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变性条件下的凝胶电泳实验一SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳实验
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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。

实验材料
试剂、试剂盒
仪器、耗材
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。


图1Bio-Rad的Mini-Protean凝胶模具组装示意图


(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。


图2用滴管将凝胶溶液加入凝胶模具


(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。


图3分离胶聚合之前


(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);


图4将堆积胶溶液用吸管加入凝胶模具


(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;


图5将加样孔梳子插入堆积胶



图6堆积胶聚合之前


(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。

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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。

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其他
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