阳离子聚丙烯酰胺在蛋白质中的作用

  蛋白质在阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂凝胶中电泳时，它的迁移率取决于它所带净电荷以及分子的大小和形状等因素。如果加入一种聚丙烯酰胺试剂使电荷因素消除，那电泳迁移率就取决于聚丙烯酰胺分子的大小，这样就可以用电泳技术测定蛋白质的分子量。1967年，Shapiro等发现阴离子聚丙烯酰胺去污剂十二烷基硫酸钠（SDS）具有这种作用。当向蛋白质溶液中加入足够量SDS和巯基乙醇的时候，聚丙烯酰胺可使蛋白质分子中的二硫键还原。由于十二烷基硫酸根带负电使各种蛋白质—SDS复合物都带上相同密度的负电荷，聚丙烯酰胺它的量大大超过了蛋白质分子原的电荷量， 因而掩盖了不同种蛋白质间原有的电荷差别产生，聚丙烯酰胺与蛋白质结合后，还可引起构象改变以及蛋白质—SDS复合物形成近似“雪茄烟”形的长椭圆棒，不同蛋白质的SDS复合物的短轴长度都一样，约为18A(1A=10的负十次方米），这样的蛋白质—SDS复合物，在凝胶中的迁移率，不再受蛋白质原的电荷和形状的影响，而取决于分子量的大小由于蛋白质－SDS复合物在单位长度上带有相等的电荷，所以它们以相等的迁移速度从浓缩胶进入分离胶，聚丙烯酰胺进入分离胶后，由于阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂的分子筛作用。

      阳离子聚丙烯酰胺小分子的蛋白质可以容易的通过凝胶孔径，阻力小，迁移速度快；大分子蛋白质则受到较大的阻力而被滞后，这样蛋白质在电泳过程中就会根据其各自分子量的大小而被分离。因而SDS阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂凝胶电泳可以用于测定蛋白质的分子量。当分子量在15KD到200KD之间时，蛋白质的迁移率和分子量的对数呈线性关系，符合下式：logMW=K-bX，式中：MW为分子量，X为迁移率，k、b均为常数，若将已知分子量的标准蛋白质的迁移率对分子量对数作图，聚丙烯酰胺可获得一条标准曲线，未知蛋白质在相同条件下进行电泳，阳离子聚丙烯酰胺根据它的电泳迁移率即可在标准曲线上求得分子量。