In che modo SDS denatura le proteine

L'elettroforesi su gel di sodio dodecil solfato-poliacrilammide (SDS-PAGE) è una tecnica elettroforetica utilizzata in biotecnologia per separare proteine in base al loro peso molecolare. Generalmente, le proteine ​​sono molecole anfotere che possiedono sia cariche positive che negative all'interno della stessa molecola. Pertanto, una carica negativa uniforme viene data alle molecole proteiche per spostarle in un'unica direzione durante l'elettroforesi. La carica negativa è data dal dodecil solfato di sodio (SDS), un detergente anionico. Le proteine ​​native sono denaturate dalla SDS in quanto disturba le forze non covalenti delle proteine.

Aree chiave coperte

1. Cos'è l'SDS
      - Definizione, struttura
2. In che modo SDS denatura le proteine
     - Interazione tra proteine ​​e SDS
3. Qual è il ruolo di SDS
     - SDS in PAGINA

Termini chiave: rapporto carica / massa, peso molecolare, carica negativa netta, proteine, sodio dodecil solfato (SDS), SDS-PAGE

Cos'è l'SDS

SDS (Sodium Dodecyl Sulfate) si riferisce a un detergente anionico, costituito da un gruppo di testa idrofilo e una coda idrofobica. Quindi, quando disciolti, le sue molecole formano una carica negativa netta all'interno di un ampio intervallo di pH. La struttura di SDS è mostrata in Figura 1.

Figura 1: SDS

In che modo SDS denatura le proteine

Poiché la SDS è un detergente, la struttura terziaria delle proteine ​​viene interrotta dalla SDS, portando la proteina piegata verso il basso in una molecola lineare. Inoltre, la SDS si lega alla proteina lineare in modo uniforme. Circa 1,4 g di SDS si lega a 1 g di proteine. Quindi, la SDS ricopre uniformemente la proteina in una carica negativa netta. Questa carica negativa maschera le cariche intrinseche su vari tipi di gruppi R degli aminoacidi della proteina. Inoltre, la carica della proteina diventa proporzionale al peso molecolare. La molecola proteica linearizzata mediante SDS ha una larghezza di 18 Angstrom e la lunghezza della proteina è proporzionale al peso molecolare. L'interazione tra una proteina e SDS è mostrata in figura 2.

Figura 2: SDS e interazione proteica

Qual è il ruolo di SDS

I gruppi R di aminoacidi in una particolare proteina possono sopportare cariche sia positive che negative, rendendo la proteina an amphoteric molecola. Pertanto, nello stato nativo, diverse proteine ​​con lo stesso peso molecolare migrano a diverse velocità sul gel. Questo rende difficile la separazione delle proteine ​​nel gel di poliacrilammide. L'aggiunta di SDS alla proteina denatura le proteine ​​e le copre in una carica netta uniformemente distribuita. Ciò consente la migrazione delle proteine ​​verso l'elettrodo positivo durante l'elettroforesi. In altre parole, la SDS linearizza le molecole proteiche e maschera i vari tipi di cariche sui gruppi R. In conclusione, il rapporto carica-massa nelle proteine ​​rivestite con SDS è lo stesso; quindi, non ci sarà alcuna migrazione differenziale basata sulla carica della proteina nativa. Viene mostrata una SDS-PAGE delle proteine ​​della membrana dei globuli rossi figura 3.

Figura 3: SDS-PAGE

Oltre a SDS-PAGE, la SDS è utilizzata come detergente nelle estrazioni di acidi nucleici per la distruzione della membrana cellulare e la dissociazione dell'acido nucleico: complessi proteici.

Conclusione

SDS è un detergente anionico utilizzato come detergente in vari tipi di tecniche biotecnologiche. Danneggia la struttura terziaria di una proteina per produrre una molecola proteica lineare. Inoltre, si lega alla proteina denaturata in modo uniforme, fornendo una carica uniforme al rapporto di massa con tutti i tipi di proteine. Una carica netta negativa è data alla molecola proteica mediante SDS mascherando le cariche su gruppi R di aminoacidi della proteina. Quindi, la SDS consente la separazione delle proteine ​​in base al loro peso molecolare su una PAGINA poiché la carica è proporzionale al peso molecolare delle proteine ​​denaturate mediante SDS.

Riferimento:

1. "Come funziona SDS-PAGE." Bitesize Bio, 16 febbraio 2018, disponibile qui.

Cortesia dell'immagine:

1. "SDS con descrizione della struttura" di CindyLi2016 - Opera propria (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia
2. "Interazione Protein-SDS" di Fdardel - Opera propria (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia
3. "RBC Membrane Proteins SDS-PAGE gel" Di Ernst Hempelmann - Ernst Hempelmann (Dominio Pubblico) via Commons Wikimedia