凝胶电泳及其应用

1、凝胶电泳及其应用凝胶电泳及其应用主要内容主要内容凝胶电泳相关概念凝胶电泳相关概念1凝胶电泳的原理凝胶电泳的原理2凝胶电泳的应用凝胶电泳的应用3聚丙烯酰胺凝胶电泳聚丙烯酰胺凝胶电泳42v 凝胶：凝胶是胶体体系的一种存在形式，它是由胶体体系中分散相颗粒相互联结，搭成具有三维结构的骨架后形成的，具有空间网状结构体系，胶体体系中原有的分散介质（液体）充填在网状结构的空隙之中。v 电泳：带电颗粒在电场作用下，向着与其电性相反的电极移动，称为电泳(electrophoresis, EP)。利用带电粒子在电场中移动速度不同而达到分离的技术称为电泳技术。v 分类：凝胶电泳相关概念凝胶电泳相关概念自由电泳（无支

2、持体）自由电泳（无支持体）区带电泳（有支持体）区带电泳（有支持体）Tise-leas式微量电泳、显微电泳、等电聚焦电泳、等速电泳及密度梯度电泳。滤纸电泳（常压及高压）、薄层电泳（薄膜及薄板）、醋酸纤维薄膜电泳、非凝胶性支持体区带电泳（支持体有：淀粉，纤维素粉，玻璃粉，硅胶等)、凝胶支持体区带电泳凝胶支持体区带电泳（琼脂、琼脂糖、淀粉胶、聚丙烯酰胺凝胶）等凝胶电泳原理凝胶电泳原理v 当一种分子被放置在电场当中时 , 它们就会以一定的速度移向适当的电极 , 这种电泳分子在电场作用下的迁移速度 , 叫做电泳的迁移率。v 它同电场的强度和电泳分子本身所携带的净电荷数成正比。也就是说 ,电场强度越大、电

3、泳分子所携带的净电荷数量越多 ,其迁移的速度也就越快 , 反之则较慢。由于在电泳中使用了一种无反应活性的稳定的支持介质 , 如琼脂糖凝胶和聚丙烯酰胺凝胶等 , 从而降低了对流运动 , 故电泳的迁移率又是同分子的摩擦系数成反比的。已知摩擦系数是分子的大小、极性及介质粘度的函数 , 因此根据分子大小的不同、构成或形状的差异 , 以及所带的净电荷的多少 , 便可以通过电泳将蛋白质或核酸分子混合物中的各种成分彼此分离开来。凝胶电泳原理图凝胶电泳原理图电泳过程中分子迁移的规律，小分子走在前头，大分子滞后。电泳过程中分子迁移的规律，小分子走在前头，大分子滞后。凝胶电泳凝胶电泳装置图装置图垂直式电泳装置水平

4、式电泳装置影响凝胶电泳的因素影响凝胶电泳的因素v样品本身：带电量，分子大小，形状样品本身：带电量，分子大小，形状v电场强度：电压电场强度：电压v缓冲液：成分，缓冲液：成分， pH ，离子强度，离子强度v支持介质：电渗作用，吸附作用支持介质：电渗作用，吸附作用v温度温度凝胶电泳应用凝胶电泳应用v 凝胶电泳通常用于分析用途，但也可以作为制备技术，在采用某些方法（如质谱(MS)、聚合酶链式反应(PCR)、克隆技术、DNA测序或者免疫印迹）检测之前部分提纯分子。v 凝胶电泳被广泛用于分子生物学、遗传学和生物化学。v 大的DNA或者RNA分子通常利用琼脂糖凝胶电泳（agarose gel electro

5、phoresis）分离，也可以使用聚丙烯酰胺凝胶电泳（PAGE）。v 蛋白质的凝胶电泳通常在加入十二烷基硫酸钠的聚丙烯酰胺凝胶中进行（SDS-PAGE），现以其为例进行实验说明。聚丙烯酰胺凝胶电泳聚丙烯酰胺凝胶电泳v 聚丙烯酰胺凝胶是由单体丙烯酰胺(acrylamide，简称Acr)和交联剂N， N-甲叉双丙烯酰胺(methylene-bisacrylamide,简称Bis)在加速剂（四甲基乙二胺TEMED）和催化剂（过硫酸胺或核黄素）的作用下聚合并联成三维网状结构的凝胶，以此凝胶为支持物的电泳称为聚丙烯酰胺凝胶电泳。（polyacrylamidegelelectrophoresis，简称PA

6、GE）SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳装置图聚丙烯酰胺凝胶电泳装置图SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳聚丙烯酰胺凝胶电泳 1.1.将玻璃板用蒸馏水洗净晾干将玻璃板用蒸馏水洗净晾干, , 准备准备2 2个干个干净的小烧杯净的小烧杯2.2.把玻璃板在灌胶支架上固定好把玻璃板在灌胶支架上固定好聚丙烯酰胺凝胶电泳确定蛋白质分子量聚丙烯酰胺凝胶电泳确定蛋白质分子量 配配 胶胶 分离胶分离胶( (10% 10ml10% 10ml) )浓缩胶浓缩胶(5% 10ml)(5% 10ml)ddHddH2 2O O4.05ml4.05ml6.8ml6.8ml30%Acr30%Acr3.3ml3.3ml1.7ml1.7mlBuff

7、erBuffer1.5mol/L pH=8.8 1.5mol/L pH=8.8 Tris-HClTris-HCl 2.5ml 2.5ml0.5mol/L pH=6.8 0.5mol/L pH=6.8 Tris-HClTris-HCl 1.25ml 1.25ml10%SDS10%SDS100100l l100100l l10%Ap10%Ap5050l l100100l lTEMEDTEMED1010l l1010l l 7.电泳槽中加入缓冲液，接通电源，进行电泳。 8.凝胶板剥离与染色：电泳结束后，撬开玻璃板，将凝胶板做好标记后放在大培养皿内，加入考马斯亮蓝染色染色液，染色1小时左右。 9.脱色：染色后的凝胶板用蒸馏水漂洗数次，再用脱色液脱色，直到蛋白质区带清晰。 10.实验结果分析按下式计算相对迁移率： 每个蛋白标准的分子量对数对它的相对迁移率作图得标准曲线，量出未知蛋白的迁移率即可测出其分子量，这样的标难曲线只对同一块凝胶上的样品的分子量测定才具有可靠性。= 蛋白样品距加样端迁移距离cm溴酚蓝区带中心距加样端距离cm 相对迁移率聚丙烯酰胺凝胶电泳测定多肽链分子量聚丙烯酰胺凝胶电泳测定多肽链分子量影响凝胶电泳的因