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金钻脚轮电泳技术
发表时间:8:13:41
五种金钻脚轮电泳技术的比较
sdspage
名词解释:
相对迁移率(rf)
问答题:
1.简述sds-page的基本原理。
2.影响sds金钻脚轮电泳的关键因素有哪些? age
名词解释
1.迁移率
2.电渗
3.金钻脚轮电泳
问答题
1.影响金钻脚轮电泳迁移率的因素有哪些?
2.试述琼脂糖凝胶金钻脚轮电泳分离脂蛋白的原理。 came
1.came的基本原理是什么?
2.came分离血清蛋白金钻脚轮电泳时应注意哪些问题? page
名词解释
1.凝胶总浓度
2.交联度
问答题
1.与came相比,page有哪些特点。
2.试比较came与page操作的区别。
3.简述不连续page的原理。
1.琼脂糖凝胶金钻脚轮电泳agarose gel electrophoresis
gel electrophoresis :由琼脂、琼脂糖、淀粉胶及聚丙烯酰胺等物质作支持体的金钻脚轮电泳。
特点(characteristic):
1.可以制成非常均匀的凝胶,带电质点在凝胶的孔中泳动。
2. 金钻脚轮电泳操作方法简便,金钻脚轮电泳速度快。
3. 分辨率高,重复性好,金钻脚轮电泳图谱清晰。
4. 适用于生化,免疫等定性定量测定。
(一)优点(advantage)
1.因不含硫酸根和羧基,几乎消除了琼脂的电渗。
2.对蛋白质吸附极微,故无拖尾现象。
3.凝胶结构均匀,孔径较大,可用来分离酶的复合物、核酸、病毒 等大分子物质。
4.透明度较好,可直接或干燥成薄膜后进行染色。
5.不吸收紫外光,可直接利用紫外光吸收法作定量测定。
6.有热可逆性。
(二)缺点(disadvantage)
1.机械强度差,易破碎,浓度不能太低。
2.易被细菌污染,不易保存,临用前配制。
3.琼脂糖支持层上的区带易于扩散,金钻脚轮电泳后必须立即固定染色。
4.与page相比,分子筛(molecular sieve)作用小,区带少。
应用
1. 适用于大分子的核酸、核蛋白等的分离、鉴定及纯化
2. 临床生化检验中常用于ldh、ck等同工酶的分离与检测
3. 为不同类型的高脂蛋白血症、冠心病等提供生化指标
影响迁移的因素
琼脂糖凝胶分离血浆脂蛋白
原理: 血清脂蛋白经饱和苏丹黑b预染后,以琼脂糖凝胶为支持介质,在ph8.6巴比妥缓冲液中金钻脚轮电泳,根据各脂蛋白的组成、大小、形状分离成不同区带。
ph 8.6 > pi ,各种脂蛋白均带负电,金钻脚轮电泳时由负极到正极;vldl为圆形,受阻力小,ldl形态不规则,受阻力大,所以vldl跑在前。
加样槽在负极,由负极到正极分别是cm\ldl\vldl\hdl
2.醋酸纤维薄膜金钻脚轮电泳cellulose acetate membrane electrophoresis,came
特点:低吸附作用,低电渗作用,样本用量少,亲水性
1.low sorption
2.low electroosmosis
3.small sample
4.hydrophilic
金钻脚轮电泳图谱不齐
①点样时血清点加不均匀
②薄膜局部干燥
③金钻脚轮电泳时供给薄膜的液量不均匀或过少
④缓冲液变质
⑤金钻脚轮电泳时薄膜位置不正,与电流方向不平行
金钻脚轮电泳图谱分理不清
①点样时血清点加不均匀
②薄膜局部干燥
③金钻脚轮电泳时供给薄膜的液量不均匀或过少
④缓冲液变质
⑤金钻脚轮电泳时薄膜位置不正,与电流方向不平行
金钻脚轮电泳速度慢
1. 浓缩效应
1)凝胶层的不连续性
两层凝胶t与c不同孔径不同
浓缩胶孔径大,分离胶孔径小,蛋白质在大孔径浓缩胶中移动,受阻力小,移动速度快。
2)缓冲液离子成分的不连续性
甘氨酸(pi=6.0)在ph8.3带负电,朝正极移动,进入浓缩胶(ph6.7),甘氨酸解离度()很小,有效迁移率(m )很低,移动速度较慢,称为慢离子。
hcl 是强电解质,=1,cl-有效迁移率大,移动速度快,称快离子。
蛋白质(pi<6.0)带负电荷,有效迁移率介于两者之间。
3)ph值的不连续性
为了控制慢离子的解离度,从而控制其有效迁移率,必须使浓缩胶与分离胶之间ph值有所区别。
3.分子筛效应与电荷效应
进入分离胶后,gly-成为快离子
分离胶只有电荷效应和分子筛效应,根据各蛋白质所带电荷不同、分子大小不同而分离
page特点
1.具有分子筛效应,分辨率高
2.样品不易扩散,用量少,灵敏度可达10-6g
3.化学性质稳定,分子结构中富含酰胺基具有稳定的亲水基团
4.凝胶不带电荷,消除了电渗现象
5.机械强度好,有弹性,在一定浓度范围内无色透明
6.网孔可调节 4.sdspage
十二烷基硫酸钠(sodium dodecyl sulfate,sds,also called lauryl sulfate)
是一种阴离子去污剂(anionic detergent )。
? 作用:破坏蛋白质分子之间以及其他物质分子之间的非共价键,使蛋白质变性
(denature)而改变原有的构象;
? 保证蛋白质分子与sds充分结合而形成带负电荷的蛋白质-sds复合物。
原理
电流过低
供给薄膜的液量不足
缓冲液离子强度过高
薄膜中杂质
白蛋白区带中间部分不着色,染色不足
染色时间不够、点样过多
γ球蛋白向反方向移动
电渗现象,可提高缓冲液液面或加大电流量以改进
区带一边长一边短呈扭曲现象
薄膜未紧压在金钻脚轮电泳槽的滤纸桥上,使薄膜接触不良而增大了电阻。
区带拖尾或区带过于紧密
缓冲液离子强度<0.05可出现区带拖尾;离子强度>0.075可出现区带过于紧密。
血清蛋白质醋酸纤维薄膜金钻脚轮电泳separate serum protein in cellulose acetate membrane electrophoresis
[原理] came是以醋纤膜(cam)作支持物的一种区带金钻脚轮电泳技术。
将血清样品点样于醋纤膜上,在ph8.6的缓冲液中金钻脚轮电泳时,血清蛋白质均带负电荷移向正极。由于血清中各蛋白组分等电点不同而致表面净电荷量不等,加之分子大小和形状各异,因而金钻脚轮电泳迁移率不同,彼此得以分离。加样:用加样器蘸取血清约5ul,垂直印在cam粗糙面,点样区距离边缘约1.5cm,金钻脚轮电泳时点样面朝下。加上槽盖平衡5分钟后再通电。电压10~15v/cm膜总宽。金钻脚轮电泳40~60分钟,泳动距离约达3.5~4cm时即可断电。
由负极到正极可分为五条条带
γ β α2 α1 白蛋白
3.聚丙烯酰胺凝胶金钻脚轮电泳polyacrylamide gel electrophoresis page
pag是由丙烯酰胺(acrylamide,acr)单体和n,n'-亚甲双丙烯酰胺(n,n,n',n'-methylene bisacrylamide,bis)交联剂通过自由基( free radicals)聚合而成的一种多孔三维网状结构。
过硫酸胺[(nh4)2s2o8](ammonium persulfate,ap)作为催化剂,四甲基乙二胺(-n,n,n',n'-tetramethylethylene diamine , temed)为加速剂。
?temed量多少都会影响催化作用,须在碱性条件下聚合
-分子氧存在,聚合不完全,须去除分子氧,隔绝氧
?升高温度能提高聚合,降低温度能延迟聚合
pag孔径的大小主要由acr和bis这两种单体的浓度决定。可以根据要分离物质分子的大小,选择合适的单体浓度。
acr/bis:20~40 完全透明且有弹性;
<10 很脆,易碎,不透明;
>100 糊状不成形,易破碎
常用的标准凝胶是指浓度为7.5%的凝胶
交联度c——bis占单体与交联剂总量的百分比。
c=b/(a b)×100%
电极槽缓冲液通常为ph8.3 tris-甘氨酸缓冲液
分离原理
(一)蛋白质分子的解聚
样品介质和聚丙烯酰胺中加入离子去污剂和强还原剂后,蛋白质亚基的金钻脚轮电泳迁移率主要取决于亚基分子量的大小(molecular mass of polypeptides ),而电荷因素可以被忽略。
1、sds
阴离子去污剂(anionic detergent )
变性剂(denaturant)
助溶性试剂
断裂分子内和分子间的氢键(hydrogen bond)
分子去折叠
破坏蛋白质分子的二级和三级结构
2、强还原剂
巯基乙醇(β-mercaptoethanal)
二硫苏糖醇(dithiothreitol,dtt)
使半胱氨酸残基之间的二硫键(disulfide bond)断裂。
sds和还原剂的作用:
(1)分子被解聚
(2)氨基酸侧链与sds充分结合形成带负
电荷的蛋白质-sds胶束。
(3)蛋白质-sds胶束所带的负电荷大大超
过了蛋白质分子原有的电荷量,消除
了不同分子之间原有的电荷差异。
去污剂的选择
无离子去污剂:lubro w;brij35, tween
triton
阳离子去污剂:cetyltrimethyl ammonium
bromide (ctab)
cetylpyyridinium (cpc)
阴离子去污剂:sds deoxycholate
金钻脚轮电泳过程中的不正常现象
(1)“微笑”现象
指示剂前沿呈现两边向上的曲线形,说明凝胶的不均匀冷却,中间部分冷却不好。
2)“皱眉”现象
由于垂直金钻脚轮电泳槽的装置不合适引起的,特别是当凝胶和玻璃板组成的“三明治”底部有气泡或靠近隔片的凝胶聚合不完全。
(3)“拖尾”现象
样品溶解不佳引起。
(4)“纹理”现象
由于样品中的不溶颗粒引起的。
(5)偏斜现象
电极放置不平行引起或加样位置偏斜而引起
(6)带太宽
加样量太多或加样孔泄漏引起
分子量测定
1、相对迁移率(relative mobility ,rf)
rf即用每个带的迁移距离除以溴酚蓝前沿的迁移距离得到的。
测量位置应在蛋白带的中央。
蛋白带迁移距离
rf= ————————
溴酚蓝迁移距离
蛋白带迁移距离 固定前的凝胶长度
rf= ————————— x —————————
干燥后的凝胶长度 溴酚蓝迁移距离
2、作图
以已知蛋白质分子量的常用对数值为纵坐标,rf为横坐标绘图
3、通过测定未知蛋白质的rf值,便可在标
准曲线上读出他的分子量
5.等电聚焦金钻脚轮电泳isoelectric focusing electrophoresis, iefe
等电聚焦金钻脚轮电泳(iefe)是一种利用具有ph梯度的支持介质分离等点电(pi)不同的蛋白质的金钻脚轮电泳技术。
原理: 在金钻脚轮电泳介质中加入载体两性电解质,通电后,两性电解质会逐渐形成一个由正极到负极递增的ph梯度,在此体系中,不同的蛋白质移动并聚焦于与其等电点相当的ph位置。
理想的载体两性电解质应具备的特征
①化学性质稳定;
②分子量要小
→以便与被分离大分子物质分离;
③各成分的pi彼此接近,并在其pi值附近有良好的缓冲能力
→梯度稳定;
④两性电解质载体的数目要足够多
→梯度平滑 ;
⑤对280nm的紫外光没有或仅有很低的吸光度
→不影响测定。
优点:
分辨率高(可达0.01ph单位);
灵敏度高(最低检出量达0.1ng);
金钻脚轮电泳区带狭窄;
重复性好。
缺点:
要求用无盐溶液,而在无盐溶液中蛋白质可能发生沉淀;
由于样品中的成分会停留在其pi,不适用在pi不溶的蛋白质。
iefe应用
1.分析分离制备蛋白质、多肽
①区分人血清蛋白
②测出异常免疫球蛋白
③基因分型
④csf中寡克隆区带的检测
2.测定pi可鉴定蛋白质、多肽
3.双相金钻脚轮电泳中,iefe作为第一相