2) полиакриламидный гель (+)
3) силикагель
4) гель из крахмала в пластинах
Диск-электрофорез выполняют в полиакриламидном геле (ПААГ), который служит одновременно поддерживающей средой и молекулярным ситом. Гель получают полимеризацией акриламида с бисакриламидом; размер его пор можно регулировать составом реакционной смеси. Благодаря этому белковые молекулы разделяются не только по величине электрического заряда, но и по размерам, форме и степени взаимодействия с матрицей.
Название метода связано с использованием прерывистой, или дискретной, буферной системы и нескольких участков геля. В концентрирующем геле белковые компоненты собираются в узкую исходную зону, после чего переходят в разделяющий гель и формируют отдельные полосы — диски . В классическом варианте применяют различия в pH и концентрации ионов между концентрирующим и разделяющим гелями; ведущим ионом обычно служит хлорид, а отстающим — глицин. Такой принцип повышает разрешающую способность метода.
Полиакриламидный гель используют как при нативном электрофорезе, когда сохраняются структура и активность белков, так и при SDS-PAGE, где додецилсульфат натрия денатурирует белки и придаёт им близкое соотношение заряда к массе. В последнем случае разделение преимущественно отражает молекулярную массу. Агаровые и крахмальные среды применяются в других вариантах электрофореза, но не являются стандартным носителем для классического диск-электрофореза.
| Метод или среда | Основной носитель | Ведущий принцип разделения | Типичный результат |
|---|---|---|---|
| Диск-электрофорез | Полиакриламидный гель в трубке или кассете | Концентрирование образца в узкую зону и последующее разделение в прерывистой буферной системе | Разделение белков на отдельные дискретные полосы |
| Нативный PAGE | Полиакриламидный гель | Совместное влияние заряда, размера и пространственной формы белка | Сохраняются нативная конформация и иногда ферментативная активность |
| SDS-PAGE | Полиакриламидный гель | Молекулярное сито после денатурации; разделение преимущественно по молекулярной массе | Оценка относительной молекулярной массы белка по положению полосы |
| Электрофорез в агарозном геле | Агарозный гель | Разделение крупных молекул, прежде всего нуклеиновых кислот, по размеру и заряду | Фракционирование ДНК и РНК; для белкового диск-электрофореза не является типичным |
| Электрофорез в крахмальном геле | Гель крахмала | Историческое разделение белков и изоферментов в пористой матрице | Используется ограниченно, преимущественно в классических методиках |
| Силикагель | Пористый диоксид кремния | Адсорбция и поверхностное взаимодействие, характерные для хроматографических методов | Не относится к стандартным носителям диск-электрофореза |
Таким образом, ключевым диагностическим признаком метода является сочетание полиакриламидной матрицы с прерывистой буферной системой. Концентрирующий участок повышает четкость разделения, а разделяющий участок обеспечивает фракционирование белков по электрофоретической подвижности. Выбор между нативным PAGE и SDS-PAGE определяется необходимостью сохранить биологические свойства белка или оценить его молекулярную массу. Поэтому полиакриламидный гель является правильным носителем для диск-электрофореза.