实验方法原理 | SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)是对蛋白质进行量化,比较及特性鉴定的一种经济、快速、而且可重复的方法。该法主要依据蛋白质的分子量对其进行分离。SDS与蛋白质的疏水部分相结合,破坏其折叠结构,并使其稳定地存在于一个广泛均一的溶液中。SDS蛋白质复合物的长度与其分子量成正比。由于在样品介质和聚丙烯酰胺凝胶中加入离子去污剂和强还原剂后,蛋白质亚基的电泳迁移率主要取决于亚基分子量的大小,而电荷因素可以被忽略。SDS-PAGE因易于操作和广泛的用途,使它成为许多研究领域中一种重要的分析技术。 我们对SDS-PAGE的介绍包括线性薄胶的操作步骤,这种胶是指在两层支持的玻璃板之间形成的薄片状凝胶。由于薄片胶可在同一块胶上跑很多样品,使聚合、染色、脱色具有一致性,所以薄片胶比管状胶应用的更为广泛。对于分析性的应用,既可以减少电泳所需的时间和原材料,也可以提高分辨率,所以小的薄片胶更受入青睐。本章所介绍的实验步骤及试剂均是根据Bio-Rad的小凝胶系统来计算的。但这些步骤也适用于其他系统。另外,有些情况下需要使用梯度胶。 | ||||||||||
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实验材料 | 蛋白质溶液 试剂、试剂盒 | 丙烯酰胺(电泳级)双丙烯酰胺Tris碱SDSTEMED过硫酸铵α-巯基乙醇甘油溴酚蓝甘氨酸盐酸 仪器、耗材 | 微型凝胶电泳装置100℃沸水浴Eppendorf管微量注射器(50ul或100ul)干胶器真空泵或水泵带盖的玻璃或塑料小容器摇床 实验步骤 | 1.储存液的配置 (1)2MTris-HCl(PH8.8),100ml 称取24.2gTris碱;加50ml蒸馏水; 缓慢的加浓盐酸至pH8.8(约加4ml);让溶液冷却至室温,pH将会升高; 加蒸馏水至100ml。 (2)1MTris-HCl(PH6.8),100ml 称取12.1gTris碱; 加50ml蒸馏水; 缓慢的加浓盐酸至pH6.8(约加8ml);让溶液冷却至室温,pH将会升高; 加蒸馏水至100ml。 (3)10%(w/v)SDS,100ml。室温保存 称取10g的SDS; 加蒸馏水至总量为100ml。 (4)50%(v/V)甘油,100ml 到取50ml100%的甘油; 加入50ml蒸馏水。 (5)1%(w/v)溴酚蓝,10ml 称取100mg溴酚蓝; 加蒸馏水至10ml,搅拌直到完全溶解; 过滤除去聚合的染料。 2.工作液的配置 (1)A液:丙烯酰胺储存液,100ml 30%(w/v)丙烯酰胺,0.8%(w/v)双丙烯酰胺, 29.2g丙烯酰胺 0.8g双丙烯酰胺 3.灌制分离胶 (1)组装凝胶模具叫按照使用说明书,装配好灌胶用的模具。 对于Bio-Rad的微型凝胶电泳系统,在上紧螺丝之前,必须确保凝胶玻璃板和隔片的底部与一个平滑的表面紧密接触(见图1),钉细微的不匹配就会导致凝胶的渗漏。
(2)将A液、B液及蒸馏水在一个小烧瓶或试管中混合,丙烯酰胺(A液中)是神经毒素,操作时必须戴手套。 (3)加入过硫酸铵和TEMKD后,轻轻搅拌使其混匀(过量气泡的产生会干扰聚合)。凝胶很快会聚合,操作要迅速。 (4)小心将凝胶溶液用吸管沿隔片缓慢加入模具内(见图2),这样可以避免在凝胶内产生气泡。
(5)当加入适量的分离胶溶液时(对于小凝胶,凝胶液加至约距的玻璃板顶端1.5cm或距梳子齿约0.5cm,见图3)。轻轻在分离胶溶液上覆盖一层1~5mm的水层,这使凝胶表面变得平整。
(6)等待30~60min,使凝胶聚合。当凝胶聚合后,在分离胶和水层之间将会出现一个清晰的界面,可以微微倾斜模具,检测凝胶是否聚合。另外的办法是将灌完分离胶后剩余的凝胶溶液置于一个小容器内,作为检测凝胶聚合的标志。如果凝胶渗漏,但还没有覆盖水层。可以回收分离胶溶液,重新装配玻璃板和隔片,在凝胶聚合之前重新灌胶。分离胶可在4℃储存一周。 4.灌制堆积胶 (1)吸尽覆盖在分离胶上的水; (2)将A液、C液和蒸馏水在三角烧瓶或小试管中混合; (3)加入过硫酸铵和TEMED,并轻轻搅拌使其混勻; (4)将堆积胶溶液用吸管加至分离胶的上面,直至凝胶溶液到达前玻璃板的顶端(见图4);
(5)将梳子插入凝胶内,直至梳子齿的底部与前玻璃板的顶端平齐(见图5和图6)。必须确保梳子齿的末端没有气泡。将梳子稍微倾斜插入可以减少气泡的产生;
(6)约30min凝胶聚合; (7)凝胶聚合后,小心拔出梳子,不要将加样孔撕裂; (8)将凝胶放入电泳槽内,如果使用Bio-Rad的微型凝胶系统,可预先接好电极; (9)将电泳缓冲液加入内外电泳槽中,使凝胶的上下端均能浸泡在缓冲液中。 5.制备样品和上样 (1)每孔的上样量(Bio-Rad的微型凝胶系统) (2)将蛋白质样品与5×样品缓冲液(20ul+5ul)在一个Eppendorf管中混合; (3)100℃加热2~10min; (4)离心1s,如果有大量蛋白质碎片则应延长离心时间; (5)用微量注射器将样品加入样品孔中。将蛋白质样品加至样品孔的底部。并随着染料水平的升高而升高注射器针头。避免带入气泡,气泡易使样品混入到相邻的加样孔中。 6.电泳 (1)将电极插头与适当的电极相接。电流应流向阳极; (2)将电压调至200V(保持恒压;对于两块0.75mm的胶来说,电流开始时为100mA,在电泳结束时应为60mA;对于两块1.5mm的胶来说,开始时应为110mA,结束时应为80mA。); (3)对于两块0.75mm的凝胶,染料的前沿迁移至凝胶的底部约需30~40min(1.5mm的凝胶则需40~50min); (4)关闭电源; (5)从电极上拔掉电极插头; (6)从电泳槽中取出凝胶玻璃板; (7)小心移动两玻璃板之间的隔片,将其插入两块玻璃板的一角。轻轻撬开玻璃板,凝胶便会贴在其中的一块板上。 7.考马斯亮蓝染色 (1)戴上手套避免将手指印留在电泳胶上,将胶移入一个小的盛有少量考考马斯亮蓝(20ml已经足够)的容器内(小心不要将胶撕破)、或将玻璃板连同凝胶浸在染料中轻轻振荡直至凝胶脱落; (2)对于0.75mm的凝胶,可在摇床上缓慢震荡5~10min,对于1.5mm的凝胶,则需10~20min,在染色和脱色过程中要用盖子或封口膜密闭容器口; (3)弃去染液,将凝胶在水中漂洗数次。戴手套以避免将双手染色; (4)加入考马斯亮蓝脱色液(约50ml),清晰的条带很快会显现出来,大部分凝胶脱色需要1h,使用过的脱色液则可用水冲冼掉。为了脱色完全,需数次更换脱色液并震荡过夜。 8.银染色 (1)戴上手套,将凝胶移至一个盛有50%中醛和10%醋酸混合液的小容器内,至少浸泡换液2~3次; (2)用清水漂洗30min,期间至少换水3次; (3)准备溶液A,B、C; (4)将凝胶移入一个干净的容器内,在持续温和振摇下用C液染色15min; (5)用去离子水漂洗凝胶,在轻轻振摇下浸泡2min; (6)准备溶液D; (7)将凝胶移至一个干净的容器内,用溶液D洗涤,显色。银染的电泳带一般在10min内出现,则更换溶液D。如果背景已开始变为淡黄色,则应该停止反成; (8)将凝胶浸入1%的醋酸终止反应; (9)在蒸馏水中漂洗凝胶至少1h,换水三次; (10)如果蛋白质染色太深,则可用KodakRapidFix或KodakRapidUnfix使电泳胶脱色再用Kodakclearingagent(如Orbit)终止脱色,然后用50%甲醉/10%的酷酸漂洗; (11)将凝胶保存于水中或进行干胶。 9.干胶 (1)将凝胶置于一个干净的表面上(玻璃板或洁净的操作台上); (2)用蒸馏水做润滑剂,调整加样孔间隔胶便其保持垂直; (3)用一张10cm×12cm的Whatman3MM滤纸覆盖凝胶,将滤纸连同凝胶从玻璃板或操作台上揭下来,凝胶会粘在滤纸上; (4)用一张玻璃纸或塑料保鲜膜覆盖在凝胶的表面,小心不要将气泡裹进去,这样会导致凝胶的破裂。可用一个试管作为卷轴拖运可以有效的除去气泡; (5)将Whatman滤纸与凝胶置于干胶器上,开启加热和抽真空开关,并盖上带有密封圈的盖子。 注意事项 | 1.丙烯酰胺:有剧毒,可导致中枢神经麻痹,也可能有致癌和致畸变作用。可被正常皮肤吸收。如果皮肤接触了丙烯酰胺的粉末或溶液相,立即用肥皂水冲洗。未聚合的丙烯酰胺仵过量催化剂以固体废物形式处理。 2.过硫酸铵:可以用水稀释后冲洗弃之。 3.TEMED:用避光的瓶子在4℃保存。有报道认为保存10~12个月后活性显著下降。 4.硝酸银:有毒及皮肤刺激。混合的氢氧化银铵溶液(溶液C)水分蒸干后形成烈性炸药,因此用完后Ag2+应立即加盐酸使其沉淀。 其他 | 展开 |