理论教育 聚丙烯酰胺凝胶电泳原理简介

聚丙烯酰胺凝胶电泳原理简介

时间:2023-11-04 理论教育 版权反馈
【摘要】:聚丙烯酰胺凝胶电泳是最常见的分离蛋白质和寡核苷酸的电泳技术。PAGE以聚丙烯酰胺凝胶作为介质,其原理为:聚丙烯酰胺凝胶是由单体丙烯酰胺和甲叉双丙烯酰胺由自由基催化聚合而成。表3-1常用胶浓度与蛋白分离范围根据聚丙烯酰胺凝胶电泳有无浓缩效应,可将其分为连续系统和不连续系统。大多数情况下,聚丙烯酰胺凝胶电泳采用的是不连续缓冲系统。

聚丙烯酰胺凝胶电泳原理简介

聚丙烯酰胺凝胶电泳(Poly acrylamide gel electrophoresis,PAGE)是最常见的分离蛋白质和寡核苷酸的电泳技术。

PAGE以聚丙烯酰胺凝胶作为介质,其原理为:聚丙烯酰胺凝胶是由单体丙烯酰胺和甲叉双丙烯酰胺由自由基催化聚合而成。化学聚合法和光聚合法是催化聚合的两种常用方法。过硫酸铵(APS)是化学聚合的催化剂,四甲基乙二胺(TEMED)是其加速剂。在聚合过程中,四甲基乙二胺催化过硫酸铵产生自由基,过硫酸铵引发丙烯酰胺单体聚合,同时甲叉双丙烯酰胺与丙烯酰胺链间产生甲叉键交联,从而形成三维网状结构。聚丙烯酰胺凝胶具有分子筛效应,凝胶的多孔性取决于链的长度以及交联度;双丙烯酰胺/丙烯酰胺比例越大,凝胶孔隙越小;这种多孔性也决定了聚丙烯酰胺凝胶电泳的有效分离范围,胶浓度与蛋白分离范围详见表3-1。

表3-1 常用胶浓度与蛋白分离范围

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根据聚丙烯酰胺凝胶电泳有无浓缩效应,可将其分为连续系统和不连续系统。连续系统中电泳缓冲液pH值及凝胶浓度相同,蛋白质在电场作用下依靠电荷效应和分子筛效应进行分离。不连续系统中由于电泳缓冲液离子成分、pH、凝胶浓度以及电位梯度不连续,蛋白质在电场中不仅有电荷效应、分子筛效应,还具有浓缩效应,因而其分离条带清晰度分辨率均较前者佳。大多数情况下,聚丙烯酰胺凝胶电泳采用的是不连续缓冲系统。

同时它又有两种形式:非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳(Native-PAGE)及变性聚丙烯酰胺凝胶(SDS-PAGE);Native-PAGE在电泳的过程中,蛋白质能够保持结构完整,其电泳受到以下因素的影响:蛋白形状、分子量、净电荷、是否形成蛋白质复合物。SDS-PAGE仅根据蛋白质亚基分子量的不同就可以达到蛋白质分离的目的。

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