實(shí)驗(yàn)原理]
SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳(SDS—PAGE)是蛋白分析中經(jīng)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(nèi)部的和肽鏈之間的二硫鍵被還原,肽鏈被打開(kāi)。打開(kāi)的肽鏈靠疏水作用與SDS結(jié)合而帶負(fù)電荷,電泳時(shí)在電場(chǎng)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(shí)受到的阻力不同,在遷移過(guò)程中逐漸分開(kāi),其相對(duì)遷移率與分子量的對(duì)數(shù)間成線形關(guān)系。
pGLO是將綠色熒光蛋白(GFP)的基因克隆在阿拉伯糖啟動(dòng)子之后的一種表達(dá)載體。攜帶有pGLO的大腸桿菌在含有相應(yīng)誘導(dǎo)物和素的條件下培養(yǎng),可以表達(dá)GFP,這比不加誘導(dǎo)物的同樣的大腸桿菌在SDS—PAGE凝膠上要多出一條明顯的條帶。表達(dá)的蛋白也可用非變性的聚丙烯酰胺凝膠電泳檢測(cè),紫光燈下可以看到誘導(dǎo)后的樣品在凝膠上有綠色熒光條帶出現(xiàn)。還可以通過(guò)**印跡染色(Western—blotting)的方法,用GFP的抗體檢測(cè)表達(dá)的外源蛋白。
[儀器、材料和試劑]
(一)儀器
1.垂直板電泳槽及配套的玻璃板,梳子
2.電泳儀
3.干式恒溫培養(yǎng)器
4.微波爐
(二)材料
1. pGLO表達(dá)質(zhì)粒轉(zhuǎn)化的大腸桿菌的培養(yǎng)物:用阿拉伯糖誘導(dǎo)的和沒(méi)有加阿拉伯糖誘導(dǎo)的
(三)試劑
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(guò)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(lán) 0.5mL
2—?—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(shí)稀釋5倍使用
8.染色液:0.2g考馬斯亮藍(lán)R250 + 84mL 95%乙醇 + 20mL冰醋酸,定容至200mL,過(guò)濾備用。
9.脫色液: 酒精:冰醋酸:水=7.5:7.5:85
[實(shí)驗(yàn)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(cè)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(gè)“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(guò)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(yàn)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(yīng)根據(jù)被分離蛋白的分子量進(jìn)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(shí)在膠面與水封之間可見(jiàn)清晰的界限),將水封傾去。這時(shí)可以開(kāi)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**濃縮膠中,注意在梳子和濃縮膠之間不要留有氣泡。如果發(fā)現(xiàn)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(huì)影響電泳結(jié)果。待濃縮膠凝固后,小心拔出梳子。如果發(fā)現(xiàn)拔出梳子后形成的加樣孔之間的間隔發(fā)生扭曲,用注射器的針頭小心加以整理,使之齊整。
3.培養(yǎng)物SDS-PAGE樣品的制作:同時(shí)做L-阿拉伯糖誘導(dǎo)的和未加L-阿拉伯糖的兩個(gè)大腸桿菌樣。取培養(yǎng)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,使充分懸浮,直到?jīng)]有明顯的小團(tuán)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(yǎng)器)中保溫5min。此時(shí)如用槍頭吸取樣品,會(huì)發(fā)現(xiàn)非常粘稠,呈鼻涕狀,這是因?yàn)橛袠悠分泻写罅緿NA的結(jié)果。要用胰島素注射器將樣品從極細(xì)的針頭中打出,反復(fù)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(lái),小心吸取上清加樣。電泳樣品的處理直接關(guān)系到電泳結(jié)果的好壞,一定要認(rèn)真做樣,否則跑不出好膠來(lái)。
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(huì)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*排除掉,電泳時(shí)會(huì)明顯影響導(dǎo)電,嚴(yán)重時(shí)會(huì)使整個(gè)電泳失敗。瓊脂封底時(shí)注意不要產(chǎn)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(nèi)重新裝到“提籃架子”上,固定好后,將整個(gè)部件放到電泳槽的外殼中,然后加電極緩沖液。加液時(shí)要使內(nèi)外槽中的液面基本等高,內(nèi)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?qū)щ姡译妶?chǎng)均勻。
6.加樣:按事先設(shè)計(jì)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(shí)可以其作為參考,正確加樣。蛋白分子量標(biāo)準(zhǔn)可以加在靠中間的加樣孔中,也可加在離邊的第2道處(靠邊的一道樣品往往會(huì)明顯跑斜)。
7.電泳:將電泳槽的蓋子蓋上,把電泳槽的兩個(gè)電極接到電泳儀上(注意電極不要接錯(cuò)),然后接通電源。先將電壓調(diào)到80V,當(dāng)樣品進(jìn)入分離膠時(shí),調(diào)節(jié)電壓使恒定在150V。當(dāng)溴酚藍(lán)移動(dòng)到離底部約0.5cm時(shí),關(guān)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(kāi)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(lán)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(fù)用數(shù)十次),用自來(lái)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(shí)后換一次脫色液,振蕩脫色過(guò)夜。*脫色后的凝膠蛋白條帶清晰,背景透明干凈。這時(shí)可以將凝膠拍照或用掃描儀進(jìn)行掃描,作為記錄。