[생명과학]Protein analysis by SDS-PAGE

소개글

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.

참고 자료

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