作為 WB 的新手或老手,可能已經(jīng)對 WB 實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)了然于胸,例如,需使用新鮮樣本,根據(jù)蛋白分子量選擇合適孔徑的轉(zhuǎn)印膜,根據(jù)抗體選擇適當(dāng)?shù)南♂屢?,根?jù) ECL 液靈敏度調(diào)整二抗稀釋度等等。
但是,作為細(xì)節(jié)決定成敗的實(shí)驗(yàn),仍有幾個極易被忽視的細(xì)節(jié)和問題。
Q1:什么是 WB 陽性對照?β-actin 難道不是陽性對照嗎?
Q2:用什么裂解液裂解樣本?
Q3:WB 需要超聲嗎?
Q4:對于磷酸化蛋白,封閉需要用 BSA 嗎?
1)究竟什么是 WB 實(shí)驗(yàn)的陽性對照?為什么要設(shè)立陽性對照?
陽性對照(Positive Control)是已知或*有目的蛋白表達(dá)的樣本。當(dāng)對一個靶標(biāo)并無檢測經(jīng)驗(yàn)時,在實(shí)驗(yàn)初期,強(qiáng)烈建議增加陽性對照幫助排查一系列問題,例如,待測樣本中該靶標(biāo)的表達(dá)量、操作步驟、抗體表現(xiàn)等。
而內(nèi)參蛋白如 β-actin, GAPDH 等,一般在樣本中高表達(dá),作為管家蛋白而用來對比不同樣本間的上樣量 (Loading Control),并非目的蛋白的陽性對照。
與陽性對照相對應(yīng)的,還有陰性對照,即不表達(dá)靶標(biāo)蛋白的樣本。如圖 1 所示,利用使用抑制劑或生長因子處理,制備針對 p-AKT(Ser473) 的陰性或陽性對照。
圖 1:使用 Phospho-Akt (Ser473) (D9E) XP® Rabbit mAb #4060(上)或 Akt (pan) (C67E7) Rabbit mAb #4691(下),對未經(jīng)處理或經(jīng) LY294002/Wortmannin 處理的 PC-3 細(xì)胞、經(jīng)血清饑餓或 PDGF 處理的 NIH/3T3 細(xì)胞提取物進(jìn)行蛋白質(zhì)印跡分析。
如何選擇陽性對照?
a. 總蛋白的陽性對照
選用明確表達(dá)該蛋白的細(xì)胞或組織樣本;可參考說明書示例圖或數(shù)據(jù)庫。如下圖所示,Saos-2 細(xì)胞高表達(dá) RUNX2,適宜作為陽性對照樣本,而 LNCaP 細(xì)胞不表達(dá)該靶標(biāo)。
圖 2:使用 RUNX2 (D1L7F) Rabbit mAb #12556 和 β-Actin (D6A8) Rabbit mAb #8457, 對 Saos-2 和 LNCaP 細(xì)胞的提取物進(jìn)行蛋白質(zhì)印跡分析。
b. 翻譯后修飾蛋白的陽性對照
并非所有的細(xì)胞都有基礎(chǔ)的翻譯后修飾水平(如磷酸化)的表達(dá)。如圖 3 所示,不同的細(xì)胞 p-AKT(Ser473) 的基礎(chǔ)水平差別非常大。有些靶標(biāo)需要合適的刺激條件(包括誘導(dǎo)因子、劑量和時間窗)使蛋白獲得修飾。您可查看說明書、陽性對照處理表,或者通過廣泛閱讀文獻(xiàn),了解處理方式,并結(jié)合預(yù)實(shí)驗(yàn)摸索條件。
圖 3:使用 Phospho-Akt (Ser473) (D9E) XP® Rabbit mAb 檢測不同樣本中靶標(biāo)的表達(dá)。
2)裂解樣本用什么裂解液?
選擇裂解液的考慮因素為樣本種類:細(xì)胞,組織還是分離出的細(xì)胞組分。
對于全細(xì)胞裂解,建議使用 Cell Lysis Buffer(#9803)、RIPA 緩沖液(#9806)或 SDS 上樣緩沖液 (#7722)。Cell Lysis Buffer 由于不含會使蛋白變性的強(qiáng)力去垢劑,僅含 1%Triton,使其可在多種實(shí)驗(yàn)中被使用(如 WB、IP)。RIPA 緩沖液含有 NP40 和脫氧膽酸鈉,變性能力更強(qiáng),可以裂解細(xì)胞或者組織。SDS 上樣緩沖液也可以裂解細(xì)胞樣本,但會干擾后續(xù)的 BCA 測定。
使用裂解液裂解時,需提前加入蛋白酶抑制劑或磷酸酶抑制劑,以抑制內(nèi)源性蛋白酶對細(xì)胞蛋白的降解和磷酸酶的去磷酸化作用。閱讀裂解液說明書,來明確是否需要額外添加蛋白酶抑制劑(PMSF #8553 或 Protease Inhibitor Cocktail #5871)或者磷酸酶抑制劑(Phosphatase Inhibitor Cocktail #5870)。對于 Cell Lysis Buffer(#9803)、RIPA 緩沖液(#9806),僅需補(bǔ)充 PMSF 即可。
對于細(xì)胞組分分離,則可以通過組分分離試劑盒完成。Cell Fractionation Kit #9038 可方便快速的分離細(xì)胞組分用于下游分析,通過移液和離心的方式,分步獲得細(xì)胞組分(圖 4)。
圖 4:使用 Cell Fractionation Kit #9038,對 HeLa 細(xì)胞的細(xì)胞組分進(jìn)行蛋白質(zhì)印跡分析,結(jié)果表明蛋白在細(xì)胞漿、細(xì)胞器/膜以及胞核/細(xì)胞骨架的定位。全細(xì)胞裂解物 (WCL) 表示總蛋白。細(xì)胞漿蛋白 (Cyto) 使用 CIB 緩沖液進(jìn)行分離。膜和細(xì)胞器蛋白 (Mem) 使用 MIB 緩沖液進(jìn)行分離。胞核和細(xì)胞骨架蛋白 (Nuc) 使用 CyNIB 緩沖液分離。
3)裂解后是否需要超聲?
樣本裂解后,建議進(jìn)行超聲。超聲可以破壞膜結(jié)構(gòu),斷裂 DNA,降低樣本的粘稠度,讓樣本更加均質(zhì)化,增加蛋白的溶解,提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的一致性。對于核蛋白或者膜相關(guān)蛋白,超聲步驟尤為重要 (圖 5)。
超聲步驟為冰上 3 次 5 秒的超聲(50% 輸出功率),控制超聲探頭位置,避免產(chǎn)生氣泡。如沒有超聲儀,可用 1 mL 注射器針頭,冰上反復(fù)抽打裂解液 5~10 次,達(dá)到類似于超聲的效果。
圖 5:使用 Phospho-Histone H3 (Ser10) Antibody#9701 對超聲或者未經(jīng)超聲處理的細(xì)胞裂解液進(jìn)行檢測
4)封閉:BSA 還是奶粉?
封閉的目的是減少由一抗或二抗的非特異性結(jié)合引起的背景。BSA 僅含有一種蛋白質(zhì),分子量為 60KD。而奶粉則含有多種蛋白質(zhì),所以封閉作用更佳(圖 6)。
有文章指出奶粉中的磷酸酶可影響磷酸化信號,那磷酸化蛋白還能用牛奶嗎?我們的回答:是的。二十余年的磷酸化蛋白抗體研發(fā)經(jīng)驗(yàn)告訴我們,新鮮配置的牛奶不會對磷酸化信號產(chǎn)生任何影響,但隨著牛奶儲存時間的延長(即便在 4 ℃),就可能使磷酸化信號下降。且牛奶封閉更加全面,使得磷酸化靶標(biāo)識別特異性更佳。
圖 6:使用 Phospho-Akt (Thr308) (D25E6) XP® Rabbit mAb #13038,檢測經(jīng) PDGF 處理的 3T3 細(xì)胞樣本,BSA 封閉的結(jié)果中可見背景和雜帶,而牛奶封閉的結(jié)果背景更干凈,信號強(qiáng)且清晰。
封閉時使用 5% 脫脂奶粉-TBST,搖床上室溫封閉 1 h。如后續(xù)使用熒光發(fā)光法,則封閉時不可含有 Tween® 20。二抗孵育時,也推薦用 5% 脫脂奶粉-TBST 稀釋二抗,降低背景。注意,需使用實(shí)驗(yàn)級脫脂奶粉(Nonfat Dry Milk #9999),食品級奶粉不可用于實(shí)驗(yàn)。
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