一、蛋白印迹法
蛋白印迹(Western blot, WB)是分子生物学、生物化学和免疫遗传学中常用的一种试验方法,是将蛋白质通过SDS-PAGE电泳后,再转移到杂交膜上,然后通过抗原抗体复合物对特定蛋白质进行特异性检测的方法。
1、检测原理
待测蛋白根据其性质(分子量、分子大小、电荷以及其等电点)采用电泳方法进行分离,通过电流将凝胶中的蛋白质转移到聚偏二氟乙烯膜(PVDF)上,利用一抗与抗原特异性结合的原理,以抗体作为探针钓取目的蛋白。
二、样品处理及上样
1、取15-20ug蛋白,加2倍SDS上样缓冲液7ul,DDW定容至总体积14ul。
* 上样总体积一般少于15ul,加样孔的最大限度可加20ul样品。
2、95℃孵育5min,使蛋白变性。
3、电泳槽内加入足够的电泳液。
4、上样,分子Marker也要一起上样,用微量进样器贴壁吸取样品,加样器枪头插到加样孔中缓慢加入样品。
*样品吸出时不要吸进气泡。加样太快可使样品冲出加样孔,若有气泡也可能使样品溢出,加下一个样品时,进样器枪头需在外槽电泳缓冲液中洗涤3次,一面交叉污染,有条件最好加样时一个样品换一个枪头。
三、电泳
电泳条件:电压200V,电流8mA,染料进入分离胶时电流增加到16mA,时间一般2-3小时。
*溴酚蓝刚跑出胶即可终止电泳进行转膜,也可以根据时间经验停止电泳。
*电泳后检测蛋白是否迁移正确与平均,可采用铜染色或考马斯亮蓝染色检测,如凝胶中的蛋白需要进行转膜则需要可逆的铜染法,否则采用不可逆考马斯亮蓝法。
*铜染色法:
1.电泳胶用蒸馏水洗数秒钟
2.加入0.3mol/LCuCl2染色5-10min
3.去离子水洗一次
4.暗室观察蓝色背景下出现的蛋白透明条带
5.胶置于0.1-0.25mol/L Tris/0.25mol/L EDTA(PH 8.0)缓冲液中漂洗脱色两次
6.电转缓冲液中转膜。
*考马斯亮蓝法:用40%双蒸水/10%醋酸/50%甲醇的溶液固定胶中蛋白,考马斯亮蓝R-250染色室温染色4h过夜,保持摇匀转入67.5%双蒸水/7.5%醋酸/25%甲醇摇匀脱色,蛋白被染成深蓝色。
四、转膜
转膜方式有半干式和湿转两种。半干式转膜速度快,但高分子量蛋白转膜效果较差。高分子量蛋白质与胶相互作用较强,从胶中移出较难。因此,一般大于120-150kDa的蛋白用半干式转膜时,可选用碱性电转缓冲液,也可在电转缓冲液中加SDS。但SDS妨碍蛋白与膜的结合,尤其对小分子蛋白。湿转成功率高,特别适用于大分子量(大于100kDa)的蛋白。
操作步骤:
1.准备:切好的PVDF膜和滤纸置于甲醇5min,PVDF膜置于电转缓冲液浸泡10min以上。
2.转一张膜需6张6cm×9cm滤纸和1张6cm×9cmPVDF膜,滤纸和膜的尺寸不能小余胶的尺寸,否则导致电流不能通过膜。切滤纸和膜时一定要戴手套,因手上的蛋白会污染膜。
3.加有转膜液搪瓷盘中放入转膜用的已浸过的PVDF膜和滤纸。
4.电泳结束后撬掉玻璃板取胶,除去小玻璃板,轻轻刮去浓缩胶。
5.小心剥下分离胶盖于已泡好的滤纸上。
6.200V电压,160mA稳流电,转膜1h。
7.转完后将膜和滤纸扔掉,PVDF膜右上角用剪子切断一小部分进行标记,Marker用红蓝铅笔进行标记。8.PVDF膜放入PBS-T溶液,振荡5min×3次。
五、抗原-抗体反应
1. 仪器和设备
塑料盒、振荡器。
2 .封闭
一般采用5%脱脂奶粉进行封闭,室温,30-60min。
*封闭液的浓度可以是(1%-5%),根据自己的条件摸索浓度就可以。
封闭液的配置除了PBS-T液之外也可以使用TBS-T液或10mmol/L Tris-HCL(PH 7.4)溶液。
3 .一抗的处理
(1)一抗稀释倍数:根据样本和抗体的种类不同,预实验寻找选择最适稀释倍数。
(2)一抗孵育时间:一抗的孵育时间是从几个小时到过夜不等,建议使用较高较高的稀释倍数和较长的孵育时间来保证特异性结合。一抗过高会产生非特异性条带。
(3)一抗孵育时间:尽可能低温孵育,特别是磷酸化一抗过夜时应在4℃进行,否则会产生污染而破坏磷酸化蛋白。
*孵育一抗最好在摇床上进行,防止结合不均匀。
4 .二抗的处理
(1)常用二抗:HRP偶联二抗。也可用碱性磷酸酶标记二抗,但不够灵敏。
(2)二抗稀释液:PBS/PBS-T液、TBS/TBS-T液、一般的封闭液等。
(3)二抗稀释倍数:根据二抗说明书推荐倍数稀释二抗。也可按1:100-1:20000常规稀释倍数进行预实验选择最适稀释倍数。如二抗的浓度过高可导致非特异性条带。
(4)二抗孵育时间:一般室温孵育1h。
5. 实验步骤
(1)封闭结束后,用PBS-T液轻轻清洗膜,去除封闭液。
(2)用一抗室温孵育1h或4℃过夜。
(3)PBS-T液清洗,10min×3次。
(4)二抗孵育,室温,1h。
(5)PBS-T液清洗,10min×3次。
(6)用显色液显色。
六 、显色
酶和底物反应显色是蛋白印迹法的最后一步,一般常用酶有HRP和AP,根据成像底物可分为显色底物和发光底物。发光底物可选用HRP标记二抗,显色底物可选用HRP标记二抗或AP标记二抗。显色分为酶促底物发光和化学发光或荧光法。
1.HRP标记二抗
(1)酶促底物发光法
DAB显色液配制:50ml配方如下。
DAB 1mol/L Tri-HCL(pH 7.4) DDW
*现配现用,避光保存。
*显色前每50ml加入30%过氧化氢7.5ul。
*敏感性较ECL差。DAB是致癌物质,配制时应戴手套。显色后膜可用DDW清洗,风干保存。
2.AP标记二抗
显色液配置
(1)100×氯化硝基四氮唑蓝(NBT):
10ml配方如下:
NBT 0.33g
70%二甲基甲酰胺 10ml
*1.5ml离心管分装后冷冻保存,可保存数月。
(2)100×溴氯吲哚基磷酸盐(BCIP):
10ml配方如下:
BCIP 0.165g
100%二甲基甲酰胺 10ml
*难溶时用10ml蒸馏水,配成50×溶液。分装冷冻保存,可保存数月。
3.碱性磷酸酶缓冲液:100ml配方如下。
1mol/L Tris-HCL(pH 9.5) 10ml
5mol/L NaCl 2ml
1mol/L MgCl2 0.5ml
DDW 87.5ml
*冷藏保存,可保存数月。
4.显色液
100BCIP 0.1ml
100×NBT 0.1ml
*显色后用DDW清洗,风干保存。
七、蛋白印迹实验常见问题及原因分析
1. 没有带?
原因:样品中抗原含量不足(抗原表达量过低;蛋白降解;上样量不足;样品制备错误);制胶浓度比例不合适;转膜不完全;一抗稀释浓度过大;一抗与二抗不匹配;显色系统灵敏度不足。
2. 非特异性杂带
原因:封闭或清洗不彻底;一抗浓度过高;蛋白降解;抗体的特异性差;蛋白形成二聚体;
转膜操作不当或干燥。