免疫印迹法的实验技术
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印迹法(blotting)是指将样品转移到固相载体 上,而后利用相应的探测反应来检测样品的一种 方法。
Western Blot 印迹方法,是检测蛋白质混合 液体中某种特定目的蛋白的定性方法,也可作为 确定同一种蛋白质在不同细胞或者同一种细胞不 同条件下的相对含量的半定量方法。
实验主要内容:
注意事项
玻璃板要清洁,对齐卡严,防止漏胶。 丙烯酰胺和双丙烯酰胺在聚合前具有很强的神经毒性并容 易吸附于皮肤,其作用具有累积性,故称量或配胶时应戴 手套及口罩 . 过硫酸铵会缓慢分解,应隔周新鲜配制. 溶液中一旦加入TEMED,应立即混匀并快速灌注入玻璃 夹槽中 . 浓缩胶缓冲液(PH为6.8)、分离胶缓冲液(PH8.8), PH值要准确。 胶灌入前要充分混匀,灌胶要缓慢,避免有气泡的产生. 为保持电泳的平衡,在无样品孔中也应加入适量的电泳上 样缓冲液. 正确连接电泳连线(负极在上,正极在下)以保证蛋白由 上向下方向电泳。
根据待测样品的蛋白质分子量选择分离胶和浓缩胶的浓度. (一般浓缩胶为5%,分离胶根据所测蛋白分子量定)
凝胶浓度(%)
Hale Waihona Puke 线性分离范围(KD)15 10
12-43 16-68
7.5
5.0
36-94
57-212
作用
浓缩胶:当样品上样并接通两极间电流后(电泳槽 的上方为负极,下方为正极),在凝胶中形成移动 界面并带动凝胶中所含SDS负电荷的多肽复合物 向正极推进。样品首先通过高度多孔性的浓缩胶, 使样品中所含SDS 多肽复合物在分离胶表面聚 集成一条很薄的区带(或称积层)(0.51cm)。
凝胶电泳
样品的印迹
免疫学检测
实验步骤 提取细胞或组织蛋白→测定蛋白
含量→制备SDS-PAGE胶→蛋白 变性、上样→电泳→ 转膜→封闭 →一抗→TBST洗膜→HRP标记 的二抗→TBST洗膜→ECL底物显 色→X光片曝光、显色→结果分析
二、蛋白样本的制备和浓度的测定
蛋白的提取:一般包括组织蛋白提取、细胞蛋白 的提取 组织蛋白提取 组织和裂解液(加入蛋白酶抑制剂,为防止细胞 内蛋白酶对蛋白质的降解)按比例配制-置于玻璃 匀浆器中,充分研磨(冰上操作)4℃离心, 12000rpm,10min取上清分装1.5ml离心管 中-20℃保存。(低温和蛋白酶抑制剂可以减少 蛋白的降解。) 蛋白酶抑制剂:如PMSF、EDTA、EGTA等,要根据具
实验前的准备 设备和材料的准备: 转移电泳槽的准备(本实验用垂直电泳 槽)、转移电泳仪的准备、膜、滤纸、海绵 垫、玻璃棒 试剂的准备和配置:电转液、甲醇(PVDF 膜)、(考马斯亮蓝染色液、丽春红染色 液)
根据待测样品的蛋白质分子量选择转移的电流大 小及时间.我们通常 200mA/膜,按照目的蛋白 分子大小、胶浓度选择转移时间,具体可以根据 实际适当调整。 目的蛋白分子大小(kDa) 80---140 25---80 15—40 <20 胶浓度 8% 10% 12% 15% 转移时间(h) 1.5-2.0 1.5 0.75 0.5
四、转 膜
蛋白质印迹法就是将电泳后分离的蛋白质从凝胶 中转移到固相支持物上。 常用的固相支持物有NC (硝酸纤维素)膜、尼 龙膜及PVDF(聚偏氟乙烯)膜。 PVDF(聚偏二氟乙烯),其具有更好的蛋白吸 附、物理强度,以及具有更好的化学兼容性,价 格比NC膜要贵。NC膜更常用。
附: 膜的选择主要根据: 膜与目的蛋白分子的结合能力(也就是单位面积 的膜能结合蛋白 的载量) 膜的孔径(也就是拦截蛋白的大小)有两种规格: 0.45um和0.2um(for MW<20kDa)。 不影响后续的显色检测(也就是适合用于所选显 色方法)
分离胶:由于胶孔径小,而且成为一个整体的筛 状结构,它们对大分子阻力大,小分子阻力小, 起着分子筛效应,也就是蛋白质在分离胶中,以 分子筛效应和电荷效应而出现迁移率的差异,最 终达到彼此分开。(PH为8.8)
组装SDS-PAGE凝胶用玻璃槽 ↓ 配制和灌注分离胶 ↓ 用水压线30-40分钟直至分离胶凝固 ↓ 倒掉压线水配制和灌注浓缩胶 ↓ 插入样品梳 ↓ 凝胶直至浓缩胶凝固 ↓ 制备样品
② 正确连接转移电泳连线,保证电荷由负极向正 极流动。接通电源,恒压状态下转膜(此步操作 宜在4℃进行)。 ③小心取出转移膜,做好标记,在1×TBST液中 漂洗两次。 (用考马斯亮蓝快速染色液处理凝胶,检查蛋白 转移是否完全,用丽春红染色液膜,检测蛋白质是 否转移到膜上.)
打开转膜夹板,由阴极侧 海绵垫片→3层滤纸→样品凝胶 → NC膜→三层滤纸(排除气泡)→海绵垫片阳极侧
转膜通常有两种方法:毛 细管印迹法和电泳印迹法。 电泳印迹效率更高。这种 方法是用有孔的塑料和有 机玻璃板将凝胶和硝酸纤 维素膜夹成"三明治"形状, 而后浸入两个平行电极中 间的缓冲液中进行电泳, 选择适当的电泳方向就可 以使蛋白质离开凝胶结合 在膜上。转移后的膜就称 为一个印(blot),用于 对蛋白质的进一步检测。
蛋白质总量不足可能妨碍对目的蛋白的鉴 定; 蛋白质含量太高则会使带形扭曲,甚至 会影响此电泳方法的分辨力。
方法:
目前常用的有五种经典的方法,即定氮法、双缩 脲法(Biuret法)、Folin-酚试剂法 (Lowry法)、紫外吸收法以及考马斯亮蓝法 Bradford法)。
目前实验室测蛋白浓度都用试剂盒,如BCA法试 剂盒.
说明: 不是所有的蛋白质都能用SDS-凝胶电泳法测定其分子量,已发现有 些蛋白质用这种方法测出的分子量是不可靠的。包括:电荷异常或构 象异常的蛋白质,带有较大辅基的蛋白质(如某些糖蛋白)以及一些 结构蛋白如胶原蛋白等。例如组蛋白F1,它本身带有大量正电荷, 因此,尽管结合了正常比例的SDS,仍不能完全掩盖其原有正电荷 的影响,它的分子量是21,000,但SDS-凝胶电泳测定的结果却是 35,000。因此,最好至少用两种方法来测定未知样品的分子量,互 相验证。 有许多蛋白质,是由亚基(如血红蛋白)或两条以上肽链(如α-胰 凝乳蛋白酶)组成的,它们在SDS和巯基乙醇的作用下,解离成亚 基或单条肽链。因此,对于这一类蛋白质,SDS-凝胶电泳测定的只 是它们的亚基或单条肽链的分子量,而不是完整分子的分子量。为了 得到更全面的资料,还必须用其它方法测定其分子量及分子中肽链的 数目等,与SDS-凝胶电泳的结果互相参照。
实验步骤
NC膜预处理:(剪裁与胶大小一致的NC膜,将其浸入 1×转移缓冲液平衡5分钟以上。注意:必须保证NC膜始 终完全浸于转移缓冲液中,裁剪时要戴手套,避免手上蛋 白将膜污染。) 剪裁6层滤纸,比胶略大,用转移缓冲液浸泡后待用,同 时4层海绵垫也用转移液浸泡。 取胶:撬开玻璃板,将多余的胶切除,把裁好的胶放人转 移液中。 转膜 ① 制作“三明治”:由夹子的黑板(阴极)侧开始,依 次为黑板→海绵垫片→3层滤纸→胶→NC膜→三层滤纸 (注意:排除气泡)→海绵垫片(阳极),扣紧转膜夹板, 放入含有转膜缓冲液的转移电泳槽中(见蛋白质转移示意 图)。
体情况具体选择。
注意事项
注意个人防护。PMSF严重损害呼吸道黏膜、眼 睛及皮肤,一旦眼睛或皮肤接触了PMSF,立即 用大量水冲洗。 所用离心机需提前预冷。 为防止蛋白降解,所有操作应在冰上完成。 吸取蛋白上清液时,注意不要把沉淀吸上来。
蛋白浓度的测定 原因: Western Blot作为一项半定量实验技术, 电泳前,必须对不同的样品进行总蛋白含 量测定。
Western Blot采用的是聚丙烯酰胺凝胶电泳, 被检测物是蛋白质,“探针”是抗体,“显色” 用标记的二抗。经过PAGE分离的蛋白质样品, 转移到固相载体(例如硝酸纤维素薄膜)上,固 相载体以非共价键形式吸附蛋白质,且能保持电 泳分离的多肽类型及其生物学活性不变。以固相 载体上的蛋白质或多肽作为抗原,与对应的抗体 起免疫反应,再与酶或同位素标记的第二抗体起 反应,经过底物显色或放射自显影以检测电泳分 离的特异性目的基因表达的蛋白成分。该技术也 广泛应用于检测蛋白水平的表达。
SDS-PAGE电泳
SDS-PAGE电泳法,即十二烷基硫酸钠—聚丙烯酰胺凝胶 电泳法。
原理
1.在蛋白质混合样品中各蛋白质组分的迁移率主要取决 于分子大小和形状以及所带电荷多少。 2.在聚丙烯酰胺凝胶系统中,加入一定量的十二烷基硫 酸钠(SDS),SDS是一种阴离子表面活性剂,能使蛋 白质的氢键和疏水键打开,并结合到蛋白质分子上,在一 定条件下,大多数蛋白质与SDS的结合(1.4gSDS/1g 蛋白质),使各种蛋白质—SDS复合物都带上相同密度 的负电荷,其数量远远超过了蛋白质分子原有的电荷量, 从而掩盖了不同种类蛋白质间原有的电荷差别。此时,蛋 白质分子的电泳迁移率主要取决于它的分子量大小,而其 它因素对电泳迁移率的影响几乎可以忽略不计。
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免疫印迹法的实验技术
(Western Blot 印迹方法)
一、Western-Blot简介
Western Blot,又称为免疫印迹 (Immunoblot),是70年代末80年代初发 展起来的蛋白质测定技术。
蛋白质印迹的发明者一般认为是美国斯坦福大 学的乔治· 斯塔克(George Stark)。在尼 尔· 伯奈特(Neal Burnette)于1981年所 著的《分析生物化学》(Analytical Biochemistry)中首次被称为Western Blot。
样品:上样缓冲液=4:1,混匀1000C加热5分钟,离心取上清)
实验步骤
↓ 拔出样品梳 ↓ 加入电泳缓冲液,上样,电泳 ↓ 电泳至溴酚兰行至电泳槽下端停止
夹心式垂直电泳槽
蛋白变性的原因
上样蛋白为蛋白样本和上样缓冲液的混合 物,按比例配制,100℃煮5min。 其目的是将SDS 与蛋白质充分结合,以使 蛋白质完全变性和解聚,并形成棒状结构 同时使整个蛋白带上负电荷。
实验前的准备
设备和材料的准备: 电泳槽的准备(本实验用垂直电泳槽)、电泳仪的 准备、离心机、电磁炉、煮锅、移液枪、枪头、 烧杯、量筒 试剂的准备和配置: 双蒸水、30%丙烯酰胺、Tris-HCl(PH为 8.8)、Tris-HCl(PH为6.8)、10%SDS、 10%过硫酸铵(AP)、TEMED、电泳上样缓冲 液、电泳缓冲液、蛋白Marker
实验用途
用于检测样品中特异性蛋白质是否存 在。
对特异性蛋白质进行半定量分析。
蛋白免疫印迹组成
1
SDS -聚丙烯酰 胺凝胶电泳,使 待测样品中的蛋 白质按分子量大 小在凝胶中分成 带
2
把凝胶中已分成 条带的蛋白质转 移到一种固相支 持物上
3
用特异性的抗体 检测出已经印迹 在膜上的所要研 究的相应抗原
BCA法工作原理
BCA(bicinchoninic acid 二辛可酸)法测定蛋白 质的原理与Lowery法相似。即在碱性环境下蛋白 质分子中肽键结构与Cu2+络合并将Cu2+还原 成Cu1+。BCA特异地与Cu1+结合形成稳定的 紫蓝色复合物,在562 nM处有最大光吸收值并 与蛋白质浓度成正比,颜色的深浅与蛋白质的含 量成正比,可以根据吸收值测定蛋白质浓度。该 测定方法灵敏度高,操作简单,试剂及其形成的 颜色复合物稳定性俱佳,并且受干扰物质去垢剂 等影响小。
3 1 2 3 4
实验原理
实验用途 实验方法及步骤
实验注意事项
实验原理
将获得的蛋白质样品通过SDS-聚丙烯酰胺凝胶
【SDS-polyacrylamide gel electrophoresis SDSPAGE)】电泳使蛋白质按分子量的大小进行分离
→ 凝胶上分离到的蛋白质转移至固相支持物 (硝酸纤维素膜或PVDF 膜)上 → 用抗靶蛋白 的非标记抗体(一抗)与转印后膜上的靶蛋白进 行特异性结合→与经辣根过氧化物酶标记(偶联) 的二抗结合 →用ECL发光或DAB显色检测。如 果转印膜上含有靶蛋白,经DAB显色后上出现 棕黄色条带蛋白条带。