Полиакриламидный гель (ПААГ)
Информация - Биология
Другие материалы по предмету Биология
?адения белка в осадок в момент вступления его в гель, когда все макромолекулы стягиваются в тонкую полоску и локальная их концентрация сильно увеличивается.
В простом варианте электрофореза желательно наносить белковую смесь на гель в минимальном объеме, чтобы высота исходного слоя в кармане была не более, чем 2-3 мм. Исходя из цифры загрузки в 50 мкг можно подсчитать цифру исходной концентрации белкового препарата в 3-5 мг/мл.
Улучшения разрешения зон можно добиться путем принудительного концентрирования исходного препарата белка в тонкую полоску в момент его вхождения в гель. Основной прием заключается в том, чтобы создать перед гелем область с повышенной напряженностью электрического поля, где белки мигрируют намного быстрее, чем в рабочем геле. На границе перехода из этой области в гель они будут стягиваться в тонкую полоску, так как находившиеся первоначально далеко позади молекулы белка догонят впереди идущих, замедливших свое движение при вступлении в рабочий гель. Повышения напряженности поля в области кармана, где находится исходный препарат очень просто достигнуть путем растворения этого препарата в рабочем буфере, но в 510 раз менее концентрированном (меньшей молярности), чем в геле и верхнем резервуаре. Благодаря уменьшению числа носителей заряда (например ионов С1) резко увеличивается локальное сопротивление слоя, содержащего препарат, а значит и напряжение на нем по сравнению с участком такой же длины в геле. Смешиванию с буфером верхнего резервуара в кармане помешает присутствие сахарозы в препарате.
Другим очень эффективным, но более сложным способом сужения полос уже в ходе их миграции является использование градиента пористости геля в направлении уменьшения среднего размера пор при продвижении к нижнему краю пластинки.
Предположим, что еще при формировании рабочего геля нам удалось создать такой градиент пористости. Сделать это можно с помощью относительно простого устройства, изображенного на рис. 4.
Рис.4
В левом из двух сообщающихся между собой (у самого дна) стаканов находится смесь жидких компонентов будущего геля низкой концентрации (например. Т=5%), а в правом высокой концентрации (Т==20%). В первом из стаканов вращается магнитик мешалки (М). Из левого стакана жидкость поступает в перистальтический насос (Н), который медленно через трубочку (Тр) подает ее на дно формы для геля (Ф).
Если стаканы одинакового диаметра были залиты первоначально до одинакового уровня, а суммарный объем жидкости в них равен объему формы, то на дно ее будет поступать постепенно все более плотная жидкость, которая, растекаясь по дну, станет оттеснять вверх все более легкие слои. В итоге, после полимеризации у дна окажется мелкопористый 20%-ный гель, а наверху крупнопористый, 5%-ный. Изменение это будет линейным по высоте пластины.
При миграции белковых зон в таком градиентном геле передний край каждой полосы будет постоянно оказываться в области чуть-чуть более концентрированного геля, чем ее задний край. Молекулы белка, расположенные ближе к переднему краю полосы будут тормозиться трением о гель сильнее, чем идущие сзади, что и приведет к непрерывному сужению полос в ходе их продвижения вниз по гелю.
Существует множество фирменных приборов для проведения электрофореза белков в вертикальных пластинках. В некоторых из них предусмотрено охлаждение поверхностей стеклянной формы геля, например, током буфера, прокачиваемого между резервуарами. Проблемы теплоотвода от геля мы коснулись, говоря о недостатках гелей в трубочках. Для пластин с толщиной геля в 1 мм естественное воздушное охлаждение является вполне достаточным. Для более толстых гелей охлаждение циркулирующей водной средой оправдано.
Некоторые фирмы выпускают приборы для электрофореза в горизонтально расположенных пластинах. В этом есть свои преимущества. К примеру, пластину с гелем можно положить на охлаждаемый столик. Но есть и недостатки. Хотя бы уже упомянутое обсыхание фитилей, без которых в этих системах нельзя обойтись. А также необходимость защиты от обсыхания и самого геля, который в этих вариантах открыт сверху для наложения фитилей (гель лежит на одной пластинке). Препараты в этих моделях вносят в колодцы, расположенные с одного края геля перпендикулярно его плоскости. Можно их расположить и на середине геля для того, чтобы в одном опыте разделять и основные, и кислые белки они будут мигрировать в разные стороны. С проблемой обсыхания стараются справиться закрывая весь прибор (резервуары, фитили и гель) герметической крышкой из плексигласа.
4. Фиксация и окрашивание белков в геле
Как только прекращается действие электрического поля, разделившиеся белковые зоны склонны расплываться в силу тепловой диффузии. Поэтому сразу после окончания разделения белки необходимо фиксировать в тех местах геля, куда они успели дойти. Проще всего это сделать осаждением из раствора прямо в геле. Пористость полиакриламидного геля позволяет легко изменять жидкую среду, окружающую белки, путем простого вымачивания извлеченной из формы пластинки геля в соответствующем водном растворе. Для фиксации осаждением пригодны крепкие растворы уксусной кислоты (СНзСООН) или ТХУ трихлоруксусной кислоты. Последнюю используют в виде 10% -ного или 50% -ного раствора.
Часто фиксацию белков совмещают с их окрашиванием. Для этого краситель растворяют в ТХУ или в смеси уксусной кислоты с метанолом.
Историче?/p>