蛋白凝胶电泳(SDS-PAGE)原理:
在聚丙烯酰胺凝胶系统中引进SDS, SDS能断裂分子内和分子间氢键,破坏蛋白质的二级和三级结构,因而蛋白质在一定浓度的含有强还原剂的SDS溶液中, 与SDS分子按比例结合,形成带负电荷的蛋白质复合物。SDS-PAGE一般采用的是不连续缓冲系统,即分为浓缩胶和分离胶。浓缩胶的作用是具有蛋白聚集浓缩作用,凝胶的浓度较小、孔径较大。不同蛋白在浓缩胶中的迁移速率一致,在电泳过程中不断被浓缩至一个狭窄的区带。当蛋白进入分离胶后,由于分离胶浓度较大、孔径较小,分子量小的蛋白由于体积较小,在凝胶中的迁移速率快,分子量大的蛋白迁移率慢,于是就造成不同分子量的蛋白便逐渐被分开。
材料与试剂:
1,30%的丙烯酰胺:称取29g 丙烯酰胺和1g N,N -亚甲双丙烯酰胺加入60ml去离子水中,加热至37℃溶解,补加水至终体积为100ml,使用0.45um滤膜过滤,即配成30%(w/v)丙烯酰胺溶液。丙烯酰胺和双丙烯酰胺在贮存过程中缓慢转变为丙烯酸和双丙烯酸,这一脱氨基反应是光催化或碱催化,故溶液的pH值不要超过7.0,储存时应置于棕色瓶中4℃保存。
2,10%十二烷基硫酸钠(SDS):称取10gSDS加去离子水90ml加热至68℃,加几滴浓盐酸调节至pH7.2加水至100ml,即为10%(w/v)SDS。
3,浓缩胶缓冲液(1mol/L Tris-HCl pH 6.8):称取12.12g Tris溶解在80ml去离子水中,加入浓盐酸调节pH至6.8,再加去离子水定容至100ml,2~8℃保存。
4,分离胶缓冲液(1.5mol/L Tris-HCl pH 8.8):称取18.16g Tris溶解在80ml去离子水中,加入浓盐酸调节pH至8.8, 再加去离子水定容至100ml,2~8℃保存。
5,10%过硫酸胺(AP):过硫酸胺提供催化丙烯酰胺和双丙烯酰胺聚合所必需的自由基,可用去离子水配制小量10%(W/V),由于过硫酸胺会缓慢分解,最好现用现配。
6,TEMED(N,N,N,N-四甲基乙二胺)通过催化过硫酸胺形成自由基而加速丙烯酰胺和双丙烯酰胺的聚合,由于TEMED只能以游离碱的形式发挥作用,因此pH值较低时聚合反应受到抑制。
7,Tris-甘氨酸电泳缓冲液:分别称取15.1g Tris 和94g甘氨酸,溶解在900 ml去离子水中,再加入50 ml 10%(w/v)SDS,补加去离子水至1000 ml则成5×贮存液。使用时用去离子水稀释5倍即可配置成终浓度Tris为25mmol/L、甘氨酸为250mmol/L、0.1%SDS,缓冲液pH~8.3。
8,聚丙烯酰胺凝胶电泳槽和电泳仪
9,移液枪和吸头等
实验步骤:
1,用两块干净的玻璃板,玻璃板对齐后放入夹中卡紧,并固定在灌胶支架上。
2,根据待分离蛋白物质分子量的大小,参照表1确定最适的丙烯酰胺凝胶浓度,按照表2配制所需体积的分离胶,根据表中的试剂顺序从上到下依次加入各所需体积的试剂,轻轻搅拌混匀。
表2:
3,迅速将分离胶注入两玻璃板间隙中,留出灌注浓缩胶所需空间(梳子的齿长再加1cm,用滴管小心地在分离胶上覆盖一层0.1% SDS(当丙烯酰胺浓度≤8%时)或异丁醇或水(当丙烯酰胺浓度≥10%时),覆盖层可防止氧扩散进入凝胶而抑制聚合反应,将凝胶垂直置于室温下聚合30min,如过温度较低可延长聚合时间;
4,分离胶聚合完全后,倒出覆盖层液体,用去离子水洗涤凝胶顶部数次以除去未聚合的丙烯酰胺,清洗完成后尽可能排除凝胶上层残留的水;
5,按表3配制所需体积的浓缩胶,然后直接将浓缩胶灌注在分离胶上部,立即插入清洗干净的配套梳子,插入时需避免气泡,然后加入浓缩胶溶液以充满梳子之间的空隙。待浓缩胶聚合后,拔出梳子,形成加样孔。
表3:
6,用去离子水将Tris-甘氨酸电泳缓冲液贮存液稀释5倍,倒入电泳槽内槽并加满使其溢出至外槽,如过加样孔充有气泡,可用电泳缓冲将加样孔中的气泡液吹打排除。
7,向胶孔内加入5ul蛋白Marker,然后依次匀速加入待检测的蛋白样品。若有多余的孔,可以在胶孔两侧补齐上样缓冲液(Loading Buffer)。
8,在电泳槽外槽加入适量电泳缓冲液(液面高度需低于内槽),先在恒压80V下电泳30min,再调整为恒压120V下电泳约90min至指示剂距离凝胶最下端1cm左右处。 (注:不同的胶浓度所需电泳时间需有所不同)。
9,在电泳完成之后,将凝胶板从电泳槽中取出,用胶撬将玻璃板撬开,取下凝胶至于去离子水中,如果不需要转膜,则可进行染色操作。
11,脱色:按照如下配方配制脱色液,倒适量脱色液于脱色盒中,将凝胶取出浸没于脱色液中,置于脱色摇床中染色,转速45rpm,时间1h。如果脱色不完全可换入新的脱色液,继续进行脱色至背景干净透明。
蛋白免疫印迹(WB):
WB是一种把电泳分离的组分从凝胶转移到一种固相支持物(NC膜或PVDF膜),并以针对特定氨基酸序列的特异性试剂作为探针检测。WB采用抗体作为探针,抗体可以与附着在固相支持物的靶蛋白的抗原表位发生抗原-抗体免疫反应。这种技术的作用是对细胞或组织提取的蛋白混合物(即总蛋白混合物)中的某一特异蛋白进行鉴别和半定量分析,旨在鉴别特异性蛋白的类型(如亚型、聚体、剪切体等)和蛋白表达量的变化。
材料与试剂:
洗涤液:吸取0.5mL的Tween-20加入之1000mL的PBS溶液中并混匀溶解。
PBS溶液:称取8.5g氯化钠、1.4g Na2HPO4、0.2g NaH2PO4、加入1000mL的水中,溶解后调pH7.4抗体稀释液:称取1g的BSA溶解至100mL的洗涤缓冲液中。
实验步骤:
8,孵育完成后,倒去一抗溶液,用洗涤液对膜进行清洗,每次加入洗涤液后放于摇床摇晃清洗5~10min,共清洗4次。
9,在洗膜的同时,稀释HRP标记的二抗,稀释比例按照抗体说明书稀释。等待洗膜完毕后,将稀释后的二抗加至膜上,放于37℃摇床上孵育1h或置于4℃过夜孵育。
11,将ECL kit中的A液和B液按1:1混合后,加至膜上,静置1min后进行曝光拍照。
以图片方式展示SDS-PAGE和WB过程
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