十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳
十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳（英语：sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis，简称SDS-PAGE）又称 SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳、莱氏凝胶电泳，是胶体电泳的一种，常用于生物化学、鉴识科学、遗传学和分子生物学等领域的分析技术，此项技术的原理，是利用检体中蛋白质分子量大小的不同，使其在电泳胶中分离。是最常用的蛋白质分析技术之一。[1]为莱氏（Ulrich K. Laemmli）所研发。
原理 编辑
将蛋白质溶液与SDS（十二烷基硫酸钠）混合，SDS为界面活性剂会破坏蛋白质的二级结构使其变性，并包覆变性蛋白质，使其带有一致的负电荷（大约每两个氨基酸一个SDS）和一致的形状（长条形）。如果没有SDS使其负电荷一致，可能会使有相近分子量的蛋白质，分布于不同的位置，此种电泳法为原态胶体电泳（Native-PAGE）。进行电泳时，分子量较小的较容易落下，相反的分子量较大的则卡在起点附近。虽然较大的电压可以缩短实验的时间，却会得到较模糊的结果，因此实验可能长达数个小时。
材料与功能 编辑
丙烯酰胺是聚丙烯酰胺凝胶的基本成分，丙烯酰胺透过桥架分子聚合。
使用直立电泳组合时，由上（负极）至下（正极）的主要组成分别为缓冲液（Tris-Glycine，pH 8.3）→样本溶液（pH 6.8）→堆积层（Tris-HCl，pH 6.8）→分离层（Tris-HCl，pH 8.8）→缓冲液（Tris-Glycine，pH 8.3）。
样本在堆叠层电泳的过程中，会被压成一个薄层，再以相同的起始点，进入分离层。
堆积层原理 编辑
堆积层含有4-5%的丙烯酰胺，这样堆积层的孔径就相对较大和松散。这一层的目的是让样品在堆积层和分离层的界面浓缩到一个超薄的区域（1-100nm）。当施加电压时，由于蛋白质外包裹着SDS，便使蛋白向正极迁移，由于这层的pH是6.8，甘氨酸在这里呈两性离子状态存在，所以这一层的离子强度便很低，从而形成高电阻,最终形成 高电场力 ,从而使蛋白质的在堆集层的迁移速率高于分离层。另外由于这层的孔径大，所以对一般蛋白质的迁移速率不造成影响； 另外当蛋白质到达堆积层和分离层边界时，分离层孔径小，首先到达边界的蛋白质速率便减慢，而后来的蛋白质仍然保持高速率迁移，便使得蛋白质在边界处堆积浓缩。
制备化学药剂 编辑
- 三羟甲基氨基甲烷（Tris）
- 甘氨酸（Glycine）
- 丙烯酰胺
- Bisacrylamide (N,N'-Methylenebisacrylamide)
- 十二烷基硫酸钠（SDS）
- 过硫酸铵（APS）
- TEMED (N, N, N', N'-tetramethylethylenediamine)
操作和显影化学药剂 编辑
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参考资料 编辑
- ^ 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.