소개글
"Sds"에 대한 내용입니다.
목차
1. SDS PAGE 실험
1.1. SDS PAGE의 원리
1.2. 단백질 변성과 SDS 처리
1.3. 불연속 완충용액 시스템
1.4. 전기영동을 통한 단백질 분리
2. 실험 재료 및 방법
2.1. 실험 재료
2.2. 실험 방법
2.2.1. Separating gel 제작
2.2.2. Stacking gel 제작
2.2.3. 시료 준비 및 전기영동
3. 실험 결과
3.1. 단백질 분리 패턴
3.2. IPTG에 따른 단백질 발현량 변화
4. 실험 고찰
4.1. SDS PAGE의 원리 이해
4.2. IPTG의 영향력 분석
4.3. 실험 결과 해석 및 한계점
5. 참고 문헌
본문내용
1. SDS PAGE 실험
1.1. SDS PAGE의 원리
SDS(Sodium Dodecyl Sulfate)는 음이온성 계면활성제 중 하나이다. 단백질은 그것을 구성하는 아미노산에 의해 양이온이나 음이온과 같은 전하를 띠게 된다. 그러나 SDS를 처리하면 비가역적으로 polypeptide 사슬이 균일하게 음전하를 띠게 된다. 따라서 모든 분자를 양극으로 이동시키고 gel의 pore 사이즈에 따라 분자량의 크기에 따라 단백질을 분리할 수 있게 된다. 이는 모든 이온과 단백질이 음전하를 띠기 때문에 전하를 흘려주면 모두 (+) 쪽으로 이동하게 되기 때문이다. 제일 위쪽에는 glycine 이온이 있고 그 아래에 단백질, 그 아래에 Cl 이온이 존재하게 된다. glycine 이온 특성상 Cl 이온보다 빠르게 이동하기 때문에, 전류를 흘렸을 때 glycine 이온이 단백질을 눌러 Cl 이온과 glycine 이온 사이에 샌드위치처럼 끼게 되면서 출발선에 단백질들이 정렬하게 된다. Tris-Glycine은 pH가 8.3이고 stacking gel은 pH가 6.8이기 때문에 glycine 이온이 비교적 느리게 내려오지만, running gel 아래부터는 pH가 8.8이기 때문에 이전보다 더 빠른 속도로 단백질을 제치고 더 빨리 아래로 내려온다. 전기적 힘을 통해 단백질이 내려오지만, 추가적으로 glycine 이온이 내려가는 힘을 이용하여 더 빠르게 분리될 수 있다. Discontinuous buffer system은 이온의 농도 차를 만들어 전기영동의 1차 단계에서 모든 단백질이 하나의 샤프한 band를 만들게 해준다. []
1.2. 단백질 변성과 SDS 처리
단백질은 그것을 구성하는 아미노산에 의해 양이온이나 음이온과 같은 전하를 띄게 된다. 하지만 SDS(sodium dodecyl sulfate)를 처리하면 비가역적으로 polypeptide 사슬이 균일하게 음전하를 띠게 된다. SDS는 음이온성 계면활성제 중 하나로, 단백질과 소수성 결합을 형성한다. 평균적으로는 polypeptide 사슬 1에 대하여 1.2~2개 정도의 SDS 분자가 결합하는 것으로 알려져 있다. 이처럼 SDS가 단백질에 결합함으로써 단백질은 denature되고 선형 구조를 갖게 된다. 또한 SDS는 단백질의 고유한 전하를 차폐시켜 균일한 음전하를 띠게 한다. 따라서 모든 분자를 양극으로 이동시키고 gel의 pore 사이즈에 따라서 분자량의 크기에 따라 단백질을 분리하는 것이 가능해진다. SDS의 구조적 특성상 모든 이온과 단백질은 음전하를 띠게 되므로 전기장을 가하면 모두 (+) 쪽으로 이동하게 된다. 단백질이 가지고 있던 고유의 전하와 구조적 특성은 더 이상 영향을 미치지 않게 되는 것이다. SDS 처리를 통해 단백질이 비가역적으로 변성되고 균일한 음전하를 띠게 되면 SDS-PAGE(sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis) 실험에서 단백질 분자량에 따른 분리가 가능해진다. 추가적으로 β-mercaptoethanol을 처리하면 단백질의 이황화 결합을 끊어 3차 구조를 더욱 잘 펴서 선형 구조를 갖게 할 수 있다. 이와 같이 SDS 처리와 환원제 처리를 통해 단백질을 변성시키고 구조를 일자로 만드는 것이 SDS-PAGE 실험의 핵심 원리이다.
1.3. 불연속 완충용액 시스템
Discontinuous Buffer System은 전기영동의 1차 단계에서 모든 단백질이 하나의 샤프한 band를 만들게 해준다. 이는 큰 pore를 갖고 있는 gel matrix가 stacking gel에서 단백질 이동을 방해하지 않기 때문이다. 음전하 이온이 stack 되어 있는 단백질들을 넘어서 1차 buffer를 넘어가면, 이온 농도차가 사라지고 단백질들은 일제...
참고 자료
㈜ 다인바이오 주식회사. SDS-PAGE. SDS PAGE. 2023-12-09.
http://www.dynebio.co.kr/yc/bbs/board.php?bo_table=data1&wr_id=7&page=3
Thermofisher. GST-tagged Proteins – Production and Purification. GST tagged Protein. 2023-12-09.
https://www.thermofisher.com/kr/ko/home/life-science/protein-biology/protein-biology-learning-center/protein-biology-resource-library/pierce-protein-methods/gst-tagged-proteins-production-purification.html
Cytiva. (GST) gene fusion system. GST tagged protein. 2023-12-09.
https://cdn.cytivalifesciences.com/api/public/content/digi-11873-pdf
Jeremy M. Berg, John L. Tymoczko, Gregory J. Gatto Jr., Lubert Stryer - Biochemistry-W. H. Freeman (2015), Ch.3
Gallagher SR. One-dimensional SDS gel electrophoresis of proteins. Curr Protoc Toxicol. 2007 May;Appendix 3:Appendix 3F. doi: 10.1002/0471140856.txa03fs32. PMID: 20972967.
https://byjus.com/biology/difference-between-sds-page-and-native-page/
