聚丙烯酰胺凝胶电泳

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
10%AP
2.00 2.00 2.00 2.00
11.8 10.20 8.54 5.20 7
混匀后,置真空干燥器中,抽气10min
0.10 0.10 0.10 0.10
2.00 4.60
0.05
2.分离胶的制备
胶灌至距梳子齿下端1cm→灌毕→封上一层水加速 聚合→当胶与水出现清晰界限时表明聚合好。
3.浓缩胶的制备
用滤纸吸干水→倒入 浓缩胶→插入梳子→静置,聚合。
二、样品处理与加样
1.样品处理
❖样品样品溶解溶液解 沸水浴 冷却
2.加样
小心拔出梳子 上下槽
加样
注入电极缓冲液 用
样品
微量进样器点样
迁移 方向
百度文库
三、电泳
接上电泳仪,上槽为负极,下槽为正极。打开 开关,保持恒压进行电泳。
电泳过程中分子迁移的规律,小分子走在前头,大分 子滞后。电泳凝胶相当于凝胶过滤中的一个带孔胶粒。
PAGE 的 聚 合
❖ 需要催化剂——氧化还原系统作用,使Acr单体 带有游离基,从而与Bis进行聚合。
❖ (1)化学聚合:AP-TEMED系统 ❖ 过硫酸胺[(NH4)2S2O8](Ammonium
persulfate,AP)作为催化剂,四甲基乙二胺 (TEMED)为加速剂。 ❖ AP在水溶液中能产生游离基SO42-,使丙烯酰 胺单体的双键打开,活化形成自由基丙烯酰胺, 然后游离Acr和Bis作用就能聚合形成凝胶。 ❖TEMED的游离碱基能促进AP的形成SO42- 。
SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳
概述
❖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。
基本原理
1.蛋白质分子的解聚 (1)SDS
混合样品
大分子
电泳方向
电泳 带孔胶
不同分子量的蛋白质在凝胶中运动示意图
小分子
按分子 大小分离
流程图
结果分析
1.相对迁移率的计算
相对迁移率mR =蛋白质样品距加样端迁移距离(cm) 溴酚蓝区带中心距加样端距离(cm)
标准蛋白在SDS-凝胶上的示意图
2.标准曲线的绘制
以每条Marker带的相对迁移率为横坐标,相应分 子量的对数值为纵坐标,绘制标准曲线。如图
浓度及电位梯度呈不连续性
电荷效应
分子筛效应
浓缩效应:不连续性所致
不连续的凝胶电泳体系对样品的分离效果好, 分辨率高,是最常用的体系。
不连续SDS-PAGE 1.原理
凝胶的不连续性 缓冲离子的不连续性 pH的不连续性 电位梯度的不连续性
浓缩胶 pH6.7
分离胶 pH8.9
① 凝胶的不连续性:
浓缩胶:大孔径。样品在其中浓缩,并按迁移率递 减的顺序逐渐在其与分离胶的界面上积聚成薄层。
电泳缓冲液:Tris-甘氨酸
在浓缩胶中,pH环境呈弱酸性,甘氨酸解离少 ,在电场作用下泳动效率低,而Cl—却很高,两 者之间形成导电性较低的区带,蛋白分子介于二 者之间泳动。
由于导电性与电场强度成反比,这一区带形 成了较高的电压梯度,压着蛋白质分子聚集到 一起,浓缩为一狭窄的区带。
样品进入分离胶(pH8.9)后,由于胶中pH 的增加,甘氨酸大量解离,泳动速率增加,直 接紧随Cl-之后,样品不再受离子界面的影响。
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。
❖Acr/Bis:20~40 完全透明且有弹性;

<10 很脆,易碎,不透明;

>100 糊状不成形,易破碎。
凝胶总浓度T ——100ml凝胶溶液中含有Acr和Bis的总克数。 T=(a+b)/m×100%
T越大,凝胶孔径越小,适用于分离分子量较小的物质。 T越小,凝胶孔径越大,适用于分离分子量较大的物质。
聚丙烯酰胺凝胶由丙烯酰胺单体(Acr)和交联 剂N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(Bis)在催化剂作用下 合成。
聚合后的聚丙烯酰胺凝胶形成网状结构,具有电 荷效应、分子筛效应。
电荷效应(电泳物所带电荷的差异性)
分子筛效应(凝胶的网状结构及电泳物的 大小形状不同所致)
❖(1)丙烯酰胺结构式
(2)亚甲双丙烯酰胺
C——Bis占单体与交联剂总量的百分比。 C=b/(a+b)×100%
当T固定时,Bis浓度在5%时孔径最小。
3、分类
按具体操作分 垂直板形电泳
圆盘电泳
▪ 按凝胶系统的均匀性分 连续PAGE

不连续PAGE
电荷效应 分子筛效应
PAGE
连续电泳 电泳体系中所用的缓冲液成
分、pH、凝胶浓度相同
不连续电泳 缓冲液离子成分、pH、凝胶
1.凝胶的配置中非变性凝胶不能加入SDS,而变性 凝胶有SDS。
2.样品缓冲液中非变性凝胶不仅没有SDS,也没有 巯基乙醇。
3.在非变性凝胶中蛋白质的分离取决于它所带的电 荷以及分子大小,而SDS-PAGE电泳中蛋白质分离 只与其分子量有关。
4.非变性凝胶电泳中,酸性蛋白和碱性蛋白的分离 是完全不同的,而SDS-PAGE中所有蛋白都朝正 极泳动。
聚丙烯酰胺凝胶电泳
2021年4月8日星期四
1、作用
分离蛋白质、核酸
2、概念
聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)是以聚丙烯酰胺凝 胶作为支持介质的一种电泳方法。聚丙烯酰胺凝胶 具有机械强度好、有弹性、透明、化学性质稳定、 对pH和温度变化小、没有吸附和电渗作用小的特点 ,是一种很好的电泳支持介质。
3、原理
功的路
1×104~4×104
15%~20%
4×104~1×105
10%~15%
1×105~5×105
5%~10%
>5×105
2%~5%
有不同的配制方法。(以不连续体系为例)
试剂名称
分离胶贮液 (30%Acr-0.8%Bis) 分离胶缓冲液 (pH8.8Tris-HCl) 浓缩胶贮液 (10%Acr-0.5%Bis) 浓缩胶缓冲液 (pH6.8Tris-HCl)
相对迁移率
分子量
3.未知蛋白质样品分子量的测算
计算未知蛋白质样品的相对迁移率,在标准曲线 上找到对应的纵坐标,即可得该样品的分子量。 如图
标准蛋白分子量
在一定的凝胶浓度下, 多肽链分子量的对数与 多肽链的相对迁移率成 线性关系,所以可以通 过标准曲线求未知多肽 链分子量。
未 知 蛋 白
SDS-PAGE测定蛋白质分子量示意图
(1)形状像一个长椭圆棒 (2)短轴对不同的蛋白质亚基-SDS胶束基本上是相 同的 (3)长轴的长度则与亚基分子量的大小成正比。
胶束在SDS-PAGE系统中的电泳迁移率主要取决于 椭圆棒的长轴长度,即蛋白质或亚基分子量的大小 。
2.凝胶浓度的选择
由于SDS电泳分离并不取决于蛋白质的电荷密度, 只取决于分子解聚后SDS-蛋白质复合物的大小,因 此凝胶浓度的选择会直接影响分辨率。
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
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%
- -------
--
-
---
-
---
-
-
-
---
-
--
--
SDS和还原剂的作用:
(1)分子被解聚成组成它们的多肽链 (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;蛋白质-SDS胶束所带的负电荷 达到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。
蛋白质-SDS胶束的特点:
选择适当的凝胶浓度。测定蛋白质相对分子量时, 必须同时作标准曲线,不能利用这次的标准曲线 作为下次用。
4.多亚基蛋白的分子量:有许多蛋白质,是由亚
基(如血红蛋白)或两条以上肽链(如α-胰凝乳蛋 白酶)组成的, SDS-PAGE测定的只是它们的亚基
或 单条肽链的分子量,而不是完整分子的分子量。
5.特殊蛋白质的相对分子质量:不是所有的蛋白
❖ 注意: ❖ 分离胶的合成一般采用化学聚合。因为若用光聚
合,凝胶的孔径受光照强度与时间的影响,导致 孔径大小不同,从而影响蛋白质的分离。
非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳(native-PAGE)
(根据蛋白质的分子量、形状、电荷来分离蛋白质)
变性聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)
(根据亚基分子量分离蛋白质)
❖ 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。
分离胶:小孔径。蛋白质分子在大孔胶中受到的阻 力小,移动速度快,进入小孔胶时遇到的阻力大,迁 移速度减慢。由于凝胶的不连续性,在大孔胶和小孔 胶界面处就会使样品浓缩,取带变窄。
② 缓冲离子的不连续性 ③ pH的不连续性 ④ 电位梯度的不连续性
制胶缓冲液:Tris-HCl 浓缩胶 pH6.7 分离胶pH8.9
相对迁移率
注意事项
1.SDS的纯度:市售SDS(A.R.)需重结晶后再用。 2.SDS与蛋白质的结合量:大多数1.4g SDS/g蛋白质
影响蛋白质和SDS结合的因素主要有以下3个: (1)溶液中SDS单体的浓度 (2)样品缓冲液的离子强度 (3)二硫键是否完全被还原
3.凝胶浓度:应根据位置样品估计相对分子质量,
(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
5.在非变性凝胶电泳中,电流不能太大,以免电泳 时产生的热量太多导致蛋白变性。这点跟变性电 泳也不一样。
所以与SDS-PAGE电泳相比,非变性凝胶大大降 低了蛋白质变性发生的机率。
10% SDS
配制20ml不同浓度分 离胶 所需各种试剂用量/ml
5% 7.5% 10% 15%
3.33 5.00 6.66 10.00
配制10ml浓 缩胶 所需试剂用量
3%
-
2.50 2.50 2.50 2.50
-
-
-
-
-
3.0
-
-
-
-
1.25
0.20 0.20 0.20 0.20
0.10
1%TEMED 重蒸馏水
质都能用SDS-PAGE测定其分子量。包括:电荷异常 或
构象异常的蛋白质,带有较大辅基的蛋白质(如某些 糖蛋白)以及一些结构蛋白如胶原蛋白等。
6.对样品的要求:应采纳低离子强度的样品。
Native-PAGE和SDS-PAGE的比 较
与变性凝胶电泳最大的区别就在于蛋白在电泳过程 中和电泳后都不会变性。最主要的有以下几点:
相关文档
最新文档