十二烷基硫酸鈉聚丙烯酰胺凝膠電泳
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十二烷基硫酸鈉聚丙烯酰胺凝膠電泳(英語:sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis,簡稱SDS-PAGE)又稱 SDS聚丙烯酰胺凝膠電泳、萊氏凝膠電泳,是膠體電泳的一種,常用於生物化學、鑑識科學、遺傳學和分子生物學等領域的分析技術,此項技術的原理,是利用檢體中蛋白質分子量大小的不同,使其在電泳膠中分離。是最常用的蛋白質分析技術之一。[1]為萊氏(Ulrich K. Laemmli)所研發。
原理
![](http://images.weserv.nl/?url=//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/8/84/Proelectrophoresis.jpg/250px-Proelectrophoresis.jpg)
將蛋白質溶液與SDS(十二烷基硫酸鈉)混合,SDS為界面活性劑會破壞蛋白質的二級結構使其變性,並包覆變性蛋白質,使其帶有一致的負電荷(大約每兩個氨基酸一個SDS)和一致的形狀(長條形)。如果沒有SDS使其負電荷一致,可能會使有相近分子量的蛋白質,分佈於不同的位置,此種電泳法為原態膠體電泳(Native-PAGE)。進行電泳時,分子量較小的較容易落下,相反的分子量較大的則卡在起點附近。雖然較大的電壓可以縮短實驗的時間,卻會得到較模糊的結果,因此實驗可能長達數個小時。
材料與功能
丙烯酰胺是聚丙烯酰胺凝膠的基本成份,丙烯酰胺透過橋架分子聚合。
使用直立電泳組合時,由上(負極)至下(正極)的主要組成分別為緩衝液(Tris-Glycine,pH 8.3)→樣本溶液(pH 6.8)→堆積層(Tris-HCl,pH 6.8)→分離層(Tris-HCl,pH 8.8)→緩衝液(Tris-Glycine,pH 8.3)。
樣本在堆疊層電泳的過程中,會被壓成一個薄層,再以相同的起始點,進入分離層。
堆積層原理
堆積層含有4-5%的丙烯酰胺,這樣堆積層的孔徑就相對較大和鬆散。這一層的目的是讓樣品在堆積層和分離層的界面濃縮到一個超薄的區域(1-100nm)。當施加電壓時,由於蛋白質外包裹着SDS,便使蛋白向正極遷移,由於這層的pH是6.8,甘氨酸在這裏呈兩性離子狀態存在,所以這一層的離子強度便很低,從而形成高電阻,最終形成 高電場力 ,從而使蛋白質的在堆集層的遷移速率高於分離層。另外由於這層的孔徑大,所以對一般蛋白質的遷移速率不造成影響; 另外當蛋白質到達堆積層和分離層邊界時,分離層孔徑小,首先到達邊界的蛋白質速率便減慢,而後來的蛋白質仍然保持高速率遷移,便使得蛋白質在邊界處堆積濃縮。
製備化學藥劑
- 三羥甲基氨基甲烷(Tris)
- 甘氨酸(Glycine)
- 丙烯酰胺
- Bisacrylamide (N,N'-Methylenebisacrylamide)
- 十二烷基硫酸鈉(SDS)
- 過硫酸銨(APS)
- TEMED (N, N, N', N'-tetramethylethylenediamine)
操作和顯影化學藥劑
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參考資料
- ^ Laemmli, U. K. Cleavage of Structural Proteins during the Assembly of the Head of Bacteriophage T4. Nature. 1970, 227 (5259): 680–685. ISSN 0028-0836. doi:10.1038/227680a0.