Meccanismo di polimerizzazione in Gel di SDS

Meccanismo di polimerizzazione in Gel di SDS

SDS-PAGE è una procedura che gli scienziati usano per separare le proteine basati su come migrano attraverso un gel. I gel sono costituiti da un polimero chiamato poliacrilammide. Quando si effettua un gel di poliacrilammide, si avvia con una miscela di sostanze chimiche: acrilamide, bisacrylamide, SDS e una sostanza chimica di buffer per stabilizzare il pH. Aggiunta di un composto di persolfato e un altro chimico chiamato TEMED causerà l'acrilamide formare lunghe catene o polimerizzare.

Iniziazione

Lo ione persolfato di ammonio persolfato è l'equivalente di ioni solfato due legati da un legame debole ossigeno-ossigeno. Questo legame può fendere o spezzare in due, producendo radicali solfato---molecole altamente reattive con un elettrone spaiato. Il solfato radicale può reagire con l'acqua per generare un radicale idrossile, o può reagire con il monomero di acrilammide per avviare la reazione di polimerizzazione. TEMED agisce come un catalizzatore che accelera il tasso a cui gli ioni persolfato formano radicali.

Reazione a catena

Una volta che ha formato un idrossile o solfato radicale, attacca un monomero di acrilammide, prendendo uno degli elettroni nel legame doppio. L'acrilammide monomero è ora un radicale con un elettrone spaiato, così si va su per attaccare un altro acrilammide monomero in modo simile. Questa serie di eventi crea una catena di rapida crescita di acrilamide monomeri legati da legami singoli. La reazione a catena termina solo quando due radicali reagiscono con a vicenda.

Cross-linking

Se acrilamide era presenti sul proprio, esso non forma il gel spesso che necessario per SDS-PAGE. I polimeri devono essere reticolati per formare un gel con le giuste proprietà, e cioè che entra in gioco la bisacrylamide. I legami doppi in bisacrylamide servono anche come una destinazione per i radicali nella reazione, e perché ha due siti dove può essere attaccato dai radicali, in ultima analisi è incorporato in due dei polimeri crescenti. Di conseguenza, i polimeri finiscono con legami crociati tra loro in modo casuale siti lungo la lunghezza di ogni catena.

Considerazioni

La reazione di polimerizzazione è molto rapida, quindi una volta che hai aggiunto il TEMED e il persolfato, essa avrà luogo molto rapidamente. La purezza del tuo reagenti è importante perché contaminanti possono influire sui risultati. Acido acrilico, ad esempio, può essere aggiunta al polimero e crea siti di scambio ionico che potrebbero causare variazioni del pH locale nel vostro gel. Il gel risultante potrebbe ancora contenere alcuni acrilammide monomero, e l'acrilammide è una neurotossina, così sempre prendere opportune precauzioni quando si lavora con i gel di SDS.