合理选择凝胶浓度:依据目标蛋白质分子量精准匹配凝胶浓度是关键。当分析小于 20kDa 的小分子蛋白质时,12% - 15% 的高浓度凝胶能提供更细密的分子筛效应,限制小分子蛋白质的迁移,实现精细分离;而对于大于 100kDa 的大分子蛋白质,7% - 10% 的低浓度凝胶更合适,较大的孔径可确保大分子顺利通过凝胶。若样品蛋白质分子量范围跨度大,梯度凝胶(如 4% - 20%)能实现从低浓度到高浓度的过渡,使不同大小蛋白质在凝胶的不同区域得到最佳分离 。
严格把控凝胶聚合:聚合过程中,温度、催化剂用量都会影响凝胶质量。将聚合温度严格控制在 20 - 25℃,能保证凝胶孔径均匀;精确添加过硫酸铵(APS)和四甲基乙二胺(TEMED),APS 作为引发剂,TEMED 加速聚合反应,二者比例失调会导致凝胶聚合异常。同时,新鲜配制 APS 溶液,且 1 周内使用,可保证其活性,避免因引发剂失效造成聚合、孔径不均的问题。
精准控制上样量:上样量过多会使蛋白质在凝胶中过度堆积,导致条带拖尾、重叠,严重影响分辨率。一般每孔总蛋白上样量控制在 10 - 20μg,纯化蛋白质样品 5 - 10μg 即可。使用校准后的微量移液器,缓慢且精准地吸取和添加样品,防止样品溢出污染相邻泳道,同时保证各泳道上样量一致,避免因上样差异干扰分辨率。
优化样品变性处理:样品与上样缓冲液混合后,煮沸时间需精准控制。通常 5 - 10 分钟为宜,时间过短蛋白质无法充分变性,影响其在凝胶中的迁移;时间过长,部分蛋白质可能发生聚集,形成大分子复合物,改变迁移特性。对于含大量二硫键的蛋白质,可适当延长煮沸时间至 10 分钟,确保二硫键充分断裂,使蛋白质伸展为线性分子。
优化电泳缓冲液:Tris - 甘氨酸缓冲液是常用选择,但要确保其 pH 稳定在 8.3 左右,pH 波动会改变蛋白质所带电荷,影响迁移速度和分离效果。定期更换电泳缓冲液,随着电泳进行,缓冲液中离子不断消耗,离子强度改变会影响电场稳定性和蛋白质迁移,一般连续使用 2 - 3 次后更换新缓冲液。对于对分辨率要求高的小分子蛋白质分离,可尝试 MOPS 或 MES 缓冲系统,它们能提供更稳定的 pH 环境和更好的分离效果。
调整电泳电压与时间:降低电泳电压并适当延长电泳时间,可使蛋白质在凝胶中迁移更充分,减少扩散,获得更清晰条带。例如,将电压从 200V 降至 100V,虽然电泳时间延长,但蛋白质有更充足时间依据分子量差异进行分离,分辨率显著提高。同时,采用分步电压策略,开始用较低电压(如 80V)使蛋白质在凝胶中均匀分布,再逐步升高电压(如 120V)加快分离进程,也是提升分辨率的有效方法。
运用梯度凝胶电泳:梯度凝胶的孔径沿凝胶长度方向逐渐变化,蛋白质在迁移过程中,随着孔径变小,不同分子量蛋白质在合适孔径处停止迁移,实现更精细分离。相较于均一浓度凝胶,梯度凝胶能在同一凝胶上分离更宽分子量范围的蛋白质,且条带更锐利、分辨率更高,尤其适合复杂蛋白质混合物分析。
选择高质量预制胶与设备:高质量预制胶经过严格质量控制,凝胶浓度均一、聚合条件稳定,能减少因手工制胶误差导致的分辨率降低问题。同时,确保电泳槽干净无污染,残留的 SDS、蛋白质会干扰电场分布和蛋白质迁移;使用精准控温、稳定电场的电泳仪,为蛋白质分离提供稳定环境,也是提高分辨率的重要保障。