¿Por qué un alto número de residuos de prolina ralentiza la migración de SDS-PAGE?

Las proteínas con un alto contenido de prolina son conocidas por correr más lento que su peso molecular real durante SDS-PAGE. La explicación más intuitiva para esto es que las prolinas introducen “grietas” naturales en la proteína que no pueden enderezarse mediante la desnaturalización de SDS. Por lo tanto, cuando se ejecutan estas proteínas desnaturalizadas a través de un gel SDS, tendrían una conformación un poco más “aplanada” y más rigidez, en lugar de ser casi lineal y flexible. Esta flexión inducirá un radio de Stokes más grande para el péptido global, causando que migre más lentamente.

Otra forma de interpretar esto es imaginar cómo sería una trama de Ramachandran para estos péptidos desnaturalizados.

Para péptidos desnaturalizados que avanzan pesadamente a través de un gel, espero que se vean casi como láminas beta, y aún más lineales. Por lo tanto, los ubicaría en la región de hojas beta en el extremo superior izquierdo de la trama.

Sin embargo, para las proteínas desnaturalizadas ricas en prolina, imagino que adoptarían algo parecido a una conformación de poliprolina hélice II (PPII) en un gel. Por lo tanto, a pesar de que están desnaturalizados, no son completamente lineales y probablemente guardan cierta semejanza con sus estructuras nativas. Esto esencialmente se vuelve similar a ejecutar geles nativos; el retraso del gel para las proteínas ricas en prolina es lo que esperaría si la mayor parte de la proteína fuera lineal, pero las regiones ricas en prolina fueran similares a sus conformaciones nativas.

Otra posibilidad que no podemos excluir es que las prolinas de alguna manera afectan la unión de SDS a la cadena principal de la proteína, lo que resulta en la desnaturalización reducida de la proteína y la migración anómala. Sin embargo, no tengo ninguna base molecular detrás de por qué esto podría suceder.

Fuentes:

• Discusión sobre Grupos de Google
• BioRad: determinación del peso molecular mediante SDS-PAGE