107-1 生化學考古題詳解

Question

【107-1 醫學(一) 第76題】以凝膠電泳法（gel electrophoresis）分離蛋白質時，加入SDS（sodium dodecyl sulfate）的目的為何？

Accepted Answer

[破題關鍵]
SDS-PAGE的SDS，就是讓蛋白質帶上均勻負電，然後依大小跑。
[選項拆解]
- A：錯在 [目的]。SDS會掩蓋蛋白質本身的電荷，使其無法用於決定等電點（isoelectric point）。等電點通常透過等電聚焦（isoelectric focusing）來測定。
- B：錯在 [目的]。SDS會使蛋白質變性，破壞其生物活性，因此無法用於決定蛋白質的特異活性（specific activity）。
- C：錯在 [作用]。SDS的作用是使蛋白質變性，破壞其生物結構和活性，而不是保護。
- D：正確。加入SDS的目的是使蛋白質變性並帶上均勻的負電荷，這樣蛋白質在電泳中的遷移速度就主要取決於其分子量，從而可以用來決定蛋白質的分子量。
[核心知識]
- 凝膠電泳法（gel electrophoresis）是一種分離生物大分子的技術，其中SDS-PAGE（Sodium Dodecyl Sulfate-Polyacrylamide Gel Electrophoresis）是分離蛋白質最常用的方法之一。
- SDS（sodium dodecyl sulfate）是一種強效的陰離子去污劑，在SDS-PAGE中扮演關鍵角色：
    1. **變性蛋白質**：SDS會破壞蛋白質的非共價鍵，使其失去原有的三級和二級結構，展開成線性的多肽鏈。
    2. **賦予均勻負電荷**：SDS會以相對恆定的比例（約1.4克SDS/克蛋白質）結合到蛋白質上，使所有蛋白質都帶有大量的負電荷，且電荷與質量比大致相同。
- 由於所有蛋白質都帶有相似的負電荷與質量比，它們在電場中的遷移速度主要就取決於其分子大小（分子量）。較小的蛋白質在凝膠中移動得更快，因此SDS-PAGE主要用於測定蛋白質的分子量。

Answer

A. 用以決定一個蛋白質的等電點（isoelectric point）

Answer

B. 用以決定一個蛋白質的特異活性（specific activity）

Answer

C. 用以保護蛋白質的生物結構和活性

Answer

D. 用以決定蛋白質分子量