结构生物化学/蛋白质/区域离心
外观
确定蛋白质大小的另一种方法是区域离心。这种技术也称为区带或梯度离心,它依赖于沉降系数的概念。沉降系数是一个公式,它通过以下公式量化了通过液体介质的运动速率:
s = m (1-vp)/f
其中 s = 沉降系数,m = 质量,v = 偏摩尔体积,p = 介质密度,f = 摩擦系数。该方程的单位是斯维德伯单位 (S),等于 10-13 s。较小的 S 值通常意味着分子在离心场中的移动速度较慢,而较大的 S 值则相反。
从该方程可以得出一些重要的结论,包括
- 由于粒子的速度取决于其质量,因此质量较大的粒子比质量较小的粒子沉降速度更快。
- 形状也决定了沉降速率,因为它影响粘性阻力。因此,与相同质量的细长粒子相比,更紧凑的粒子将具有更小的摩擦系数。这意味着更紧凑的粒子比细长粒子(相同质量)沉降速度更快。
- 沉降速度取决于溶液的密度 (p)。vp 值小于 1 的粒子会下沉,而 vp 值大于 1 的粒子会漂浮。vp 值等于 1 的粒子不会移动。[1]
要使用此技术,首先在试管中(通常使用蔗糖)创建密度梯度,底部密度最高。创建密度梯度的目的是防止对流。然后将蛋白质样品置于梯度顶部,然后离心。蛋白质根据其沉降系数分离成不同的区带,然后可以通过在管底部创建一个孔来收集这些区带。[1]
下图说明了使用 DNA 作为样品的简化版本的技术。
使用此技术的好处是它非常准确,并且可以在不使蛋白质变性的情况下完成。
1. Berg,Jeremy Mark,John L. Tymoczko 和 Lubert Stryer。生物化学。第 6 版。纽约:WH Freeman & Co,2006 年。印刷版。
2. “离心:浮力密度离心。”细胞分级分离。N.p.,n.d. 网页。2012 年 11 月 16 日。<http://www.freewebs.com/ltaing/centrifugation.htm>。
3. Berg,Jeremy,Tymoczko J.,Stryer,L。(2012)。区域离心。生物化学(第 7 版)。WH Freeman 和公司。