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相比于学基础医院或者生物科学的同学,实验操作是临床同学心中的痛,而Western blot(蛋白免疫印迹)作为科研研究中最为平常而且应用最广的基础实验方法,更是让人痛上加痛。做过WB的同学,必然会被虐的体无完肤过,甚至有的人开始怀疑人生。没有做过的同学,也不得不学习这个方法,基本很难绕过去,今天跟大家介绍下让人既爱又恨的WB。
一、 什么是WB?
百度告诉我们:蛋白免疫印迹(Western Blot)是将电泳分离后的细胞或组织中蛋白质从凝胶转移到固相支持物NC膜或PVDF膜上,然后用特异性抗体检测某特定抗原的一种蛋白质检测技术,现已广泛应用于基因在蛋白水平的表达研究、抗体活性检测和疾病早期诊断等多个方面。
二、 WB的实验原理是什么?
Western Blot法采用聚丙烯酰胺凝胶电泳,将蛋白质作为检测物,以抗体作为“探针”,通过标记的二抗“显色”后检测灰度值判断样本中某种蛋白含量的多少。简单说就是,想要检测样本中某种蛋白是否存在或者其含量多少,以蛋白作为抗原,使用特异性一抗结合抗原后,再使用二抗结合一抗并放大,再经过显色的方法进行检测。
再具体一点来讲的话,首先经过PAGE(聚丙烯酰胺凝胶电泳)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及蛋白水平的表达。
三、 WB的实验步骤:
1.蛋白样品制备(细胞或者组织中总蛋白的提取及定量)
提取蛋白:使用蛋白裂解液裂解组织或者细胞(组织需要研磨成匀浆后再进行后续处理),释放目的蛋白。
蛋白质含量的测定:确保每个蛋白样品上样量一致,常用BCA法、考马斯亮蓝法等
2. 电泳
电泳采用的是聚丙烯酰胺凝胶电泳,意义在于分离不同分子量的蛋白,是Western blot的核心技术之一。因为蛋白质带有负电荷,电泳时可以从负极到正极移动,大分子量的蛋白移动速度慢,小分子量的蛋白移动速度快,因而可以将不同分子量的蛋白分开。一般随着凝胶浓度的不同,线性分离的范围也不同。
第一步:清洗玻璃板,干净的玻璃板是基本要求;
第二步:配胶,现在有各种各样的可供选择;
第三步:上样,加样不可太快,不然会使样品冲出,若有气泡也可能使样品溢出;
第四步:电泳,浓缩胶70V跑至分离胶接触面,可多跑几分钟;分离胶120-200V电压跑至底端;
第四步:停止电泳。
3. 转膜
转膜可以说是WB成败的关键,用于Western blot的杂交膜主要有两种:NC膜和PVDF膜,可依据目的蛋白与膜的结合能力及膜的孔径来挑选不同的转移膜。一般转膜电流在200mA-400mA之间,时间为0.5-1小时。也有实验在15-20mA转膜过夜。其中蛋白分子量大于50KD可以使用350mA转膜,分子量小可以适当调低电流,但是具体的转膜时间要根据目的蛋白的大小而定,目的蛋白的分子量越大,需要的转膜时间越长,目的蛋白的分子量越小,需要的转膜时间越短。
第一步:电泳结束的胶进行裁剪,切去浓缩胶;
第二步:剪PVDF或NC膜,PVDF膜需要用甲醇中泡30s激活;
第三步:将膜、海绵、滤纸一起泡入转膜液中保存;
第四步:打开转膜夹,白色在下面,垫上海绵垫,赶走气泡,再垫2层滤纸,赶去其中的气泡。将膜盖于滤纸上,赶去气泡。将胶盖于膜上,赶走气泡。在胶上盖2层滤纸并赶走气泡。最后盖上另一个海绵垫,合起夹子。(注意口诀:黑胶白膜)
第五步:转膜夹置于转膜槽中,黑对黑,红对红,在转膜槽外放冰盒,在冰水混合物中进行转膜。
4. 免疫印记
第一步:转膜完成后,加入封闭液封闭;
第二步:回收封闭液,加入一抗,摇床4℃过夜;
第三步:回收一抗,洗涤液洗涤后与特定浓度的二抗进行孵育结合;
第四步:二抗回收,洗涤液洗涤;
第五步:化学发光显影。
5. 结果定量分析
WB做完后,往往需要对结果进行定量,常用的图像处理软件ImageJ可以很方便的进行灰度和密度分析。
后面可以跟大家继续介绍WB实验中的坑与避坑方法。最后附上B站上的WB操作讲解视频可供参考学习:https://www.bilibili.com/video/BV1hK41157L5?spm_id_from=333.337.search-card.all.click&vd_source=766b8bd73ccf9214512defc313e01258
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