
實(shí)驗(yàn)原理
蛋白質(zhì)印跡是把電泳分離的蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)移到固定基質(zhì)上,然后利用抗原抗體反
應(yīng)來(lái)檢測(cè)特異性的蛋白分子的技術(shù),包括三個(gè)部分:SDS—聚丙烯酰胺凝膠電泳,
蛋白質(zhì)的電泳轉(zhuǎn)移,免疫印跡分析。
SDS—聚丙烯酰胺凝膠電泳主要用于測(cè)定蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量,SDS是陰離子
去污劑,能斷裂蛋白質(zhì)分子內(nèi)和分子間的氫鍵,使分子去折疊,破壞其高級(jí)結(jié)構(gòu)。
SDS與大多數(shù)蛋白質(zhì)的結(jié)合比為1.4:1,由于SDS帶有大量的負(fù)電荷,與蛋白質(zhì)
結(jié)合時(shí)掩蓋了不同種類(lèi)蛋白質(zhì)間原有的電荷差別,使各種蛋白質(zhì)帶有相同密度的
負(fù)電荷,形似長(zhǎng)橢圓棒,蛋白遷移率與蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量的對(duì)數(shù)呈線性關(guān)系。
因此,利用相對(duì)分子質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)蛋白所作的標(biāo)準(zhǔn)曲線,可以求得未知蛋白的相對(duì)分
子質(zhì)量。
電泳后蛋白質(zhì)分子嵌在凝膠介質(zhì)中,探針?lè)肿雍茈y通過(guò)凝膠孔,將蛋白質(zhì)從
凝膠轉(zhuǎn)移到固定基質(zhì)上可以對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行免疫檢測(cè)分析。方法有兩種:①水平半
干式轉(zhuǎn)移即將凝膠和固定基質(zhì)似三明治樣夾在緩沖液浸濕的濾紙中間,通電
10~30min可完成②垂直濕式轉(zhuǎn)移即將凝膠和固定基質(zhì)夾在濾紙中間,浸在轉(zhuǎn)移
裝置的緩沖液中,通電2~4h或過(guò)夜可完成。固定基質(zhì)通常有硝酸纖維素膜、聚
偏二氟乙烯膜和尼龍膜。
蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)移到固定化膜上之后,通過(guò)蛋白質(zhì)染料如麗春紅S檢測(cè)膜上的總蛋
白,或用考馬斯亮藍(lán)檢測(cè)凝膠上的蛋白剩余量,以驗(yàn)證轉(zhuǎn)移是否成功。用抗體作
為探針進(jìn)行特異性的免疫反應(yīng)檢測(cè)抗原蛋白,分為4步:①用非特異性、非反應(yīng)
活性分子封阻固定化膜上未吸附蛋白的自由結(jié)合區(qū),以防止作為探針的抗體結(jié)合
到膜上,出現(xiàn)檢測(cè)時(shí)的高背景②固定化膜用專(zhuān)一性的一抗溫育,使一抗與膜上的
抗原蛋白分子特異性結(jié)合③酶標(biāo)二抗與一抗特異結(jié)合④加入酶底物,適當(dāng)保溫,
膜上便可見(jiàn)到顏色反應(yīng),檢測(cè)出抗原蛋白區(qū)帶。
主要溶液
10%分離膠
水3.3mL、30%丙烯酰胺混合液4.0mL、1.0mol/LTris(pH8.8)2.5mL、
10%SDS0.1mL、10%過(guò)硫酸銨0.1mL、TEMED0.004mL
5%濃縮膠
水2.7mL、30%丙烯酰胺混合液0.67mL、1.0mol/LTris0.5mL、
10%SDS0.04Ml/10%過(guò)硫酸銨0.04mL、TEMED0.004mL
1×Tris–甘氨酸電泳緩沖液
Tris堿3.03g、甘氨酸18.77g、SDS1g,用去離子水定容至1L
2×SDS凝膠加樣緩沖液
Tris-HCl(pH6.8)100mmol/L,β-巰基乙醇10%,10%甘油,0.01%溴酚
藍(lán),10%SDS
轉(zhuǎn)移緩沖液
Tris2.45g,甘氨酸11.25g,甲醇100mL,加去離子水至1L
TBST
Tris1.21gNaCl8.77g,Tween-201mL,加去離子水至1L
Stripping
1.3mLTris(pH6.8),4mL10%SDS,140μlβ-巰基乙醇,用水定容到20mL
實(shí)驗(yàn)步驟
1SDS—聚丙烯酰胺凝膠電泳
⑴凝膠配置
①分離膠的配置:將配置好的分離膠液混勻后迅速倒入膠槽中,至距離短玻
璃板頂端約2cm處,停止灌膠。檢查是否有氣泡,若有用濾紙條吸出。然后在膠
液界面上加蒸餾水進(jìn)行水封。15~30min后,凝膠和水封層界面清晰,說(shuō)明膠已
經(jīng)聚合完全,然后用濾紙吸取水封層,濾紙切勿接觸到凝膠面。(使蛋白樣品分
離)
②濃縮膠的配置:將配置好的濃縮膠灌注在分離膠之上,直至短玻璃板的頂
端,然后插入樣品槽梳子。室溫下濃縮膠聚合,約20~30min。(使蛋白樣品濃縮)
⑵蛋白樣品的處理
將蛋白樣品溶于樣品溶解液,終濃度為0.5~1mg/ml。然后轉(zhuǎn)移到小離心管中,
輕輕蓋上蓋子(不能塞緊,以免加熱時(shí)液體迸出),在100℃沸水浴中加熱3min,
取出冷卻后備用,使用前需要將樣品離心除去顆粒物質(zhì)。暫時(shí)用不到的話,可放
在﹣20℃冰箱長(zhǎng)期保存,使用時(shí)沸水浴中加熱3min,以除去亞穩(wěn)聚合態(tài)物質(zhì)。
上樣前的樣品一定要均勻以防電泳時(shí)出現(xiàn)縱向條帶。
⑶加樣
拔去樣品槽梳子,倒入電極緩沖液,沒(méi)過(guò)短板約0.5cm以上,若樣品槽中有
氣泡,用槍頭挑除。按順序向凝膠樣品槽中加入標(biāo)準(zhǔn)蛋白和未知蛋白樣品,每孔
的加樣量要相同,一般加樣體積為10~30μl,加樣時(shí)槍頭深入到加樣槽內(nèi),盡量
接近底部,記錄加樣順序。
⑷電泳
上槽接負(fù)極,下槽接正極,打開(kāi)直流穩(wěn)壓電源,先80V過(guò)了濃縮膠后改為
120V,待溴酚藍(lán)指示劑遷移到凝膠下沿1cm時(shí)停止電泳。
2蛋白質(zhì)的電轉(zhuǎn)移
⑴水平半干式電轉(zhuǎn)移
①戴乳膠手套剪濾紙6張,濾紙長(zhǎng)與寬比SDS—PAGE膠各大1cm。
②裁剪與SDS—PAGE膠長(zhǎng)寬相等的NC膜。
③將3張濾紙和SDS—PAGE膠浸在負(fù)極轉(zhuǎn)移液中待用。
④將另3張濾紙和NC轉(zhuǎn)移膜浸在正極轉(zhuǎn)移液中待用。
⑤將浸在負(fù)極轉(zhuǎn)移液中的濾紙取出,盡量少帶液體,置于轉(zhuǎn)移槽負(fù)極上,然
后在負(fù)極濾紙上依次鋪放SDS—PAGE膠、NC膜、3張用正極轉(zhuǎn)移液飽和的濾紙。
注意排除氣泡,因?yàn)闅馀輹?huì)產(chǎn)生高阻抗點(diǎn),形成低效印跡區(qū),即所謂“禿斑”。
⑥蓋上石墨陽(yáng)極板,設(shè)定50mA恒流,轉(zhuǎn)移一定時(shí)間。
⑵垂直濕式轉(zhuǎn)移
①凝膠片的平衡:把電泳后的凝膠從玻璃板上轉(zhuǎn)移至成有適量轉(zhuǎn)移緩沖液的
大培養(yǎng)皿中,浸泡30~60min,以除去膠中的SDS,使其pH及離子強(qiáng)度和印跡緩沖
液相一致,防止凝膠發(fā)生膨脹或皺縮。
②將轉(zhuǎn)移緩沖液冷卻至4℃
③準(zhǔn)備N(xiāo)C膜和濾紙:戴乳膠手套裁剪與凝膠大小相同的NC膜和4張濾紙,
用轉(zhuǎn)移緩沖液浸潤(rùn)膜和濾紙15min,直到?jīng)]有氣泡,
④將海綿在轉(zhuǎn)移緩沖液中充分浸濕
⑤打開(kāi)蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)移槽的轉(zhuǎn)移夾,依次放入:浸濕的海綿,兩張用轉(zhuǎn)移緩沖液
飽和的濾紙,用轉(zhuǎn)移緩沖液浸過(guò)的膠,NC膜,兩張用轉(zhuǎn)移緩沖液飽和的濾紙,
浸濕的海綿,然后合上轉(zhuǎn)移夾。
⑥轉(zhuǎn)移槽中倒入轉(zhuǎn)移緩沖液,然后將轉(zhuǎn)移夾置于槽中,凝膠靠近負(fù)極NC膜
靠近正極
將轉(zhuǎn)移槽放到4℃冰箱內(nèi),電轉(zhuǎn)移,恒流80mA,4h。
3免疫印跡分析
⑴NC膜上總蛋白的染色和脫色:將電泳轉(zhuǎn)移完后的NC膜取出,置于培養(yǎng)皿中。
麗春紅S染色3min后,用鉛筆輕輕標(biāo)出標(biāo)準(zhǔn)蛋白帶的位置以備計(jì)算特異性蛋白
質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量所需。然后,用麗春紅S脫色液輕輕漂洗數(shù)次至紅色消失。
⑵特異性抗體檢測(cè)
①脫色后的NC膜置于培養(yǎng)皿中,加入封閉液,并在水平搖床上不斷振搖,
室溫下封閉2h以上。(將膜上未結(jié)合目的蛋白的區(qū)域封閉以防止一抗的結(jié)合)
②倒出封閉液,加入漂洗液,水平搖床上不斷振搖,洗膜3次,每次5min。
(除去封閉液)
③漂洗完后,將膜轉(zhuǎn)移至雜交袋中,加入特異性一抗,4℃搖床過(guò)夜或室溫
放搖3h(一抗與目的抗原蛋白特異性結(jié)合)
④利用水平搖床,用TBST洗膜3次,每次5min。(洗去未結(jié)合的一抗)
⑤將膜轉(zhuǎn)移到稀釋的酶標(biāo)二抗中,在室溫下孵育30min
⑥傾去二抗,用TBST洗膜,室溫?fù)u洗三次,每次5min,蛋白面朝上,置于
保鮮膜中,將ECL的A液和B液以1:1體積混合,于暗室中,按0.05-0.1ml/㎝
2的量滴加于膜表面,孵育1min,濾紙吸去多余液體用保鮮膜包好,立即于暗室
內(nèi)曝光數(shù)秒。
在暗室中,將1×顯影液和定影液分別到入塑料盤(pán)中;在紅燈下取出X-光
片,剪裁適當(dāng)大小(比膜的長(zhǎng)和寬均需大1cm);打開(kāi)X-光片夾,把X-光片放
在膜上,一旦放上,便不能移動(dòng),關(guān)上X-光片夾,開(kāi)始計(jì)時(shí);根據(jù)信號(hào)的強(qiáng)弱
適當(dāng)調(diào)整曝光時(shí)間,一般為1min或5min,曝光完成后,打開(kāi)X-光片夾,取出
X-光片,迅速浸入顯影液中顯影,待出現(xiàn)明顯條帶后,即刻終止顯影。顯影時(shí)間
一般為1~2min(20~25℃),溫度過(guò)低時(shí)(低于16℃)需適當(dāng)延長(zhǎng)顯影時(shí)間;
顯影結(jié)束后,馬上把X-光片浸入定影液中,定影時(shí)間一般為5~10min,以膠片
透明為止;用自來(lái)水沖去殘留的定影液后,室溫下晾干。
注意事項(xiàng)
①在合適的鹽濃度下,應(yīng)保持蛋白質(zhì)的最大溶解性和可重復(fù)性;
②不同濃度的凝膠用于分離不同相對(duì)分子質(zhì)量的蛋白
③選擇合適的表面活性劑和還原劑,破壞所有非共價(jià)結(jié)合的蛋白質(zhì)復(fù)合物和
共價(jià)鍵、二硫鍵;對(duì)于多亞基蛋白或含多條肽鏈的蛋白,SDS—PAGE只能測(cè)定它
們的亞基或單條肽鏈的相對(duì)分子質(zhì)量。
④盡量除去核酸、多糖、脂類(lèi)等干擾分子;
⑤蛋白質(zhì)樣品在處理過(guò)程中應(yīng)低溫下進(jìn)行,以避免細(xì)胞破碎釋放出各種酶對(duì)
其進(jìn)行修飾
⑥盡量使用新鮮的loadingbuffer,樣品要與loadingbuffer混合均勻,
⑦不可將蛋白質(zhì)反復(fù)凍融使用以防改變蛋白質(zhì)的抗原特性,
⑧Buffer一定要漫過(guò)梳子孔,否則可能會(huì)發(fā)現(xiàn)蛋白跑不動(dòng);
⑨電泳時(shí)先用低電壓跑過(guò)濃縮膠,再換高電壓跑分離膠,特別是對(duì)于高分子
量的目的蛋白,
⑩硝酸纖維素(NC)膜:NC與蛋白質(zhì)靠疏水作用結(jié)合,無(wú)需預(yù)先活化,對(duì)蛋
白質(zhì)的活性影響??;非特異性本底顯色淺;價(jià)格低廉,使用方便。但結(jié)合在NC
上的小分子蛋白質(zhì)在洗滌時(shí)易丟失;NC韌性較差,易損壞。
聚偏二氟乙烯(PVDF)膜:與蛋白質(zhì)親和力高,用前需在甲醇中浸泡,以活化
膜上的正電基團(tuán),使其更容易與帶負(fù)電荷蛋白結(jié)合。但價(jià)格上稍貴。
為了便于觀察電泳效果和轉(zhuǎn)膜效果,以及判斷蛋白分子量大小要先將膜晾
干,然后浸入20%的甲醇,待完全浸濕后取出透光觀察即可看到蛋白條帶(適用
于PVDF膜)。傳統(tǒng)方法是將膜用1×麗春紅染液染5min(于脫色搖床上搖),然
后用水沖洗掉沒(méi)染上的染液就可看到膜上的蛋白。
從轉(zhuǎn)膜完畢后所有的步驟,一定要注意膜的保濕,避免膜的干燥,否則極易
產(chǎn)生較高的背景。高背景可能的原因:膜未均勻浸泡;膜或緩沖液污染;封閉
不充分;抗體與封閉液出現(xiàn)交叉反應(yīng);抗體濃度過(guò)高。解決方法有:轉(zhuǎn)膜前用
100%甲醇將膜完全浸泡;雜交前檢測(cè)一抗、二抗;檢測(cè)一抗、二抗與封閉液是否
有交叉反應(yīng)。
轉(zhuǎn)膜的效果可以觀察所使用的預(yù)染蛋白質(zhì)分子量標(biāo)準(zhǔn),通常分子量最大的
1-2條帶較難全部轉(zhuǎn)到膜上。轉(zhuǎn)膜的效果也可以用麗春紅染色液對(duì)膜進(jìn)行染色,
以觀察實(shí)際的轉(zhuǎn)膜效果。也可以用考馬斯亮藍(lán)快速染色液對(duì)完成轉(zhuǎn)膜的
SDS-PAGE膠進(jìn)行染色,以觀察蛋白的殘留情況。
作用
定性分析蛋白質(zhì),特別是用于蛋白質(zhì)純度檢測(cè)和測(cè)定蛋白質(zhì)分子量,分析目
的蛋白表達(dá)的特異性。
蛋白樣品的制備
(1)單層貼壁細(xì)胞總蛋白的提?。?/p>
1、倒掉培養(yǎng)液,并將瓶倒扣在吸水紙上使吸水紙吸干培養(yǎng)液(或?qū)⑵?/p>
直立放置一會(huì)兒使殘余培養(yǎng)液流到瓶底然后再用移液器將其吸走)。
2、每瓶細(xì)胞加3ml4℃預(yù)冷的PBS(0.01MpH7.2~7.3)。平放輕輕
搖動(dòng)1min洗滌細(xì)胞,然后棄去洗液。重復(fù)以上操作兩次,共洗細(xì)胞三次以
洗去培養(yǎng)液。將PBS棄凈后把培養(yǎng)瓶置于冰上。
3、按1ml裂解液加10μlPMSF(100mM),搖勻置于冰上。(PMSF
要搖勻至無(wú)結(jié)晶時(shí)才可與裂解液混合。)
4、每瓶細(xì)胞加400μl含PMSF的裂解液,于冰上裂解30min,為使
細(xì)胞充分裂解培養(yǎng)瓶要經(jīng)常來(lái)回?fù)u動(dòng)。
5、裂解完后,用干凈的刮棒將細(xì)胞刮于培養(yǎng)瓶的一側(cè)(動(dòng)作要快),
然后用槍將細(xì)胞碎片和裂解液移至1.5ml離心管中。(整個(gè)操作盡量在冰
上進(jìn)行。)
6、于4℃下12000rpm離心5min。(提前開(kāi)離心機(jī)預(yù)冷)
7、將離心后的上清分裝轉(zhuǎn)移到離心管中放于-20℃保存。
(2)組織中總蛋白的提?。?/p>
1、將少量組織塊置于1~2ml勻漿器中球狀部位,用干凈的剪刀將組
織塊盡量剪碎。
2、加400μl單去污劑裂解液裂(含PMSF)于勻漿器中,進(jìn)行勻漿。
然后置于冰上。
3、幾分鐘后再碾一會(huì)兒再置于冰上,要重復(fù)碾幾次使組織盡量碾碎。
4、裂解30min后,即可用移液器將裂解液移至1.5ml離心管中,然
后在4℃下12000rpm離心5min,取上清分裝于0.5ml離心管中并置于-20℃
保存。
(3)加藥物處理的貼壁細(xì)胞總蛋白的提取:
由于受藥物的影響,一些細(xì)胞脫落下來(lái),除了按(一)操作外還應(yīng)收
集培養(yǎng)液中的細(xì)胞。培養(yǎng)液中細(xì)胞總蛋白的提?。?/p>
1、將培養(yǎng)液倒至15ml離心管中,于2500rpm離心5min。
2、棄上清,加入4mlPBS并用槍輕輕吹打洗滌,然后2500rpm離心
5min。棄上清后用PBS重復(fù)洗滌一次。
3、用槍洗干上清后,加100μl裂解液(含PMSF)冰上裂解30min,
裂解過(guò)程中要經(jīng)常彈一彈以使細(xì)胞充分裂解。
4、將裂解液與培養(yǎng)瓶中裂解液混在一起4℃、12000rpm離心5min,取
上清分裝于0.5ml離心管中并置于-20℃保存。
(三)蛋白含量的測(cè)定
(1)制作標(biāo)準(zhǔn)曲線
1、從-20℃取出1mg/mlBSA,室溫融化后,備用。
2、取18個(gè)1.5ml離心管,3個(gè)一組,分別標(biāo)記為0mg,2.5mg,5.0mg,
10.0mg,20.0mg,40.0mg。
3、按下表在各管中加入各種試劑。
0
mg
2.5mg5.0mg
10.0m
g
20.0m
g
40.0m
g
1mg/mlBSA-2.5ml5.0ml
10.0m
l
20.0m
l
40.0m
l
0.15mol/LNaCl
100m
l
97.5m
l
95.0m
l
90.0m
l
80.0m
l
60.0m
l
G250考馬斯亮藍(lán)溶
液
1ml1ml1ml1ml1ml1ml
4、混勻后,室溫放置2min。在生物分光光度計(jì)上比色分析。
(2)檢測(cè)樣品蛋白含量
1、取若干1.5ml離心管,每管加入4℃儲(chǔ)存的考馬斯亮藍(lán)溶液1ml。
室溫放置30min后即可用于測(cè)蛋白。
2、取一管考馬斯亮藍(lán)加0.15mol/LNaCl溶液100ml,混勻放置2分
鐘可做為空白樣品,將空白倒入比色杯中在做好標(biāo)準(zhǔn)曲線的程序下按blank
測(cè)空白樣品。
3、棄空白樣品,用無(wú)水乙醇清洗比色杯2次(每次0.5ml),再用無(wú)
菌水洗一次。
4、取一管考馬斯亮藍(lán)加95ml0.15mol/LNaClNaCl溶液和5ml待測(cè)
蛋白樣品,混勻后靜置2min,倒入扣干的比色杯中按sample鍵測(cè)樣品。
注意:每測(cè)一個(gè)樣品都要將比色杯用無(wú)水乙醇洗2次,無(wú)菌水洗
一次。可同時(shí)混合好多個(gè)樣品再一起測(cè),這樣對(duì)測(cè)定大量的蛋白樣品可節(jié)
省很多時(shí)間。測(cè)得的結(jié)果是5ml樣品含的蛋白量。
主要參考
生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教程劉箭主編
分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)魏群主編
還有百度上搜的關(guān)于wb的方法步驟及試驗(yàn)中出現(xiàn)的問(wèn)題
熱致相分離法的英文縮寫(xiě)TIPS,是ThermallyInducedPha
Separation的簡(jiǎn)稱(chēng).原理是在聚合物的熔點(diǎn)以上,將聚合物溶于高沸點(diǎn),低
揮發(fā)性的溶劑(又稱(chēng)稀釋劑)中,形成均相溶液。然后降溫冷卻。在冷卻
過(guò)程中,體系會(huì)發(fā)生相分離。這個(gè)過(guò)程分兩類(lèi),一類(lèi)是固-液相分離(簡(jiǎn)
稱(chēng)S-L相分離),一類(lèi)是液-液相分離(L-L相分離)。控制適當(dāng)?shù)墓に嚄l
件,在分相之后,體系形成以聚合物為連續(xù)相,溶劑為分散相的兩相結(jié)構(gòu)。
這時(shí)再選擇適當(dāng)?shù)膿]發(fā)性試劑(即萃取劑)把溶劑萃取出來(lái),從而獲得一
定結(jié)構(gòu)形狀的聚合物微孔膜。與NIPS法相比,TIPS有許多優(yōu)點(diǎn):它通過(guò)較
為迅速的熱交換促使高分子溶液分相,而不是緩慢的溶劑一非溶劑交換;
TIPS法避免了NIPS法(非溶劑致相分離法)由于存在溶劑一非溶劑交換,
導(dǎo)致成膜液中部分溶劑參與了聚合物的凝膠化,所以孔隙率低的缺點(diǎn);TIPS
法可用于難以采用NIPS法制備的結(jié)晶性聚合物微孔濾膜的制備,而且TIPS
法的影響因素要比NIPS法少,更容易控制;由TIPS法可獲得多種微觀結(jié)
構(gòu),如開(kāi)孔,閉孔,各同向性,各異向性,非對(duì)稱(chēng)等。
2熱致相分離制膜步驟
TIPS法制備微孔膜的步驟主要有溶液的制備(可連續(xù)也可間歇制備)、
膜澆注和后處理3步。具體操作為:(1)聚合物與高沸點(diǎn)、低分子量的液
態(tài)或固態(tài)稀釋劑混合,在高溫時(shí)形成均相溶液;(2)將混合物溶液制成所
需要的形狀(平板、中空纖維或管狀);(3)冷卻溶液使其發(fā)生相分離;
(4)除去稀釋劑(常用溶劑萃?。?;(5)除去萃取劑(蒸發(fā))得到微孔
結(jié)構(gòu)。
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