[생명과학]Protein analysis by SDS-PAGE

소개

SDS-PAGE를 통한 단백질 분리 정제 후의 report입니다.

PAGE의 기본 원리, SDS를 붙인 변형된 PAGE의 원리 등이 설명되어 있고
결과분석과 디스커션도 첨부되어 있습니다.

목차

1. 실험주제
2. 실험목표
3. 실험 도구 및 방법
4. 실험 이론 및 원리
5. 실험 결과
6. 토의
7. 참고문헌

본문내용

1. 실험주제
Protein analysis by SDS-PAGE

2. 실험목표
단백질 분석에 강력한 수단이 되는 SDS-PAGE를 실시하기 위해 필요한 SDS-PAG(Sodium Dodecyl Sulfate-PolyAcryamide Gel)을 제조하고, SDS-PAGE를 실시하여 protein을 분석한다.

3. 실험 도구 및 방법
hand-out 참조

4. 실험 이론 및 원리
PolyAcryamide Gel Electrophoresis(PAGE)는 분자의 전하와 크기에 의하여 분자들을 분리하는 방법이다. 이 분석 방법에서 protein은 PolyAcryamide Gel에서 전기장의 방향에 따라 이동한다. 염기성 pH에서 electrophoresis를 수행하는데, 이 실험 조건 하에서 모든 protein은 음전하로 충전되어 양극쪽으로 이동한다. 그렇지만 gel은 그물 같은 모양을 가진 체의 역할을 하기 때문에 큰 분자들은 저항을 많이 받으므로 작은 분자들이 빨리 이동하게 된다. 따라서 분자들은 전하와 크기에 의하여 분리된다.
이번 실험에서는 일반적인 PAGE에서 조금 변형한 SDS-PAGE를 하여 protein의 분자량까지 예측할 수 있다. electrophoresis을 하기 전에 protein을 SDS(sodium dodecyl sulfate)로 처리하는데 이것은 (-)charge를 지닌 계면활성체로서 protein의 분자량에 비례하여 protein과 결합한다. 또 SDS는 protein의 native conformation을 깨뜨려 protein을 linear으로 만든다. 그러면 각각의 protein은 비슷한 형태를 가지며 또한 전하 대 분자량의 비율이 비슷하게 되기 때문에, electrophoresis에 의한 protein 분리는 전적으로 분자의 크기에 따라 이루어진다. 분자량을 알고 있는 몇 가지 proteins를 분자량을 모르는 미지의 protein 즉 우리의 실험에서는 AP(Alkaline Phosphatase)와 함께 electrophoresis하면 AP의 분자량을 대략 가늠할 수 있다.
electrophoresis가 끝난 후에 gel을 staining하면 protein이 어디에 있는지 찾아낼 수 있다. 아주 정제가 잘 된 protein의 경우에는 gel상에 한 개의 band만 있거나 또는 선명한 band 하나와 어렴풋하게 보이는 여러 개의 불순물 band가 있다.
이 실험에서는 coomassie brilliant blue로 염색을 하였는데 coomassie brilliant blue은 일차적으로 basic amino acid (arginine etc.)에 결합하고, 이외에 aromatic amino acid와도 binding하는 것으로 알려져 있다. 따라서 비특이적으로 protein과 결합을 해 Electrophoresis된 gel을 staining후 destaining과정에서 protein을 제외한 나머지 부분은 destaining되고 protein은 blue로 남게 되는 것이다.

참고자료

· Rodney Boyer(2007), Concepts in Biochemistry(3rd Ed.), Wiley
· David L. Nelson외(2005), Lehninger Principles Of Biochemistry(4th Ed.), Freeman