Western Blot 又稱為蛋白質(zhì)印跡,是分子生物學(xué)、生物化學(xué)和免疫遺傳學(xué)中常用的基于抗原抗體之間特異免疫反應(yīng)的一種定量或定性檢測蛋白的實驗方法。 其基本原理為:聚丙烯酰胺凝膠電泳將不同分子量的蛋白質(zhì)樣品分離,分離后的蛋白被轉(zhuǎn)移到固相支撐物(雜交膜)上,一抗特異性識別目標蛋白,通過HRP、AP、生物素、地高辛或者熒光探針等標記的二抗識別一抗,最終通過顯色、熒光或者化學(xué)發(fā)光等方法將目標蛋白可視化,從而對目標蛋白進行定性和定量分析。 Western Blot實驗原理示意圖 良好的開始是成功的一半,充分裂解并保存良好的優(yōu)質(zhì)的蛋白樣品對 Western Blot 實驗至關(guān)重要。下面我們將從蛋白樣品制備的方法和試劑選擇上給大家一些建議。 一 . 了解目標蛋白 目標蛋白因其物種來源和組織特異性的不同,在種類和性質(zhì)上有很大差異,因此并沒有一種制備方法可以適用于所有蛋白的提取。這就需要我們進行全面的分析后才能選擇最合適的蛋白制備方法。 首先要了解:樣品是來自什么物種?目標蛋白定位在哪種組織或細胞器?是可溶蛋白還是不可溶蛋白?是高豐度蛋白還是低豐度蛋白?在制備時需要保持蛋白的天然活性,還是需要變性蛋白? 其次要知道:哪種方法或試劑能夠防止蛋白降解、聚集、沉淀、變性、去修飾?哪種方法能夠去除高豐度蛋白干擾,富集低豐度蛋白?哪種能去除核酸、多糖、脂肪等雜質(zhì)?哪種方法能在有限的實驗條件下,簡便快速地獲得高純度且完整性好的蛋白? 比如說,有些蛋白只在特定的細胞或細胞器中以較低豐度分布,這時候可能需要分離特定的細胞或細胞器,以達到獲得的蛋白樣品可滿足WB檢測的下限;還有的蛋白在常規(guī)裂解液中易聚集或沉淀,尤其是一些多次跨膜的蛋白或核內(nèi)蛋白,這種情況下就需要大家查閱參考文獻來了解目標蛋白的性質(zhì)和常用的提取方法。 對于特定組分的分離,可選用碧云天亞細胞組分分離試劑盒,相關(guān)產(chǎn)品如下:
碧云天亞細胞組分分離試劑盒 二 . 裂解液的選擇 蛋白樣品制備,首先要選擇合適的裂解液。一般裂解液包含以下幾個組分: 1. 緩沖系統(tǒng):裂解液pH過高或過低都可能使蛋白質(zhì)變性析出或水解,因此通常采用近似生理pH的buffer來作緩沖體系。Tris-HCl緩沖液因其緩沖能力強,不容易與其它離子形成不溶物,且與整個電泳系統(tǒng)兼容性好,因此是裂解的首選緩沖液。 2. 鹽離子濃度:通常大家習(xí)慣以生理鹽濃度作為裂解液的鹽離子濃度。在提胞漿蛋白等易溶組分時,也有通過低鹽而實現(xiàn)低滲,從而使細胞脹破以實現(xiàn)質(zhì)膜分離的,這種情況下一般使用不超過50mM的NaCl。當(dāng)鹽離子濃度過高時,部分蛋白可能會因鹽析而出現(xiàn)沉淀, 此外過高的離子濃度會導(dǎo)致泳道內(nèi)局部電流過大,容易跑出笑臉狀條帶。實際過程中即使有少數(shù)蛋白可能需要高鹽提取的,也會借助透析等方法除去可能產(chǎn)生干擾的鹽分,最終NaCl濃度一般不能高于500mM。 3. 變性劑:常用的變性劑有兩類,一類是以尿素或硫脲為代表的變性劑,另一類則是各種表面活性劑(俗稱去垢劑)。變性劑的作用主要是為了使蛋白變性溶解,在膜蛋白和包涵體蛋白提取時經(jīng)常會加入尿素助溶。 4. 蛋白酶、去修飾酶抑制劑:組織或細胞內(nèi)通常含有大量的蛋白酶和去修飾酶,由于細胞在裂解過程中會釋放出多種內(nèi)源性的蛋白酶、磷酸酶、去乙?;傅?,容易導(dǎo)致目標蛋白降解或去修飾,從而影響后續(xù)的蛋白檢測。所以在裂解時還需加入一些酶抑制劑。 常見的蛋白酶抑制劑有:PMSF、Aprotinin、Leupeptin、 Pepstatin,AEBSF-HCl等,其中PMSF對多種不同活性中心的蛋白酶都有極好的抑制作用而且效率高,因此基本是必加的試劑。 另外,做磷酸化蛋白的Western blot時,還需要加入磷酸酶抑制劑,避免磷酸化形式的蛋白發(fā)生去磷酸化。類似地,檢測乙酰化蛋白的時候還需要加入去乙?;敢种苿?nbsp; 碧云天生產(chǎn)多種多樣的蛋白樣品制備用酶抑制劑產(chǎn)品,以下是碧云天不同類型的蛋白酶、磷酸酶、去乙?;敢种苿┗旌衔?/strong>:
不同類型的蛋白酶、磷酸酶、去乙酰化酶抑制劑混合物 5. 還原劑:許多蛋白天然條件下存在二硫鍵而形成多個分子的聚合體,另有少數(shù)蛋白在制樣的過程中也會自發(fā)形成二硫鍵,在裂解液中引入還原劑可以有效地還原二硫鍵,常用的還原劑有B-巰基乙醇,DTT等。常見的上樣緩沖液中會含有DTT。 裂解液的選擇至關(guān)重要,碧云天生產(chǎn)適用于多種組織和細胞的裂解液,以下是碧云天裂解液相關(guān)產(chǎn)品與比較: 三 . 蛋白樣品制備操作 使用裂解液對細胞/組織進行裂解,以釋放蛋白質(zhì)等細胞成分 3.1、細胞蛋白樣品制備 懸浮細胞:可直接離心收集,并用PBS等洗滌1-2次去除培養(yǎng)液中的血清和雜質(zhì)便可以裂解。 貼壁細胞:吸凈培養(yǎng)液后,直接加入裂解液裂解,或者在吸凈培養(yǎng)液后用PBS等洗滌1-2次后,加入裂解液裂解,收集細胞裂解液時可以根據(jù)具體情況使用細胞鏟和細胞刮進行適當(dāng)?shù)妮o助。也可以在胰酶消化后參考懸浮細胞的方式裂解,但很多蛋白都可以被胰酶消化,并在WB檢測時可能會檢測到消化出來的短片段。根據(jù)實驗需要,也可用細胞刮或細胞鏟刮下或鏟下細胞,或用移液器吸取PBS將細胞從容器壁上吹打下來,再像懸浮細胞那樣洗滌后再裂解。 不管是懸浮細胞,還是貼壁細胞,裂解操作都是相同的:加完裂解液后,將細胞置于冰上,使其充分裂解。對于裂解不充分的細胞也可以再進行冰浴超聲。裂解之后離心取上清進行后續(xù)的蛋白濃度測定,加上樣緩沖液煮沸等操作。 貼壁細胞通常推薦吸除培養(yǎng)液后直接加入裂解液裂解,因為此時細胞基本上是單層的,可以充分接觸裂解液,裂解更快快速和充分。 有一些研究人員喜歡使用1XSDS-PAGE上樣緩沖液直接裂解細胞。這樣操作的優(yōu)勢是快速便捷,缺點是后續(xù)不方便測定蛋白濃度以校準每個上樣孔的蛋白量。 3.2、組織蛋白樣品制備 組織蛋白提取則相對較復(fù)雜,首先應(yīng)設(shè)法除去血液、脂肪等非目標組織。在制備脾臟、心臟和胎盤等富含血液的組織時,尤其要洗凈血液,防止后續(xù)因內(nèi)源IgG產(chǎn)生干擾。可用PBS或生理鹽水(加PMSF)洗滌2-3次去除組織中血液。也可以根據(jù)具體的實驗需要,在小鼠等實驗動物心臟用生理鹽水等灌流至肝臟和四肢顏色發(fā)白時,再采集特定的組織樣品。采集好的組織樣品可以立即進行后續(xù)的處理,也可以在低溫冷凍保存待后續(xù)處理。 取好的組織樣品需要進行破碎處理,否則難以裂解充分處理。實驗室常用的破碎方法有勻漿法、研磨法等。最常見的比較便捷的方法是按照一定比例加入裂解液,用玻璃勻漿器或者適當(dāng)?shù)碾妱觿驖{設(shè)備進行勻漿處理;最穩(wěn)妥可靠的方法是把組織樣品液氮冷凍后再研缽內(nèi)研磨成粉末,然后再加入裂解液裂解。組織樣品充分裂解后,離心取上清進行后續(xù)操作。 勻漿法和液氮研磨法 四 . 操作過程中的注意事項 注意事項 防止降解 前面已提到,一些組織和細胞內(nèi)經(jīng)常含有蛋白酶,在提取蛋白的過程中,有可能剪切目標蛋白,所以我們可以從以下幾個方面來盡量避免蛋白被降解: 1、使用蛋白酶抑制劑抑制細胞或組織中釋放的蛋白酶活性。 2、低溫操作。提取蛋白時,避開蛋白酶的最適活性溫度。所有的步驟都可在低溫下完成,所有的試劑都需預(yù)冷,以降低蛋白酶活性,防止蛋白降解。 3、加快提取速度,一次不要處理過多的樣品 避免雜質(zhì)的干擾 電在蛋白提取中經(jīng)常可能會混入一些雜質(zhì),后期影響電泳分離效果,常見雜質(zhì)有: 1、器材污染 在提取蛋白時盡可能使用潔凈器具,防止樣本被污染。尤其在處理組織樣本時,一些反復(fù)用的器具如勻漿器、研磨杵、研缽等需保持干凈。 2、核酸或脂類的干擾 核酸和脂類都可能與蛋白質(zhì)結(jié)合,如果制備的樣品中含有大量的脂類或核酸,則有可能影響目的蛋白泳動速率,或者可能形成大的復(fù)合物而不能進入濃縮膠。核酸通??梢酝ㄟ^超聲處理或者使用1ml注射器(帶針頭)反復(fù)抽吸的方法打斷成小片段。在制備脂肪組織或者脂肪肝組織樣品時,在制樣后低溫離心或?qū)悠贩胖糜诘蜏兀蟛糠钟椭瑫≡谝好娌⒑芸赡芙Y(jié)凍,此時設(shè)法去除油脂或者吸取相應(yīng)的水相液體即可有效減小脂類的干擾。 五 . 蛋白提取完成后,可以用BCA法或Bradford法測定濃度,以確保上樣量穩(wěn)定可控,也可以通過SDS-PAGE后考馬斯亮藍法染膠或者在轉(zhuǎn)膜后通過麗春紅染色等判斷每個孔的上樣量是否一致,以及蛋白是否裂解充分、有無降解等。 為了保證每個泳道的上樣量一致,經(jīng)常需要將高濃度的樣品調(diào)低濃度或減少用量,或?qū)⒌蜐舛鹊臉颖緷饪s或加大用量。調(diào)低樣本濃度一般可直接用裂解液稀釋。濃縮樣本則建議進行超濾操作,以保證操作前后離子濃度變化不大。 碧云天蛋白濃度測定相關(guān)產(chǎn)品
蛋白濃度分析測定相關(guān)產(chǎn)品 樣品制備的要點我們就介紹到這里 免疫印跡七步走,蛋白提取是重頭。 緩沖體系要得當(dāng),中性略堿是主流。 離子濃度莫極端,鉀鹽切記謹慎投。 尿素硫脲有奇效,去垢劑需更深究。 防止降解頗重要,抑制劑要正確謀。 PMSF作用廣,EDTA性價優(yōu)。 切莫漏加還原劑,巰基分子破二硫。 RIPA buffer是首選,特殊提取細運籌。 裂解細胞無他巧,勿借胰酶把懶偷。 組織裂解先除血,千方百計研磨透。 全程低溫要把握,快速操作記心頭。 避免雜質(zhì)生干擾,勿引蛋白核酸油。 提完濃度要測準,跑膠染色見良莠。 常帶內(nèi)參顯嚴謹,結(jié)果明朗不發(fā)愁。 勤學(xué)苦練基本功,他日名聲傳五洲。 非常感謝您對碧云天的關(guān)注和支持, 碧云天愿與您攜手 為中國生命科學(xué)事業(yè)的騰飛貢獻一份力量! 電話:400-1683301,800-8283301 網(wǎng)站:www.beyotime.com |
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