《SDS-PAGE电泳技术》课件.ppt

SDS电泳技术原理与应用本课件将带您深入了解SDS电泳技术，涵盖原理、应用、实验技巧以及常见问题解决方案。

课程目标与学习内容掌握SDS电泳技术的原理和基本操作了解SDS电泳技术在蛋白质研究中的应用学会分析和处理SDS电泳实验结果

电泳技术的历史发展11937年Tiselius发明了第一台区带电泳仪，标志着电泳技术的诞生21959年Ornstein和Davis建立了SDS电泳技术31970年代SDS电泳技术逐渐成为蛋白质研究的标准方法4如今SDS电泳技术不断发展，新的技术和应用不断涌现

电泳技术的基本原理电场电泳技术利用电场使带电粒子在溶液中迁移迁移速度粒子的迁移速度取决于其电荷量、大小和溶液的粘度分离不同电荷、大小或形状的粒子在电场中以不同的速度迁移，从而实现分离

电场中带电粒子的移动带负电荷粒子在电场中向正极移动带正电荷粒子在电场中向负极移动中性粒子在电场中不移动

电泳分离的影响因素电场强度电场强度越高，粒子迁移速度越快溶液粘度溶液粘度越高，粒子迁移速度越慢粒子电荷量粒子电荷量越大，迁移速度越快粒子大小粒子大小越大，迁移速度越慢

SDS的定义SDS电泳是一种常用的蛋白质分离和分析技术，它利用SDS（十二烷基硫酸钠）和聚丙烯酰胺凝胶来分离蛋白质。SDS是一种阴离子表面活性剂，可以使蛋白质变性并赋予其负电荷，从而使其在电场中迁移，并根据蛋白质分子量进行分离。聚丙烯酰胺凝胶是一种多孔性介质，能够阻挡不同大小的蛋白质，从而实现分离。

SDS的化学结构与性质结构SDS是由一个疏水性碳氢链和一个带负电荷的硫酸基团组成性质SDS是一种阴离子表面活性剂，可与蛋白质结合并使其变性

SDS与蛋白质的作用机制结合SDS与蛋白质结合，使蛋白质变性，并赋予其负电荷解离SDS可以破坏蛋白质的氢键、疏水作用和二硫键，使蛋白质解离成亚基包裹SDS可以包裹蛋白质分子，使其形成带负电荷的球形结构

变性剂的作用原理SDS和尿素等变性剂通过破坏蛋白质的二级和三级结构，使其解离成单个亚基，并消除蛋白质之间的相互作用，使其在电场中以负电荷迁移，并根据分子量进行分离。

还原剂的作用机制还原剂如DTT或β-巯基乙醇，可以断裂蛋白质分子中二硫键，进一步使蛋白质解离成单个亚基，并消除蛋白质之间的相互作用，使其在电场中以负电荷迁移，并根据分子量进行分离。

聚丙烯酰胺凝胶的特点多孔性聚丙烯酰胺凝胶具有多孔性，能够阻挡不同大小的蛋白质，从而实现分离透明度聚丙烯酰胺凝胶是透明的，便于观察蛋白质条带耐化学性聚丙烯酰胺凝胶具有较好的耐化学性，可以抵抗各种试剂的腐蚀

凝胶的聚合反应原理聚丙烯酰胺凝胶是由丙烯酰胺单体和交联剂N,N-亚甲基双丙烯酰胺（Bis）在引发剂的作用下聚合而成。丙烯酰胺单体通过自由基聚合反应形成长链聚合物，而Bis则连接这些聚合物链，形成三维网络结构。

交联剂的作用机制交联剂Bis通过与丙烯酰胺单体反应，连接不同聚合物链，形成具有不同孔径的三维网络结构，从而控制凝胶的孔径大小。孔径大小决定了蛋白质在凝胶中的迁移速度，较小的孔径会阻挡较大的蛋白质，而较大的孔径则允许较小的蛋白质通过。

分离胶与浓缩胶的配制分离胶分离胶的浓度通常在5%-20%之间，用于分离不同分子量的蛋白质浓缩胶浓缩胶的浓度通常在4%-6%之间，用于将样品集中到分离胶的顶部，以提高分离效果

不同浓度胶的应用场景低浓度凝胶适合分离高分子量蛋白质高浓度凝胶适合分离低分子量蛋白质

实验器材与试剂准备进行SDS电泳实验需要准备以下器材和试剂：1.电泳仪：用于提供电场2.玻璃板：用于制作凝胶3.梳子：用于制作样品孔4.电泳槽：用于装凝胶和缓冲液5.电源：用于提供电泳所需的电压6.移液器：用于吸取和转移样品和试剂7.烧杯：用于配制溶液8.搅拌器：用于搅拌溶液9.恒温水浴：用于恒温反应10.SDS：一种阴离子表面活性剂，可使蛋白质变性11.丙烯酰胺：用于制作凝胶12.交联剂：用于控制凝胶孔径13.引发剂：用于启动凝胶聚合反应14.缓冲液：用于维持电泳环境的pH值15.染色液：用于染色蛋白质条带16.脱色液：用于去除多余的染色液17.分子量标准品：用于确定蛋白质分子量18.样品：待测蛋白质溶液

玻璃板的清洗与处理在进行SDS电泳实验之前，必须对玻璃板进行清洗和处理，以确保玻璃板的清洁和光滑，防止凝胶泄漏。通常使用洗涤剂和水清洗玻璃板，然后用去离子水冲洗干净，最后用无水乙醇或丙酮擦拭干燥。

凝胶的浇注技术凝胶的浇注是SDS电泳实验的关键步骤，需要确保凝胶的均匀性和透明度。通常使用两块玻璃板，一块是固定板，一块是可移动板，将两块玻璃板紧密地固定在一起，然后将预先配制好的凝胶溶液注入玻璃板之间的间隙，并用梳子制作样品孔，待凝胶完全聚合后，即可进行电泳实验。