非变性PAGE凝胶

使用非变性蛋白预制胶根据蛋白质天然结构的净电荷、大小和形状分离蛋白质。Invitrogen 提供三种不同凝胶体系,实现对天然蛋白质的高灵敏度、高分辨率分析。

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非变性PAGE 蛋白质分离

三种不同的凝胶体系可用于非变性凝胶电泳分离 (Tris-甘氨酸, Tris-乙酸 和 NativePAGE Bis-Tris)。没有一种通用的凝胶体系可以完美适用于所有天然蛋白质的电泳分离。蛋白质稳定性、分辨率和等电点是选择缓冲体系时的重要考虑因素。

凝胶体系NativePAGE Bis-TrisNovex Tris-甘氨酸NuPAGE Tris-乙酸
运行 pH 范围~7.58.3-9.57.2-8.5
特点使用 G-250 染料,基于分子量而非等电点(pI)来分离凝胶中所有的蛋白质传统 Laemmle 体系对高分子量蛋白质的分辨率更高
何时使用研究膜蛋白或疏水蛋白,或需要根据分子量来分离时
  • 需要保持蛋白质的天然净电荷
  • 研究中等或较低分子量的蛋白质 (20- 500kDa)
  • 需要保持蛋白质的天然净电荷
  • 研究更高分子量的蛋白质 (>150 kDa)

在天然凝胶电泳中,蛋白质根据净电荷、大小及其天然结构的形状得到分离。因为大多数蛋白质在碱性电泳缓冲液中携带净负电荷,所以会发生电泳迁移。负电荷密度越高(单位分子质量携带更多电荷),蛋白质迁移速度越快。同时,凝胶基质的摩擦力引起分子筛效应,根据蛋白质的大小和三维形状调整其移动。小分子蛋白质仅遇到小摩擦力,而更大的蛋白质遇到更大的摩擦力。因此,天然凝胶电泳基于蛋白质的电荷、质量和结构分离蛋白质。

由于在天然凝胶电泳中未使用变性剂,多亚基蛋白质内的亚基相互作用一般都会保留,并且可以获得关于四级结构的信息。另外,一些蛋白质在通过天然 PAGE 分离后仍保留其酶活性(功能)。因此,此技术可用于分离纯化的活性蛋白。

NativePAGE Bis-Tris 预制胶工作原理

在常规 SDS-PAGE 中,使用 SDS 作为电荷调节剂。SDS 可以附着在蛋白质上并使其变性,让蛋白质带有负电荷;这样可以让蛋白质向正极迁移。SDS 存在于上样缓冲和电泳缓冲液中。NativePAGE Bis-Tris 预制胶则使用考马斯亮蓝 G-250 附着在蛋白质上,使其带有负电荷,同时保持蛋白质的天然状态,不会使其变性。G-250 存在于阴极缓冲液中,为凝胶提供持续的 G-250 供给,在凝胶上样前,G250也会添加于含有非离子型表面活性剂的蛋白样本中。凝胶中不含任何 G-250。该系统是由 Schägger 和 von Jagow 在蓝色非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳(BN PAGE)技术的基础上开发而成,具有近中性的操作 pH 和去垢剂兼容性,突破了传统非变性凝胶电泳的限制。

PVDF 是推荐的印迹膜,可用于与 NativePAGE 预制胶一起进行蛋白印迹。硝酸纤维素膜不适用于 NativePAGE 预制胶的转印,因为硝酸纤维素膜与考马斯 G-250 染料结合得非常紧密,并且与用于脱色和固定蛋白质的含酒精溶液不兼容。

G-250 与蛋白质的结合具有以下优势,可实现高分辨率的天然凝胶电泳(Schägger,2001年):

  • 具有碱性等电点(pI)的蛋白质通常带净正电荷,G-250 将蛋白质转换为带净负电荷,从而使蛋白质沿一个方向向阳极迁移。
  • 膜蛋白和疏水区域显著暴露于表面的蛋白不易发生聚集,这是因为 G-250 会非特异性地结合到疏水位点上,从而将它们转变为带负电荷的位点。

适用于非变性凝胶电泳的预制胶和推荐缓冲液

使用 NativePAGE Bis-Tris 预制胶的非变性凝胶电泳

推荐的上样缓冲液NativePAGE 上样缓冲液, NativePAGE 5% G-250 样品添加剂
推荐的电泳缓冲液NativePAGE 电泳缓冲液, NativePAGE 阴极缓冲液添加剂
推荐的转印缓冲液NuPAGE 转印缓冲液
推荐的转印膜PVDF(请勿使用硝酸纤维素膜,因为它会紧密结合 G-250 染料)
可选的聚丙烯酰胺浓度3–12%, 4–16%
可选凝胶规格小型胶: 8 cm x 8 cm (1.0 mm 厚)
与小型胶配套的电泳槽(设备)Mini Gel Tank小型电泳槽XCell SureLock 小型电泳槽
上样孔类型小型胶: 1D
有效期多达 6 个月
储存条件室温

使用 Tris-甘氨酸预制胶的非变性凝胶电泳

推荐的上样缓冲液Tris-甘氨酸非变性上样缓冲液
推荐的电泳缓冲液Tris-甘氨酸非变性电泳缓冲液
推荐的转印缓冲液Tris-甘氨酸转印缓冲液
可选的聚丙烯酰胺浓度6%, 8%, 10%, 12%, 14%, 16%, 4–12%, 4–20%, 8–16%, 10–20%
可选凝胶规格小型胶: 8 cm x 8 cm (1.0 mm 厚)
中型胶: 8 cm x 13 cm (1.0 mm 厚)
与小型胶配套的电泳槽(设备)Mini Gel Tank 小型电泳槽XCell SureLock 小型电泳槽
与中型胶配套的电泳槽(设备)XCell4 SureLock 中型电泳槽 或 Bio-Rad Criterion 电泳槽(需搭配转接头)
上样孔类型小型胶:1D, 楔形上样孔(每孔上样量多达 60 µL)
中型胶: 1D
有效期长达 12 个月
储存条件2 至 8 摄氏度

使用 Tris-乙酸预制胶的非变性凝胶电泳

推荐的上样缓冲液Tris-甘氨酸非变性上样缓冲液
推荐的电泳缓冲液Tris-甘氨酸非变性电泳缓冲液
推荐的转印缓冲液NuPAGE 转印缓冲液
可选的聚丙烯酰胺浓度7%*, 3–8%
可选凝胶规格小型胶:8 cm x 8 cm (1 或 1.5 mm 厚)
中型胶: 8 cm x 13 cm(1.0 mm 厚)
与小型胶配套的电泳槽(设备)Mini Gel Tank小型电泳槽XCell SureLock 小型电泳槽
与中型胶配套的电泳槽(设备)XCell4 SureLock 中型电泳槽 或 Bio-Rad Criterion 电泳槽(需搭配转接头)
上样孔类型小型胶: 1D
中型胶:1D
有效期长达 8 个月
储存条件室温

*7% 聚丙烯酰胺浓度的凝胶只提供小型胶规格

Novex Tris-甘氨酸预制胶

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NuPAGE Tris-乙酸预制胶

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非变性条件下 NativeMark 未染色蛋白质分子量标准 的迁移

非变性PAGE 蛋白质分离

三种不同的凝胶体系可用于非变性凝胶电泳分离 (Tris-甘氨酸, Tris-乙酸 和 NativePAGE Bis-Tris)。没有一种通用的凝胶体系可以完美适用于所有天然蛋白质的电泳分离。蛋白质稳定性、分辨率和等电点是选择缓冲体系时的重要考虑因素。

凝胶体系NativePAGE Bis-TrisNovex Tris-甘氨酸NuPAGE Tris-乙酸
运行 pH 范围~7.58.3-9.57.2-8.5
特点使用 G-250 染料,基于分子量而非等电点(pI)来分离凝胶中所有的蛋白质传统 Laemmle 体系对高分子量蛋白质的分辨率更高
何时使用研究膜蛋白或疏水蛋白,或需要根据分子量来分离时
  • 需要保持蛋白质的天然净电荷
  • 研究中等或较低分子量的蛋白质 (20- 500kDa)
  • 需要保持蛋白质的天然净电荷
  • 研究更高分子量的蛋白质 (>150 kDa)

在天然凝胶电泳中,蛋白质根据净电荷、大小及其天然结构的形状得到分离。因为大多数蛋白质在碱性电泳缓冲液中携带净负电荷,所以会发生电泳迁移。负电荷密度越高(单位分子质量携带更多电荷),蛋白质迁移速度越快。同时,凝胶基质的摩擦力引起分子筛效应,根据蛋白质的大小和三维形状调整其移动。小分子蛋白质仅遇到小摩擦力,而更大的蛋白质遇到更大的摩擦力。因此,天然凝胶电泳基于蛋白质的电荷、质量和结构分离蛋白质。

由于在天然凝胶电泳中未使用变性剂,多亚基蛋白质内的亚基相互作用一般都会保留,并且可以获得关于四级结构的信息。另外,一些蛋白质在通过天然 PAGE 分离后仍保留其酶活性(功能)。因此,此技术可用于分离纯化的活性蛋白。

NativePAGE Bis-Tris 预制胶工作原理

在常规 SDS-PAGE 中,使用 SDS 作为电荷调节剂。SDS 可以附着在蛋白质上并使其变性,让蛋白质带有负电荷;这样可以让蛋白质向正极迁移。SDS 存在于上样缓冲和电泳缓冲液中。NativePAGE Bis-Tris 预制胶则使用考马斯亮蓝 G-250 附着在蛋白质上,使其带有负电荷,同时保持蛋白质的天然状态,不会使其变性。G-250 存在于阴极缓冲液中,为凝胶提供持续的 G-250 供给,在凝胶上样前,G250也会添加于含有非离子型表面活性剂的蛋白样本中。凝胶中不含任何 G-250。该系统是由 Schägger 和 von Jagow 在蓝色非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳(BN PAGE)技术的基础上开发而成,具有近中性的操作 pH 和去垢剂兼容性,突破了传统非变性凝胶电泳的限制。

PVDF 是推荐的印迹膜,可用于与 NativePAGE 预制胶一起进行蛋白印迹。硝酸纤维素膜不适用于 NativePAGE 预制胶的转印,因为硝酸纤维素膜与考马斯 G-250 染料结合得非常紧密,并且与用于脱色和固定蛋白质的含酒精溶液不兼容。

G-250 与蛋白质的结合具有以下优势,可实现高分辨率的天然凝胶电泳(Schägger,2001年):

  • 具有碱性等电点(pI)的蛋白质通常带净正电荷,G-250 将蛋白质转换为带净负电荷,从而使蛋白质沿一个方向向阳极迁移。
  • 膜蛋白和疏水区域显著暴露于表面的蛋白不易发生聚集,这是因为 G-250 会非特异性地结合到疏水位点上,从而将它们转变为带负电荷的位点。

适用于非变性凝胶电泳的预制胶和推荐缓冲液

使用 NativePAGE Bis-Tris 预制胶的非变性凝胶电泳

推荐的上样缓冲液NativePAGE 上样缓冲液, NativePAGE 5% G-250 样品添加剂
推荐的电泳缓冲液NativePAGE 电泳缓冲液, NativePAGE 阴极缓冲液添加剂
推荐的转印缓冲液NuPAGE 转印缓冲液
推荐的转印膜PVDF(请勿使用硝酸纤维素膜,因为它会紧密结合 G-250 染料)
可选的聚丙烯酰胺浓度3–12%, 4–16%
可选凝胶规格小型胶: 8 cm x 8 cm (1.0 mm 厚)
与小型胶配套的电泳槽(设备)Mini Gel Tank小型电泳槽XCell SureLock 小型电泳槽
上样孔类型小型胶: 1D
有效期多达 6 个月
储存条件室温

使用 Tris-甘氨酸预制胶的非变性凝胶电泳

推荐的上样缓冲液Tris-甘氨酸非变性上样缓冲液
推荐的电泳缓冲液Tris-甘氨酸非变性电泳缓冲液
推荐的转印缓冲液Tris-甘氨酸转印缓冲液
可选的聚丙烯酰胺浓度6%, 8%, 10%, 12%, 14%, 16%, 4–12%, 4–20%, 8–16%, 10–20%
可选凝胶规格小型胶: 8 cm x 8 cm (1.0 mm 厚)
中型胶: 8 cm x 13 cm (1.0 mm 厚)
与小型胶配套的电泳槽(设备)Mini Gel Tank 小型电泳槽XCell SureLock 小型电泳槽
与中型胶配套的电泳槽(设备)XCell4 SureLock 中型电泳槽 或 Bio-Rad Criterion 电泳槽(需搭配转接头)
上样孔类型小型胶:1D, 楔形上样孔(每孔上样量多达 60 µL)
中型胶: 1D
有效期长达 12 个月
储存条件2 至 8 摄氏度

使用 Tris-乙酸预制胶的非变性凝胶电泳

推荐的上样缓冲液Tris-甘氨酸非变性上样缓冲液
推荐的电泳缓冲液Tris-甘氨酸非变性电泳缓冲液
推荐的转印缓冲液NuPAGE 转印缓冲液
可选的聚丙烯酰胺浓度7%*, 3–8%
可选凝胶规格小型胶:8 cm x 8 cm (1 或 1.5 mm 厚)
中型胶: 8 cm x 13 cm(1.0 mm 厚)
与小型胶配套的电泳槽(设备)Mini Gel Tank小型电泳槽XCell SureLock 小型电泳槽
与中型胶配套的电泳槽(设备)XCell4 SureLock 中型电泳槽 或 Bio-Rad Criterion 电泳槽(需搭配转接头)
上样孔类型小型胶: 1D
中型胶:1D
有效期长达 8 个月
储存条件室温

*7% 聚丙烯酰胺浓度的凝胶只提供小型胶规格

Novex Tris-甘氨酸预制胶

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NuPAGE Tris-乙酸预制胶

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非变性条件下 NativeMark 未染色蛋白质分子量标准 的迁移

资源

仅供科研使用,不可用于诊断目的。