蛋白免疫印迹(Western blot,WB)以蛋白质为研究对象,先借助SDS-PAGE凝胶,将总蛋白按照不同的分子量大小进行分离,然后将胶上的蛋白质转移到膜上,再利用相应的特异性抗体对靶蛋白进行定量或定性检测的方法。
图1. Western blot 的实验流程图
(一)样本制备
样本制备时需要许多方位考虑,包括裂解液的选择,后续实验的应用等:
1、尽可能提取完全或降低样本复杂度,集中提取某个样本部位总蛋白,比如只提膜蛋白;
2、保持蛋白处于溶解状态(有针对性的对裂解液的pH盐浓度、表面活性剂、还原剂等的选择);
3、提取蛋白过程防止降解、沉淀等(最好冰上操作,并加入适量的蛋白酶抑制剂20124ES或磷酸酶抑制剂20109ES);
4、减少样本的粘稠度,去除核酸等分子(全能核酸酶20156ES或采取超声处理);
5、细菌、真菌、植物细胞或者组织,还需要借助破壁的酶来进行蛋白提取。
表1. 常见的蛋白定量方法比较
(三)蛋白电泳
图4. 蛋白胶浓度分离蛋白分子的范围
蛋白胶类型选择,既可节省蛋白电泳时间,又可对电泳效率进行提高。
表2. 不同蛋白胶的组分组成及差异
(四)蛋白转膜
转膜即将电泳后分离的蛋白质从凝胶中转移到固相载体(例如NC膜)。蛋白转膜方法可大致分为湿转和半干转两种类型。用于Western blot的膜也有不同的类型及差异:
图8. 膜再生使用示意图
(八)结果分析
对于处理过或者是不同组织蛋白表达量的会涉及到量的变化,如何对这个表达量进行分析呢?此时借助不同软件,通过对Western blot的结果条带的灰度值计算,来做统计分析。比如比较简单的软件Image J可实现该功能:
图9. Image J软件使用截图(图片来源网络)
Image J软件,根据靶标蛋白以及内参蛋白的条带灰度,实现靶标蛋白的表达量分析。灰度的概念是使用黑色调表示物体,即用黑色为基准色,不同的饱和度的黑色来显示图像。采用ECL发光时,蛋白条带发出的荧光会曝光在胶片上,留下的黑色条带。
二、WB实验应用场景
定性分析:从总蛋白质中检测目标蛋白有无;
定量分析:以标准品为对照,定量确定组织或细胞中目的蛋白的表达情况;
实验研究:不同蛋白之间的相互关系、蛋白与核酸之间的相互关系;
应用互补:常配合ELISA来进一步分析蛋白功能(图10左)、免疫荧光IF对靶蛋白定位分析(图10右),以及配合流式FACs和组化IHC等技术共同研究。
图10. ELISA及免疫荧光IF 实验结果图(图片来源于网络)
三、蛋白免疫系列产品
部分高分文章
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