一股烂鱼腥味的TEMED,是如何把剧毒液体瞬间变成无毒蛋白筛网的?
1959 年 3月6日 · SDS-PAGE 配胶试剂 (Acr-Bis / APS / TEMED)
你知道吗?
那股直冲天灵盖的烂咸鱼味儿,是自由基链式反应吹响的集结号,把游荡的神经毒素原地封印成温顺的纳米渔网。
在预制胶普及之前,手配SDS-PAGE聚丙烯酰胺凝胶是每个研究生的成人礼:先戴上双层手套战战兢兢地吸取30%丙烯酰胺-甲叉双丙烯酰胺(Acr-Bis)液体,加入10%过硫酸铵(APS),最后屏住呼吸滴入几微升散发着浓烈腐烂海鲜腥臭味的液体——TEMED(四甲基乙二胺),迅速摇匀灌进玻璃板,二十分钟后液体就凝成了Q弹透明的果冻。
为什么液体状态的丙烯酰胺是让人闻风丧胆的累积性神经毒素(能穿过血脑屏障与神经轴突蛋白的巯基发生迈克尔加成反应),一旦凝固成胶就可以放心拿在手里切条?这全靠1959年Samuel Raymond与Lewis Weintraub在《Science》上引入电泳界的“自由基加成聚合反应”!
单独的丙烯酰胺单体带着活泼的碳碳双键,而甲叉双丙烯酰胺(Bis)则是长着两只手的“交联搭桥剂”。当你滴入臭烘烘的叔胺催化剂TEMED时,它会立刻抢走过硫酸铵(APS)的电子,催生出极其狂暴的硫酸根自由基(SO4•−)。这颗自由基就像推倒第一张多米诺骨牌,瞬间打断丙烯酰胺的双键,让数以亿计的单体手拉手串成长链,并由Bis在链与链之间织成三维纳米网格!
一旦聚合成网,活泼双键彻底消失,分子量暴涨到几百万道尔顿,再也无法穿透任何生物膜,化身为按分子量大小精准拦截蛋白质的分子筛。