(过硫酸胺或核黄素)和加速剂(N, N,NˊNˊ-四甲基乙二胺)的作用下聚合交联成的三维网状结构的凝胶。
以此凝胶为支持物的电泳称聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)。
具有机械性能好、化学性能稳定、灵敏度好、分辨率高的优点。
PAGE应用十分广泛,可用于蛋白质、酶、核酸等生物分子的分离、定性、定量和少量制备,还可测定分子量和等电点等。
PAGE根据其有无浓缩效应,分为连续系统和不连续系统两大类。
前者电泳体系中缓冲液pH及凝胶浓度相同,带电颗粒在电场中的泳动主要靠电荷和分子筛效应;后者电泳体系中缓冲液离子成分、pH、凝胶浓度及电位梯度是不连续的,带电颗粒在电场中的泳动不仅主要靠电荷和分子筛效应,还有浓缩效应。
(1)凝胶对样品分子的筛选效应(分子筛效应)电场中,颗粒小、呈球形的样品分子泳动速度快;颗粒大、形状不规则的分子通过凝胶空洞时受到的阻力大,泳动慢。
(2)不连续系统对样品的浓缩效应凝胶层的不连续性:不连续系统的凝胶包括浓缩胶和分离胶。
浓缩胶的孔径大,分离胶的孔径小。
在电场的作用下,蛋白质颗粒在大孔胶中泳动时遇到的阻力小,移动快。
而在小孔胶中泳动时遇到的阻力大,移动慢。
因此,在两层凝胶的交界处,由于凝胶孔径的不连续性使样品迁移受阻而压缩成很窄的区带。
缓冲液离子成分和pH的不连续性:在两层凝胶中均有Tris和HCl。
Tris的作用是维持溶液的电中性及pH。
HCl在一定pH条件下易解离出Cl- ,它在电场中迁移率大,走在最前面,故称为快离子或前导离子。
电极缓冲液中的甘氨酸在pH8.3的缓冲液中解离度很小,仅为0.1-1%,因而在电场中迁移率很小,称为慢离子或尾随离子。
血清中,大多数蛋白质pI在5.0左右,在pH8.3或6.7时均带负电荷,在电场中均移向正极,其有效迁移率介于快慢离子之间,于是蛋白质就在快慢离子间形成的界面处,被浓缩成极窄的区带。
SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳SDSPAGE实验原理和操作步骤
S D S聚丙烯酰胺凝胶电泳S D S P A G E实验原理和操作步骤The pony was revised in January 2021SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)实验原理和操作步骤实验原理:SDS-PAGE是对蛋白质进行量化,比较及特性鉴定的一种经济、快速、而且可重复的方法。
该法是依据混合蛋白的分子量不同来进行分离的。
SDS是一种去垢剂,可与蛋白质的疏水部分相结合,破坏其折叠结构,并使其广泛存在于一个广泛均一的溶液中。
SDS蛋白质复合物的长度与其分子量成正比。
在样品介质和凝胶中加入强还原剂和去污剂后,电荷因素可被忽略。
蛋白亚基的迁移率取决于亚基分子量。
试剂和器材:试剂:1. 5x样品缓冲液(10ml):0.6ml 1mol/L的Tris-HCl(pH6.8),5ml 50%甘油,2ml 10%的SDS,0.5ml巯基乙醇,1ml 1%溴酚蓝,0.9ml蒸馏水。
可在4℃保存数周,或在-20℃保存数月。
2. 凝胶贮液:在通风橱中,称取丙烯酰胺30g,甲叉双丙烯酰胺0.8g,加重蒸水溶解后,定容到100ml。
过滤后置棕色瓶中,4℃保存,一般可放置1个月。
3. pH8.9分离胶缓冲液: Tris 36.3g ,加1mol/L HCl 48ml,加重蒸水80ml使其溶解,调pH8.9,定容至100ml,4℃保存。
4. pH6.7浓缩胶缓冲液: Tris5.98g ,加1mol/L HCl 48ml,加重蒸水80ml使其溶解,调pH6.7,定容至100ml,4℃保存。
5. TEMED(四乙基乙二胺)原液6.10%过硫酸铵(用重蒸水新鲜配制)7. pH8.3 Tris-甘氨酸电极缓冲液:称取Tris 6.0g,甘氨酸28.8g,加蒸馏水约900ml,调pH8.3后,用蒸馏水定容至1000ml。
置4℃保存,临用前稀释10倍。
8. 考马斯亮蓝G250染色液:称100mg考马斯亮蓝G250,溶于200ml蒸馏水中,慢慢加入7.5ml 70%的过氯酸,最后补足水到250ml,搅拌1小时,小孔滤纸过滤。
sds-page中浓缩胶和分离胶工作原理
sds-page中浓缩胶和分离胶工作原理SDS-PAGE(聚丙烯酰胺凝胶电泳)是一种常用于蛋白质分离和定量的方法。
它通过将蛋白质样品在聚丙烯酰胺凝胶中的电泳来实现蛋白质分离。
SDS-PAGE中的关键步骤包括制备胶液、制备样品和运行凝胶电泳。
其中,浓缩胶和分离胶是SDS-PAGE中的两个关键组分,下面将分别详细介绍它们的工作原理。
浓缩胶是SDS-PAGE中的第一个凝胶。
其主要作用是将样品中的蛋白质浓缩在一个较小的体积中,从而提高蛋白质的负载量。
浓缩胶通常是由较高浓度的聚丙烯酰胺凝胶制成。
制备浓缩胶的步骤如下:1.根据需要的凝胶浓度和厚度,将适量的丙烯酰胺和交联剂加入缓冲液中,得到聚合物化合物。
2.将聚合物化合物倒入凝胶模具中,加入推荐量的TEMED和过硫酸铵(APS),使聚合反应开始。
3.反应后,将浓缩胶从模具中取出,并用缓冲液冲洗浓缩胶,以去除未反应的物质。
浓缩胶的工作原理是通过聚合物网状结构的形成,将蛋白质限制在凝胶中。
聚合物中包含交联剂,能够在聚丙烯酰胺分子之间产生交联反应,形成一个三维的网状结构。
蛋白质样品中的SDS(十二烷基硫酸钠)和化学试剂在电泳过程中会与聚合物发生作用,使蛋白质分子展开并与聚合物的分子结合。
这样,蛋白质就被限制在凝胶内部,无法自由迁移。
分离胶是SDS-PAGE中的第二个凝胶,也是用来实现蛋白质分离的关键步骤。
分离胶的主要作用是根据蛋白质的大小和电荷特性,将蛋白质样品分离成不同的带状条纹。
分离胶通常是由较低浓度的聚丙烯酰胺凝胶制成。
制备分离胶的步骤如下:1.根据需要的凝胶浓度和厚度,将适量的丙烯酰胺和交联剂加入缓冲液中,得到聚合物化合物。
2.将聚合物化合物倒入凝胶模具中,加入推荐量的TEMED和过硫酸铵(APS),使聚合反应开始。
3.反应后,将分离胶从模具中取出,并用缓冲液冲洗分离胶,以去除未反应的物质。
分离胶的工作原理是通过改变凝胶的孔隙结构来实现蛋白质的分离。
在分离胶中,聚丙烯酰胺凝胶网状结构相对较松散,有更多的孔隙。
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SDS-PAGE电泳的基本原理及浓缩胶浓缩样品的原理SDS-PAGE(十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳)是目前最常用的分离蛋白质的电泳技术SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳,是在聚丙烯酰胺凝胶系统中引进SDS,SDS能断裂分子内和分子间氢键,破坏蛋白质的二级和三级结构,强还原剂能使半胱氨酸之间的二硫键断裂,蛋白质在一定浓度的含有强还原剂的SDS溶液中,与SDS分子按比例结合,形成带负电荷的SDS-蛋白质复合物,这种复合物由于结合大量的SDS,使蛋白质丧失了原有的电荷状态形成仅保持原有分子大小为特征的负离子团块,从而降低或消除了各种蛋白质分子之间天然的电荷差异,由于SDS与蛋白质的结合是按重量成比例的,因此在进行电泳时,蛋白质分子的迁移速度取决于分子大小。
当分子量在15KD到200KD之间时,蛋白质的迁移率和分子量的对数呈线性关系,符合下式:logMW=K-bX,式中:MW为分子量,X为迁移率,k、b均为常数,若将已知分子量的标准蛋白质的迁移率对分子量对数作图,可获得一条标准曲线,未知蛋白质在相同条件下进行电泳,根据它的电泳迁移率即可在标准曲线上求得分子量。
SDS-PAGE电泳成功的关键是什么?①溶液中SDS单体的浓度 SDS在水溶液中是以单体和SDS-多肽胶束的混合形式存在,能与蛋白质分子结合的是单体。
为了保证蛋白质与SDS的充分结合,它们的重量比应该为1∶4或1∶3。
②样品缓冲液的离子强度因为SDS结合到蛋白质上的量仅仅取决于平衡时SDS单体的浓度,不是总浓度,而只有在低离子强度的溶液中,SDS 单体才具有较高的平衡浓度。
所以,SDS电泳的样品缓冲液离子强度较低,常为10-100 mM。
③二硫键是否完全被还原只有二硫键被完全还原以后,蛋白质分子才能被解聚,SDS才能定量地结合到亚基上从而给出相对迁移率和分子质量对数的线性关系。
Sample buffer 中的β-巯基乙醇的浓度常为4-5%,二硫苏糖醇的浓度常为2-3%。
前者有挥发性,最好使用前加入。
SDS-PAGE缓冲液系统的选择,Tris-Glycine、Tris-Tricine、Tris-硼酸盐或者其他?一般来说,在被分析的蛋白质稳定的pH范围,凡是不与SDS发生相互作用的缓冲液都可以使用,但缓冲液的选择对蛋白带的分离和电泳的速度是非常关键的。
Tris-甘氨酸系统是目前使用最多的缓冲系统。
Tris-甘氨酸系统是目前使用最多的缓冲系统。
如果要测定糖蛋白的分子量,最好采用Tris-硼酸盐缓冲系统,对于分子质量小于15 kDa的蛋白样品,可以使用SDS-尿素系统,也可以采用Tris-tricine缓冲系统。
积层胶(或称浓缩胶)的作用原理?在缓冲系统中的弱酸,如甘氨酸,在pH6.7时很少解离,其有效泳动速率很低,而氯离子却有很高的泳动速率,蛋白质的泳动速率介于两者之间。
加上电压以后,作为先导离子的氯离子和尾随离子的甘氨酸离子分离开来,并在其后面留下一个导电性较低的区带。
由于导电性和电场强度成反比,这一区带便获得较高的电压梯度,加速甘氨酸离子的泳动,使其赶上氯离子,建立起甘氨酸和氯离子的电压梯度和泳动速率乘积相等的稳定态(我不太明白这句话),使这些带电颗粒以相同的速度泳动,两种离子之间有明显的边界。
当甘氨酸、氯离子界面通过样品进入浓缩胶时,在移动界面前有一低电压梯度,界面后有一高电压梯度。
由于在移动界面前的蛋白质分子泳动速率比氯离子低,因此氯离子能迅速越过。
移动界面后的蛋白质处于较高的电压梯度中,其泳动速率比甘氨酸快。
因此,移动的界面将蛋白质分子堆积到一起,形成一条狭窄的区带。
蛋白质在移动界面中的浓度作用仅取决于样品和浓缩胶中Tris-HCl的浓度(为什么?),而与样品中蛋白质的最初浓度无关。
由于浓缩胶为大孔凝胶,故对蛋白样品没有分子筛作用。
当移动的界面到达浓缩胶和分离胶的界面时,凝胶的pH明显增加,导致甘氨酸大量解离。
此时,甘氨酸的有效泳动速率明显增加,超越蛋白分子,直接在氯离子后移动。
由于凝胶孔径变小,蛋白质分子的迁移速率降低,落在后面的蛋白质便在均一的电压梯度和pH环境中泳动,并根据其固有的电荷与分子大小进行分离。
SDS-page电泳小问答Q:SDS-PAGE电泳的基本原理?A:SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳,是在聚丙烯酰胺凝胶系统中引进SDS (十二烷基硫酸钠),SDS能断裂分子内和分子间氢键,破坏蛋白质的二级和三级结构,强还原剂能使半胱氨酸之间的二硫键断裂,蛋白质在一定浓度的含有强还原剂的SDS溶液中,与SDS分子按比例结合,形成带负电荷的SDS-蛋白质复合物,这种复合物由于结合大量的SDS,使蛋白质丧失了原有的电荷状态形成仅保持原有分子大小为特征的负离子团块,从而降低或消除了各种蛋白质分子之间天然的电荷差异,由于SDS与蛋白质的结合是按重量成比例的,因此在进行电泳时,蛋白质分子的迁移速度取决于分子大小。
当分子量在15KD 到200KD之间时,蛋白质的迁移率和分子量的对数呈线性关系,符合下式:logMW=K-bX,式中:MW为分子量,X为迁移率,k、b均为常数,若将已知分子量的标准蛋白质的迁移率对分子量对数作图,可获得一条标准曲线,未知蛋白质在相同条件下进行电泳,根据它的电泳迁移率即可在标准曲线上求得分子量。
Q:配胶缓冲液系统对电泳的影响?A:在SDS-PAGE不连续电泳中,制胶缓冲液使用的是Tris-HCL 缓冲系统,浓缩胶是pH6.7,分离胶pH8.9;而电泳缓冲液使用的Tris -甘氨酸缓冲系统。
在浓缩胶中,其pH环境呈弱酸性,因此甘氨酸解离很少,其在电场的作用下,泳动效率低;而CL离子却很高,两者之间形成导电性较低的区带,蛋白分子就介于二者之间泳动。
由于导电性与电场强度成反比,这一区带便形成了较高的电压剃度,压着蛋白质分子聚集到一起,浓缩为一狭窄的区带。
当样品进入分离胶后,由于胶中pH的增加,呈碱性,甘氨酸大量解离,泳动速率增加,直接紧随氯离子之后,同时由于分离胶孔径的缩小,在电场的作用下,蛋白分子根据其固有的带电性和分子大小进行分离。
所以,pH对整个反应体系的影响是至关重要的,实验中在排除其他因素之后仍不能很好解决问题的情况,应首要考虑该因素。
Q:样品如何处理?A:根据样品分离目的不同,主要有三种处理方法:还原SDS处理、非还原SDS处理、带有烷基化作用的还原SDS处理。
1、还原SDS处理:在还原剂中加入SDS和DTT(或Beta巯基乙醇)后,蛋白质构象被解离,电荷被中和,形成SDS与蛋白相结合的分子,在电泳中,只根据分子量来分离。
一般电泳均按这种方式处理,样品稀释适当浓度,加入上样Buffer,离心,沸水煮5min,再离心加样。
2、带有烷基化作用的还原SDS处理:碘乙酸胺的烷基化作用可以很好的并经久牢固的保护SH基团,得到较窄的谱带;另碘乙酸胺可捕集过量的DTT,而防止银染时的纹理现象。
100ul样品缓冲液中10ul 20%的碘乙酸胺,并在室温保温30min。
3、非还原SDS处理:生理体液、血清、尿素等样品,一般只用1%SDS沸水中煮3min,未加还原剂,因而蛋白折叠未被破坏,不可作为测定分子量来使用。
Q:SDS-PAGE电泳凝胶中各主要成分的作用?A:聚丙烯酰胺的作用:丙烯酰胺与为蛋白质电泳提供载体,其凝固的好坏直接关系到电泳成功与否,与促凝剂及环境密切相关;制胶缓冲液:浓缩胶选择pH6.7,分离胶选择pH8.9,选择tris-HCL 系统,具体作用后面介绍;TEMED与AP:促凝作用,加速聚丙烯酰胺的凝固;十二烷基硫酸钠(SDS):阳离子去污剂,作用有四:去蛋白质电荷、解离蛋白质之间的氢键、取消蛋白分子内的疏水作用、去多肽折叠。
Q:提高SDS-PAGE电泳分辨率的途径?A:1、聚丙烯酰胺的充分聚合,可提高凝胶的分辨率。
建议做法:待凝胶在室温凝固后,可在室温下放置一段时间使用。
忌即配即用或4度冰箱放置,前者易导致凝固不充分,后者可导致SDS结晶。
一般凝胶可在室温下保存4天,SDS可水解聚丙烯酰胺。
2、一般常用的有氨基黑、考马斯亮蓝、银染色三种染料,不同染料又各自不同的染色方法,具体可参照郭尧君编著的《蛋白质电泳技术手册》P82-103。
Q:“微笑”(两边翘起中间凹下)形带原因?A:主要是由于凝胶的中间部分凝固不均匀所致,多出现于较厚的凝胶中。
处理办法:待其充分凝固再作后续实验。
Q:“皱眉”(两边向下中间鼓起)形带原因?A:主要出现在蛋白质垂直电泳槽中,一般是两板之间的底部间隙气泡未排除干净。
处理办法:可在两板间加入适量缓冲液,以排除气泡。
Q:为什么带出现拖尾现象?A:主要是样品融解效果不佳或分离胶浓度过大引起的。
处理办法:加样前离心;选择适当的样品缓冲液,加适量样品促溶剂;电泳缓冲液时间过长,重新配制;降低凝胶浓度。
Q:为什么带出现纹理现象?A:主要是样品不溶性颗粒引起的。
处理办法:加样前离心;加适量样品促溶剂。
Q:什么是“鬼带”,如何处理?A:“鬼带”就是在跑大分子构象复杂的蛋白质分子时,常会出现在泳道顶端(有时在浓缩胶中)的一些大分子未知条带或加样孔底部有沉淀,主要由于还原剂在加热的过程中被氧化而失去活性,致使原来被解离的蛋白质分子重新折叠结合和亚基重新缔合,聚合成大分子,其分子量要比目标条带大,有时不能进入分离胶。
但它却于目标条带有相同的免疫学活性,在WB反应中可见其能与目标条带对应的抗体作用。
处理办法:在加热煮沸后,再添加适量的DTT或Beta巯基乙醇,以补充不足的还原剂;或可加适量EDTA来阻止还原剂的氧化。
Q:为什么溴酚蓝不能起到指示作用?A:我们在实验中常会遇到溴酚蓝已跑出板底,但蛋白质却还未跑下来的现象。
主要与缓冲液和分离胶的浓度有关。
处理办法:更换正确pH值的Buffer;降低分离胶的浓度。
Q:为什么电泳的条带很粗?A:电泳中条带很粗是常见的事,主要是未浓缩好的原因。
处理办法:适当增加浓缩胶的长度;保证浓缩胶贮液的pH正确(6.7);适当降低电压;Q:为什么电泳电压很高而电流却很低呢?A:这种现象一般初学者易出现。
比如电压50v以上,可电流却在5mA 以下。
主要是由于电泳槽没有正确装配,电流未形成通路。
包括:a.内外槽装反;b.外槽液过少;c.电泳槽底部的绝缘体未去掉(比如倒胶用的橡胶皮)。
处理办法:电泳槽正确装配即可。
Q:浓缩胶与分离胶断裂、板间有气泡对电泳有影响吗?A:这主要出现在初学者中,一般对电泳不会有太大的影响。
前者主要原因是拔梳子用力不均匀或过猛所致;后者是由于在解除制胶的夹子后,板未压紧而致空气进入引起的。
处理办法:按正确的操作方法操作。