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一、WB實驗技術概覽
蛋白免疫印跡(Western Blot,WB)是利用特定抗體能夠特異性結合其抗原的原理來對樣品進行著色,通過分析著色的位置和深度獲得特定蛋白質在所分析的細胞或組織中的表達或修飾水平的免疫檢測技術。
WB實驗一般用于半定量檢測某種目的蛋白的相對表達量,通常以表達相對穩定的蛋白作為內部對照(內參),然后采用“灰度分析軟件"檢測目的蛋白及內參條帶的表達強度,每組目的蛋白分別以內參作為對照進行比對和相對定量,使實驗結果更加準確。同時,同一批樣品至少進行技術重復三次,然后方可進行統計學分析。WB靈敏度可達ng級,用ECL顯色法理論上可達pg級。
二、WB實驗應用范圍



三、WB實驗操作流程

1. 蛋白提取
1.1 組織樣品
1)用滅菌的工具分離新鮮目的組織50-100mg,并用生理鹽水或PBS洗凈,用潔凈的剪刀將組織剪碎至合適大小。
2)將剪碎的組織轉移到玻璃研磨器中,加入適量含有蛋白酶抑制劑(必要時還需要加入磷酸酶抑制劑)的RIPA裂解液(每20mg組織加入150-250µl裂解液),冰上研磨2-5min,直到看不到明顯的大的細胞團塊,然后冰浴裂解30min,讓組織細胞充分裂解。可取少量裂解后組織液滴于載玻片,蓋上蓋玻片在光鏡下觀察確認是否裂解充分。
注:RIPA裂解液有不同裂解強度,可以根據組織類型進行調整,以提高裂解效率。
3)超聲處理10–15s,完成細胞裂解并剪切DNA,以降低樣品粘度和提升蛋白溶解度。超聲循環設置如下:超聲3s,暫停10s,重復3-5次。
注:為確保組織細胞充分裂解,建議進行超聲破碎。調節超聲儀至適宜頻率與功率(超聲功率不宜過大,并設置超聲間歇,以防止超聲探頭過度產熱),將超聲探頭置于樣本裂解液中部,但不觸碰管壁或管底,進行冰浴超聲。
4)超聲處理后將樣品繼續置于冰上孵育30min。
5)將上述裂解后樣品于4℃,12000rpm,離心15-20min,取上清到EP管,置于冰上備用。
1.2 細胞樣品
1)貼壁細胞:從培養物中吸出培養基,用1×PBS洗滌細胞后,加入適量含有蛋白酶抑制劑(必要時還需要加入磷酸酶抑制劑)的RIPA裂解液(6孔板每孔100µl或10cm直徑的平板500µl),然后立即從板上刮下細胞并將提取物轉移至EP管,置于冰上。
懸浮細胞:將懸浮細胞連同培養基轉移到15ml離心管,室溫1000rpm離心5min,收集細胞沉淀,然后加入適量含有蛋白酶抑制劑(必要時還需要加入磷酸酶抑制劑)的RIPA裂解液(6孔板每孔100µl或10cm直徑的平板500µl),吸打幾次后轉移至EP管,置于冰上。
2)超聲處理10–15s,完成細胞裂解并剪切DNA,以降低樣品粘度和提升蛋白溶解度。超聲循環設置如下:超聲3s,暫停10s,重復3-5次。
3)超聲處理后將樣品繼續置于冰上孵育30min。
4)將上述裂解后樣品于4℃,12000rpm,離心15-20min,取上清到EP管,置于冰上備用。
2. 蛋白定量
2.1 配制工作液:根據標準品和樣品數量,按體積比A:B=50:1配制適量BCA工作液,充分混勻,BCA工作液室溫24h內穩定。
2.2 稀釋標準品:取10µl標準品用PBS稀釋至100µl,使終濃度為0.5mg/ml。將標準品按0,1,2,4,8,12,16,20µl加到96孔板的蛋白標準品孔中,加PBS補足到20µl。
2.3 將稀釋后(一般稀釋5倍)的適當體積樣品加入96孔板的樣品孔中,加PBS補足到20µl。
2.4 各孔加入200µl的BCA工作液,37℃放置30min。
2.5 將96孔板冷卻到室溫,用酶標儀562nm測定OD值,根據標準曲線計算出蛋白濃度。
注:對于濃度過高的樣品,建議用RIPA裂解液進行合理稀釋并充分混勻后,再測一次濃度為宜。
3. 樣品制備
3.1 上樣前建議用提取樣品用的RIPA裂解液將制備的組織、細胞蛋白樣品的濃度統一調整為相同濃度并充分混勻,最好都在3-5µg/µl。
3.2 上樣量為20-40µg(如果是純蛋白,上樣量為100ng),根據上樣量計算好體積,每管樣品分別與4×蛋白上樣緩沖液按體積比1:3混勻。
3.3 煮沸5-10min,使樣品還原變性,然后立即放于冰上備用。
3.4 剩余樣品可以統一加入4×蛋白上樣緩沖液后,保存在-20℃或-80℃。
4. 電泳
4.1 SDS-PAGE凝膠的制備:根據目的蛋白分子量,參考下表選擇合適的分離膠濃度灌制分離膠,加入保護層(可小心加入0.5ml去離子水封壓膠面)。待分離膠凝固后,倒出保護層的去離子水,再灌注濃縮膠。根據樣品數量和體積,選擇合適的梳子插入濃縮膠。待濃縮膠凝固后,小心拔出梳子,將凝膠放入電泳槽內。

4.2 蛋白上樣與電泳:將上述變性處理后的樣品短暫低速離心后,按照實驗設計的上樣順序,分別加入樣品孔中。最后,加入合適的預染蛋白Marker。濃縮膠恒壓80V,分離膠150V電壓條件下電泳,直至指示劑溴酚蘭遷移至凝膠底部。
4.3 電泳合格標準:目的蛋白條帶位于分離膠的中部,并且條帶充分分離。
5. 考馬斯亮藍染色(備選步驟)
在進行正式實驗前,對于剛制備的蛋白樣品,可取少量上樣電泳后,把整張膠用考馬斯亮藍染色進行初步鑒定,以確定樣品的質量。然后,再進入正式實驗。
6. 蛋白轉膜(濕轉法)
6.1 將PVDF膜在無水甲醇中浸泡1-3min,再孵育于冰冷的電轉緩沖液中5min。膠也可以在轉膜液中平衡3-5min,防止轉膜時條帶變形。
6.2 濕轉“三明治"排列順序:海綿/濾紙/膠/膜/濾紙/海綿,全部緊密排列,特別是膠與膜之間不能留有氣泡。膜的面積:5.2*8.4cm,濾紙的面積:4條邊均略長于膜的4條邊。
6.3 安裝方向:負極與膠同側,向正極方(膜)遷移。
6.4 200-300mA恒流轉膜,轉膜時間可參考下表。

7. 蛋白染色(備選步驟)
將膜置于麗春紅工作液中,在室溫下搖動1-5min,待蛋白帶顯示后用TBST或超純水洗凈膜上麗春紅。
8. 封閉
為避免一抗與膜發生非特異性結合而造成背景提高,需要對膜上的潛在非特異性結合位點進行封閉處理。
8.1 封閉條件:用TBST溶解的5%的脫脂奶粉或5%的BSA(建議提前配制,使奶粉或BSA充分溶解),室溫封閉1h。
8.2 注意事項:
1)脫脂奶粉不能用于磷酸化蛋白檢測。因為脫脂奶粉含有酪蛋白,該蛋白本身就是一種磷酸化蛋白,使用脫脂奶粉時,磷酸化抗體可能也會與奶粉中的磷酸化蛋白結合,從而產生高背景。
2)生物素標記的二抗就不宜用牛奶,因為牛奶中含有生物素,用BSA效果更好。
3)某些抗體用BSA封閉時也可能會產生比脫脂奶粉更強的信號,建議參照抗體說明書進行實驗。
9. 一抗孵育
9.1 用WB一抗稀釋液(整張膜建議使用5-10ml),按一定比例(一般為1:1000-1:2000)稀釋一抗。
9.2 倒掉封閉液,將膜置于適量一抗孵育液中,4℃水平搖床孵育過夜。
9.3 用TBST洗膜3次,每次5min。
10. 二抗孵育
10.1 用WB二抗稀釋液按一定比例(HRP標記二抗1:5000-1:10000;熒光二抗1:10000-1:20000)稀釋二抗。
10.2 將膜置于適量二抗孵育液中,水平搖床室溫孵育1h。
10.3 用TBST洗膜3次,每次5min。
11. 顯影
11.1 化學發光法(使用HRP偶聯的二抗)
1)制備ECL工作液:A液和B液等體積混勻后即可使用。
2)將膜有蛋白的一面朝上平鋪在一張平板上,將工作液均勻滴加在膜上,孵育1-5min。用量以充分覆蓋膜為準,每10cm2膜需要大約1ml工作液。
3)用合適的照相器材直接記錄蛋白膜的化學發光圖或使用X射線膠片曝光,曝光5s-1min,通過調整X片的曝光時間獲得最佳結果。
11.2 熒光底物法(使用熒光二抗)
將膜上多余的TBST瀝干,使用合適的熒光掃描儀,根據制造商的建議掃描膜上條帶。