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SDS電気泳動について教えて下さい。

2009/02/12 20:43

SDS電気泳動ってどういうものなのでしょうか？検索してみるとタンパク質の変性を加えて用いるということは分かったのですが、それ以外のことは分かりません。どなたか詳しい方教えて下さい。　

KUZUY
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生物学
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sfwaesr
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2009/02/13 01:46 回答No.2

まず、SDS電気泳動（多くの場合はSDS-PAGE, SDS-polyacrylamide gel electrophoresisと言います）をやる目的ですが、タンパク質をサイズの違いで分離する方法です。例えば、細胞の中にはかなりの種類のタンパク質があるため、何かの方法で分離して検出する必要があります。SDS-PAGEでは、この分離を「タンパク質のサイズ（タンパク質の長さ）の違い」で行います。 SDS-PAGEの原理ですが、１．タンパク質をSDSで変性させる（タンパク質の立体構造が壊れる）２．電気泳動でタンパク質をポリアクリルアミドゲルの「網目」を通過させる（大きいサイズほど流れにくく、小さいサイズのタンパク質は流れやすい）というものです。網目を通過しやすいかしにくいかでタンパク質の長さを測定します。結果として、ゲルの下の方には小さいタンパク質が、上の方には大きいタンパク質がきます。 SDSで変性させる理由ですが、タンパク質を直鎖状にすることです。タンパク質はその機能を発揮するために特有の立体構造（疎水結合やジスルフィド結合などを利用して）を形成します。タンパク質をそのまま泳動すると、ポリアクリルアミドゲルの「網目の通りやすさ」はタンパク質の長さだけに影響されず、タンパク質の形状（立体構造）にも影響を受けます。 SDS-PAGEを行う場合の多くは、タンパク質の長さだけを知りたいので、タンパク質の立体構造に影響される電気泳動は望ましくありません。そこで、SDSでタンパク質を直鎖状にして電気泳動します。では、SDSをいれるとなぜ、タンパク質が直鎖状になるか、です。SDSは親水基と疎水基の両方をもつ化合物です。そして、その親水基は負（マイナス）に荷電しています。タンパク質の立体構造はアミノ酸残基（アラニン、グリシン、リジン、トリプトファン・・・）の性質（特にアミノ酸残基がもつ電荷）の影響を大きく受けます。SDSがタンパク質に作用すると、SDSの疎水基側がタンパク質に親水基側が溶媒側に結合します。このタンパク質に結合したSDSの親水基（マイナスに荷電）がタンパク質を構成する様々なアミノ酸の特性を打ち消してしまいます。結果として、SDSが結合したタンパク質はアミノ酸残基の影響をうけられなくなり直鎖状になります。また、このようにSDSが結合したタンパク質はマイナスに荷電しますので、電気泳動をするとタンパク質（とSDSの複合体）はマイナスからプラスの方へ泳動されていきます。最後に、立体構造に大きな影響を与えるジスルフィド結合に関してです。このジスルフィド結合はSDSによって壊されません。そこで、多くのSDS-PAGEを行う場合は、SDSと共に2-mercaptoethanolやDTTといったジスルフィド結合を壊す還元剤で処理したタンパク質を電気泳動します。なお、立体構造も含めて解析したい場合は、Native PAGEと呼ばれる方法で電気泳動を行います。