EMSA凝胶电泳迁移率的影响因素有哪些?
EMSA凝胶电泳迁移率的影响因素有这些:
一、蛋白 - DNA 结合特性方面
1、蛋白浓度:蛋白是与 DNA 结合并影响其迁移率的关键因素。当蛋白浓度增加时,与 DNA 结合的蛋白增多。如果是特异性结合蛋白,就会使 DNA - 蛋白复合物的分子量增大,在凝胶中迁移速度变慢,导致迁移率降低。例如在研究转录因子与 DNA 特定序列结合时,随着转录因子蛋白浓度的升高,结合形成的复合物迁移率明显下降。
2、蛋白与 DNA 的亲和力:亲和力强的蛋白与 DNA 结合得更紧密、更稳定。这样形成的 DNA - 蛋白复合物在电泳过程中就不容易解离,而且由于其紧密结合使复合物结构更紧凑,迁移率也会相应改变。比如,高亲和力的组蛋白与 DNA 结合后,在凝胶中的迁移速度和游离 DNA 相比差异很大。
3、蛋白的修饰状态:蛋白质的磷酸化、甲基化等修饰会改变其与 DNA 的结合能力。例如,某些转录因子的磷酸化修饰可以增强其与 DNA 的结合活性,从而使形成的 DNA - 蛋白复合物的迁移率发生变化。因为磷酸化可能改变了蛋白的构象,使其更易于和 DNA 结合位点结合。
二、DNA 自身特性方面
1、DNA 长度和分子量:较长的 DNA 链或分子量较大的 DNA 在凝胶中迁移速度本身就比较慢。当它与蛋白结合后,这种差异会进一步放大。比如,同样是与一种转录调控蛋白结合,1kb 长度的 DNA 形成的复合物比 0.5kb 长度 DNA 形成的复合物迁移速度更慢。
2、DNA 的二级结构:DNA 的双螺旋结构以及是否存在弯曲、扭曲等二级结构会影响其与蛋白的结合和迁移率。例如,某些 DNA 序列会形成特殊的弯曲结构,这种结构可能更有利于蛋白与之结合,并且改变其在凝胶中的迁移行为。
3、DNA 的纯度和完整性:如果 DNA 样本中含有杂质,如 RNA 残留、蛋白质污染等,可能会干扰蛋白与 DNA 的正常结合,进而影响迁移率。同时,DNA 如果有断裂等损伤情况,也会改变其正常的迁移状态。
三、电泳条件方面
1、凝胶浓度:凝胶浓度决定了凝胶的孔隙大小。高浓度凝胶的孔隙小,对 DNA - 蛋白复合物的阻力大,迁移速度慢;低浓度凝胶孔隙大,复合物迁移速度快。例如,在 2% 琼脂糖凝胶中,DNA - 蛋白复合物的迁移速度比在 1% 琼脂糖凝胶中慢。
2、电泳缓冲液成分和 pH 值:缓冲液成分可以影响蛋白和 DNA 的电荷状态。合适的 pH 值能够维持蛋白和 DNA 的正常电荷以及结构稳定性。如果 pH 值不合适,可能导致蛋白变性或者 DNA 结构改变,从而影响复合物的形成和迁移率。例如,在酸性条件下,某些蛋白质可能会发生电荷改变而从 DNA 上解离下来。
3、电泳电压和时间:较高的电压会使 DNA - 蛋白复合物迁移速度加快,但同时也可能导致复合物解离或者凝胶发热等问题。长时间的电泳也可能使 DNA - 蛋白复合物因为在电场中停留时间过长而出现不稳定的情况,最终影响迁移率。