[发明专利]存储寿命长的高性能电泳凝胶

说明书

相关申请

本申请要求基于2009年1月27日申请的第61/147,557号美国临时申请的全部权利，并通过引用将其全部内容纳入本申请。

背景技术

1.技术领域

本发明涉及聚丙烯酰胺电泳和用于此类电泳的聚丙烯酰胺凝胶电泳。

2.现有技术

聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)之所以在研究和诊断以及生物化学实验领域被广泛应用，主要是因为聚丙烯酰胺凝胶的透光性和电中性，还因其对凝胶分离物质分子量广谱的灵活性和适应性。这种灵活性来自制造者控制凝胶孔隙度的能力，这种控制是通过改变丙烯酰胺单体的浓度和双丙烯酰胺交联剂与丙烯酰胺单体之比。PAGE尤其适合十二烷基硫酸钠(SDS)存在下的蛋白质分离，其中，SDS可以含于凝胶中，也可以含于电泳缓冲液中。常用缓冲剂是三羟甲基氨基甲烷(″Tris″)和二(2-羟乙基)氨基-三羟甲基甲烷(″双-Tris″)。知名蛋白质分离用聚丙烯酰胺凝胶之一是最早Laemmli所述的凝胶(U.K.，自然(Nature)227：680(1970))，它含有Tris-HCl缓冲液，pH8.8。然而，pH如此之高的凝胶易随时间而水解，即便冷藏亦是如此。水解会造成凝胶内各蛋白质迁移距离缩短，蛋白质条带分辨率降低。如果为了避免水解而降低pH，则会对凝胶内分离蛋白质分辨率的锐利度造成一定程度的损失，并且，常常还会丧失有效分析蛋白质化合物的能力。

解决这一问题的方法之一是在凝胶中加三乙醇胺，如本申请人的同时在审美国专利申请12/552,104(申请日：2009年9月1日)所述。本发明则提供另一种方法。

发明内容

目前发现：即便长期储存也能抗水解，并且能在电泳条件下将蛋白质分离和拆分为清晰条带的聚丙烯酰胺凝胶是含有两性电解质的那些，所述两性电解质为牛磺酸、天冬酰胺或牛磺酸与天冬酰胺的混合物。还发现：含牛磺酸、天冬酰胺或上述两者的预混成凝胶溶液可长期储存，然后加入聚合催化剂形成凝胶，所得凝胶上的蛋白质分离其分辨率没有明显下降，尽管所述溶液经历了长期储存。所述预混溶液含有单体和交联剂，以及可选的用于形成产物凝胶的缓冲剂及其它组分，但是，该溶液不含任何聚合催化剂。此外，不论是经储存的凝胶还是经储存的预混成凝胶溶液都都含有电泳凝胶常用的缓冲液，主要的例子是：Tris和双-Tris缓冲液。本发明某些凝胶和预混溶液中还含有一种常规两性电解质，例如甘氨酸和tricine(N-三(羟甲基)甲基甘氨酸)，与牛磺酸或天冬酰胺构成联合两性电解质。某些实施方式中还包含可选的其它组分，诸如稳定剂、pH调节剂、条带锐化剂和其它缓冲剂。

当预成形和储存备用时，本发明凝胶的优点之一是存储寿命长，即能够抵抗储存期间的水解作用。本发明凝胶的优点还包括，与其它组成的凝胶相比，蛋白质拆分带更锐利，不论凝胶在用前是否经历储存，是否用经储存的溶液制备，还是当天即配即用或即制即用。本发明的优点还在于本发明凝胶在近中性pH锐利拆分蛋白质的能力。本发明的优点还在于本发明凝胶在高电压下锐利拆分蛋白质的能力和相应缩短分离时间的能力。本发明凝胶尤其适合高浓度均匀(非梯度)凝胶和最高浓度较高的梯度凝胶。

发明人所谓“本发明凝胶在长期储存中能抗水解”或“预混成凝胶溶液经长期储存后能够制成抗水解凝胶”是指，如后文所示，尽管经历储存，所得凝胶保留了提供分析用蛋白质电泳分离的能力。体现本发明优点的存储期超过1天，优选3天或以上，更优选7天或以上，更优选1个月或以上，更优选6个月或以上，甚至可长达一年。储存条件一如预成形电泳凝胶储存常用的那样。这通常包括：10℃以下冷藏，或约1-10℃冷藏，通常为4℃左右冷藏。本发明适用于任何尺寸和形状的凝胶，包括管状和板状凝胶，以及积层凝胶与拆分凝胶的组合。

以下将详细阐述本发明的上述及其它特征、目的和优点。

具体实施方式

本发明聚丙烯酰胺凝胶是按照本领域熟知的方法，由丙烯酰胺单体和丙烯酰胺交联剂在聚合催化剂存在下聚合而成的。“丙烯酰胺交联剂”指这样一种分子，其在丙烯酰胺单体聚合过程中与丙烯酰胺单体反应从而形成交联。可采用本领域已知的丙烯酰胺交联剂，广泛使用的知名丙烯酰胺交联剂之一是N，N′-亚甲基-双丙烯酰胺，亦称“双丙烯酰胺”或简称为“bis.”。其它丙烯酰胺交联剂有二丙烯酸乙二醇酯(ED)、二烯丙基酒石酸二酰胺(DATD)和二羟基亚乙基双丙烯酰胺(DHEBA)。