SDS-PAGE

소개

9/10 점 받은 생화학실험 보고서입니다.
깎인 이유와 교수님 피드백이 빨간 글씨로 들어있습니다.

목차

1. Summary
2. Introduction
3. Material and Methods
4. Result and Discussion
5. Reference

본문내용

1) SDS PAGE

SDS PAGE의 정식 명칭은 Sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis이며 주로 내분비학, 유전학, 생화학, 분자생물학 등 단백질을 연구하는 학문에 많이 사용된다. 단백질을 분리해내는 기술로, 전기영동 이동성을 이용한 기술이다. 여기서 전기영동 이동성이란 polypeptides sequence의 길이, 분자량, 3차원 접힘 구조 등과 같은 다른 요인들에 의해 나타나는 특성이다.

핵산을 전기 영동할 때는 보통 agarose gel을 이용하지만 단백질 전기영동을 할 때에는 polyacrylamide를 matrix로 이용한다. acrylamide를 촉매 반응을 통해 polyacrylamide로 만든다. 이때, 촉매로는 ammonium persulfate와 TEMED 효소를 사용한다.
N,N’-methylenebisacrylamide, acrylamide monomer와 촉매가 만나 그물 형태를 만들게 되는데 이를 polyacrylamide라고 한다. 이는 효소를 이용한 반응이었기 때문에 agarose gel을 사용할 때와는 다르게 비가역적이다.

SDS는 음이온성 계면활성제 중 하나이다. SDS는 단백질과 소수성 결합을 형성한다. 평균적으로는 polypeptide 사슬 1에 대하여 1.2~ 2개 정도의 SDS 분자가 결합하는 것으로 알려져 있다. 단백질은 그것을 구성하는 아미노산에 의해 양이온이나 음이온과 같은 전하를 띄게 된다. 하지만 SDS를 처리하면 비가역적으로 polypeptide 사슬이 균일하게 음전하를 띄게 된다. 따라서 모든 분자를 양극으로 이동시키고 gel의 pore 사이즈에 따라서 분자량의 크기에 따라 단백질을 분리하는 게 가능해졌다. 이 때문에 SDS는 native protein을 individual polypeptides로 denature 하는 데에 가장 자주 사용되는 agent이다.

SDS로 인해 단백질은 denature 되는데, 추가적으로 β-mercaptoethanol을 통해 단백질의 folding 구조를 깨서 일자로 만들어준다. 만약 SDS를 사용하지 않는다면, 분자량이 비슷한 다른 단백질들이 protein folding의 차이로 인해서 다르게 이동하는데, folding 방식의 차이에 따라 어떤 단백질들은 gel에서 다른 단백질보다 더 빠르게 이동할 수 있다. SDS를 첨가함으로 이러한 문제점들을 해결하고 선형으로 단백질을 만들어 분자량의 크기에 따라 분리할 수 있게 된다. Size에 따라서 각 단백질은 다르게 gel을 통과하며 작은 단백질은 쉽게 gel의 pore를 통과하고 더 멀리 이동하게 된다. 따라서 정해진 얼마의 시간이 지나면 size 별로 이동성이 다르게 분리되어 있다. 큰 단백질은 시작점에 가까운데 반해 작은 단백질은 더 많이 이동하게 된다.

참고자료

· ㈜ 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