A eletroforese em gel de dodecilsulfato de sódio-poliacrilamida (SDS-PAGE) é uma técnica eletroforética usada em biotecnologia para separar proteínas com base em seu peso molecular. Geralmente, as proteínas são moléculas anfotéricas que possuem cargas positivas e negativas dentro da mesma molécula. Portanto, uma carga negativa uniforme é dada às moléculas de proteína para movê-las em uma única direção durante a eletroforese. A carga negativa é dada pelo dodecil sulfato de sódio (SDS), um detergente aniônico. As proteínas nativas são desnaturadas pelo SDS, pois ele perturba as forças não covalentes das proteínas.

Principais áreas cobertas

1. O que é SDS - Definição, Estrutura 2. Como o SDS desnatura as proteínas - Interação entre proteína e SDS 3. Qual é o papel do SDS - SDS em PAGE

Termos-chave: relação carga / massa, peso molecular, carga negativa líquida, proteínas, dodecil sulfato de sódio (SDS), SDS-PAGE

O que é SDS

SDS (Dodecil Sulfato de Sódio) refere-se a um detergente aniônico, que consiste em um grupo de cabeça hidrofílica e uma cauda hidrofóbica. Conseqüentemente, quando dissolvidas, suas moléculas formam uma carga líquida negativa dentro de uma ampla faixa de pH. A estrutura do SDS é mostrada na figura 1.

Figura 1: SDS

Como o SDS desnatura as proteínas

Como o SDS é um detergente, a estrutura terciária das proteínas é interrompida pelo SDS, transformando a proteína dobrada em uma molécula linear. Além disso, o SDS se liga à proteína linear de maneira uniforme. Cerca de 1,4 g de SDS liga-se a 1 g de proteína. Portanto, o SDS reveste a proteína uniformemente com uma carga negativa líquida. Esta carga negativa mascara as cargas intrínsecas em vários tipos de grupos R dos aminoácidos da proteína. Além disso, a carga da proteína torna-se proporcional ao peso molecular. A molécula de proteína linearizada por SDS tem 18 Angstroms de largura e o comprimento da proteína é proporcional ao peso molecular. A interação entre uma proteína e SDS é mostrada na figura 2.

Figura 2: SDS e interação de proteínas

Qual é o papel do SDS

Os grupos R dos aminoácidos em uma determinada proteína podem ter carga positiva ou negativa, tornando a proteína uma molécula anfotérica. Portanto, no estado nativo, diferentes proteínas com o mesmo peso molecular migram em velocidades diferentes no gel. Isso dificulta a separação das proteínas no gel de poliacrilamida. A adição de SDS à proteína desnatura as proteínas e as cobre em uma carga negativa líquida uniformemente distribuída. Isso permite a migração de proteínas para o eletrodo positivo durante a eletroforese. Em outras palavras, o SDS lineariza as moléculas de proteína e mascara os vários tipos de cargas nos grupos-R. Em conclusão, a razão carga / massa nas proteínas revestidas com SDS é a mesma; portanto, não haverá migração diferencial com base na carga da proteína nativa. Um SDS-PAGE de proteínas da membrana dos glóbulos vermelhos é mostrado na figura 3.

Figura 3: SDS-PAGE

Além de SDS-PAGE, SDS é usado como um detergente em extrações de ácido nucléico para a ruptura da membrana celular e dissociação de ácido nucléico: complexos de proteína.

Conclusão

O SDS é um detergente aniônico usado como detergente em vários tipos de técnicas biotecnológicas. Ele desnatura a estrutura terciária de uma proteína para produzir uma molécula linear de proteína. Além disso, liga-se à proteína desnaturada de maneira uniforme, proporcionando uma relação carga / massa uniforme para todos os tipos de proteínas. Uma carga líquida negativa é fornecida à molécula de proteína por SDS, mascarando as cargas nos grupos R dos aminoácidos da proteína. Portanto, o SDS permite a separação de proteínas com base em seu peso molecular em um PAGE, pois a carga é proporcional ao peso molecular das proteínas desnaturadas por SDS.

Referência:

1. “Como funciona o SDS-PAGE.” Bitesize Bio, 16 de fevereiro de 2018, disponível aqui.

Cortesia de imagem:

1. “SDS com descrição da estrutura” Por CindyLi2016 - Trabalho próprio (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia 2. “Interação proteína-SDS” Por Fdardel - Trabalho próprio (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia 3. “RBC Membrane Proteins SDS-PAGE gel ”Por Ernst Hempelmann - Ernst Hempelmann (Domínio Público) via Commons Wikimedia