Cum protejează denaturările SDS
Share
Electroforeza pe gel de dodecil sulfat-poliacrilamidă de sodiu (SDS-PAGE) este o tehnică electroforetică folosită în biotehnologie pentru separarea proteine pe baza greutății lor moleculare. În general, proteinele sunt molecule amfoterice care posedă încărcări atât pozitive, cât și negative, în cadrul aceleiași molecule. Prin urmare, moleculele de proteine prezintă o sarcină negativă uniformă pentru a le mișca într-o singură direcție în timpul electroforezei. Încărcarea negativă este dată de dodecil sulfatul de sodiu (SDS), un detergent anionic. Proteinele native sunt denaturate de către SDS, deoarece perturbă forțele necovalente ale proteinelor.
Domenii cheie acoperite
1. Ce este SDS
- Definiție, structură
2. Cum protejează denaturările SDS
- Interacțiunea dintre proteine și SDS
3. Care este rolul SDS?
- SDS în PAGE
Termeni cheie: încărcare / raport de masă, greutate moleculară, încărcare negativă netă, proteine, dodecil sulfat de sodiu (SDS), SDS-PAGE
Ce este SDS
SDS (Dodecil Sulfat de sodiu) se referă la un detergent anionic, constând dintr-un grup cap de hidrofil și o coadă hidrofobă. Prin urmare, atunci când se dizolvă, moleculele sale formează o sarcină negativă netă într-un domeniu de pH larg. Structura SDS este prezentată în figura 1.
Figura 1: SDS
Cum protejează denaturările SDS
Deoarece SDS este un detergent, structura terțiară a proteinelor este întreruptă de SDS, aducând proteina pliată în jos într-o moleculă liniară. Mai mult, SDS se leagă la proteina liniară într-o manieră uniformă. Aproximativ 1,4 g SDS se leagă la 1 g de proteină. Prin urmare, SDS acoperă proteina într-o sarcină negativă netă uniform. Această încărcare negativă maschează încărcăturile intrinseci pe diferite tipuri de grupări R ale aminoacizilor proteinei. În plus, sarcina proteinei devine proporțională cu greutatea moleculară. Molecula de proteină linearizată prin SDS are o lungime de 18 Angstrom și lungimea proteinei este proporțională cu greutatea moleculară. Interacțiunea dintre o proteină și SDS este prezentată în figura 2.
Figura 2: SDS și interacțiunea cu proteinele
Care este rolul SDS?
Grupurile R ale aminoacizilor dintr-o anumită proteină pot suporta fie încărcare pozitivă, fie negativă, făcând proteina un amfoter moleculă. Prin urmare, în starea nativă, diferite proteine cu aceeași greutate moleculară migrează la viteze diferite pe gel. Acest lucru face dificilă separarea proteinelor în gelul de poliacrilamidă. Adăugarea SDS la proteină denaturează proteinele și le acoperă într-o încărcare negativă netă uniform distribuită. Acest lucru permite migrarea proteinelor către electrodul pozitiv în timpul electroforezei. Cu alte cuvinte, SDS linearizează moleculele de proteine și maschează diferitele tipuri de sarcini pe grupurile R. În concluzie, raportul încărcare la masă în proteinele acoperite cu SDS este același; prin urmare, nu va exista migrare diferențiată pe baza încărcăturii proteinei native. Se prezintă un SDS-PAGE al proteinelor membranare din celulele roșii din sânge figura 3.
Figura 3: SDS-PAGE
În plus față de SDS-PAGE, SDS este utilizat ca un detergent în extracțiile de acid nucleic pentru întreruperea membranei celulare și disocierea complexelor de acid nucleic: proteine.
Concluzie
SDS este un detergent anionic utilizat ca detergent în diferite tipuri de tehnici biotehnologice. Denaturează structura terțiară a unei proteine pentru a produce o moleculă de proteină liniară. Mai mult, se leagă la proteina denaturată într-o manieră uniformă, asigurând o încărcare uniformă a raportului de masă la toate tipurile de proteine. O sarcină negativă netă este dată moleculei de proteină prin SDS prin mascarea sarcinilor pe grupurile R ale aminoacizilor proteinei. Prin urmare, SDS permite separarea proteinelor pe baza greutății lor moleculare pe o PAGE deoarece încărcarea este proporțională cu masa moleculară a proteinelor denaturate prin SDS.
Referinţă:
1. "Cum funcționează SDS-PAGE". Bitesize Bio, 16 februarie 2018, disponibil aici.
Datorită fotografiei:
1. "SDS cu descrierea structurii" De CindyLi2016 - Activitate proprie (CC BY-SA 4.0) prin Wikimedia Commons
2. "Interacțiunea protein-SDS" Prin Fdardel - Lucrări proprii (CC BY-SA 4.0) prin Wikimedia Commons
3. "Proteină cu membrană RBC SDS-PAGE gel" de Ernst Hempelmann - Ernst Hempelmann (Domeniul Public) prin Wikimedia Wikimedia
