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  • 發布時間:2019-09-13 14:34 原文鏈接: 血清蛋白質聚丙烯酰胺凝膠電泳實驗

    • 血清蛋白質聚丙烯酰胺凝膠電泳實驗

               

    實驗方法原理 血清蛋白質聚丙烯酰胺凝膠具有機械強度好、彈性大、透明、化學穩定性高、無電滲作用、設備簡單、用樣量少和分辨率高等優點,并可通過控制單體濃度或單體與交聯劑的比例聚合成孔徑大小不同的凝膠,用于蛋白質、核酸等物質的分離、定性和定量分析。

    根據凝膠形狀不同分為盤狀電泳和板狀電泳。盤狀電泳是在直立的玻璃管中,利用不連續的緩沖液pH值進行電泳而命名,同時,樣品混合物分開形成的帶很窄,呈圓盤狀,因此圓盤電泳這個名字成了不連續性和盤狀的雙關語。不連續盤狀電泳具有很高分辨力,這是由于有三種效應存在、濃縮效應、電荷效應和分子篩效應。

    1.濃縮效應:

    管中裝有三種不同的凝膠層,見附圖,上層為樣品膠,第二層為濃縮膠,這兩層均為大孔膠、其緩沖為Tris-HCL緩沖液pH值為6.7。第三層為分離膠,該層為小孔膠Tris-HCL緩沖液,pH8.9。在上下電泳槽中充分以Tris-甘氨酸緩沖液,pH值為8.3。這樣造成凝膠孔徑、pH值、緩沖液的不連續性。在此條件下,HCL幾乎全部電離為Cl-,甘氨酸有極少部分的分子解離成NH2CH2COO-,一般酸性蛋白質也能解離而帶負電荷。當電泳系統通電后,這三種負離子同向正極移動。根據有效泳 動率的大小,最快的稱為離子或先行離子(這里指Cl-),最慢的稱為慢離子或隨后離子(這里是NH2CH2COO-)。電泳開始后,快離子在前,在它之后形成一離子濃度低的區域,即低導區。電導與電壓梯度成反比,所以低電導區就有了較高的電壓梯度。這種高電壓梯度使蛋白質和慢離子在快離子后面加速移動。在快離子和慢離子的移動速度相等的穩定狀態建立后,則在快離子和慢離子之間造成一個不斷向陽極移動的界面,由于蛋白質的有效泳動率恰好位于快、慢離子之間,因此蛋白質樣品被夾在當中濃縮成一狹窄層,這種濃縮效應可使蛋白質濃縮數百倍。

    2.電荷效應:

    蛋白質樣品在界面處被濃縮成一狹窄的高濃度蛋白區,但由于每種蛋白質分子所載有效電荷 不同,因而泳動率也不同,因此各種蛋白質樣品按泳動率快慢順序排列一個一個的圓盤區帶。在進入分離膠時電荷效應仍起作用。

    3.分子篩效應:

    當被濃縮的蛋白樣品從濃縮膠進入分離膠時,pH值和凝膠孔徑突然改變,選擇分離膠的pH值8.9(電泳時實際測量是9.5),使接近甘氨酸的pka(9.7~9.8),這樣慢離子解離度增大,因而其泳動率也增加,此時慢離子泳動率超過所有蛋白質的有效泳動率,高電壓梯度不復存在。此時各種蛋白質不僅由于其分子量或構型不同,在一個均一的電壓梯度和pH條件下通過一定孔徑的分離膠時所受摩擦力不同,受阻滯的程度不同,表現泳動率不同而被分開。
    試劑、試劑盒

    分離膠緩沖液 單體交聯劑 濃縮膠緩沖液 加速劑:催化劑 電極緩沖液 氨基黑染色液 乙酸 蔗糖

    實驗步驟

    一、試劑

    1.分離膠緩沖液(pH8.9):取Tris36.3克加入1NHC148ml,再加水到100ml。

    2.單體交聯劑:取丙烯酰胺30g,N-N-亞甲基雙丙烯酰胺0.8g,加蒸餾水到100ml。

    3.濃縮膠緩沖液(pH6.7):取Tris5.98g加1NHC148ml,加蒸餾水到100ml。

    4.加速劑:四甲基乙二胺。

    5.催化劑:10%過硫酸銨,取AP1克加水到10ml。臨用前現配。

    6.電極緩沖液(pH8.3):稱取Tris6g,甘氨酸28.9g溶解后加蒸餾水到100ml,用時稀釋到1000ml。

    7.0.5%氨基黑染色液:取考馬斯蘭R-250 0.5g,7%冰乙酸10ml,溶解后加水100ml,混勻。

    8.7%乙酸:取含量37%的乙酸19ml加水至100ml。

    9.20%蔗糖100μl與0.025%溴酚蘭5μl組成樣品稀釋液。

    二、凝膠柱的制備

    1.取0.5×100cm的玻管,從另一端量取7cm、8cm兩處,分別用玻璃鉛筆劃線,起端管口用小塊玻璃紙包封好,插入橡皮墊,垂直立于試管架上。

    2.取小燒杯2個,標號,先按表配制分離膠,待分離膠聚合后再配濃縮膠。

    注意抽除溶液中氣泡

    3.取1號杯混勻溶液后,用滴管吸取加入上述玻璃管至刻度(離底端約7cm)再以玻璃管小心在膠液上覆以0.5cm厚度的水層,將此玻璃管垂直放在試管架上,約半小時以上,凝膠聚合完成后,用濾紙吸去覆蓋的水層,這是分離膠。按表配制濃縮膠,搖勻,用滴管吸此液加于上述凝膠層,至第二刻度(8cm處)。同樣覆蓋0.5cm厚水層,垂直放于試管架上。聚合后,用濾紙吸去水層,這是濃縮膠。

    三、加樣

    血清中加1/3體積50%甘油或20%蔗糖溶液,加入少量0.5%溴酚藍作追蹤劑,混勻,吸此樣品30~50μ加在濃縮膠上。沿管壁加入電極緩沖液,直至項端。

    四、電泳

    1.將制備好的凝膠柱分別插入電泳槽底部的小孔,凝膠管垂直在上槽和下槽中,做好標記。加好上、下槽電極緩沖液(Tris-甘氨酸),插上電極,上負下正。

    2.將電流調至3mA/管,電壓100~200V,當溴酚藍追蹤劑接近管底時(約電泳30分至1小時),切斷電源,將凝膠管取出(緩沖液倒入回收杯)。

    五、剝膠

    取下凝膠管,用帶有10cm長針頭注射器,內盛蒸餾水作潤滑劑,將針頭插入膠柱與管壁之間,邊注水邊旋轉玻璃管,直至膠柱與管壁分開,用洗耳球輕輕在一端加壓,使膠柱從玻璃管中慢慢滑出。

    六、染色與脫色

    從管中取出凝膠柱浸入0.5%~1%氨基黑染液中,一般染色約10~15分鐘,但有的蛋白質需要更長時間。染色后用水沖去多余的染料,放入7%乙酸中脫色,直至余下黑色全部脫去為止。約30分鐘。

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