[发明专利]用于快速高分辨率凝胶电泳的系统

说明书

背景技术

发明背景

本发明涉及用于凝胶电泳的技术和配制品。更具体地，本发明涉及用于在大体中性的pH下快速、高分辨率凝胶电泳的新系统和配制品。

相关技术的描述

凝胶电泳是用于分离生物分子的常用程序，生物分子例如脱氧核糖核酸(DNA)、核糖核酸(RNA)、多肽类和蛋白质类。在凝胶电泳时，根据施加的电场使它们通过过滤凝胶迁移的速率，将所述分子分成带。

在这种技术中使用的基本装置由封入玻璃管中或者作为厚片夹在玻璃板或塑料板之间的凝胶组成。所述凝胶具有开放的分子网络结构，限定充满盐的导电缓冲溶液的孔。通过所述凝胶的这些孔是足够大的，以允许迁移大分子通过。

将所述凝胶放在与缓冲溶液接触的室，所述缓冲溶液使所述凝胶与电源的阴极或阳极之间电接触。将含有所述大分子和示踪染料的样品放在所述凝胶之上。将电势施加到所述凝胶上，使所述样品大分子和示踪染料向所述凝胶的底部迁移。恰好在所述示踪染料到达所述凝胶的末端之前停止电泳。然后，确定分离的大分子的带的位置。通过与具有已知尺寸的示踪染料和大分子相比比较特殊带移动的距离，可以确定其它大分子的尺寸。

大分子通过所述凝胶的迁移速率取决于四个要素：所述凝胶的孔隙率；所述大分子的尺寸和形状；所述大分子的电荷密度以及施加的场强。电泳系统通常试图控制这些因素，以便从凝胶到凝胶以及从样品到样品可重复。然而，在凝胶之间保持一致性是困难的，因为这些因素中的每个对所述凝胶系统的化学中的许多变量敏感。

聚丙烯酰胺凝胶一般用于电泳。聚丙烯酰胺凝胶电泳或PAGE是流行的，因为所述凝胶是光学透明的、电中性的且可以制有一系列孔径。当与十二烷基硫酸钠(SDS)，即，作为SDS-PAGE，一起使用时，通过将十二烷基硫酸钠(SDS)加入所述系统而控制所述大分子的电荷密度。SDS分子与所述大分子结合且给予它们均匀的电荷密度，基本上使任何固有的分子电荷的作用无效。

历史上，SDS-PAGE凝胶通常在碱性pH下倾倒和运行。为了分离蛋白质使用的最常用的PAGE缓冲系统是由Ornstein和Davis(Ornstein，L.(1964)Ann.NY Acad.Sci.，121：321和Davis，B.J.(1964)Ann.NY Acad.Sci.：121：404)开发的，且由Laemmli(Laemmli，1970，Nature 227，680-686)为了与SDS一起使用而改性的。Laemmli缓冲系统由0.375M三(羟甲基)氨基甲烷(Tris)组成，将三(羟甲基)氨基甲烷(Tris)在所述分离胶中用HCl滴定到pH 8.8。所述成层胶由0.125M Tris组成，将Tris滴定到pH 6.8。阳极和阴极电泳缓冲液含有0.024M Tris、0.192M甘氨酸、0.1％SDS。可选的缓冲系统由Schaegger和von Jagow(Schaegger，H.和von Jagow，G.，Anal.Biochem.1987，166，368-379)公开。

Updyke等的美国专利No.7,422,670；6,783,651；6,143,154；6,059,948；6,096,182；6,162,338；5,922,185；和5,578,180描述了凝胶和不连续缓冲系统，其中分离在中性pH下发生，且其中所述蛋白质保持在基本上还原态。所述凝胶系统包括具有在5.5至7.5的范围内的pK的凝胶胺，且所述凝胶缓冲剂的pH在中性范围(pH 6-8)内。所述凝胶系统显示出凝胶基质和储备溶液的改善的稳定性。可以将所述凝胶在制冷下贮藏超过一年，而不实质损失性能。所述凝胶系统允许高分辨率蛋白质，其可以覆盖2至200kDa的分离范围。然而，当场强增加50％时，可以提高所述凝胶系统的拆分速度而这些凝胶配制品的分辨率恶化。

存在对电泳凝胶配制品的需要，所述电泳凝胶配制品可以在SDS-PAGE凝胶上以显著减少的运行时间使蛋白质样品运行，在用pH中性的不连续缓冲系统保持或增加蛋白质分辨率时，所述pH中性的不连续缓冲系统在保持足够的缓冲能力以使用比现在的电泳凝胶配制品多约50％的场强实现这样的结果时产生较低的电导。

发明概述