Hvordan virker SDS Denature Proteins
Share
Natriumdodecylsulfat-polyakrylamidgelelektroforeseen (SDS-PAGE) er en elektroforetisk teknikk som brukes i bioteknologi for å skille proteiner basert på deres molekylvekt. Vanligvis er proteiner amfotere molekyler som har både positive og negative ladninger innenfor det samme molekylet. Derfor blir en jevn negativ ladning gitt til proteinmolekyler for å bevege dem i en enkelt retning under elektroforese. Den negative ladningen er gitt av natriumdodecylsulfatet (SDS), et anionisk vaskemiddel. De native proteiner blir denaturert av SDS da det forstyrrer de ikke-kovalente kreftene av proteiner.
Nøkkelområder dekket
1. Hva er SDS
- Definisjon, struktur
2. Hvordan virker SDS Denature Proteins
- Interaksjon mellom protein og SDS
3. Hva er rolle SDS
- SDS på PAGE
Nøkkelbetingelser: Ladning / masseforhold, Molekylvekt, Netto negativ ladning, Proteiner, Natriumdodecylsulfat (SDS), SDS-PAGE
Hva er SDS
SDS (natriumdodecylsulfat) refererer til et anionisk vaskemiddel, bestående av en hydrofil hodegruppe og en hydrofob hale. Derfor, når de oppløses, danner molekylene en netto negativ ladning innenfor et bredt pH-område. Strukturen til SDS er vist i Figur 1.
Figur 1: SDS
Hvordan virker SDS Denature Proteins
Som SDS er et vaskemiddel, blir den tertiære strukturen av proteiner forstyrret av SDS, og bringer det foldede protein ned i et lineært molekyl. Videre binder SDS til det lineære protein på en jevn måte. Rundt 1,4 g SDS binder seg til 1 g protein. Derfor lagrer SDS proteinet i en netto negativ ladning jevnt. Denne negative ladningen maskerer de interne ladningene på forskjellige typer R-grupper av aminosyrene i proteinet. I tillegg blir ladningen av proteinet proporsjonal med molekylvekten. Det lineære proteinmolekylet ved SDS er 18 Ångstrøm, og lengden av proteinet er proporsjonal med molekylvekten. Samspillet mellom et protein og SDS er vist i figur 2.
Figur 2: SDS og proteininteraksjon
Hva er rolle SDS
R-gruppene av aminosyrer i et bestemt protein kan bære enten positiv eller negativ ladning, noe som gjør proteinet an amfotære molekyl. Derfor, i den native tilstand, migrerer forskjellige proteiner med samme molekylvekt ved forskjellige hastigheter på gelen. Dette gjør separasjonen av proteiner i polyakrylamidgel vanskelig. Tilsetningen av SDS til proteinet denaturerer proteinene og dekker dem i en jevnt fordelt, netto negativ ladning. Dette tillater migrering av proteiner mot den positive elektroden under elektroforese. Med andre ord, SDS lineariserer proteinmolekylene og maskerer de forskjellige typer ladning på R-grupper. Som konklusjon er belastningen til masseforholdet i SDS-belagte proteiner det samme; Derfor vil det ikke være differensiell migrasjon basert på ansvaret for det native proteinet. En SDS-PAGE av røde blodcellemembranproteiner er vist i figur 3.
Figur 3: SDS-PAGE
I tillegg til SDS-PAGE brukes SDS som et vaskemiddel i nukleinsyreekstraksjoner for forstyrrelsen av cellemembranen og dissosiasjon av nukleinsyre: proteinkomplekser.
Konklusjon
SDS er et anionisk vaskemiddel som brukes som vaskemiddel i ulike typer bioteknologiske teknikker. Den denaturerer den tertiære strukturen av et protein for å produsere et lineært proteinmolekyl. Videre binder den til det denaturerte protein på en jevn måte, og gir en jevn ladning til masseforhold til alle typer proteiner. En netto negativ ladning gis til proteinmolekylet ved SDS ved å maskere ladningene på R-grupper av aminosyrer av proteinet. Derfor tillater SDS separering av proteiner basert på deres molekylvekt på en PAGE idet ladningen er proporsjonal med molekylvekten til de denaturerte proteiner med SDS.
Henvisning:
1. "Hvordan SDS-PAGE Works." Bitesize Bio, 16. februar 2018, tilgjengelig her.
Bilde Courtesy:
1. "SDS med strukturbeskrivelse" Av CindyLi2016 - Eget arbeid (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia
2. "Protein-SDS-interaksjon" Av Fdardel - Eget arbeid (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia
3. "RBC membranproteiner SDS-PAGE gel" Av Ernst Hempelmann - Ernst Hempelmann (Public Domain) via Commons Wikimedia
