Western Blot详细实验步骤及试剂配方
1. 溶液配置
1.1 5×SDS-PAGE上样缓冲液(Loading buffer)
药品用量
1 M Tris-HCl (PH=6.8) 1.25 mL
SDS 0.5 g
BPB(溴酚蓝,有毒)25 mg
甘油 2.5 mL
去离子水up to 5 mL
分装至1.5 mL离心管中,每管500 μL,室温保存,使用前每管加入25 μL的β-巯基乙醇。
1.2 10×SDS-PAGE电泳缓冲液(Running buffer 母液)
药品用量
Tris 30.3 g
Glycine (甘氨酸) 144.2 g
SDS 10 g
ddH2O up to 1 L
室温保存即可,使用时稀释为1×的工作液,可回收反复使用4~5次。
1.3 Tris-HCl缓冲液
(1)1.5 M Tris-HCl (PH=8.8)→制分离胶
Tris (MW: 121.14) 45.43 g
H2O up to 250 mL
浓盐酸调PH 8.8
(2)1.0 M Tris-HCl (PH=6.8)→制浓缩胶
Tris (MW: 121.14) 30.29 g
H2O up to 250 mL
浓盐酸调PH 6.8
二者高压灭菌后,置于室温保存即可。
1.4 10% SDS (十二烷基硫酸钠)
SDS 10 g
ddH2O up to 100 mL
室温保存即可。
1.5 10% AP (过硫酸铵)→1.5 mL 离心管配制
过硫酸铵(刺激性,腐蚀性) 0.1 g
超纯水up to 1 mL
混匀后,锡箔纸包住,避光处理,置于-20℃保存。
1.6 30% 丙烯酰胺溶液
丙烯酰胺 150 g
甲叉双丙烯酰胺 4 g
Milli-Q水 30 mL
滤纸过滤,Milli-Q水定容至500 mL,装入棕色瓶子中,4℃保存。
1.7 10×转膜缓冲液(Trans buffer 母液)
Tris (MW: 121.14) 30.3 g
Glycine (甘氨酸) 144 g
去离子水 up to 1 L
室温保存即可,其1×的工作液配制为:100 mL母液+200 mL甲醇(有毒)+700 mL水。
1.8 脱色液(蛋白胶考染后脱色)
甲醇 30 mL
冰醋酸 10 mL
ddH2O up to 100 mL
注意:甲醇具有挥发性,对人体的神经系统和血液系统影响最大,它经消化道、呼吸道或皮肤摄入都会产生毒性反应,甲醇蒸气能损害人的呼吸道粘膜和视力,使用过程中最好戴口罩。脱色液常温放置即可。
1.9 考马斯亮蓝染色液(100 mL)
考马斯亮蓝R-250 0.25 g
甲醇 45 mL
ddH2O 45 mL
冰醋酸 10 mL
过滤除去颗粒状物质。
1.10 10×TBS缓冲液
Tris (MW: 121.14) 12.11 g
NaCl 87.66 g
H2O up to 1 L
调PH 7.4~8.0
高压灭菌后,室温保存即可。
1.11 洗脱液(TBS-T)
10×TBS 100 mL
H2O up to 1 L
Tween 20/80 0.5 mL
加了Tween 20/80后的洗脱液,需要置于4℃保存。
1.12 10×PBS缓冲液
NaCl 80 g
Na2HPO4 28.8 g
KH2PO4 2 g
H2O up to 1 L
高压灭菌后,室温保存即可。
1.13 洗脱液(PBS-T)
10×PBS 100 mL
H2O up to 1 L
Tween 20/80 0.5 mL
加了Tween 20/80后的洗脱液,需要置于4℃保存;PBS-T与TBS-T同功。
1.14 封闭液(现配)
脱脂奶粉 5 g
1×T/PBS-T up to 100 mL
混匀后,与4℃可保存一周,若加了防腐剂,一抗可以回收循环使用直到杂不出蛋白为止。
1.15 一抗孵育液(鼠源His抗体为例)
封闭液 15 mL
鼠源His抗体 2 μL
冰上操作,于4℃保存即可,可回收使用。
1.16 二抗孵育液(鼠抗为例)
封闭液 10 mL
鼠抗 2 μL
现配现用,不用回收。
1.17 100 mM PMSF (苯甲基磺酰氟)
PMSF 0.174 g
异丙醇 up to 10 mL
混匀后分装到1.5 mL离心管中,每管1 mL,置于-20℃保存,其工作液一般为1 mM,我们实验室使用的是2 mM的工作液,有剧毒,使用时注意安全,吸入、误服或通过皮肤吸收,都可致命。
2. 实验步骤(原核表达为例)
2.1 菌种培养
将原核表达载体转化BL21感受态细胞,之后涂板(含抗生素的培养基,一般是卡纳或氯霉素),过夜培养后,挑选单克隆到装有2 mL LB培养基(Kan+)的10 mL离心管中,在摇床中(37℃,225 rpm)过夜活化(12 h左右)。
2.2 原核表达菌扩大培养
按1:100的比例稀释(如在装有25 mL抗性LB培养基的50 mL离心管中加入250 μL菌种培养液),在摇床中(37℃,225 rpm)培养2 h。
2.3 OD值测量
提前开好超净工作台的紫外,将扩大培养的菌在超净工作台中吸取1 mL放入1.5 mL的EP管中,待检测,记得吸取无菌的LB培养基去调零。大肠杆菌菌液OD值为0.5~0.6时为对数期最佳,此时的细胞活性最佳。以A732的分光光度计为例,说明OD值测量的详细过程。
(1)开机:实验室的分光光度计有些问题,需要提前40 min打开,第一次打开,程序会卡在检查步骤四,需经过5 min后关掉,再打开,静候35 min。
(2)吸收光设置:按1(光度)→GOTO WL→输入“600”→ENTER→F1 (T% / ABS) →F3(测量屏幕)。
(3)调零:用1 mL移液枪吸取800 μL无菌的LB培养基(空白对照)加入比色皿中(应素平提供,若是全空的比色皿可能需要3 mL),放入测量位置→AUTO ZERO(稍等片刻,听到有跳闸声)→START→测得到LB培养基的OD值为0左右。
(4)菌液OD值测量:在超净工作台中量取1 mL菌液至1.5或2 mL PE管中,然后量取其中的800 μL至比色皿中(菌液换取应倒入固定的锥形瓶中,稍后高压灭菌,使抗生素失活),比色皿放入卡槽,点击START测量其OD值,将OD值调为0.6左右为佳(比如测到OD值为0.45,则再培养10 min继续测,OD 值为0.5~0.6最佳)。
(5)关机:RETURN→MODE→F3(是)→关闭电源,清洗比色皿。
2.4 IPTG诱导
吸出5 mL左右作为对照(不加IPTG),剩余的菌液中加入IPTG,其工作浓度约为0.8-1.0 mM(如在23 mL菌液中加入23 μL 浓度为1 M的IPTG),置于摇床中,16℃诱导培养10-12 h(注:IPTG浓度和诱导温度需要摸索,不同蛋白可能不一样,IPTG有毒,操作小心)。如果没有蛋白表达就需要筛选条件了,如进行过0.4 mg/20 mL ,0.6 mg/20 mL,0.8 mg/20 mL,1.0 mg/20 mL,摇床温度25或28℃等。
2.5 收集细胞
吸出1.8 mL菌液于2.0的EP管中,4℃,5000 rpm离心10 min收集细胞,将上清倒掉,加入1.8 mL PBS重悬(或bing buffer)细胞,并加入PMSF使终浓度为2 mM,并将其转移至5 mL离心管中,准备破碎细胞。剩余的菌液于A732的立式离心机,4℃,5000 rpm离心10 min收集细胞,沉淀可以在-20℃保存;待日后使用。
2.6 细胞破碎
利用超声波破碎仪裂解细胞,工作5 s停5 s,打8 min,看到原来比较浑浊的菌液变得比较澄清,说明细胞破碎得很好。裂解过程需低温处理,将样品放于冰水混合物中进行破碎操作;细胞破碎后,12000 rpm,1 min,收集上清和沉淀,或将上清分装到1.5 mL离心管中,每管20 μL,保存于-80℃。或直接进行SDS-PAGE检测,确定蛋白是否表达出来,是否会形成包埋体,同时调整蛋白浓度。
2.7 蛋白胶的制备
先将玻璃板和梳子洗干净,晾干,然后配胶。
13% 分离胶的配制:
去离子水 2.7 mL
30% 丙烯酰胺 4.6 mL
1.5 M Tris-HCl (PH=8.8)
2.5 mL
10% SDS 100 μL
10% AP 100 μL
TEMED(四甲基乙二胺) 4 μL
按如上顺序加样,加到SDS之后的样品都需要用枪头搅拌混匀,用1 mL的
枪吸取分离胶加到已装好的板子上,然后用去离子水压线,大约半小时即可凝固。注意:AP(过硫酸铵)对皮肤粘膜有刺激性和腐蚀性,吸入后引起鼻炎、喉炎、气短和咳嗽等;眼、皮肤接触可引起强烈刺激、疼痛甚至灼伤。口服引起腹痛、恶心和呕吐。长期皮肤接触可引起变应性皮炎。TEMED(四甲基乙二胺)有毒,易燃,有腐蚀性和刺激性。
<5% 浓缩胶的配制:
去离子水 3.4 mL
30% 丙烯酰胺 830 μL
1.0 M Tris-HCl (PH=6.8) 630 μL
10% SDS 50 μL
10% AP 50 μL
TEMED 5 μL
按如上顺序加样,加到SDS之后的样品都需要用枪头搅拌混匀,将压线的水倒干净,然后用1 mL的枪吸取浓缩胶加到已装好的板子上,插梳子,给1小时凝固时间。
2.8 煮样
将已经分装好的20 μL/ 1 EP管中加入5 μL的5×Loading buffer,在煮样机中100℃煮12 min。目前比较惯用的做法是将样品放到PCR管中,利用PCR 仪进行蛋白质变性工作。
2.9 点样跑胶
Marker 为6 μL,样品7 μL,所有孔都要点上样品,让其平衡。跑浓缩胶的条件为恒压90 V/20 min,分离胶为110 V/1.5 h,电泳至前沿溴酚蓝刚刚跑出。
注:①用移液器取7 μL样品;tip投紧靠玻璃板,慢慢加入样液,加入上样孔中切勿产生气泡(样液中一般会加入溴酚蓝作为指示剂);
②上样完成后,检查Running buffer是否过最低玻璃板,即胶块要浸在Running buffer中才能有电流通过;(使用新鲜的buffer);
③组装电泳仪(红色部分对准红色电极,黑色部分对准黑色电极),矮的一面在内测,待会会浸泡在Running buffer中。90V,电流在60 mA左右为正常。(先采用90V跑浓缩胶,后采用110V跑分离胶)
2.10 考染
用考马斯亮蓝考染1小时,然后用去离子水煮法脱色,考马斯亮蓝可以回收循环利用(先倒在小烧杯中,再倒到瓶子里)。水煮法是先用1 L烧杯盛500 mL 水在电炉上煮开,然后放胶进去煮10分钟左右,然后换水,再煮,重复3次左右即可,注意不要让胶折叠,不然边缘有缺口的地方会裂,导致蛋白胶断裂;脱色好的胶拿到8楼的显影仪照胶。
2.11 转膜
将电泳完的聚丙烯酰胺凝胶取出,按照正确顺序安装好转膜装置,冰浴条件下300mA 恒流90 分钟将蛋白转移到PVDF膜上;或恒压90V,1 h(40~60 kDa)。
注:①把PVDF膜剪裁好放入装有甲醇的容器内(使膜带电,使蛋白质向带电的膜上转移);
②准备器材:2块海绵(黑色)、2块滤纸(白色)、放入电泳槽的冰袋;
③在容器内加入1ⅹTransfer buffer(1 L),并且转膜操作在液体内进行。黑板在下面,最低层是海绵,之后是滤纸,然后是蛋白胶(蛋白Marker大的条带在右下角或左上角,确保转膜后翻过来的膜是正面),再加上PVDF膜(注意不要有气泡,可以用起胶板在上面划一遍),滤纸,加海绵,最后将白板夹子将它们夹好。
④取出5层板,放入夹层中,白色夹子离膜近,黑色底板离膜远,然后放入电泳槽中(黑板对黑面,白板对红面);进行电泳(因为转膜过程中电子移动会产生热,需要把电泳槽放入冰的环境中),一般恒压90V,1 h,隔壁实验室经常做蛋白的说有个比较稳的条件就是恒压10 V,2 h。
2.12 封闭
取出膜,可在膜的正面做一个标记(可用剪刀剪个角),用5%的脱脂牛奶封闭液封闭 1 小时。用TBS-T 溶液清洗三次,每次10 分钟。
2.13 一抗孵育
将洗涤好的膜放入一抗孵育液中,抗体浓度1:300稀释,4℃孵育过夜,一般是8~12 h。一抗孵育液后用T/PBS-T洗涤液洗涤3次,每次10min。
2.14 二抗孵育
将洗涤好的膜转移到二抗孵育液中,常温孵育1 h。之后用T/PBS-T洗涤液洗涤3次,每次15min。
2.15 化学发光显影
将洗涤好的样品放在孵育盒中,并加T/PBS缓冲液,保证其湿润,然后在理论大小条带处加入显影液(显影液A与B按1:1的比例在1.5 mL的EP管中混匀,我的一块胶用200 μL: 200 μL),显影(8楼的显影仪密码是将前面的8都删除即可,若是考染胶用下面的程序,抗体胶用上面的发光程序),保存结果,分析结果。