度越快
蛋白质分子的大小和形状 分子质量越小、形状越接近球形，在电
场中迁移速度越快
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SDS-PAGE
1967年由Shapiro建立。 1969年由Weber和Osborn进一步完善。
他们发现样品介质和丙烯酰胺凝胶 中加入离子去污剂（SDS）以后,蛋白质 亚基的电泳迁移率主要取决于亚基分子 量的大小,电荷因素可以忽视。
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凝胶干燥器
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凝胶成像系统
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SDS－PAGE测定蛋白质 相对分子质量
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实验过程
安样品处理与加样
剥胶与固定
染色与脱色
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实验过程流程图
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考马斯亮蓝染色法
(色谱分析)凝胶电泳
电泳
带电粒子在电场 力作用下向着所 带电荷相反的方 向泳动的现象叫 电泳。
凝胶电泳
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电泳的用途？ 2
聚丙烯酰胺凝胶电泳（Polyacrylamide Gel Electrophoresis ，PAGE）
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原理
聚丙烯酰胺凝胶是由单体丙烯酰胺(acrylamide，简
CH=CH2
CH CH2 ( CH CH2 )n
形
C=O
C=O
C NH2
成
NH
O
NH
O
凝 胶
CH2
催化剂
+ 2nCH2=CH C NH2
CH2
的
NH
NH
O
反
C=O
C=O
C NH2
应
CH=CH2
式
CH CH2 ( CH CH2 )n
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聚丙烯酰胺凝胶浓度与蛋白质分子量的关系
C=2.6%
成复合物，大约每两个氨基酸残基结合一个 SDS分子。
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当蛋白质的分子量在15000～200000之间时 ，蛋白质-SDS复合物的电泳迁移率与蛋白质分 子量的对数呈线性关系，符合下列方程：
lgMrlgKbmK1bm
常数 斜率
迁移率
通过已知分子量的蛋白与未知蛋白的比较， 就可以得出未知蛋白的分子量。
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影响蛋白质电泳速度的外在因素
溶液pH 决定蛋白质所带电荷的电性和电量
溶液的离子强度
越低，迁移越快；一般应 在0.01~0.2 mol/L之间
电场强度 电渗现象 电泳支持介质 温度
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影响蛋白质电泳速度的内在因素
蛋白质分子所带电荷的电性和电量 电性决定电泳方向；电量越大，迁移速
称Acr)和交联剂N,N-甲叉双丙烯酰胺(N,N-
methylene-bisacylamide，简称Bis)在加速剂N，N，
N，N—四甲基乙二胺(N，N，N，N-tetramethyl
ethylenedia mine，简称TEMED)和催化剂过硫酸铵
(ammonium persulfate (NH4)2S2O8，简称AP)或核 黄素(ribofavin即vita min B2，C17H20O6N4)的作用 下聚合交联成三维网状结构的凝胶，以此凝胶为支
凝胶浓度 /T%
分子量范围 /kDa
5
30~200
10
15~100
15
10~50
20
2~15
C=5%
凝胶浓度 /T%
分子量范围 /kDa
5
60~700
10
22~280
15
10~200
20
5~150
C：Bis占两者的百分含量（交联度） T：Acr和Bis在凝胶中的总浓度
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PAGE分离蛋白质的依据
持物的电泳称为聚丙烯酰胺凝胶电泳
( polyacrylamide gel electrophoresis，简称PAGE)。
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丙烯酰胺
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N,N’-甲叉双丙烯酰胺
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凝胶的化学结构
由丙烯酰胺单体聚合成长链，长链之间用N,N-甲叉双丙 烯酰胺交联成多孔状结构。
孔的大小可以用双丙烯酰胺的浓度来调节。 浓度增大，网状结构的空隙（孔径）减小。
—VE =
__Q___ 6πrη
V=迁移速度； E=电场强度； η=介质粘度
➢ 在同一介质中电泳，m只与蛋白分子自身大 小和形状（r）、所带电荷数量（Q）相关
➢ 利用蛋白质混合物中各蛋白的迁移率不同
（蛋白性质差异造成），而达到分离的效果
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6种蛋白质混合物的电泳结果图
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电泳过程中分子迁移的规律，小分子在前，大分子滞 后。电泳凝胶相当于凝胶过滤中的一个带孔胶粒。
混合样品
大分子
电泳方向
电泳 带孔胶
小分子
按分子
不2020/7同/22 分子量的蛋白质在凝胶中运动示意图
大小分19离
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SDS-PAGE分类
SDS-PAGE按照缓冲液pH值和凝胶孔径差异分为连 续
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- - --- - -
------
-
--
---
- -- -- - - --
-
--
-
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基本原理
SDS是变性剂，它能破裂蛋白质分子中的
氢键和疏水作用，去多肽折叠。
巯基乙醇或DTT是还原剂，能打开二硫
键，因此使蛋白质分子处于伸展状态。 此时SDS以其烃链与蛋白质分子的侧链结合
系统和不连续系统两大类：
连续系统：由电极缓冲液和分离胶组成。电泳体系
中缓冲液pH值及凝胶浓度相同，带电颗粒在电场作
用下，主要靠电荷和分子筛效应。
不连续系统：由电极缓冲液、浓缩胶及分离胶所组
成。缓冲液离子成分，pH，凝胶浓度及电位梯度均
不连续性，带电颗粒在电场中泳动不仅有电荷效
应，分子筛效应，还具有浓缩效应，因而其分离条
不同的蛋白质分子，由于其侧链可解离 基团的种类和数量、分子质量、空间三 维结构都有所不同，所以：
• 等电点（pI）不同，同一pH条件，所带 电荷种类、数量不同
• 大小、形状不同
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迁移率
蛋白质分子在电场中的泳动速度常常用迁移 率来表示
定义：蛋白质分子在单位电场强度下的泳动
速度
m=
带2020/清7/22 晰度及分辨率均较前者佳。
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聚丙烯酰胺凝胶电泳常用的是平板电泳仪。装置见下图
连续(a)与不连续(b)平板凝胶电泳示意图
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电泳仪
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垂直板式电泳槽
转移电泳槽
平板式电泳槽
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双向电泳槽
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垂直柱式电泳槽（盘状电泳槽）
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