实验报告 SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳法.docVIP

实验二 SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳法 （SDS）测定蛋白质的分子量 1 原理 聚丙烯酰胺凝胶的性能及制备原理 1.1.1性能 聚丙烯酰胺凝胶的机械性能好，有弹性，透明，相对地化学稳定，对pH和温度变化比较稳定，在很多溶剂中不溶，是非离子型的，没有吸附和电渗作用。通过改变浓度和交联度，可以控制孔径在广泛的范围内变动，并且制备凝胶的重复性好。由于纯度高和不溶性，因此还适于少量样品的制备，不致污染样品。 1.1.2 制备原理 聚丙烯酰胺凝胶是用丙烯酰胺（Acr）和交联剂甲叉双丙烯酰胺（Bis）在催化剂的作用下聚合而成。聚丙烯酰胺凝胶聚合的催化系统有化学聚合和光聚合两种。本实验是用化学聚合。化学聚合的催化剂通常多采用过硫酸铵（AP）或过硫酸钾，此外还需要一种脂肪族叔胺作加速剂，最有效的加速剂是N,N,N’,N’-四甲基乙二胺（TEMED）。在叔胺的催化下，由过硫酸铵形成氧的自由基，后者又使单体形成自由基，从而引发聚合反应。叔胺要处于自由碱基状态下才有效，所以在低pH时，常会延长聚合时间；分子氧阻止链的延长，妨碍聚合作用；一些金属也能抑制聚合；冷却可以使聚合速度变慢。通常控制这些因素使聚合在1小时内完成，以便使凝胶的性质稳定。 1.1.3 凝胶浓度和交联度与孔径的关系 凝胶浓度根据被分离的物质的分子量大小确定。当分析一个未知样品时，常先用7.5%的标准凝胶或用4~10%的凝胶梯度来试测，而后选出适宜的凝胶浓度。凝胶的机械性能、弹性是否适中很重要，胶太软易断裂，；太硬则脆，也易折断。 1.2 SDS-凝胶电泳法测定蛋白质分子量的原理 蛋白质分子在聚丙烯酰胺凝胶中电泳时，它的迁移率取决于所带净电荷及分子的大小和形状等因素。如果在聚丙烯酰胺凝胶系统中加入SDS和巯基乙醇，则蛋白质分子的迁移率主要取决于它的分子量，而与所带电荷和形状无关。 在蛋白质溶液中加入SDS和巯基乙醇后，巯基乙醇能使蛋白质分子中的二硫键还原；SDS能使蛋白质的氢键、疏水键打开，并结合到蛋白质分子上，形成蛋白质-SDS复合物。SDS与蛋白质的结合带来两个后果：第一，使各种蛋白质的SDS-复合物都带上相同密度的负电荷，掩盖了不同种类蛋白质间原有的电荷差别，使所有的SDS-蛋白质复合物在电泳时都以同样的电荷／蛋白质比向正极移动；第二，SDS与蛋白质结合后，还引起了蛋白质构象的改变。这两个原因使蛋白质-SDS复合物在凝胶电泳中的迁移率不再受蛋白质原有电荷和形状的影响，而只是蛋白质分子量的函数。 选择一系列不同分子量的球形或基本呈球形的蛋白质作为标准物，使其形成SDS复合物。把这些复合物在相同条件下进行电泳分离，分子量小的物质泳动距离大，分子量大的物质泳动距离小。测定出相对泳动率，用相对泳动率对蛋白质的分子量的对数作图，它们在一定范围内呈直线关系。因此可作为标准曲线来检测样品蛋白质的分子量。 染色原理 常用的染料主要有氨基黑10B、考马斯亮蓝R250、考马斯亮蓝G250、1-苯胺基-8-萘磺酸，各有优缺点，本实验选用考马斯亮蓝R250，它的染色灵敏度比氨基黑高5倍，尤其适用于SDS电泳微量蛋白质染色。 试剂与器材 2.1 试剂 2.1.1 （1号液）凝胶贮备液 丙烯酰胺（Acr） 29.2 g 甲叉双丙烯酰胺（Bis） 0.8 g 加蒸馏水至 100 mL 2.1.2 （2号液）浓缩胶缓冲液（0.5mol／L Tris-HCl 缓冲液，pH 6.8） 三羟甲基氨基甲烷（Tris） 6g 加蒸馏水约50 mL，溶解后以6mol／L HCl调到 pH 6.8， 定容至100 mL 2.1.3 （3号液）分离胶缓冲液（1.5 mol／L Tris-HCl 缓冲液，pH 8.8） 三羟甲基氨基甲烷（Tris） 18.15 g 加蒸馏水 约50 mL 溶解后以6mol／L HCl调到 pH 8.8 加蒸馏水至 100 mL 2.1.4 （4号液）10% 十二烷基硫酸钠（SDS）水溶液 SDS* （电泳用） 1.0 g 蒸馏水 10.0 mL 2.1.5 （5号液）过硫酸铵（APS）溶液 过硫酸铵 100 mg 蒸馏水