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SDS-ポリアクリルアミドゲル電気泳動の原理

SDS(Sodium dodecyl sulfate)-ポリアクリルアミドゲル電気泳動(SDS-PAGE)は、目的タンパク質の高次構造を変性して分子量の違いにより分離する手法です。ポリアクリルアミドゲルは、ゲル中の細孔径が密なため100~200 KDa以下のタンパク質やポリペプチドを分離するのに適しています。操作が簡便で再現性が高いので、タンパク質の電気泳動では最もよく用いられている手法です。
通常は、泳動サンプルの調製時にβ-メルカプトエタノールやDTT(Dithiothreitol)などの還元剤を添加してタンパク質のS-S結合(ジスルフィド結合)を切断します。
SDSは、水溶性タンパク質1 g当たり約1.4 g結合して
SDS-タンパク質複合体を形成します。
SDSの結合量によって分子の電荷がほぼ決まるため、電気泳動によりポリペプチド分子を分子量に従って分離することができます(図1)。SDSは強力な陰イオン界面活性剤なので、膜タンパク質などの不溶性タンパク質の可溶化にも適しています。
目的タンパク質の分子量測定や純度の確認、ウェスタンブロッティング、二次元電気泳動法の二次元目泳動などに用いられます。

 

→ 良好な結果を得るためのKey Point

 

実験例

迅速な精製タンパク質の純度チェック

泳動距離が短いミニゲルでのSDS-PAGEは、短時間で泳動結果が得られるため、タンパク質発現の確認やタンパク質精製の評価を行なう場合に最適です。図2, 3は、クロマトグラフィーで精製したタンパク質の純度をSDS-PAGEで検討した結果を示しています。

図2 大腸菌にGFP(Green Fluorescent Protein)を発現させました。精製した組み換えGFPをmini VEを用いてSDS-PAGEで確認しました。染色はCBB(Coomassie Brilliant Blue)を用いました。レーン1~4:大腸菌抽出サンプル、レーン5~8:精製GFPで、それぞれ等倍希釈してアプライしました。 図3 精製MutSタンパク質の純度確認
各精製ステップのサンプルをPhastGel 12.5 %により泳動し、CBB染色により純度を確認しました。

レーンM:LMW分子量マーカー
レーン1:菌体抽出液
レーン2:HiPrep Q XLカラム素通り画分
レーン3:HiPrep Q XLカラム溶出画分
レーン4:Heparinカラム溶出画分
レーン5:HiTrap Qカラム溶出画分
レーン6:Superdex 200 pgカラム溶出画分

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