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  • 發布時間:2019-03-28 22:20 原文鏈接: SDS聚丙烯酰胺凝膠電泳檢測外源蛋白的表達

    實驗方法原理SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳(SDS—PAGE)是蛋白分析中最經常使用的一種方法。它是將蛋白樣品同離子型去垢劑十二烷基硫酸鈉(SDS)以及巰基乙醇一起加熱,使蛋白變性,多肽鏈內部的和肽鏈之間的二硫鍵被還原,肽鏈被打開。打開的肽鏈靠疏水作用與SDS結合而帶負電荷,電泳時在電場作用下,肽鏈在凝膠中向正極遷移。不同的大小的肽鏈由于在遷移時受到的阻力不同,在遷移過程中逐漸分開,其相對遷移率與分子量的對數間成線形關系。
    實驗材料

    pGLO表達質粒轉化的大腸桿菌的培養物

    試劑、試劑盒

    Tris-HClSDSAp電極緩沖液樣品緩沖液雙蒸水溶解考馬斯亮藍

    儀器、耗材

    垂直板電泳槽電泳儀干式恒溫培養器微波爐

    實驗步驟

    一、試劑配制


    1.1.5mo1/L  Tris-HCl pH 8.8  (已加SDS )


    2.0.5mo1/L  Tris-HCl pH 6.8  (已加SDS)


    3.10%SDS


    4.30%Acr/Bis  29.2g Acr + 0.8gBis,用雙蒸水定容至100mL,過濾備用,4℃存放。


    5.10%Ap (-20℃存放)


    6.2x樣品緩沖液


    0.5mo1/L Tris-HCl pH6.8       2mL


    甘油                           2mL


    20%SDS                       2mL


    0.1%溴酚藍                    0.5mL


    2—β—巰基乙醇                 l.0mL


    雙蒸水                         2.5mL


    7.5x電極緩沖液


    Tris      7.5g


    G1y     36 g


    SDS      2.5g


    雙蒸水溶解,定容至500mL,使用時稀釋5倍使用


    8.染色液:0.2g考馬斯亮藍R250 + 84mL 95%乙醇 + 20mL冰醋酸,定容至200mL,過濾備用。


    9.脫色液: 酒精:冰醋酸:水=7.5:7.5:85


    二、實驗步驟


    1.裝配做膠用的玻璃板"三明治":做1.0mm厚的膠。選擇兩側的玻璃夾條為1mm的玻璃板,將其夾條面朝上平放在桌面上,把灰色的U形硅膠夾條在上面擺好,然后把帶兩個“耳朵”的凹玻璃放在上面,使U形硅膠夾條平整、服帖地夾在兩塊玻璃板之間。小心地把這玻璃板“三明治”放到“提籃架子”上,用塑料的“楔子”夾緊,注意底部的U形硅膠夾條在夾緊的過程中依然保持平整、服帖。在玻璃板“三明治”的夾縫加滿蒸餾水,檢驗是否漏,如果漏水必須重裝。


    2.配制濃度為12%的分離膠 (凝膠濃度應根據被分離蛋白的分子量進行選擇),配方如下:


    雙蒸水                           3.3 mL


    1.5mo1/L Tris-HCl (pH 8.8)       2.5 mL


    Acr/Big(30%)                   4.0 mL


    10% SDS                        100 μL


    TEMED                           10 μL


    10%AP                          100 μL


    總體積                           10 mL (剛好灌制兩塊膠)


    混勻后加入兩玻璃夾縫中,并小心在膠面上加入1cm蒸餾水(在膠面上加蒸餾水稱水封,目的是保持膠面平整,并防止膠與空氣接觸,影響膠的聚合),室溫放置,等膠自然凝聚后(此時在膠面與水封之間可見清晰的界限),將水封傾去。這時可以開始配制4%的濃縮膠,配方如下:


    雙蒸水                         1.8 mL


    0.5mo1/L Tris-HCl pH 6.8       0.75mL


    Acr/Bis (30%)                  0.4 mL


    10% SDS                        30 μL


    TEMED                           5μL


    10%Ap                           30μL


    總體積                         3.0 mL (夠做兩塊板的濃縮膠)


    混勻后加入到"三明治"玻璃板的夾縫中,然后在把1mm的梳子插進濃縮膠中,注意在梳子和濃縮膠之間不要留有氣泡。如果發現有較大的氣泡,一定要想法去掉(可以插拔梳子或指彈氣泡處的玻璃等),否則會影響電泳結果。待濃縮膠凝固后,小心拔出梳子。如果發現拔出梳子后形成的加樣孔之間的間隔發生扭曲,用注射器的針頭小心加以整理,使之齊整。


    3.細菌培養物SDS-PAGE樣品的制作:同時做L-阿拉伯糖誘導的和未加L-阿拉伯糖的兩個大腸桿菌樣。取細菌培養物1.5mL加到1.5mL小離心管中,12000r/m離心3分鐘,去上清。在離心沉淀中加約等體積的蒸餾水,用槍頭小心地吹打,使細菌充分懸浮,直到沒有明顯的小團塊,然后加入等體積的2×樣品緩沖液,在100℃沸水浴(或干式培養器)中保溫5min。此時如用槍頭吸取樣品,會發現非常粘稠,呈鼻涕狀,這是因為有樣品中含有大量DNA的結果。要用胰島素注射器將樣品從極細的針頭中打出,反復多次才能將DNA分子打斷,使樣品變得不再粘稠為止。將樣品14000r/m離心5分鐘,使不溶物沉淀下來,小心吸取上清加樣。電泳樣品的處理直接關系到電泳結果的好壞,一定要認真做樣,否則跑不出好膠來。


    4.瓊脂封底:做好膠后,把玻璃板“三明治”從架子中取出,將兩玻璃板之間的硅膠夾條去掉。去掉夾條后在凝膠的底部會留下一空隙,此空隙要用2%融化的瓊脂填滿,否則在玻璃板浸到電極緩沖液后空隙中的空氣將很難徹底排除掉,電泳時會明顯影響導電,嚴重時會使整個電泳失敗。瓊脂封底時注意不要產生氣泡。


    5.電泳槽組裝:封底后將玻璃板“三明治”凹玻璃面向內重新裝到“提籃架子”上,固定好后,將整個部件放到電泳槽的外殼中,然后加電極緩沖液。加液時要使內外槽中的液面基本等高,內槽液的液面要高出玻璃板“三明治”的凹玻璃至少5mm,以保證能夠導電,且電場均勻。


    6.加樣:按事先設計好的順序與加樣量依次加樣。在樣品的濃度未知的情況下,同一樣品可加一梯度,即每一泳道的加樣量依次減半。這樣,在做第二次電泳時可以其作為參考,正確加樣。蛋白分子量標準可以加在靠中間的加樣孔中,也可加在離邊的第2道處(最靠邊的一道樣品往往會明顯跑斜)。


    7.電泳:將電泳槽的蓋子蓋上,把電泳槽的兩個電極接到電泳儀上(注意電極不要接錯),然后接通電源。先將電壓調到80V,當樣品進入分離膠時,調節電壓使恒定在150V。當溴酚藍移動到離底部約0.5cm時,關掉電源,停止電泳。將玻璃板從電泳槽中取出,小心地用舊的電話卡撬開兩玻璃板,暴露出膠面。將濃縮膠部分去掉不要,分離膠放到塑料盒中染色。


    8.染色和脫色:凝膠在考馬斯亮藍染色液中染色20分鐘(搖床上緩慢振蕩),然后傾去染色液(染色液回收,可反復用數十次),用自來水洗幾下,去掉凝膠上和塑料盒中的染色殘液,加脫色液脫色(搖床上緩慢振蕩),1小時后換一次脫色液,振蕩脫色過夜。徹底脫色后的凝膠蛋白條帶清晰,背景透明干凈。這時可以將凝膠拍照或用掃描儀進行掃描,作為永久記錄。


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    注意事項

    1. 樣品處理


    上樣緩沖液的作用:形成SDS-蛋白復合物,使其帶負電:SDS和巰基乙醇使蛋白質解離,綜上兩點為了在電泳中,只根據分子量來分離。


    SDS作用:去蛋白質電荷、解離蛋白質之間的氫鍵、取消蛋白分子內的疏水作用、去多肽折疊,還有助溶劑的作用。


    2. SDS-PAGE電泳凝膠


    濃縮與分離膠凝固的好壞直接關系到電泳成功與否,與促凝劑及環境密切相關。


    3. 提高SDS-PAGE電泳分辨率的途徑


    待凝膠在室溫凝固后,可在室溫下放置一段時間使用。忌即配即用或4度冰箱放置,前者易導致凝固不充分,后者可導致SDS結晶。一般凝膠可在室溫下保存4天,SDS可水解聚丙烯酰胺。


    4. “微笑”(兩邊翹起中間凹下)形成原因


    主要是由于凝膠的中間部分凝固不均勻所致,多出現于較厚的凝膠中。


    處理辦法:待其充分凝固再做后續實驗。


    5. “皺眉”(兩邊向下中間鼓起)形成原因、


    主要出現在蛋白質垂直電泳槽中,一般是兩板之間的底部間隙氣泡未排除干凈。


    處理辦法:可在兩板間加入適量緩沖液,以排除氣泡。


    6. 條帶出現拖尾現象


    主要是樣品溶解效果不佳或分離膠濃度過大引起的。


    處理辦法:加樣前離心;選擇適當的樣品緩沖液,加適量樣品促溶劑;電泳緩沖液時間過長,重新配制;降低凝膠濃度。


    7. 條帶出現紋理現象


    主要是樣品不溶性顆粒引起的。


    處理辦法:加樣前離心;加適量樣品促溶劑。


    8. 溴酚藍不能起到指示作用


    實驗中常會遇到溴酚藍已跑出板底,但蛋白質卻還未跑下來的現象。主要與緩沖液和分離膠的濃度有關。


    處理辦法:更換正確pH值的Buffer;降低分離膠的濃度。


    9. 電泳的條帶


    電泳中條帶很粗是常見的事,主要是未濃縮好的原因。


    處理辦法:適當增加濃縮膠的長度;保證濃縮膠貯液的pH正確(6.7);適當降低電壓。


    10. 電泳電壓很高而電流卻很低


    比如電壓50V以上,可電流卻在5mA以下。主要由于電泳槽沒有正確裝配,電流未形成通路。包括:a.內外槽裝反;b. 外槽液過少;c.電泳槽底部的絕緣體未去掉(比如倒膠用的橡膠皮)。


    11. 濃縮膠與分離膠斷裂、板間有氣泡對電泳影響


    一般對電泳不會有太大的影響。前者主要原因是拔梳子用力不均勻或過猛所致;后者是由于在解除制膠的夾子后,板未壓緊而致空氣進入引起的。


    12. 凝膠時間不對,或慢或塊


    通常膠在30min內凝。如果凝的太慢,可能是TEMED,APS劑量不夠或者失效。APS應該現配現用,TEMED不穩定,易被氧化成黃色。如果凝的太快,可能是APS和TEMED用量過多,此時膠太硬易裂,電泳時易燒膠。


    13. 電泳時間比正常要長


    可能由于凝膠緩沖系統和電極緩沖系統的pH選擇錯誤,即緩沖系統的pH和被分離物質的等電點差別太小,或緩沖系統的離子強度太高。


    14. 分離膠加上后為什么要立即加水


    加入分離膠后,立即覆一層雙蒸水,一是為了使分離膠界面保持水平,用水就可以把它壓平,使蛋白質分子跑時在同一水平線上;二是阻止空氣中的氧氣對凝膠聚合的抑制作用。

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