十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳 (SDS-PAGE) 是一种用于生物技术的电泳技术，可根据蛋白质的分子量分离蛋白质。通常，蛋白质是两性分子，在同一分子内同时具有正电荷和负电荷。因此，蛋白质分子被赋予均匀的负电荷，以便在电泳过程中沿单一方向移动它们。负电荷由十二烷基硫酸钠 (SDS)（一种阴离子去污剂）提供。天然蛋白质被 SDS 变性，因为它会干扰蛋白质的非共价力。

涵盖的关键领域

一、什么是SDS – 定义、结构 2. SDS 如何使蛋白质变性 – 蛋白质和 SDS 之间的相互作用 3. SDS 的作用是什么 – 页面中的 SDS

关键术语：电荷/质量比、分子量、净负电荷、蛋白质、十二烷基硫酸钠 (SDS)、SDS-PAGE

什么是SDS

SDS（​​Sodium Dodecyl Sulfate）是指阴离子去污剂，由亲水头基和疏水尾基组成。因此，当溶解时，其分子在很宽的 pH 范围内形成净负电荷。 SDS的结构如图1所示。

图 1：安全数据表

SDS 如何使蛋白质变性

由于 SDS 是一种去污剂，蛋白质的三级结构被 SDS 破坏，使折叠的蛋白质变成线性分子。此外，SDS 以统一的方式与线性蛋白结合。大约 1.4 g SDS 与 1 g 蛋白质结合。因此，SDS 以净负电荷均匀地包覆蛋白质。这种负电荷掩盖了蛋白质氨基酸的各种类型的 R 基团上的固有电荷。此外，蛋白质的电荷与分子量成正比。 SDS 线性化的蛋白质分子宽 18 埃，蛋白质的长度与分子量成正比。蛋白质和SDS之间的相互作用如图2所示。

图 2：SDS 和蛋白质相互作用

SDS的作用是什么

特定蛋白质中氨基酸的 R 基团可能带有正电荷或负电荷，使蛋白质成为两性分子。因此，在天然状态下，具有相同分子量的不同蛋白质在凝胶上以不同的速度迁移。这使得聚丙烯酰胺凝胶中的蛋白质分离变得困难。向蛋白质中添加 SDS 会使蛋白质变性，并以均匀分布的净负电荷覆盖它们。这允许蛋白质在电泳过程中向正极迁移。换句话说，SDS 使蛋白质分子线性化并掩盖了 R 基团上的各种类型的电荷。总之，SDS 包被蛋白质的荷质比是相同的；因此，不会有基于天然蛋白质电荷的差异迁移。红细胞膜蛋白的 SDS-PAGE 如图 3 所示。

图 3：SDS-PAGE

除了 SDS-PAGE 外，SDS 还用作核酸提取中的去污剂，用于破坏细胞膜和解离核酸：蛋白质复合物。

结论

SDS 是一种阴离子去污剂，用作各种生物技术技术中的去污剂。它使蛋白质的三级结构变性以产生线性蛋白质分子。此外，它以统一的方式与变性蛋白质结合，为所有类型的蛋白质提供统一的荷质比。通过掩盖蛋白质氨基酸 R 基团上的电荷，SDS 将净负电荷赋予蛋白质分子。因此，SDS 允许根据蛋白质在 PAGE 上的分子量进行分离，因为电荷与 SDS 变性蛋白质的分子量成正比。

参考：

1. “SDS-PAGE 的工作原理”。 Bitesize Bio，2018 年 2 月 16 日，可在此处获得。

图片提供：

1. CindyLi2016 的“具有结构描述的 SDS” – 通过 Commons Wikimedia 自己的作品 (CC BY-SA 4.0) 2. Fdardel 的“Protein-SDS 交互” – 通过 Commons Wikimedia 自己的作品 (CC BY-SA 4.0) 3. “RBC膜蛋白 SDS-PAGE 凝胶”，作者 Ernst Hempelmann – Ernst Hempelmann（公共领域），来自 Commons Wikimedia