電泳是分離蛋白質(zhì)和其他物質(zhì)如核酸、嘌呤、嘧啶、一些有機化合物甚至無機離子的主要技術(shù)。目前的大部分電泳是將樣品分離到固定介質(zhì)中的流動相中。聚丙烯酰胺凝膠是主要介質(zhì)之一。它是一種多孔凝膠，其孔徑接近蛋白質(zhì)分子的大小，提高了蛋白質(zhì)的分辨率。此外，聚丙烯酰胺凝膠化學(xué)穩(wěn)定性好，重復(fù)性強，對pH和溫度變化穩(wěn)定，顏色觀察容易。SDS聚丙烯酰胺凝膠電泳 SDS-PAGE 在蛋白質(zhì)分子量測定、特異性蛋白質(zhì)檢測、菌種鑒定等方面具有操作簡單、重現(xiàn)性好等特點，因此廣為使用。

SDS-PAGE的工作原理是什么？

聚丙烯酰胺凝膠是由丙烯酰胺和交聯(lián)劑N,N'-亞-CH3雙丙烯酰胺在催化劑過硫酸銨(AP)和N,N,N',N'-四-CH3乙二胺(TEMED)的作用下組成。它是一種具有三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的凝膠。PAGE可以根據(jù)蛋白質(zhì)分子的電荷和分子量不同而引起的遷移率不同，將蛋白質(zhì)分成若干條帶。SDS是一種陰離子表面活性劑，它可以在還原劑DTT存在下破壞蛋白質(zhì)的氫鍵和疏水鍵，并與蛋白質(zhì)分子按一定比例結(jié)合形成短棒狀復(fù)合物。相同的密度，與蛋白質(zhì)的分子量呈正相關(guān)，不同分子量的蛋白質(zhì)所形成的復(fù)合物的長度是不同的。SDS使帶負(fù)電荷的蛋白質(zhì)的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其原始電荷，掩蓋了各種蛋白質(zhì)分子之間的天然電荷差異。因此，各種蛋白質(zhì)-SDS復(fù)合物在電泳過程中的遷移率不再受原有電荷和分子形狀的影響，而只取決于相對分子質(zhì)量。

     聚丙烯酰胺凝膠通常由上層的濃縮膠和下層的分離膠組成。上下凝膠的區(qū)別在于丙烯酰胺的濃度和 Tris-HCl 的 pH 值。在電泳過程中，向凝膠施加電場，帶負(fù)電的蛋白質(zhì)從負(fù)極遷移到正極。最常見的電泳緩沖液由 Tris 和甘氨酸組成。濃縮膠中的 pH 值為 6.8，只有少數(shù)甘氨酸分子解離。因此，經(jīng) SDS 處理的蛋白質(zhì)分子在上層甘氨酸分子和下層 Cl- 離子之間移動。這個過程將凝膠中的蛋白質(zhì)樣品壓縮成比最初加載的體積小得多的條帶。隨著電泳的進(jìn)行，蛋白質(zhì)移動到分離凝膠（pH 8.8），甘氨酸分子在此解離，隨著運動速度增加而超過蛋白質(zhì)。所以，在分離凝膠中，每種蛋白質(zhì)的移動速度取決于其分子量。分子量小的蛋白質(zhì)可以較容易地通過凝膠中的孔，而分子量大的蛋白質(zhì)則更難通過。一段時間后，蛋白質(zhì)根據(jù)大小到達(dá)不同的距離，達(dá)到蛋白質(zhì)分離的目的。

圖 1. 聚丙烯酰胺凝膠電泳示意圖 

如何通過 SDS-PAGE 確定蛋白質(zhì)的分子量？

    SDS-PAGE是測定未知蛋白質(zhì)分子量的主要方法。同時對分子量已知的蛋白質(zhì)和未知樣品進(jìn)行電泳。染色后，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)蛋白的相對遷移率和分子量的對數(shù)，得到一條線，利用其相對遷移率確定未知樣品的分子量。在實驗室中，用一種與染料共價偶聯(lián)的標(biāo)準(zhǔn)分子量蛋白質(zhì)作為參考蛋白質(zhì)，粗略地指示未知蛋白質(zhì)的大小。這種預(yù)染色的蛋白質(zhì)標(biāo)記可以在電泳期間或轉(zhuǎn)移膜時直接觀察到。

如何讀取 SDS-PAGE 結(jié)果？

電泳后，肉眼無法直接觀察到蛋白質(zhì)分離，需要后續(xù)的染色技術(shù)?？捡R斯亮藍(lán)染色和銀染是常規(guī)檢測和定量電泳分離蛋白質(zhì)的常用方法。經(jīng)過固定-染色-脫色等簡單處理后，可以清楚地觀察到蛋白質(zhì)的分布。隨著高靈敏度蛋白質(zhì)分析方法和蛋白質(zhì)鑒定技術(shù)的改進(jìn)，熒光標(biāo)記、同位素標(biāo)記技術(shù)等新型染色方法的靈敏度大大提高，同時也兼容自動化蛋白質(zhì)組平臺凝膠切割技術(shù)。開發(fā)了較高靈敏度和自動化的染色技術(shù)。

如何儲存 SDS-PAGE 凝膠？

通常在每次實驗之前準(zhǔn)備新鮮的 SDS-PAGE 凝膠。然而，凝膠也可以在 4°C 的清水中儲存約一周。如果凝膠染色后不能及時拍照，則需要將其放入水中，以防止凝膠干燥和收縮。建議盡快拍攝染色結(jié)果。如果凝膠長時間浸泡在水中，條帶會散開。

如何實現(xiàn)快速電泳？ 

探究電泳實驗過程你會發(fā)現(xiàn)，其實凝膠電泳步驟中，配制 SDS-PAGE 凝膠是一個重要的環(huán)節(jié)，同時也是花費時間較多的一步。那么有沒有什么辦法可以加速這一過程呢？其實，很多廠商已經(jīng)在推出預(yù)制膠產(chǎn)品，這種SDS-PAGE 凝膠是已經(jīng)配制好的，無需經(jīng)過繁瑣的制膠流程，拆了包裝就可以直接使用的。國內(nèi)天能生物科技所開發(fā)的Precast Gel預(yù)制膠不僅僅使電泳實驗的時間縮短了30%，而且這種預(yù)制膠還采用了新型緩沖液配制技術(shù)，使電泳條帶清晰而均勻，有效避免了SDS水解或PH值不穩(wěn)定所造成的凝膠性能不穩(wěn)定，條帶不均勻等缺陷。

        蘇州阿爾法生物所提供的天能系列SDS-PAGE 、蛋白電泳預(yù)制膠、梯度預(yù)制膠、電泳儀、電泳槽、核酸電泳預(yù)制膠、核酸電泳儀、電泳儀電源、電泳槽等實驗室設(shè)備。0512-62956104.

蘇州阿爾法生物實驗器材有限公司成立于2008年，位于蘇州園區(qū)生物納米園（Biobay）A5幢301室。公司管理團隊專注于科學(xué)儀器行業(yè)十四年，擁有專業(yè)的技術(shù)團隊與完善的售后服務(wù)體系，目前已為300余家實驗室提供優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品和服務(wù)，涵蓋各大高校、檢測中心、科研機構(gòu)、制藥企業(yè)等13個群體。提供的實驗室儀器主要包括振蕩培養(yǎng)箱，恒溫恒濕培養(yǎng)箱、二氧化碳培養(yǎng)箱、生化培養(yǎng)箱、霉菌培養(yǎng)箱、PCR儀，瑞寧移液器，生物反應(yīng)器，發(fā)酵罐，超低溫冰箱，液氮罐，高壓滅菌器，超純水機，天平，離心機，離心濃縮儀、研磨機、葡萄糖乳酸分析儀等。廠商企業(yè)授權(quán)包括知楚儀器、朗基、中科美菱，梅特勒，樂楓，搏旅、NEST、天根、奧盛在內(nèi)的80個余廠家。