实验方法

蛋白质的SDS-PAGE电泳

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按所用小型平板凝胶装置调整溶液体积,胶板大小约在 8X10X0.15 cm。在此大小范围内有几种形式可以利用。制胶的装置有玻璃板、塑料隔条(通常厚度为 0.1~0.2 cm) 和铸胶时成孔用的 Teflon 梳子。下面逐步示教 SDS-PAGE 的操作程序。本实验来源于蛋白质纯化与鉴定实验指南,作者:朱厚础。

蛋白质的SDS-PAGE电泳

实验原理

铸分离胶(下层胶)

装置的清洗
为使角蛋白的污染减至最少,将玻板、梳子和隔条浸泡在含强碱性去垢剂〔2%RBS 35 液(Pierce Chemical Co.)〕提浓物的水溶液(每 1000 ml 水加 20 ml 提浓物中。可将去垢剂溶液置于一带盖的盆中,盆中放一支架,将玻板悬置于支架上至少保持 10 min(或过夜)。此外,努力保持凝胶材料和溶液尽可能是无尘的。有时要用缓冲液对吸管进行预冲洗,以除去可能沉积于吸管内的灰尘颗粒。操作时要一直戴手套并经常变动它们的位置。用不会留下颗粒的纸巾(如 Kimwipes 纸巾)擦干玻板,或用甲醇或丙酮洗涤玻板并在通风橱中风干。

分离胶的混合
在对待测蛋白质的大小所作最佳估计的基础上,选择合适的丙烯酰胺浓度。下表概括了制备不同百分比的丙烯酰胺/双丙烯酰胺混合物所需成分的用量。表的上方给出了最小待测蛋白质的分子量范围。



分离胶的灌注
1) 将丙烯酰胺/双丙烯酰胺、H20、4x 分离胶缓冲液混合于带侧臂口的小号 (25 ml)爱伦美氏烧瓶。

2) 用塞塞住瓶口,混合物真空脱气 10 min。

3) 加 APS, 温和但彻底混匀。尽量避免产生气泡。

4) 加 TEMED。温和但迅速混匀。

5) 用经水预洗净的巴氏吸管灌注胶液,直至液面高度离玻板顶部约 1 cm 处。

6) 用预洗净的巴氏吸管在胶液上面均匀布一层异丁醇(2-甲基-1-丙醇)。异丁醇层应高约 2 mm。

7) 分离胶至少聚合 1 h。

铸压缩胶(上层胶)

压缩胶的混合



压缩胶的灌注

1) 将丙烯酰胺/双丙烯酰胺、H2O、4x 分离胶缓冲液混合于带侧臂口的小号(25 ml) 爱伦美氏烧瓶。

2) 用塞塞住瓶口,混合物真空下脱气 10 min。

3) 分离胶聚合后,倾出上层液体异丁醇和未聚合的丙烯酰胺。

4)用蒸馏、去离子水洗涤胶的上部。

5) 用压缩胶液洗涤胶的上部。

6) 将梳子插入玻板之间。

7) 加 APS, 温和但彻底混匀。努力避免产生气泡。

8) 加 TEMED。温和但迅速混匀。

9) 用预先经水洗净的巴氏吸管灌注压缩胶液。

压缩胶应在 10 mm 内聚合。在 2 h 内使用。

电泳

样品的制备
1) 将沉淀或冻干的各样品分别置于 1.5-ml 具盖聚丙烯离心管中,各加入 5~20ul 含 2-巯基乙醇的 1X 样品缓冲液(配方见 p.257)。短暂震荡混合后立即置于沸水浴中支架上 5 min。

2)样品冷却至室温,微型离心机短暂离心(~10s)。

加样
1)小心地取出梳子,将聚合的凝胶安置于电泳槽中。上、下槽中加入电泳缓冲液 (1X)(配方见 PP.256~257),确保每个样品孔中都充满缓冲液。小心地去除样品孔中的所有气泡或额外的聚丙烯酰胺碎片。

2) 每个样品按合适的体积加样,对于 0.15 cm 厚的胶,通常最多加 15ul 样品因样品含 10% 甘油,样品会通过样品孔中的缓冲液而沉入孔底。

3) 当心样品不要溢出至样品孔间的分隔部而混合。用自动移液器上样应用出口极细的吸头,每个样品换一个吸头。

电泳
1) 将电极导线接至电源,黑的接于负极,红的接于正极 pH8.3 时,与 SDS 结合的蛋白质荷负电,它们将向正极迁移。

2) 压缩胶部分每块胶以 8mA 电流(恒流) 电泳。若两块胶在一个电泳槽内同时进行电泳,则以 16mA 电流进行电泳。在压缩胶/分离胶界面处,蛋白质样品将压缩成一窄带。

3) 当溴酚蓝进入分离胶时,每块胶的电流增至 18mA。

4) 溴酚蓝达到胶的底部时,即关掉电源,停止电泳。不应让溴酚蓝跑出底部。

溶液和缓冲液的配制

丙烯酰胺/双丙烯酰胺储液(30:0.8)(1000 ml)

30%(w/v) 丙烯酰胺 300 g

0.8%(w/v) 双丙烯酰胺 8 g

加去离子蒸馏水,至终体积 1000 ml。经 0.22-um 膜过滤。存于 4°C 暗处。

分离胶缓冲液(4x)

1.5mol/LTris-HCl(pH8.0)

0.4%(w/v)SDS



加去离子蒸馏水, 至所需终体积。室温下用 HCl 调 pH 至 8.8。经 0.22-um 膜过滤。存于 4°C

压缩胶缓冲液 (4X)

0.5mol/LTris-HCl(pH6.8)

0.4%(w/v)SDS



加去离子蒸馏水, 至所需终体积。室温下用 HC1 调 pH 至 6.8。经 0.22-um 膜过滤。存于 4°C。

电极缓冲液 (4X)

0.1mol/LTris

0.768mol/L 甘氨酸



加去离子蒸馏水,至所需终体积。不必调 pH。此比例时 Tris 碱-甘氨酸的 pH 应为 8.3。室温下存于大容器(酸坛)中。

SDS(10%;w/v)

(100 ml)

取 10 gSDS 溶于去离子蒸馏水中,至终体积 100 ml。室温下存于洁净瓶中。

电泳缓冲液(1X)

1/4 体积的 4x 电极缓冲液与 3/4 体积的去离子蒸馏水混合。然后加 1/100 体积的 10%SDS 至终浓度 0.1%(w/v)SDS。实例如下:



样品缓冲液 (2X) 储液

0.25mol/LTris-HCl(pH6.8)

4%(w/v)SDS

20%(v/v) 甘油

痕量溴酚蓝

配制此缓冲液时,应极小心,戴手套,并避免角蛋白(皮肤上即存在此蛋白) 对缓冲液的污染。



加 H2O 至 100 ml 终体积。此缓冲液可室温下保存或等分冻干保存,但用前必须温热以确保 SDS 于溶液中。应保证反复使用此溶液的同一储液而不被污染。等分保存将有助于避免这个问题。

含 2-巯基乙醇的样品缓冲液(1X)

用前配制样品缓冲液的工作液,稀释 2X 样品缓冲液储液(见上,加入 2-巯基乙醇至终浓度为 5%(v/v)。例如:

2x 样品缓冲液储液                                100ul

H20                                                        90ul

2-巯基乙醇                                            10ul/200ul

过硫酸铵 (APS)(10%;W/V)

取 3 g 过硫酸铵,溶于去离子蒸馏水,至终体积为 30 ml。此溶液 4°C 下在短暂的数日内是稳定的,但建议,对每一组新胶均应新鲜配制。


实验步骤

铸分离胶(下层胶)

装置的清洗
为使角蛋白的污染减至最少,将玻板、梳子和隔条浸泡在含强碱性去垢剂〔2%RBS 35 液(Pierce Chemical Co.)〕提浓物的水溶液(每 1000 ml 水加 20 ml 提浓物中。可将去垢剂溶液置于一带盖的盆中,盆中放一支架,将玻板悬置于支架上至少保持 10 min(或过夜)。此外,努力保持凝胶材料和溶液尽可能是无尘的。有时要用缓冲液对吸管进行预冲洗,以除去可能沉积于吸管内的灰尘颗粒。操作时要一直戴手套并经常变动它们的位置。用不会留下颗粒的纸巾(如 Kimwipes 纸巾)擦干玻板,或用甲醇或丙酮洗涤玻板并在通风橱中风干。

分离胶的混合
在对待测蛋白质的大小所作最佳估计的基础上,选择合适的丙烯酰胺浓度。下表概括了制备不同百分比的丙烯酰胺/双丙烯酰胺混合物所需成分的用量。表的上方给出了最小待测蛋白质的分子量范围。



分离胶的灌注
1) 将丙烯酰胺/双丙烯酰胺、H20、4x 分离胶缓冲液混合于带侧臂口的小号 (25 ml)爱伦美氏烧瓶。

2) 用塞塞住瓶口,混合物真空脱气 10 min。

3) 加 APS, 温和但彻底混匀。尽量避免产生气泡。

4) 加 TEMED。温和但迅速混匀。

5) 用经水预洗净的巴氏吸管灌注胶液,直至液面高度离玻板顶部约 1 cm 处。

6) 用预洗净的巴氏吸管在胶液上面均匀布一层异丁醇(2-甲基-1-丙醇)。异丁醇层应高约 2 mm。

7) 分离胶至少聚合 1 h。

铸压缩胶(上层胶)

压缩胶的混合



压缩胶的灌注

1) 将丙烯酰胺/双丙烯酰胺、H2O、4x 分离胶缓冲液混合于带侧臂口的小号(25 ml) 爱伦美氏烧瓶。

2) 用塞塞住瓶口,混合物真空下脱气 10 min。

3) 分离胶聚合后,倾出上层液体异丁醇和未聚合的丙烯酰胺。

4)用蒸馏、去离子水洗涤胶的上部。

5) 用压缩胶液洗涤胶的上部。

6) 将梳子插入玻板之间。

7) 加 APS, 温和但彻底混匀。努力避免产生气泡。

8) 加 TEMED。温和但迅速混匀。

9) 用预先经水洗净的巴氏吸管灌注压缩胶液。

压缩胶应在 10 mm 内聚合。在 2 h 内使用。

电泳

样品的制备
1) 将沉淀或冻干的各样品分别置于 1.5-ml 具盖聚丙烯离心管中,各加入 5~20ul 含 2-巯基乙醇的 1X 样品缓冲液(配方见 p.257)。短暂震荡混合后立即置于沸水浴中支架上 5 min。

2)样品冷却至室温,微型离心机短暂离心(~10s)。

加样
1)小心地取出梳子,将聚合的凝胶安置于电泳槽中。上、下槽中加入电泳缓冲液 (1X)(配方见 PP.256~257),确保每个样品孔中都充满缓冲液。小心地去除样品孔中的所有气泡或额外的聚丙烯酰胺碎片。

2) 每个样品按合适的体积加样,对于 0.15 cm 厚的胶,通常最多加 15ul 样品因样品含 10% 甘油,样品会通过样品孔中的缓冲液而沉入孔底。

3) 当心样品不要溢出至样品孔间的分隔部而混合。用自动移液器上样应用出口极细的吸头,每个样品换一个吸头。

电泳
1) 将电极导线接至电源,黑的接于负极,红的接于正极 pH8.3 时,与 SDS 结合的蛋白质荷负电,它们将向正极迁移。

2) 压缩胶部分每块胶以 8mA 电流(恒流) 电泳。若两块胶在一个电泳槽内同时进行电泳,则以 16mA 电流进行电泳。在压缩胶/分离胶界面处,蛋白质样品将压缩成一窄带。

3) 当溴酚蓝进入分离胶时,每块胶的电流增至 18mA。

4) 溴酚蓝达到胶的底部时,即关掉电源,停止电泳。不应让溴酚蓝跑出底部。

溶液和缓冲液的配制

丙烯酰胺/双丙烯酰胺储液(30:0.8)(1000 ml)

30%(w/v) 丙烯酰胺 300 g

0.8%(w/v) 双丙烯酰胺 8 g

加去离子蒸馏水,至终体积 1000 ml。经 0.22-um 膜过滤。存于 4°C 暗处。

分离胶缓冲液(4x)

1.5mol/LTris-HCl(pH8.0)

0.4%(w/v)SDS



加去离子蒸馏水, 至所需终体积。室温下用 HCl 调 pH 至 8.8。经 0.22-um 膜过滤。存于 4°C

压缩胶缓冲液 (4X)

0.5mol/LTris-HCl(pH6.8)

0.4%(w/v)SDS



加去离子蒸馏水, 至所需终体积。室温下用 HC1 调 pH 至 6.8。经 0.22-um 膜过滤。存于 4°C。

电极缓冲液 (4X)

0.1mol/LTris

0.768mol/L 甘氨酸



加去离子蒸馏水,至所需终体积。不必调 pH。此比例时 Tris 碱-甘氨酸的 pH 应为 8.3。室温下存于大容器(酸坛)中。

SDS(10%;w/v)

(100 ml)

取 10 gSDS 溶于去离子蒸馏水中,至终体积 100 ml。室温下存于洁净瓶中。

电泳缓冲液(1X)

1/4 体积的 4x 电极缓冲液与 3/4 体积的去离子蒸馏水混合。然后加 1/100 体积的 10%SDS 至终浓度 0.1%(w/v)SDS。实例如下:



样品缓冲液 (2X) 储液

0.25mol/LTris-HCl(pH6.8)

4%(w/v)SDS

20%(v/v) 甘油

痕量溴酚蓝

配制此缓冲液时,应极小心,戴手套,并避免角蛋白(皮肤上即存在此蛋白) 对缓冲液的污染。



加 H2O 至 100 ml 终体积。此缓冲液可室温下保存或等分冻干保存,但用前必须温热以确保 SDS 于溶液中。应保证反复使用此溶液的同一储液而不被污染。等分保存将有助于避免这个问题。

含 2-巯基乙醇的样品缓冲液(1X)

用前配制样品缓冲液的工作液,稀释 2X 样品缓冲液储液(见上,加入 2-巯基乙醇至终浓度为 5%(v/v)。例如:

2x 样品缓冲液储液                                100ul

H20                                                        90ul

2-巯基乙醇                                            10ul/200ul

过硫酸铵 (APS)(10%;W/V)

取 3 g 过硫酸铵,溶于去离子蒸馏水,至终体积为 30 ml。此溶液 4°C 下在短暂的数日内是稳定的,但建议,对每一组新胶均应新鲜配制。


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