Kỹ thuật điện di protein sds-page là gì?

Bài viết sau sẽ trình bày về cấu trúc của protein, các nguyên tắc đằng sau các mẫu biến tính và kỹ thuật điện di protein sds-page là gì!

Kỹ thuật điện di protein sds-page

Sự phân tách các đại phân tử trong điện trường được gọi là điện di. Một phương pháp rất phổ biến sử dụng để tách protein bằng kỹ thuật điện di với gel polyacrylamide không liền mạch là môi trường hỗ trợ và natri dodecyl sulfate (SDS) làm biến tính protein. Phương pháp này có tên gọi đầy đủ là điện di gel natri dodecyl sulfate polyacrylamide (SDS-PAGE). Hệ thống được sử dụng phổ biến nhất được gọi là phương pháp Laemmli- được đặt tên theo U.K. Laemmli, người đầu tiên đăng tải bài viết về sử dụng SDS-PAGE trong một nghiên cứu khoa học.

SDS (còn được gọi là lauryl sulfate) là một chất tẩy anion, có nghĩa là khi hòa tan, các phân tử sẽ có điện tích âm trong một giới hạn pH rộng. Một chuỗi polypeptide sẽ liên kết lượng SDS tương ứng với khối lượng phân tử của polypeptide đó. Các điện tích âm trên SDS này sẽ phá hủy hầu hết cấu trúc protein phức tạp và bị hút mạnh về phía cực dương (điện cực tích điện dương) trong điện trường.

Kỹ thuật điện di protein sds-page
Two Female Researchers Examining SDS-PAGE Protein Electrophoresis and Western Blot Immunodetection of Selected Proteins.

Gel polyacrylamide trong khi đó, kìm hãm các phân tử lớn hơn để chúng không di chuyển nhanh như các phân tử nhỏ. Do tỷ lệ chuyển hóa gần như bằng nhau giữa các polypeptide bị biến tính SDS, vì vậy quá trình phân tách protein cuối cùng gần như phụ thuộc hoàn toàn vào sự khác biệt trong khối lượng phân tử của polypeptide. Trong một gel có mật độ đồng đều, khoảng cách di chuyển tương đối của protein (Rf, f là chỉ số phụ) sẽ tỷ lệ nghịch với khối lượng của gel. Nếu các protein đã biết khối lượng di chuyển đồng thời với các protein chưa rõ khối lượng, mối quan hệ giữa Rf và khối lượng có thể vẽ lại được, khối lượng của các protein chưa biết sẽ được ước tính.

Phân tách protein bằng điện di SDS-PAGE có thể được sử dụng để ước tính khối lượng phân tử tương đối, xác định tính phong phú của các protein chính trong mẫu và mức độ phân phối protein giữa các phần. Phương pháp này sẽ giúp đánh giá độ tinh của các mẫu protein và theo dõi tiến trình của một quy trình phân đoạn hoặc tinh chế. Ngoài ra, các phương pháp nhuộm khác nhau có thể sẽ được sử dụng để phát hiện các protein hiếm và tìm hiểu về các đặc tính sinh hóa của chúng. Các kỹ thuật chuyên dụng như phương pháp làm mờ Western, điện di hai chiều và ánh xạ peptide cũng có thể được sử dụng để phát hiện các thành phần gen cực hiếm, nhằm tìm ra sự tương đồng giữa chúng, phát hiện và tách các isoenzyme của protein.

Khối lượng phân tử so với trọng lượng phân tử

Khối lượng phân tử (ký hiệu m) được biểu thị bằng Daltons (Da). Một Dalton được xác định là 1/12 khối lượng carbon 12. Hầu hết các đại phân tử đủ lớn để tính trên đơn vị kiloDalton (kDa) khi xác định khối lượng phân tử. Trọng lượng phân tử không giống như khối lượng phân tử. Khối lượng phân tử còn được gọi là khối lượng phân tử tương đối (ký hiệu Mr, trong đó r là một chỉ số). Trọng lượng phân tử được xác  định là tỷ lệ khối lượng của đại phân tử với 1/12 khối lượng của nguyên tử carbon 12. Gía trị nhận được sẽ là là một số không thứ nguyên.

Khi kết quả cho một khối lượng bằng Da hoặc kDa, tức là biểu thị khối lượng phân tử. Việc biểu thị trọng lượng phân tử (khối lượng phân tử tương đối) bằng Daltons là không chính xác.

Gel polyacrylamide trong SDS-PAGE

Minh họa thí nghiệm gel polyacrylamide

Nhiều hệ thống điện di protein đã được phát triển và các thiết bị sử dụng cho SDS-PAGE cũng rất đa dạng. SDS-PAGE có thể được tiến hành trên các loại gel chế sẵn, để tránh các rắc rối và nguy hiểm khi làm việc với acrylamide.

Bất kể hệ thống nào được sử dụng, việc chuẩn bị đòi hỏi phải có hai lớp acrylamide khác nhau giữa các tấm thủy tinh. Lớp dưới (gel tách hoặc phân giải) chịu trách nhiệm tách polypeptide theo kích thước. Lớp trên (gel xếp lớp) bao gồm các mẫu. Hệ thống được thiết kế để quét các protein trong một mẫu giữa hai ranh giới di chuyển để nén (xếp lớp) thành các lớp mỏng micromet khi chạm tới gel tách.

sức khỏe nhân sinh biên tập

Kỹ thuật điện di protein sds-page là gì?
5 (100%) 1 vote[s]

Viết một bình luận