SDS-PAGE是以聚丙烯酰胺凝膠作為支持介質(zhì)的一種常用電泳技術(shù).聚丙烯酰胺凝膠由單體丙烯酰胺和甲叉雙丙烯酰胺聚合而成,聚合過程由自由基催化完成.催化聚合的常用方法有兩種：化學(xué)聚合法和光聚合法.化學(xué)聚合以過硫酸銨（AP）為催化劑,以四甲基乙二胺（TEMED）為加速劑.在聚合過程中,TEMED催化過硫酸銨產(chǎn)生自由基,后者引發(fā)丙烯酰胺單體聚合,同時甲叉雙丙烯酰胺與丙烯酰胺鏈間產(chǎn)生甲叉鍵交聯(lián),從而形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu).
PAGE根據(jù)其有無濃縮效應(yīng),分為連續(xù)系統(tǒng)和不連續(xù)系統(tǒng)兩大類,連續(xù)系統(tǒng)電泳體系中緩沖液pH值及凝膠濃度相同,帶電顆粒在電場作用下,主要靠電荷和分子篩效應(yīng).不連續(xù)系統(tǒng)中由于緩沖液離子成分,pH,凝膠濃度及電位梯度的不連續(xù)性,帶電顆粒在電場中泳動不僅有電荷效應(yīng),分子篩效應(yīng),還具有濃縮效應(yīng),因而其分離條帶清晰度及分辨率均較前者佳.不連續(xù)體系由電極緩沖液、濃縮膠及分離膠所組成.濃縮膠是由AP催化聚合而成的大孔膠,凝膠緩沖液為pH6.7的Tris-HC1.分離膠是由AP催化聚合而成的小孔膠,凝膠緩沖液為pH8.9 Tris-HC1.電極緩沖液是pH8.3 Tris-甘氨酸緩沖液.2種孔徑的凝膠、2種緩沖體系、3種pH值使不連續(xù)體系形成了凝膠孔徑、pH值、緩沖液離子成分的不連續(xù)性,這是樣品濃縮的主要因素.
SDS是陰離子去污劑,作為變性劑和助溶試劑,它能斷裂分子內(nèi)和分子間的氫鍵,使分子去折疊,破壞蛋白分子的二、三級結(jié)構(gòu).而強還原劑如巰基乙醇,二硫蘇糖醇能使半胱氨酸殘基間的二硫鍵斷裂.在樣品和凝膠中加入還原劑和SDS后,分子被解聚成多肽鏈,解聚后的氨基酸側(cè)鏈和SDS結(jié)合成蛋白- SDS膠束,所帶的負電荷大大超過了蛋白原有的電荷量,這樣就消除了不同分子間的電荷差異和結(jié)構(gòu)差異.
所以,聚丙烯酰胺為蛋白質(zhì)電泳提供載體,其凝固的好壞直接關(guān)系到電泳成功與否,與促凝劑及環(huán)境密切相關(guān)；制膠緩沖液選擇tris－HCL系統(tǒng),AP提供自由基,TEMED是催化劑,催化自由基引起的聚合反應(yīng)進行；十二烷基硫酸鈉（SDS）為陽離子去污劑,作用有四：去蛋白質(zhì)電荷、解離蛋白質(zhì)之間的氫鍵、取消蛋白分子內(nèi)的疏水作用、去多肽折疊.