Elettroforesi su gel proteico è una tecnica fondamentale per separare le proteine in base alla loro dimensione e carica, e può essere eseguita su gel di agarosio o su gel di acrilammide. Quest'ultimo è più comunemente utilizzato nell'analisi delle proteine e viene specificamente indicato come elettroforesi su gel di poliacrilammide (PAGE).

PAGE utilizza una matrice di gel di acrilammide reticolata formata dalla polimerizzazione di monomeri di acrilammide in presenza di bis-acrilammide, che agisce come agente di reticolazione. Questa reazione di polimerizzazione è catalizzata da persolfato di ammonio (APS) e TEMED (N,N,N′,N′-tetrametiletilendiammina). APS genera radicali liberi che iniziano la polimerizzazione, mentre TEMED accelera questo processo. Il risultato è una rete tridimensionale a maglie la cui dimensione dei pori dipende dalla concentrazione totale di acrilammide e bis-acrilammide.

Effetto della concentrazione di acrilammide

La concentrazione di acrilammide influenza direttamente la dimensione dei pori del gel e quindi le sue proprietà di setacciamento. Percentuali più basse di acrilammide (di solito 4–8 %) formano gel con pori più grandi, che permettono alle proteine più grandi di migrare più liberamente attraverso la matrice. Al contrario, percentuali più alte (circa 12–20 %) producono gel con pori più piccoli, limitando il passaggio di proteine grandi e migliorando la risoluzione di proteine più piccole. Questa dimensione di poro regolabile è cruciale per adattare il gel all'intervallo di dimensione molecolare delle proteine di interesse.

Tipi di gel di acrilammide

• Gel uniformi: Mantiene una concentrazione costante di acrilammide per tutta la loro lunghezza; più semplici da preparare e adatti quando l'intervallo di dimensione delle proteine è stretto.
• Gel a gradiente: Presentano un aumento continuo della concentrazione di acrilammide dall'alto verso il basso, creando una rete che si restringe gradualmente. Questo permette la risoluzione simultanea di un ampio intervallo di proteine – da alto peso molecolare a basso peso molecolare – nello stesso gel.

In sintesi, i gel di acrilammide si comportano come setacci molecolari in PAGE, dove il grado di polimerizzazione e la concentrazione di acrilammide determinano la dimensione della maglia e controllano la migrazione delle proteine. Selezionando la percentuale di gel o il gradiente appropriato, i ricercatori possono ottimizzare l'elettroforesi per ottenere una migliore risoluzione adattata alle dimensioni delle proteine in studio. Questa flessibilità rende PAGE un metodo altamente versatile e ampiamente utilizzato in proteomica e biologia molecolare.