SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳(简称SDS-PAGE)是蛋白表达分析中应用最为广泛的一项技术,可用于检测蛋白质的表达情况和纯度等。依据样本中蛋白质的分子量差异,通过电泳凝胶,达到分离的目的。本文主要介绍SDS-PAGE凝胶电泳的实验原理、所需试剂以及实验步骤。
一、SDS-PAGE凝胶电泳原理
SDS-PAGE凝胶电泳是将蛋白样品加入样品处理液(SDS和巯基乙醇)中,并进行高温加热处理,使蛋白变性,多肽链内部和肽链之间的二硫键打开,使肽链呈现开放状态。打开的肽链通过疏水作用与SDS结合,带有负电荷,在电场的作用下向正极迁移。由于不同大小的肽链在迁移过程中受到的阻力不同,它们逐渐分离。
二、实验试剂
0.5mol/L Tris-HCl(pH6.8);1.5mol/L Tris-HCl(pH8.8);10%SDS(十二烷基硫酸钠);10%过硫酸铵;30%丙烯酰胺(W/V);TEMED(四甲基乙二胺);5×上样缓冲液;考马斯亮蓝染色液;电极缓冲液;脱色液。
三、实验步骤
1.准备
将两块玻璃板对齐后,放入1mm硅夹条中,垂直放于架子上。(玻璃板必须对齐,以防止漏胶)
2.分离胶的配制(浓度应根据被分离蛋白的分子量选择)
以12%分离胶为例,配方如下:
试剂名称 | 体积 |
1.5mol/L Tris-HCl(pH8.8) | 2.5 mL |
10%SDS | 100 μL |
30%丙烯酰胺 | 4.0 mL |
10%过硫酸铵 | 100 μL |
TEMED | 10 μL |
双蒸水 | 3.3mL |
总体积 | 10mL |
将上述试剂充分混合后倒入两玻璃板之间的夹缝中,然后在胶的表面加入一层水进行水封,以加快胶的凝固。在室温下静置一段时间,待胶自然凝固(此时胶面与水封之间可见清晰的界限),将表层水倒掉。
3.浓缩胶的配制
以4%浓缩胶为例,配方如下:
试剂名称 | 体积 |
0.5mol/L Tris-HCl(pH6.8) | 0.75 mL |
10%SDS | 30 μL |
30%丙烯酰胺 | 0.4 mL |
10%过硫酸铵 | 30 μL |
TEMED | 5 μL |
双蒸水 | 1.8mL |
总体积 | 3.0mL |
将上述试剂充分混合后倒入两玻璃板之间的夹缝中,然后将1mm宽的梳子插入浓缩胶中,请确保梳子与浓缩胶之间没有任何气泡。当浓缩胶完全凝固后,小心地将梳子取出。
4. 电泳槽的组装
将制备好的分离胶及浓缩胶放于电泳槽内(注意小玻璃板朝向内部,大玻璃板朝向外部),然后加入电极缓冲液,加液时请确保内外槽的液面基本保持齐平。
5. 加样
取适量的蛋白样本,与5×上样缓冲液按照4:1的比例混合。在沸水浴中加热3-5分钟,使蛋白质完全变性。然后10000r/min离心5分钟,取上清液进行上样。
6. 电泳
盖好电泳槽的盖子,连接好电泳设备,打开电源。开始电泳时,先将电压调至80V,当样品进入分离胶时,调整电压使其保持在150V的恒定电压下。当溴酚蓝染料迁移到距离底部约0.5-1cm处时,关闭电源,停止电泳。将玻璃板从电泳槽中取出,并小心地取出玻璃板上的胶片。去除多余的浓缩胶,将分离胶放入塑料盒中进行染色。
7. 染色
将分离胶浸泡在考马斯亮蓝染色液中,进行染色2-4小时(在摇床上缓慢振荡),然后倒掉染色液,用自来水进行冲洗,去除凝胶和塑料盒中的染色残留物。
8. 脱色
使用脱色液进行脱色(在摇床上缓慢振荡),每小时更换一次脱色液,直至凝胶中的蛋白条带清晰可见,背景透明干净。
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