蛋白電泳與SDS聚丙烯酰胺凝膠電泳的原理與應(yīng)用

蛋白電泳是研究蛋白質(zhì)性質(zhì)的一種相對簡單、快速和高靈敏度的工具。它是分析化學(xué)、生物化學(xué)和分子生物學(xué)的主要工具。通過電泳分離蛋白質(zhì)是基于這樣一個事實，即帶電分子將在施加電場時通過基質(zhì)遷移。蛋白質(zhì)電泳分離的基質(zhì)是聚丙烯酰胺。 用于形成聚丙烯酰胺的化學(xué)試劑是單體丙烯酰胺和N，N'-雙丙烯酰胺（雙-丙烯酰胺）。聚合丙烯酰胺和雙丙烯酰的方法是使用 TEMED（四*基乙二胺）和過硫酸銨。聚丙烯酰胺凝膠內(nèi)部的聚合形成了一個交聯(lián)的微孔網(wǎng)絡(luò)。這種孔隙網(wǎng)絡(luò)允許小蛋白質(zhì)分子快  速通過，同時減緩較大蛋白質(zhì)的遷移。這導(dǎo)致基于其分子大小的蛋白質(zhì)分離。

聚丙烯酰胺凝膠基質(zhì)中孔的大小由每單位體積使用的總丙烯酰胺的量和使用的雙丙烯酰胺的相對百分比確定。聚丙烯酰胺凝膠的有效范圍在3-30%之間。

SDS PAGE（SDS聚丙烯酰胺凝膠電泳）存在兩種根本不同類型的凝膠系統(tǒng)，非解離（非變性）和解離（變性）。非解離（非變性）系統(tǒng)旨在在保留蛋白質(zhì)功能和活性的條件下分離天然蛋白質(zhì)。相比之下，解離系統(tǒng)旨在將蛋白質(zhì)變性為其成分的多肽，從而檢查樣品的多肽組成。變性系統(tǒng)可能是最常用的，被稱為 SDS-PAGE。

SDS-PAGE 蛋白質(zhì)鑒定過程中使用的 SDS 代表十二烷基硫酸鈉，一種陰離子去污劑，可使蛋白質(zhì)變性并將每個多肽鏈展開成線性方向。SDS 還根據(jù)其質(zhì)量對每種蛋白質(zhì)施加均勻分布的負(fù)電荷。

在 SDS-PAGE 中，蛋白質(zhì)混合物通過在 100°C 下在過量 SDS 存在下加熱而變性，并使用還原劑（β-巰基乙醇、TCEP、DTT）來破壞二硫鍵。在這些條件下，所有還原的多肽結(jié)合相同量的 SDS（1.4g SDS/g 多肽），與蛋白質(zhì)的氨基酸組成和序列無關(guān)。SDS-蛋白質(zhì)復(fù)合物形成一個桿，其長度與蛋白質(zhì)的分子量成正比。所有蛋白質(zhì)現(xiàn)在都帶負(fù)電荷，電荷密度相似，因此可以僅根據(jù)它們的大小進(jìn)行分離。

SDS-PAGE 主要用于以下目的：
1. 蛋白質(zhì)大小的估計。
2. 蛋白質(zhì)亞基或聚集結(jié)構(gòu)的測定。
3. 蛋白質(zhì)純度的估計。
4. 蛋白質(zhì)定量。
5. 監(jiān)測蛋白質(zhì)完整性。
6. 比較不同樣品的多肽組成。
7. 分析多肽亞基的數(shù)量和大小。
8. 蛋白電泳后應(yīng)用，例如蛋白質(zhì)印跡。   

實驗中的SDS-PAGE使用DIY自行配置的話需要1個小時左右，比較耗時費(fèi)力，目前很多實驗室為了提升實驗效率一般選用提前配置好的預(yù)制膠，比如天能的Biofuraw Precast Bis-Tris Gel 系列預(yù)制膠，在電泳過程中有效避免了Tris-甘氨酸SDS-PAGE凝膠所出現(xiàn)的“外八”現(xiàn)象，跑膠效果穩(wěn)定均一。在節(jié)約用戶時間的同時，也保證了實驗的質(zhì)量。 

蘇州阿爾法生物所提供的SDS蛋白電泳預(yù)制膠、梯度預(yù)制膠、電泳儀、電泳槽、核酸電泳預(yù)制膠、核酸電泳儀、電泳儀電源、電泳槽等實驗室設(shè)備。