Western Blot实验(蛋白质印迹法)
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简介蛋白质印迹法(免疫印迹试验)即Western Blot,简称WB。
它是分子生物学、生物化学和免疫遗传学中常用的一种实验方法。
蛋白质免疫印迹(Western Blot)是将电泳后的细胞或组织总蛋白从凝胶电泳转移到固相支持物NC膜或PVDF膜上,利用抗原抗体反应,用特异性抗体检测某特定抗原的一种蛋白质检测技术,其基本原理是通过特异性抗体对凝胶电泳处理过的细胞或生物组织样品进行着色,通过分析着色的位置和着色深度获得特定蛋白质在所分析的细胞或组织中表达情况的信息。
现已广泛应用于基因在蛋白质水平的表达研究、抗体活性检测和疾病早期诊断等多个方面。
应用范围检测基因在蛋白质水平的表达,是一种对蛋白质表达水平半定量的检测方法。
使用实例1)如2015年发表在Cell Stem Cell(ChangHui Park et al., 2015, Cell Stem Cell)上的一篇文章(介绍神经精神疾病建模过程使用基因条件敲除,发现NRXN1中杂合突变引起突触传递缺陷现象,证明人类神经元中杂合NRXN1突变会伴随CASK蛋白表达上调),作者分析了mRNA 水平包括CASK mRNA(使用定量PCR方法,图A)和蛋白水平的变化(使用LI-COR Odyssey定量Western Blot方法,图B),文章显示cKO和cTr NRXN1突变体iN细胞中CASK蛋白水平增加60%-80%,定量PCR和定量Western Blot结果相辅相成,与其他方法共同揭示了NRXN1的杂合失活直接损害人类神经元突触功能。
A:总mRNA水平定量分析用qRT-PCR方法B:蛋白表达差异定量分析LI-COR Odyssey进行定量Western Blot成像分析2)2016年发表在Neuron(Rani et al l., 2016, Neuron)上的文章(介绍一个灵长类lncRNA-lncND 在神经元发育过程中调节Notch信号通路)中,内源性NOTCH-1和NOTCH-2 mRNA(定量PCR方法)和蛋白的表达(LI-COR Odyssey定量Western Blot方法)在miR-143-3p模拟物存在下显着下调(图D和F)。
蛋⽩质印迹分析(WesternBlotAnalysis)【实验⽬的】了解蛋⽩质印迹法的基本原理及其操作和应⽤。
【实验原理】蛋⽩质印迹法⼜称为免疫印迹法,这是⼀种可以检测固定在固相载体上蛋⽩质的免疫化学技术⽅法。
待测蛋⽩既可以是粗提物也可以经过⼀定的分离和纯化,另外这项技术的应⽤需要利⽤待测蛋⽩的单克隆或多克隆抗体进⾏识别。
如图所⽰,可溶性抗原,也就是待测蛋⽩⾸先要根据其性质,如分⼦量,分⼦⼤⼩,电荷以及其等电点等采⽤不同的电泳⽅法进⾏分离;通过电流将凝胶中的蛋⽩质转移到聚偏⼆氟⼄烯膜上;利⽤抗体(⼀抗)与抗原发⽣特异性结合的原理,以抗体作为探针钓取⽬的蛋⽩。
值得注意的是在加⼊⼀抗前应⾸先加⼊⾮特异性蛋⽩,如⽜⾎清⽩蛋⽩对膜进⾏“封阻”⽽防⽌抗体与膜的⾮特异性结合。
经电泳分离后的蛋⽩往往需再利⽤电泳⽅法将蛋⽩质转移到固相载体上,我们把这个过程称为电泳印迹。
常⽤的两种电转移⽅法分别为:1.半⼲法: 凝胶和固相载体被夹在⽤缓冲溶液浸湿的滤纸之间,通电时间为10分钟~30分钟。
2.湿法:凝胶和固相载体夹⼼浸放在转移缓冲溶液中,转移时间可从45分钟延长到过夜进⾏。
由于湿法的使⽤弹性更⼤并且没有明显浪费更多的时间和原料,因此我们在这⾥只描述湿法的基本操作过程。
对于⽬的蛋⽩的识别需要采⽤能够识别⼀抗的第⼆抗体。
该抗体往往是购买的成品,已经被结合或标记了特定的试剂,如辣根过氧化物酶。
这种标记是利⽤辣根过氧化物酶所催化的⼀个⽐⾊反应,该反应的产物有特定的颜⾊且固定在固相载体上,容易鉴别。
因此可通过对⼆抗的识别⽽识别⼀抗,进⽽判断出⽬标蛋⽩所在的位置。
其他的识别系统包括碱性磷酸酶系统和125I标记系统。
Western blot 蛋白印迹法原理:固相载体(硝酸纤维素膜)吸附蛋白质作为抗原,相应的一抗结合上蛋白质,再与同位素或荧光标记的二抗结合,经过底物显色或放射性自显影的方法,以检测电泳分离的目的蛋白。
既可定性,也可半定量检测蛋白质。
一、提取蛋白1、细胞数107,1*PBS洗涤细胞2遍(1500rmp 5min),转移到1.5ml EP管2、冰上操作,加入裂解液50-100ul混匀。
(蛋白裂解液:蛋白酶抑制剂=100:1)3、插入冰盒30min,每10分钟震荡混匀一次4、最高速离心,移上清至新的EP管中,记录液体体积数5、取2ul 4液体至58ul的PBS中,稀释30倍,Eppendorf biophotometer plus(爱普多夫核酸蛋白测量仪)测量蛋白浓度。
6、在4中加入1/4体积的5* loading buffer,混匀后99°C水浴变性10min(使之成为线性结构,暴露抗原),放-40度保存二、配胶1、玻璃板洗净:洗衣粉—自来水—双蒸水—烘箱烤干—齐、准、正向、上架子2、配胶加入TEMED充分混合后立即灌胶(边灌边摇晃枪头液体不要加完,防止进入空气)注意事项:灌分离胶时用1ml枪吸胶沿玻璃板放出,待胶面到绿带中间线高度即可(齿梳下缘1cm)处,封胶用水要慢,避免冲破胶。
30min,水胶分界清楚后胶凝。
胶凝后滤纸吸出水层,上浓缩胶,上胶后立即上梳子,梳子平行插入,避免产生气泡。
浓缩胶凝固后,将梳子竖直向上轻轻拔出(关键步骤,齿孔齐平!!)梳子两边加少量胶液,防止第一空变形。
3、用水冲洗浓缩胶,洗去孔内碎胶,将其放入电泳槽中。
加足够电泳液后准备上样(电泳液要浸没玻璃钢,外侧加到1/3)4、根据蛋白浓度,每孔蛋白30—100ug,上样约4—7ul,将枪头入孔加样,marker3—5ul。
5、接电源,80v起,蛋白跑到分离胶以后用100v 1h或90min,一直到溴酚蓝跑出胶即可终止电泳。
蛋白质免疫印迹(Western Blot )实验步骤和原理及注意事项1.收集蛋白样品(Protein sample preparation)可以使用适当的裂解液。
收集完蛋白样品后,为确保每个蛋白样品的上样量一致,需要测定每个蛋白样品的蛋白浓度。
根据所使用的裂解液的不同,需要采用适当的蛋白浓度测定方法。
因为不同的蛋白浓度测定方法对于一些去垢剂和还原剂等的兼容性差别很大。
BCA法。
2. 电泳(Electrophoresis)(1) SDS-PAGE凝胶配制(2) 样品处理在收集的蛋白样品中加入适量浓缩的SDS-PAGE蛋白上样缓冲液。
例如2X或5X的SDS-PAGE蛋白上样缓冲液。
使用5X的SDS-PAGE蛋白上样缓冲液可以减小上样体积,在相同体积的上样孔内可以上样更多的蛋白样品。
100℃或沸水浴加热3-5分钟,以充分变性蛋白(根据蛋白分子的大小,煮沸时间可适当变化,一般不低于5min。
煮沸只是变性蛋白,而不是分解,一般加了抑制酶不会分解。
煮沸对于SDS-PAGE凝胶电泳是必须的,只有煮沸,才能消除蛋白质的立体二级结构,伸展为一维线性结构,所以一般来讲二聚体都会解体,才能完全按照分子量跑电泳,加的蛋白Marker才有指示分子量的意义。
蛋白样品变性后与SDS充分结合,SDS使每个氨基酸带相同的电荷,使整个蛋白呈线性结构. 抗体因为要是线性表位结合的,100度煮10min 后13000,离心5分钟,取上清电泳,因为沉淀会导致拖尾.也可以取上清到另一管,4度可以放一周备再次电泳)。
(3)电泳i.清洗玻璃板:一只手扣紧玻璃板,另一只手蘸点洗衣粉轻轻擦洗。
两面都擦洗过后用自来水冲,再用蒸馏水冲洗干净后立在筐里晾干。
ii.灌胶与上样(1)玻璃板对齐后放入夹中卡紧。
然后垂直卡在架子上准备灌胶。
(操作时要使两玻璃对齐,以免漏胶。
)(2)配10%分离胶,加入TEMED后立即摇匀即可灌胶。
灌胶时,可用10 ml枪吸取5 ml胶沿玻璃放出,待胶面升到绿带中间线高度时即可。
3 Western blot3.1试剂配制1)30%聚丙烯酰胺储备液(Acr/Bis):丙烯酰胺(Acr), 29g;N,N-亚甲基双丙烯酰胺(Bis), 1g,去离子水溶解,37℃ 水浴助溶,定容至100mL。
0.45M m滤器过滤,棕色瓶4℃避光保存。
2)10%十二烷基硫酸钠(5口5):SDS,10g;H2O,80mL。
68℃加热溶解,浓HCl 调pH 至7.2,定容至100mL,室温保存。
3)10%过硫酸铵(AP):AP,1g;H2O,10mL。
避光,4℃保存。
(4℃2 周)4)分离胶缓冲液(1.5MTris-HCl pH8.8):Tris,18.17g;H2O 80mL。
用浓HCl 调pH 至8.8,定容至100mL,4℃保存。
5)浓缩胶缓冲液(1.0MTris-HCl pH6.8):Tris,12.11g;H2O 80mL。
用浓HCl 调pH 至 6.8,定容至100mL,4℃保存。
6)电泳缓冲液(10X):甘氨酸(Glycine),188g;Tris 30.2g;SDS,10g;H2O, 800mL。
调节pH 至8.3, 定容至1L,4℃保存(用时稀释为1义)。
7)5X SDS-PAGEloadingBuffer (5mL):1MTris-HCl(pH6.8),1.25mL;SDS,0.5g;澳酚蓝(BPB),25mg;甘油,2.5mL;加去离子水定容至5mL。
充分混匀,分装成500M L/份,室温保存。
使用前每份加入25M L p -巯基乙醇(2-ME),加入2-ME的loading buffer可在室温下保存一个月左右。
8)考马斯亮蓝染色固定液:40%双蒸水,10%醋酸,50%甲醇,室温保存9)考马斯亮蓝染色液:考马斯亮蓝R-250,250mg;甲醇,45ml;冰醋酸,10ml;H2O,定容至100ml。
室温保存。
10)考马斯亮蓝染色脱色液:醋酸,100ml;乙醇,50ml;dH2O 850ml,充分混合,室温保存11)膜转移缓冲液:甘氨酸,2.9g;Tris,5.8g;SDS,0.37g;力口H2O 600mL 充分溶解,加200mL 甲醇,混匀,定容至1匕,室温保存。
Western blot(蛋白印迹法)详细步骤一、组织的研磨准备:研钵、研磨棒、EP管、药匙、液氮、液氮匙、自封袋、一次性手套、棉手套步骤:①用研磨棒将装有冻存组织的EP管敲碎,取出组织,在研钵中盛满液氮,用力敲碎组织,研磨。
②研磨过程中一旦液氮干了,立即加入液氮,保持研磨在液氮中进行,直至组织呈干粉状。
③用在液氮中浸泡过的药匙将研磨好的粉末盛入新的EP管中。
④装有组织粉末的EP管现在液氮中保存,待所有组织都研磨结束后装入自封袋,于-80℃保存。
注意:1.研钵使用前要用锡纸包口、研磨棒用锡纸包头,在烘箱中烘烤180℃至少3h 以上。
2.组织研磨成粉末后待液氮全部挥发后再将组织粉末装管。
3.每种样品都最好留有副管,备用。
二、裂解提蛋白准备:裂解液配制比例RIPA:PMSF=1000:10=100:1若需要加入蛋白酶抑制剂,则比例一般为1:1000(即1ml裂解液加1μl蛋白酶抑制剂)步骤:①将RIPA和PMSF按比例混匀,加入到装有组织粉末的EP管中,一般加入300~500μl左右(浓度尽量高点)。
②盖好盖子,在冰上裂解30~40min.③到时间后于4℃,12000rpm离心10min,取上清液转移到新的离心管中,于-20℃保存。
注意:1.裂解液加入后用手指弹一下混匀,当加入量很少时,成粘稠状,有必要时应用枪头混匀。
三、BCA法测定蛋白浓度(BCA试剂盒)准备:BCA试剂盒(BCA试剂A、BCA试剂B、蛋白标准液)、酶标板、酶标仪、摇床步骤:①按1:15或1:30稀释待测样品,即取1μl样品+14μl水。
③按50体积BCA试剂A加1体积BCA试剂B(50:1)根据样品数量配制BCA工作液。
④每个标准品孔加入200μl BCA工作液,样品孔加入待测样品10μl和200μlBCA工作液,充分混匀,在摇床上震荡30s,37℃放置30min,于492nm下测定OD值。
⑤标准曲线以蛋白含量(μg)为横坐标,吸光度为纵坐标,根据样品的吸光度可以在标准曲线上查得相应的蛋白含量。
蛋白质免疫印迹实验(Western Blot)蛋白质免疫印迹(Western Blot)实验原理蛋白质免疫印迹(Western Blot)是将蛋白质转移到膜上,然后利用抗体进行检测的一种蛋白质检测方法。
对已知的表达蛋白,可以用相应的抗体作为一抗进行检测,对新基因的表达产物,可以融合部分的已知片段进行检测,如HA-tag,Flag-tag,c-myc-tag等。
Western Blot采用的是聚丙烯酰胺(PAGE)凝胶电泳,被检测的是蛋白质,其中检测探针是相应的抗体,显色是使用的标记后的二抗。
经过PAGE凝胶分离的蛋白质样品,转移到固相载体上,如醋酸纤维素膜,固相载体以非共价键的形式吸附蛋白质。
然后以固相载体上的蛋白质作为抗原,与对应的抗体起免疫反应,然后再与标记后的二抗起反应,经过底物显色以检测目的蛋白。
蛋白质免疫印迹(Western Blot)原理蛋白免疫印迹法主要分为三个阶段进行第一阶段是SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)在这个阶段,经过变性处理的蛋白质样品经SDS处理后会带上阴性电荷,在聚丙烯酰胺凝胶中在电场的作用下从阴极向阳极泳动,且分子量越小,泳动速度就越快。
所以在此阶段,根据蛋白的泳动速度可以将样品中的蛋白质根据其分子量的大小进行分离,此阶段分离效果肉眼不可见。
如果想观察蛋白的电泳情况,可以在电泳完成后进行考马斯亮蓝染色进行观察;第二阶段为电转移,又称为转膜。
即将在凝胶中已经分离的蛋白质条带通过电场的作用转移至硝酸纤维素膜上, 一般选用恒流300 mA,通电90 min即可将凝胶中的蛋白条带转移到醋酸纤维素膜载体上。
转移到载体上的蛋白条带也是肉眼不可见的,如果想观察转移的效果,可以在转移后对载体进行丽春红染液染色。
第三阶段为酶联免疫显色检测将印有蛋白质条带的硝酸纤维素膜(相当于包被了抗原的固相载体)依次与特异性抗体和酶标第二抗体作用后,加入能形成不溶性显色物的酶反应底物,使目的条带蛋白显色。