不连续凝胶电泳示意图

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不连续凝胶电泳示意图

不连续凝胶电泳示意图

(三)聚丙烯酰胺胶体的制备
制胶模 1 梳形样品槽模板 2 长玻璃板(后面) 3 短玻璃板(前面) 4 U形橡胶框
(四)聚丙烯酸胺凝胶电泳的特点与用途 • 1、电渗作用比较小 • 2、凝胶孔径可调 • 3、电泳分辨率高 • 4、化学稳定性和热稳定性好 • 5、机械强度高
二、SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳
(二)按有无固体支持物分类
1、按有无固体支持物可以分为 两2、类支:持自物由电泳电根泳据和所支用持的支物持电物泳不。
同又可分为纸电泳、醋酸纤维薄膜 电泳、琼脂凝胶电泳、聚丙烯酰胺 凝胶电泳(PAGE)、SDS-聚丙 烯酰胺凝胶电泳
第二节 常用电泳分离技术ห้องสมุดไป่ตู้
一、聚丙烯酰胺凝胶电泳
(一)基本原理 1、凝胶的聚合及孔径 2、电泳效应 (1)连续性电泳系统的凝胶浓度一致,凝胶中的pH值
第八章 电泳分离技术
第一节 电泳的基本理论及分类
一、原理
(一)概念及原理 1、电泳:是指带电粒子在电场中向与其自身
带相反电荷的电极移动的现象。
2、原理
电泳技术就是利用在电场作用下,由于 待分离样品中各种分子带点性质以及分子本 身大小、性状等性质的差异,使带电分子产 生不同的迁移速度,从而对样品进行分离、 鉴定或提纯。
选择聚丙烯酰胺凝胶浓度参考值
样品 蛋白质(酶) 核酸(RNA)
分子量范围
<104 (1~4)×104 4×104~1×105 1×105~5×105
>5×105
<104 104~105 1×105~2×106
适宜的凝胶浓度 (T%)
20~30 15~20 10~15 5~10 2~5
15~20 5~10 2~3.6

不连续聚丙烯酰胺凝胶电泳

不连续聚丙烯酰胺凝胶电泳
溶液的离子强度 电渗现象 环境因素
聚丙烯酰胺凝胶电泳
聚丙烯酰胺凝胶
两单体构成的人工合成凝胶 丙烯酰胺(Acr) N,N-亚甲基双丙烯酰胺(Bis)
作为电泳介质的优点 自由调节孔径;韧性好;性质稳定; 无电渗作用;无色透明。
合成聚丙烯酰胺凝胶的两种方法
化学合成系统 过硫酸铵(AP) 四甲基乙二胺(TEMED)
实验结果的分析
相关理论
表-1 血清中各蛋白质的相关特性
种类
分子量(万) PI
分 布(%)
清蛋白
6.9
6.1
55
1-球蛋白 2.1~30.8 7.3
5.0
2-球蛋白 4.1~72.5 6.8
9.0
-球蛋白
1.2~25 7.6
13.0
-球蛋白
15.6
8.0
11.0
-球蛋白
-球蛋白 2-球蛋白 1-球蛋白 清蛋白 前清蛋白
光学合成系统 核黄素 四甲基乙二胺(TEMED)
聚丙烯酰胺凝胶浓度与交联度
凝胶总浓度T=[(a+b)/m]×100% 交联剂百分比C=[b/(a+b)] ]×100%
a为Acr克数,b为Bis克数, m为缓冲液体积(ml) a:b<10 凝胶变脆、硬、呈乳白色 a:b>100易断裂 (一般a:b=30左右,根据T可适当调整))
蛋白质聚丙烯胺凝胶电泳
不连续聚丙烯酰胺凝胶电泳(圆盘电泳)
电泳的概念
带电粒子(胶体颗粒、离子等)在电场 的作用下在特定的介质中向与其电荷性 质相反的电极方向定向泳动的现象。
广泛应用于生物大分子的分离和鉴定
电泳的基本原理
利用物质的两个差异来分离物质
电荷差异
电荷性质 电荷数量

(色谱分析)凝胶电泳

(色谱分析)凝胶电泳

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凝胶干燥器
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27
凝胶成像系统
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SDS-PAGE测定蛋白质 相对分子质量
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实验过程
安装电泳槽
凝胶制备
电泳
样品处理与加样
剥胶与固定
染色与脱色
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实验过程流程图
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考马斯亮蓝染色法
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蛋白质组学和双向电泳技术
一、蛋白质组学产生背景 1. 20世纪中后期,生命科学研究进入了分子生物学时代。随 着人类基因组全序列测定,生命科学跨入了后基因组时代。 2. 因mRNA的表达情况不能直接反应蛋白质的表达水平。 3. 蛋白质有自身特有的活动规律,如动态修饰、加工、转运 定位、结构形成、代谢等,均无法从基因组水平上的研究获 知。蛋白质构象更难于只靠DNA序列来解释。 4. 蛋白质才能动态反映生物系统所处的状态。 20世纪90年代中期,国际上萌发了蛋白质组学。
稳定的线性pH梯度中电泳,结果导致每种 蛋白质分子迁移到等于其pI的pH处(此时蛋
白质分子的净电荷为零),最终聚集形成一 个很窄的蛋白区带
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+
pH 3
+
pH 3
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+
pH 3
+
pH 3
pH 7.5 pH 7.5 pH 7.5 pH 7.5

pH 10

pH 10

465nm
棕红色
在酸性酸条性溶件液下中,蛋白质与考 马斯亮兰R-250结合形成蓝 色复合物(595nm处最大吸 收与峰蛋)白质,疏蓝水色区结的合深浅与蛋白 质浓度成正比关系

(色谱分析)凝胶电泳

(色谱分析)凝胶电泳
2-DE使得分离分辨率大大提高,获得的信息也明 显增多,是目前电泳技术中分辨率最高、信息获得 最多的技术,常用于分析复杂样品及绘制蛋白质组 图谱,是蛋白质组学研究的核心技术
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二维电泳基本操作流程
① 样品准备 ② 等电聚焦(IEF, 第一维) ③ SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE,第二维) ④ 染色 ⑤ 图像分析 ⑥ 质谱分析 ⑦ 数据库分析,鉴定蛋白
CH=CH2
CH CH2 ( CH CH2 )n

C=O
C=O
C NH2

NH
O
NH
O
凝 胶
CH2
催化剂
+ 2nCH2=CH C NH2
CH2

NH
NH
O

C=O
C=O
C NH2

CH=CH2

CH CH2 ( CH CH2 )n
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聚丙烯酰胺凝胶浓度与蛋白质分子量的关系
C=2.6%
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在电场中以一定的迁移率从负极移向正极
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天然琼脂(agar):又名琼胶、菜燕、冻粉,从石 花菜及其它红藻类植物提取出来的一种线状高聚物。
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D-半乳糖
3,6-脱水-L-半乳 糖
琼脂糖链依分子内和分子间氢键及其它力 的作用使其互相盘绕形成绳状琼脂糖束,构成 大网孔型凝胶。
稳定的线性pH梯度中电泳,结果导致每种 蛋白质分子迁移到等于其pI的pH处(此时蛋
白质分子的净电荷为零),最终聚集形成一 个很窄的蛋白区带

第13章_电泳技术

第13章_电泳技术

1醋酸纤维素薄膜电泳

电泳仪器
架膜
加盖
接导线,开机

实验操作:
浸泡 将醋酸纤维素薄膜在缓冲溶液中浸泡20min,
取出识别光面和麻面。
点样 用镊子将薄膜置于滤纸上,吸收多余的液体,
用铅笔在薄膜麻面一端2cm处画一细线,利用 载玻片一侧蘸取样品,于细线处点样。
电泳 将薄膜麻面朝下,平悬于电泳槽支架的滤纸
㈢电泳结束后的变化 所有的载体两性电解质分子以增加 pI级数的办法将分别在阳、阴极之间到 达它们自己的位置而给出一个pI梯度。
优点: 混合物可以达到完全分离,而且只 要电场保持不变,扩散和对流迁移就不 会影响分离的有效性。
缺点: ①.载体两性电解质对产品产生污染;
②.pH梯度的稳定性不高;
定义:等速电泳是根据分子电荷的差别而不是分 子大小差别来进行物质分离的。仅适用于同种 电荷的分离。 原理:在上层凝胶层中,以迁移率最大的阴离子 为前导离子(Cl-),迁移率最小的阴离子为末 尾离子(甘氨酸离子),以阳离子为反离子, 电泳开始时,将含有目标蛋白质的料液加入到 前导离子和末尾离子之间。
等速电泳特点
①分子量要小,以便与被分离大分子物质 分离; ②化学性质稳定; ③各成分的pI彼此接近,并在其pI值附近 有良好的缓冲能力; ④在pI处具有足够的电导,导电性均匀; ⑤两性电解质载体的数目要足够多; ⑥可溶性好; ⑦对280nm的紫外光没有或仅有很低的吸
2.载体两性电解质的合成
加成反应
丙烯酸+多乙烯多胺
不连续凝胶电泳:
最基本的凝胶电泳的凝胶柱中凝胶浓度和pH值 均一,为了提高凝胶电泳的分离性能,人们开发 了不连续凝胶电泳法。
电泳过程示意图
A为电泳前3层凝胶排列顺序,3层胶中均有快离子、慢离子 B显示电泳开始后,蛋白质样品夹在快、慢离子之间被浓缩成极窄的区带。 C显示蛋白质样品分离成数个区带。

聚丙烯酰胺凝胶电泳

聚丙烯酰胺凝胶电泳

实验过程
安装电泳槽凝胶制备源自电泳样品处理与加样
剥胶与固定
染色与脱色
实验步骤
一、制胶
1.配胶
配胶应根据所测蛋 白质相对分子质量范 围选择适宜的分离胶 浓度。由于SDS-PAGE 有连续体系和不连续 体系两种,两者各有 不同缓冲体系,因而
蛋白质的相对分子量 分离胶的浓
的范围

勇于开<始1,04才能找到成 20%~30%
❖ 注意: ❖ TEMED量多少都会影响催化作用,须在碱性
条件下聚合
❖ 分子氧存在,聚合不完全,须去除分子氧, 隔绝氧
❖ 升高温度能提高聚合,降低温度能延迟聚合
(2)光聚合:核黄素-TEMED系统
❖ 核黄素(riboflavin)在光照下(可见光或紫外 光)分解,其黄素部分被还原成无色型,但在有 氧条件下无色型又被氧化成带有游离基的黄素, 其也能使Acr和Bis聚合形成凝胶。
(十二烷基硫酸钠,sodium dodecyl sulfate, SDS)
阴离子去污剂 变性剂 助溶性试剂
断裂分子内和分子间的氢键 分子去折叠 破坏蛋白质分子的二级和三级结构
❖ (2)强还原剂 巯基乙醇、二硫苏糖醇(DTT)
使半胱氨酸残基之间的二硫键断裂,这样分离出的 谱带即为蛋白质亚基。
实验原理
不同分子量范围的蛋白质应选用不同的凝胶浓度。
蛋白质的分子量在15-200 kD之间时,电泳迁移率 与分子量的对数呈线性关系,因此SDS-PAGE不仅 可以分离鉴定蛋白质,还可以根据迁移率的大小测 定蛋白质亚基的分子量。
PAGE的浓度与孔径的关系
❖ PAGE孔径的大小主要由Acr和Bis这两种单体的 浓度决定。可以根据要分离物质分子的大小,选 择合适的单体浓度。

(色谱分析)凝胶电泳

(色谱分析)凝胶电泳
度越快
蛋白质分子的大小和形状 分子质量越小、形状越接近球形,在电
场中迁移速度越快
2020/7/22
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SDS-PAGE
1967年由Shapiro建立。 1969年由Weber和Osborn进一步完善。
他们发现样品介质和丙烯酰胺凝胶 中加入离子去污剂(SDS)以后,蛋白质 亚基的电泳迁移率主要取决于亚基分子 量的大小,电荷因素可以忽视。
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凝胶干燥器
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凝胶成像系统
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SDS-PAGE测定蛋白质 相对分子质量
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实验过程
安样品处理与加样
剥胶与固定
染色与脱色
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实验过程流程图
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考马斯亮蓝染色法
(色谱分析)凝胶电泳
电泳
带电粒子在电场 力作用下向着所 带电荷相反的方 向泳动的现象叫 电泳。
凝胶电泳
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电泳的用途? 2
聚丙烯酰胺凝胶电泳(Polyacrylamide Gel Electrophoresis ,PAGE)
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原理
聚丙烯酰胺凝胶是由单体丙烯酰胺(acrylamide,简
CH=CH2
CH CH2 ( CH CH2 )n

C=O
C=O
C NH2

NH
O
NH
O
凝 胶
CH2
催化剂
+ 2nCH2=CH C NH2
CH2

NH
NH
O

容易被误读的凝胶电泳图分析 条带拖尾不一定都是DNA降解

容易被误读的凝胶电泳图分析 条带拖尾不一定都是DNA降解

容易被误读的凝胶电泳图分析条带拖尾不一定是DNA降解经常会遇到一些电泳新手的对DNA有降解问题困扰,究其原因是看电泳没经验,误读导致的误解。

所以很有必要就一种很容易被误读的电泳图进行深入分析。

以某一用户反馈的实验电泳图为例,用户提取的是新鲜分离的小鼠肝脏组织DNA实验。

图一:1-4孔为Q-PCR产物电泳图5为DNA Marker电泳图6、7为DNA电泳图大家第一眼看上去觉得最后一孔出现拖尾带是个什么情况?拖尾严重且DNA主带较暗,是DNA降解了吗?错。

主带(长片段)是基因组DNA,拖尾带是残留的降解RNA条带。

--凭什么这么说?用户提取的是新鲜分离的小鼠肝脏组织DNA,并且没有加RNA酶消化。

同样条件提取的DNA(第六孔)残留的拖尾带是不连续的,集中在某一区域(可以解读为残留的降解RNA较少,如果降解DNA的典型带型参考图四)。

所以我们立刻坚决地否定了用户有关DNA有降解的投诉,并预言:如果在提取DNA时加入RNase A就不会出现这种现象。

延长电泳时间,RNA拖尾会消失,DNA主带会变亮。

将电泳凝胶放置一段时间(如过夜),拖尾带会变暗甚至消失,而DNA主带会变亮(可能变模糊但不会消失)。

用户带着满满的疑惑尝试了延长电泳,结果对比如图二:图二:左边是电泳时间较长的电泳图,右边是电泳时间较短的电泳图有人也许会有疑问,如果不是DNA降解的话,那么DNA主带为什么会这么暗呢?其实这并非DNA量少产生的,而是由于残留的RNA过多以致电泳过程中将大部分EB带走,使得DNA主带没有足够的EB对其进行染色。

但是如果继续电泳一段时间,或者干脆电泳至RNA跑到电泳缓冲液中后,DNA也就会染上足够的EB了,这时就能看到正常亮度的DNA主带了。

我们来看看真正有降解的DNA条带是怎样的吧:图三:第一孔为DNA Marker电泳图后面几孔均为DNA 电泳图(从长期冻存的血液中提取的DNA)是不是觉得第二孔和图一的第七孔很像呢?如果说这是DNA降解的拖尾而不是RNA 降解的拖尾,是不是有点懵了。

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(二)pH梯度的建立
产生pH梯度的方法通常有两种:一种是用两 种不同pH的缓冲液互相扩散,在混合区形成 pH梯度,称为人工pH梯度。但这种pH梯度 不很稳定,常用于制备电泳。另一种是利用 两性电解质载体(Carrier ampholytes)在 电场的作用下自然形成pH梯度,称为天然 pH梯度。
(三)支持pH梯度的介质 (1)梯度溶液 (2)凝胶
四、其他电泳技术
(一)琼脂糖凝胶电泳 琼脂糖凝胶可以用于蛋白质和核酸的电泳 支持介质,尤其适合于核酸的提纯、分析 琼脂糖凝胶电泳的分辨率较聚丙烯酰胺凝 胶电泳差一些,但在分离范围上优于聚丙 烯酰胺凝胶电泳,并有便于制备和操作的 优点
(二)醋酸纤维素薄膜电泳
用醋酸纤维素条带或塑料薄膜做支持物来进 行的电泳特点是分离快速,在低电压下,仅 0.5~2h,分离出来的区带非常清晰鲜明,背 景完全无色,操作方便,加上不会像纸电泳 那样,造成蛋白质的变性,所以醋酸纤维素 已在多种用途上完全取代滤纸电泳,而得到 比滤纸电泳更理想的结果,醋酸纤维素溶解 在丙酮里,被分离的区带就可以用比色计测 定,非常准确
等电聚焦电泳槽
(二)SDS-聚丙烯酰胺凝胶胶体的制备
(三)SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳的优缺点 及应用
SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳具有设备简单, 样品用量甚微,操作方便等优点,现已成 为测定大多数蛋白质分子量的常用方法
三、等电聚焦电泳
(一)基本原理
等电聚焦电泳是在电泳槽中放入载体两性 电解质,当通以直流电时,利用两性电解 质形成的一个由阳极到阴极逐步增加的pH 梯度,使不同的酶或蛋白质聚焦于与其等 电点相当的pH值位置而进行分离的电泳技 术。
(三)聚丙烯酰胺胶体的制备
制胶模 1 梳形样品槽模板 2 长玻璃板(后面) 3 短玻璃板(前面) 4 U形橡胶框
(四)聚丙烯酸胺凝胶电泳的特点与用途
1、电渗作用比较小 2、凝胶孔径可调 3、电泳分辨率高 4、化学稳定性和热稳定性好 5、机械强度高
二、SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳
制胶模 1 梳形样品槽模板 2 长玻璃板(后面) 3 短玻璃板(前面) 4 U形橡胶框
类型
Tris-HCl 凝胶浓度
凝胶孔径
样品胶 浓缩胶 分离胶
pH 6.7 pH 6.7 pH 8.9
3% 3% 7.5%
大(大孔凝胶) 大(大孔凝胶) 小(小孔凝胶)
不连续电泳三层凝胶的性质
不连续凝胶电泳示意图
(一)基本原理
在聚丙烯酰胺凝胶中加入阴离子去污剂十二烷基 硫酸钠(SDS),不影响凝胶的形成,不影响蛋 白质的电泳迁移率,因蛋白质的电泳迁移率主要 取决于其自身分子量的大小。
SDS能打开蛋白质分子间的氢键和疏水键,使蛋 白质变性成为松散的线状。
同时大多数蛋白质的每个氨基酸能与固定量的 SDS相结合 ,形成SDS–蛋白质复合物 。
(四)等电点聚焦电泳的操作过程 1、pH梯度支持介质的制备 2、电泳 3、分离组分的检测
(五)等电聚焦电泳的特点及应用
优点:(1)具有很高的分辨率(2)显现的 区带窄(3)聚焦力强(4)可直接并准确测 出等电点
等电聚焦技术的缺点是:①等电聚焦要求用 无盐溶液,而在无盐溶液中蛋白质可能发生 沉淀;②样品中的成分必须停留在其等电点 处,不适用于在等电点不溶或发生变性的蛋 白质
迁移率与带电分子所带净电荷成正比, 与分子的大小和缓冲液的黏度成反比
(二)影响电泳的主要因素
1、大分子的性质 2、电场强度 3、溶液的pH 4、溶液的离子强度 5、 电渗 6、温度 7、支持物的影响
二、分类
(一)按分离原理分类 1、区带电泳 2、自由界面电泳 3、等速电泳 4、等电聚焦电泳
(二)按有无固体支持物分类
1、按有无固体支持物可以分为两类:自由电泳和支持物 电泳。
2、支持物电泳根据所用的支持物不 同又可分为纸电泳、醋酸纤维薄膜 电泳、琼脂凝胶电泳、聚丙烯酰胺 凝胶电泳(PAGE)、SDS-聚丙烯 酰胺凝胶电泳
第二节 常用ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ泳分离技术
一、聚丙烯酰胺凝胶电泳
(一)基本原理 1、凝胶的聚合及孔径 2、电泳效应 (1)连续性电泳系统的凝胶浓度一致,凝胶中的pH值
及离子强度与电泳槽液的相同。 (2)不连续电泳系统存在4个不连续性:凝胶层的不
连续性;缓冲液离子成分的不连续性;pH值的不连 续性;电位梯度的不连续性。4种不连续性,电泳时 会产生3种物理效应,即样品的浓缩效应、凝胶的分 子筛效应以及电荷效应。
(二)影响凝胶聚合的因素 1、试剂质量 2、凝胶浓度 3、温度和氧气的影响
选择聚丙烯酰胺凝胶浓度参考值
样品 蛋白质(酶) 核酸(RNA)
分子量范围
<104 (1~4)×104 4×104~1×105 1×105~5×105
>5×105
<104 104~105 1×105~2×106
适宜的凝胶浓度 (T%)
20~30 15~20 10~15 5~10 2~5
15~20 5~10 2~3.6
第八章 电泳分离技术
第一节 电泳的基本理论及分类
一、原理
(一)概念及原理 1、电泳:是指带电粒子在电场中向与其自身
带相反电荷的电极移动的现象。
2、原理
电泳技术就是利用在电场作用下,由于 待分离样品中各种分子带点性质以及分子本 身大小、性状等性质的差异,使带电分子产 生不同的迁移速度,从而对样品进行分离、 鉴定或提纯。
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