¿Cómo SDS desnaturalizar proteínas

La electroforesis en gel de dodecil sulfato de sodio y poliacrilamida (SDS-PAGE) es una técnica electroforética utilizada en biotecnología para separar proteínas Basado en su peso molecular. En general, las proteínas son moléculas anfóteras que poseen tanto cargas positivas como negativas dentro de la misma molécula. Por lo tanto, se da una carga negativa uniforme a las moléculas de proteína para moverlas en una sola dirección durante la electroforesis. La carga negativa viene dada por el dodecil sulfato de sodio (SDS), un detergente aniónico. Las proteínas nativas son desnaturalizadas por el SDS ya que perturba las fuerzas no covalentes de las proteínas..

Áreas clave cubiertas

1. Qué es SDS
      - Definición, Estructura
2. ¿Cómo SDS desnaturalizar proteínas
     - Interacción entre proteína y SDS
3. ¿Cuál es el papel de SDS?
     - SDS en la página

Términos clave: carga / relación de masa, peso molecular, carga negativa neta, proteínas, sulfato de dodecilo sódico (SDS), SDS-PAGE

Qué es SDS

SDS (Sodium Dodecyl Sulfate) se refiere a un detergente aniónico, que consiste en un grupo de cabeza hidrofílica y una cola hidrofóbica. Por lo tanto, cuando se disuelven, sus moléculas forman una carga negativa neta dentro de un amplio rango de pH. La estructura de SDS se muestra en Figura 1.

Figura 1: SDS

¿Cómo SDS desnaturalizar proteínas

Como el SDS es un detergente, la estructura terciaria de las proteínas se ve interrumpida por el SDS, lo que hace que la proteína plegada forme una molécula lineal. Además, SDS se une a la proteína lineal de manera uniforme. Alrededor de 1,4 g de SDS se une a 1 g de proteína. Por lo tanto, SDS cubre la proteína en una carga negativa neta de manera uniforme. Esta carga negativa enmascara las cargas intrínsecas en varios tipos de grupos R de los aminoácidos de la proteína. Además, la carga de la proteína se vuelve proporcional al peso molecular. La molécula de proteína linealizada por SDS tiene 18 Angstroms de ancho y la longitud de la proteína es proporcional al peso molecular. La interacción entre una proteína y SDS se muestra en Figura 2.

Figura 2: SDS e interacción de proteínas

¿Cuál es el papel de SDS?

Los grupos R de aminoácidos en una proteína particular pueden tener una carga positiva o negativa, haciendo que la proteína sea una anfótero molécula. Por lo tanto, en el estado nativo, diferentes proteínas con el mismo peso molecular migran a diferentes velocidades en el gel. Esto dificulta la separación de proteínas en el gel de poliacrilamida. La adición de SDS a la proteína desnaturaliza las proteínas y las cubre en una carga neta negativa distribuida uniformemente. Esto permite la migración de proteínas hacia el electrodo positivo durante la electroforesis. En otras palabras, SDS linealiza las moléculas de proteína y enmascara los diversos tipos de cargas en los grupos R. En conclusión, la relación carga / masa en proteínas recubiertas con SDS es la misma; por lo tanto, no habrá una migración diferencial basada en la carga de la proteína nativa. Una SDS-PAGE de las proteínas de la membrana de los glóbulos rojos se muestra en figura 3.

Figura 3: SDS-PAGE

Además de SDS-PAGE, SDS se usa como un detergente en extracciones de ácidos nucleicos para la ruptura de la membrana celular y la disociación de complejos de ácidos nucleicos: proteínas.

Conclusión

SDS es un detergente aniónico usado como detergente en varios tipos de técnicas biotecnológicas. Desnaturaliza la estructura terciaria de una proteína para producir una molécula de proteína lineal. Además, se une a la proteína desnaturalizada de manera uniforme, proporcionando una relación uniforme de carga a masa para todos los tipos de proteínas. Se da una carga neta negativa a la molécula de proteína mediante SDS al enmascarar las cargas en los grupos R de los aminoácidos de la proteína. Por lo tanto, SDS permite la separación de proteínas en función de su peso molecular en una PAGE ya que la carga es proporcional al peso molecular de las proteínas desnaturalizadas por SDS.

Referencia:

1. "Cómo funciona SDS-PAGE". Bitesize Bio, 16 de febrero de 2018, disponible aquí.

Imagen de cortesía:

1. "SDS con descripción de la estructura" Por CindyLi2016 - Trabajo propio (CC BY-SA 4.0) a través de Commons Wikimedia
2. "Interacción proteína-SDS" Por Fdardel - Trabajo propio (CC BY-SA 4.0) a través de Commons Wikimedia
3. “Gel de SDS-PAGE de proteínas de membrana de RBC” por Ernst Hempelmann - Ernst Hempelmann (dominio público) a través de Commons Wikimedia