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蛋白质相对分子质量的测定——SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳法
实验目的
学会SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳法原理。
掌握用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳法测定蛋白质相对分子质量的操作技术。
实验原理
SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS)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。
Acr和bis单独存在或混合在一起时是稳定的,但在具有自由基团体系时就能聚合。引发自由基的方法有化学法和光化学法两种。化学法的引发剂是过硫酸铵(Ap),催化剂十四甲基乙二胺(TEMED);光化学法是以光敏感物核黄素来代替过硫酸铵,在紫外光照射下引发自由基团。采用不同浓度的acr、bis、Ap、TEMED使之聚合,产生不同孔径的凝胶。因此可按分离物质的大小、形状来选择凝胶浓度。
SDS是十二烷基硫酸钠(sodium dodecyl sulfate)的简称,它是一种阴离子表面活性剂,加入到电泳系统中能使蛋白质的氢键和疏水键打开,并结合到蛋白质分子上(在一定条件下,大多数蛋白质与SDS的结合比为1.4gSDS/1g蛋白质),使各种蛋白质-SDS复合物都带上相同密度的负电荷,其数量远远超过了蛋白质分子原有的电荷量,从而掩盖了不同种类蛋白质间原有的电荷差别。这样就使电泳迁移率只取决于分子大小这一因素,于是根据标准蛋白质分子量的对数和迁移率所作的标准曲线,可求得未知物的分子量。
实验器材及数据
30%分离胶储存液、10%浓缩胶储存液、分离胶缓冲液、浓缩胶缓冲液、电泳缓冲液、样品溶解液、染色液、脱色液;标准蛋白,样品蛋白;电泳槽,移液管1ml,烧杯100ml
注意事项
acr和bis均为神经毒剂,对皮肤有刺激作用,操作时应戴口罩和手套,纯化应在通风处内进行。
玻璃板表面应光滑洁净,否则在电泳时会在凝胶板与玻璃板之间产生气泡
因SDS可吸附考马斯亮蓝燃料,染色前先用脱色液浸泡凝胶,洗去SDS。这可使染色及脱色时间缩短,并使蛋白带染色而背景不染色
实验步骤
安装垂直板电泳槽
将密封用硅胶框放在平玻璃板上,然后将凹型玻璃与平玻璃重叠。
用手将两块玻璃板夹住住放入电泳槽内,玻璃室凹面朝外,插入斜插板。
用蒸馏水试验封口处是否漏水。
制备凝胶板
分离胶制备:30%Air-Bis溶液2.5ml,Tris-HCL缓冲液(pH值为8.9)1.5ml,去离子水2ml,10%AP 60μl,TEMED 10μl,置于小烧杯中混匀。用移液枪吸取混合后的凝胶溶液,加至长、短玻璃板间的窄缝内,加胶高度距样品模板梳齿下缘约1cm。用吸管在凝胶表面沿短玻璃板边缘轻轻加一层重蒸馏水(约3~4cm),用于隔绝空气,使胶面平整。分离胶凝固后,可看到水与凝固的胶面有折射率不同的界限。倒掉重蒸馏水,用滤纸吸去多余的水。
浓缩胶的制备:取Air-Bis溶液400μl,Tris-HCL缓冲液(pH值为6.7)750μl,去离子水0.9ml,10%AP 30μl,TEMED 7.5μl置于小烧杯中混匀。用移液枪吸取混合后的凝胶溶液,加至长、短玻璃板间的窄缝内(及分离胶上方),距短玻璃上缘0.5cm处,轻轻加入样品槽模板。待浓缩胶凝固后,轻轻取出样品模槽板,用手夹住两块玻璃板,上提斜插板,使其松开,然后取下玻璃胶室,去掉密封用胶框,用1%电泳缓冲液琼脂胶密封底部,再将玻璃胶室凹面朝里置入电泳槽。插入斜插板,将电泳缓冲液加置内槽玻璃凹口以上,外槽缓冲液加到距平玻璃上沿3mm处。
加样
用移液枪将一份2μl标准蛋白和3份5μl样品蛋白分别加入凝胶凹型样品槽底部,带所有凹型样品槽内都加了样品,即可开始电泳。
电泳
将直流稳压电泳仪开关打开,开始时将电压调至80V。待样品进入分离胶时,将电压调至120V。当标准蛋白带分离得较清晰时,将电压跳回到零,关闭电源。拔掉固定板,取出玻璃板,用刀片轻轻将一块玻璃撬开移去,在玻璃板一端切除一角以作为标记,将胶板移至大培养皿中染色。
染色及脱色
将染色液倒入培养皿中,用微波炉加热20s,在摇床上放置2min,倒掉染色液,加入脱色液,在摇床上放置至能看清蛋白质带。
数据处理与记录
思考题
用SDS-凝胶电泳法测定蛋白质相对分子质量时为什么要用巯基乙醇?
答:保持蛋白质的二级结构.蛋白中如果有二硫键存在的话,会容易被氧化断开,使用巯基乙醇就可以免除这一隐患
是否所有的蛋白质都能用SDS-凝胶
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