Western Blot(蛋白質(zhì)印跡或免疫印跡)技術(shù),以蛋白質(zhì)為檢測對象,“探針”是抗體,“顯色”用標記的二抗。實驗采用聚丙烯酰胺凝膠電泳(PAGE)將樣品蛋白質(zhì)分離,再轉(zhuǎn)移到固相載體(PVDF尼龍膜或NC膜)上;固相載體以非共價鍵形式吸附蛋白質(zhì),且保持電泳分離的多肽類型及其生物學活性不變;然后以固相載體上的蛋白質(zhì)或多肽作為抗原,與其對應(yīng)的抗體(一抗)發(fā)生免疫反應(yīng),特異性一抗再與和酶耦聯(lián)的第二抗體反應(yīng),zui后在酶的作用下,導致底物顯色或化學發(fā)光顯影,來檢測電泳分離的特異性目的靶蛋白。
蛋白質(zhì)印跡技術(shù)結(jié)合了凝膠電泳分辨力高和固相免疫測定特異性高、敏感等諸多優(yōu)點,能從復雜混合物中對特定抗原進行鑒別和定量檢測。
實驗試劑
1. SDS-PAGE試劑。
2. 勻漿緩沖液:1.0mol/L Tris-HCl(pH6.8)1.0ml;10%SDS 6.0ml;β-巰基乙醇 0.2ml;ddH2O 2.8ml。
3. 固相載體:PVDF尼龍膜或NC膜(硝酸纖維素薄膜)。
4. 轉(zhuǎn)膜緩沖液:甘氨酸 2.9g;Tris 5.8g;SDS 0.37g;甲醇200ml;加ddH2O定容至1000ml (48mmol/L Tris.HCl,39mmol/L甘氨酸,0.037% SDS)。
5. PBS-T(pH7.4): 0.01mol/L PBS(NaCl 8.0g;KCl 0.2g;Na2HPO4 1.44g;KH2PO40.24g);1g吐溫20,加ddH2O至1000ml。
6. 膜染色液:考馬斯亮藍 0.2g;甲醇80ml;乙酸2ml;ddH2O 118ml。
7. 封閉液(5%脫脂奶粉,現(xiàn)配):脫脂奶粉1.0g 溶于20ml的0.01mol/L PBS中。
8. 顯色液:化學發(fā)光劑(ECL)或DAB 6.0mg,0.01mol/L PBS 10.0ml,硫酸鎳胺0.1ml;H2O2 1.0μl。
實驗設(shè)備
1. 電泳儀
2. 搖床等
實驗材料
待測蛋白質(zhì)或基因表達產(chǎn)物。
實驗步驟
1. 蛋白質(zhì)樣品的制備與SDS-PAGE分離
1) 蛋白質(zhì)樣品獲得
a. 細菌誘導表達后,樣品一般直接用SDS凝膠加樣緩沖液裂解;
b. 哺乳動物組織通常可機械分散(機械或超聲波室溫勻漿0.5~1min)并直接溶于SDS凝膠加樣緩沖液,然后4℃,13 000g離心15min,取上清液作為樣品;
c. 組織培養(yǎng)的單層細胞可用勻漿緩沖液裂解,也可直接在SDS凝膠加樣緩沖液中裂解;制備好的樣品用做SDS- PAGE分析。
2) 電泳 按常規(guī)方法進行SDS-PAGE。
2. 蛋白質(zhì)從凝膠轉(zhuǎn)移到NC膜上(半干式轉(zhuǎn)移)
1) 平衡凝膠:用轉(zhuǎn)膜緩沖液平衡,5min×3次。
2) 膜處理: 將濾紙和NC膜,一同在轉(zhuǎn)膜緩沖液中浸泡10min。
3) 轉(zhuǎn)膜:
a. 轉(zhuǎn)膜裝置從下至上依次按陽極碳板、3層厚濾紙、PVDF尼龍膜、凝膠、3層厚濾紙、陰極碳板的順序放好,濾紙、凝膠、PVDF尼龍膜對齊,每一步去除氣泡,上壓500g重物,將碳板上多余的液體吸干。
b. 用支架夾緊上述各層,置電轉(zhuǎn)移槽中,NC膜一側(cè)靠正極,凝膠一側(cè)靠負極。接通電源,40V、約1.轉(zhuǎn)移1.5~6h。轉(zhuǎn)移時間長短依靶蛋白分子量大小來調(diào)節(jié)。
c. 轉(zhuǎn)移結(jié)束后,斷開電源將膜取出,割取待測膜條做免疫印跡。
d. 將有蛋白Marker的條帶染色,放入膜染色液中50s后,在50%甲醇中多次脫色,至背景清晰,然后用雙蒸水洗,風干夾于兩層濾紙中保存,留與顯色結(jié)果作對比。
3. 免疫探測 包括被轉(zhuǎn)印到膜上的靶抗原與*抗體(特異抗體)反應(yīng)、與酶標第二抗體 (抗抗體) 反應(yīng),以及用酶相應(yīng)的底物處理后進行靶蛋白(抗原)信號檢測。
1) 用0.01mol/L PBS洗膜,5min×3次。
2) 加入封閉液(5%脫脂奶粉或2%牛血清白蛋白),浸泡被轉(zhuǎn)印膜,室溫或37℃(平緩搖動)反應(yīng)1~3h,以封閉轉(zhuǎn)印膜上一些非特異性蛋白質(zhì)的潛在結(jié)合位點,避免非特異性反應(yīng)。
3) 棄封閉液,用0.01mol/L PBS洗膜,5min×3次,振蕩。
4) 將封閉好的轉(zhuǎn)印膜浸入*抗體溶液(按合適稀釋比例,用1/2量0.01mol/L PBS加1/2量封閉液稀釋)中,抗體液用量約0.2ml/cm2,37℃反應(yīng)1~2h或4℃反應(yīng)12h以上,保持平緩搖動。陰性對照,以1%BSA取代一抗,其余步驟與實驗組相同。
5) 棄一抗,用0.01mol/L PBS分別洗膜,10min×3次,振蕩。
6) 加入辣根過氧化物酶(HP)偶聯(lián)的二抗溶液[稀釋方法同(4)],室溫下反應(yīng)1~2h,保持平緩搖動。
7) 棄二抗,用0.01mol/L PBS洗膜,10min×4次,振蕩。
4. 靶蛋白(抗原)檢測
1) 化學發(fā)光劑(ECL)檢測轉(zhuǎn)印膜上靶蛋白信號(近年多用),具體操作按ECL說明書進行,然后于暗室中用膜對X光片曝光,將所得X光片上的信號條帶進行灰度掃描,計算其積分光密度值。新問世的“化學發(fā)光數(shù)字成像分析儀”已將曝光、掃描與光密度分析集于一體,既減少信號損失,又方便結(jié)果保存,還節(jié)省膠片。
2) 顯色反應(yīng)檢測轉(zhuǎn)印膜上靶蛋白信號(以往常用),將膜放入相應(yīng)顯色劑(DAB)中,避光顯色至出現(xiàn)條帶時放入雙蒸水中終止反應(yīng)。陽性反應(yīng)將在靶蛋白相對應(yīng)的位置上出現(xiàn)有顏色的條帶。
檢測完畢后,將NC膜浸泡于洗脫液(100mmol/L-ME, 20g/L SDS,62.5mmol/L Tris-HCl,pH6.7)中,50℃,振蕩30min,以去除膜上抗體,供再次檢測用。
注意事項
1. 一抗的選擇是影響免疫印跡成敗的主要因素。多克隆抗體結(jié)合抗原能力較強、靈敏度高,但易產(chǎn)生非特異性的背景;單克隆抗體識別抗原特異性較好,但可能不識別在樣品制備時因變性而失去了空間構(gòu)型的抗原表位,且易發(fā)生交叉反應(yīng)。因此,兼有多克隆抗體和單克隆抗體優(yōu)點的混合單克隆抗體近年特別被推薦,它是由一組能與抗原分子中的不同且不易變性的抗原表位結(jié)合并不易出現(xiàn)交叉反應(yīng)的單克隆抗體混合構(gòu)成。
2. 如果反應(yīng)靈敏度不高,可增加凝膠的厚度到1.5mm(厚度超過2.0mm時,凝膠轉(zhuǎn)移效率受限);也可在電泳條帶不發(fā)生變形的前提下,盡量提高蛋白樣品的上樣量。
3. 濾紙/凝膠/轉(zhuǎn)印膜/濾紙夾層組合中不能存在氣泡,可用玻璃棒在夾層組合上滾動將氣泡趕出,以提高轉(zhuǎn)膜效率;上下兩層濾紙不能過大,避免導致直接接觸而引起短路。
4. 如果出現(xiàn)非特異性的高背景,可觀察僅用二抗單獨處理轉(zhuǎn)印膜所產(chǎn)生的背景強度,若高背景確由二抗產(chǎn)生,可適當降低二抗?jié)舛然蚩s短二抗孵育時間;并考慮延長每一步的清洗時間。
5. 一抗與二抗的稀釋度、作用時間和溫度對檢測不同的蛋白要求不同,須經(jīng)預(yù)實驗確定*條件。
6. 一般情況使用0.45μm的NC膜,0.1~0.2μm的小孔徑膜只適合于分子量小于20kD的蛋白質(zhì)。
7. PVDF尼龍膜較NC膜柔軟、結(jié)實、靈敏度高,易于操作且蛋白質(zhì)結(jié)合能力強(PVDF膜可結(jié)合蛋白質(zhì)480μg/cm2,而NC膜只能結(jié)合蛋白質(zhì)80μg /cm2);缺點是PVDF尼龍膜背景也高,需要加強封閉;此外,PVDF尼龍膜若在使用前先行甲醇處理5~10s,以活化膜表面的正電基團,使它更容易與帶負電的蛋白質(zhì)結(jié)合,可提高蛋白質(zhì)在膜上的保留指數(shù)。
8. 使用化學發(fā)光檢測時,試劑須按需要量臨用前配置混合。