结构生物化学/蛋白质/纯化/SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳
SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳是一种根据电泳迁移率分离蛋白质的技术,电泳迁移率是多肽链长度或蛋白质质量的函数。SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳也可用于分离 DNA 和 RNA 分子。
SDS 代表十二烷基硫酸钠。“SDS 是一种阴离子去污剂,会破坏天然蛋白质中的非共价相互作用。”SDS 用于创造变性条件以根据分子量分离蛋白质,并且还会根据其质量赋予蛋白质负电荷。通过使用 SDS 使蛋白质变性,蛋白质可以仅根据其质量分离;没有 SDS,其他分子特性,如电荷和形状,会干扰分离过程(例如,没有 SDS,强负电荷的蛋白质会更快地向下移动凝胶,即使它们更大)。此外,还会引入一种加载染料,有助于将蛋白质结合到凝胶上,并在用紫外光照射时使其更容易识别。
SDS-PAGE 通过 SDS 阴离子与多肽主链结合,每两个氨基酸残基结合一个 SDS 阴离子,来估计解离的多肽的质量。SDS-PAGE 与沉降平衡技术不同,因为 SDS-PAGE 使用蛋白质变性来进行质量测定。
该技术用于测试目标蛋白质的纯度以及样品溶液中目标蛋白质的百分比。与凝胶电泳相比,该技术快速、灵敏且具有高分辨率,因为它可以用考马斯亮蓝染色时仅 0.1 微克的蛋白质产生明显的条带,并且相差 2% 的蛋白质仍然可以分离。
SDS-PAGE 也可以与等电聚焦相结合,以获得非常高的分辨率分离。首先根据蛋白质的净电荷对其进行分离,然后在过滤隔室旁边同时进行 SDS-PAGE。
洗涤剂广泛用于中断疏水相互作用,这进而可以破坏脂质双层。洗涤剂是用于溶解跨膜蛋白的最常见类型的试剂。
洗涤剂是小的两亲分子,比脂质更容易溶于水。有时它们的亲水头(极性侧)可以带电荷,如 SDS,但可以是非离子型的,如辛基葡萄糖苷和 Triton。洗涤剂在低浓度下呈单体形式,但在高浓度下形成胶束,克服临界胶束浓度后。为了使洗涤剂单体浓度保持恒定,单个洗涤剂进出胶束。洗涤剂对条件非常敏感,因为它们取决于 pH 值、盐浓度和温度。因此,洗涤剂非常复杂,难以研究。
洗涤剂通过充当替代品来帮助破坏脂质双层。当洗涤剂与脂质混合时,洗涤剂的疏水部分附着在脂质双层的疏水头上,使它们可溶。如果洗涤剂浓度降低,蛋白质将无法保持可溶。如果引入更多磷脂,膜蛋白会形成脂质体。由于洗涤剂的另一侧是极性的,因此结合会将膜蛋白作为洗涤剂-蛋白质复合物带入溶液中。从这个意义上讲,洗涤剂充当脂质膜的胶囊/替代品。
SDS 是一种强离子型洗涤剂,可以通过攻击疏水核心本身来溶解最疏水的膜蛋白,这最终会使蛋白质变性,并且可以在称为 SDS 聚丙烯酰胺凝胶电泳的程序中使用。由于蛋白质变性,对蛋白质功能的研究似乎几乎是无稽之谈,但研究表明,一旦去除洗涤剂,蛋白质就可以恢复天然状态。如今,洗涤剂在商业上用于去除污渍或污染衣物的蛋白质。通过使蛋白质可溶,它能够从衣物中去除直接和间接的其他蛋白质。
与 SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳类似,蓝天然聚丙烯酰胺凝胶电泳是另一种有用的蛋白质纯化方法,它使科学家能够分析线粒体、叶绿体、微粒体和细菌中的膜蛋白复合物。[1]
http://www.molecularstation.com/sds-page-gel-electrophoresis/#definition
"生物化学。第六版 - Jeremy M. Berg、John L. Tymoczko Lubert Stryer"
"细胞的分子生物学。第五版 - Alberts、Johnson、Lewis、Raff、Roberts、Walter"