SDS-PAGE

A SDS-PAGE (do inglês sodium dodecyl sulfate–polyacrylamide gel electrophoresis ou eletroforese em gel de poliacrilamida com dodecil sulfato de sódio) é uma das variantes da eletroforese em gel de poliacrilamida, um método analítico usado em bioquímica para a separação de moléculas carregadas em misturas pela sua massa molecular num campo elétrico. Utiliza o dodecil sulfato de sódio (SDS) para ajudar a identificar e isolar moléculas de proteínas. A SDS-PAGE é um sistema eletroforético descontínuo desenvolvido por Ulrich K. Laemmli, que se utiliza habitualmente como método para separar proteínas de massas moleculares entre 5 e 250 KDa.^[1] A publicação que a descreve é o artigo mais frequentemente citado de um único autor e o segundo mais citado globalmente.^[2]

A SDS-PAGE é um método eletroforético com o qual se podem separar proteínas pela sua massa. O meio (ou matriz) no qual se realiza é um gel descontínuo baseado na poliacrilamida. Além disso, utiliza-se o surfactante SDS (dodecil sulfato de sódio). A cada grama de proteína ligam-se cerca de 1,4 gramas de SDS,^[3][4][5] o que corresponde a uma molécula de SDS por cada dois aminoácidos da proteína. O SDS atua como um surfactante, que cobre as proteínas dando-lhes uma proporção muito similar de carga-massa. As cargas intrínsecas que as proteínas tinham são desprezíveis em comparação com as que o SDS lhes confere, e as cargas positivas são também reduzidas no intervalo de pH básico de um gel separador. Com a aplicação de um campo elétrico constante, as proteínas migram em direção ao ânodo, cada uma com uma diferente mobilidade, dependendo da sua massa. Este procedimento simples permite a separação precisa das proteínas pela massa sem que as cargas intrínsecas originais da proteína influenciem.

O SDS tende a formar micelas esféricas em soluções aquosas acima de certa concentração chamada concentração micelar crítica (CMC). Acima de uma concentração micelar crítica de 7 a 10 milimolar em soluções aquosas, o SDS aparece como moléculas separadas (monómero) e como micelas, mas abaixo da CMC o SDS existe apenas como monómero em soluções aquosas. Na CMC, uma micela é composta por cerca de 62 moléculas de SDS.^[6] No entanto, apenas os monómeros de SDS se ligam a proteínas e fazem-no através de interações hidrofóbicas, enquanto as micelas de SDS são aniónicas na parte exterior e não se adsorvem a nenhuma proteína.^[3] O SDS é de natureza anfipática, o que permite que se desdobre tanto os segmentos polares como os não polares da estrutura das proteínas.^[7] A concentrações de SDS superiores a 0,1 milimolar, começa o desdobramento das proteínas,^[3] e acima de 1 mM, a maioria das proteínas são desnaturadas.^[3] Devido ao forte efeito desnaturante do SDS e à subsequente dissociação dos complexos proteicos, as estruturas quaternárias geralmente não podem ser determinadas usando SDS. São exceções, por exemplo, as proteínas que foram previamente estabilizadas por ligações cruzadas covalentes e os complexos proteicos resistentes ao SDS, que são estáveis mesmo na presença de SDS (esto último apenas à temperatura ambiente). Para desnaturar os complexos resistentes ao SDS é necessária uma alta energia de ativação, que se consegue aquecendo. A resistência ao SDS é baseada na metaestabilidade do dobramento das proteínas. Embora a proteína nativa completamente dobrada resistente ao SDS não tenha suficiente estabilidade na presença de SDS, o equilíbrio químico da desnaturação à temperatura ambiente ocorre lentamente. Os complexos de proteínas estáveis caracterizam-se não só pela resistência ao SDS, mas também pela estabilidade contra as proteases e um aumento da semi-vida biológica.^[8]

Alternativamente, a eletroforese em gel de poliacrilamida pode ser realizada também com os surfactantes catiónicos CTAB numa CTAB-PAGE,^[9][10][11] ou o 16-BAC numa BAC-PAGE.^[12]

• Protocolo para SDS-PAGE com BisTris em OpenWetWare.org