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Western Blot全流程實驗步驟及常見問題詳解

來源:深圳市安培生物科技有限公司   2024年03月20日 12:52  

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一,、原理

蛋白質(zhì)免疫印跡法即Western Blot,。它是分子生物學(xué)、生物化學(xué)和免疫遺傳學(xué)中常用的一種實驗方法,,基本原理是經(jīng)過 PAGE(聚丙烯酰胺凝膠電泳)分離的蛋白質(zhì)樣品,轉(zhuǎn)移到固相載體例如硝酸纖維素薄膜(NC膜)或PVDF膜上,,固相載體以非共價鍵形式吸附蛋白質(zhì),,且能保持電泳分離的多肽類型及其生物學(xué)活性不變。以固相載體上的蛋白質(zhì)或多肽作為抗原,,與對應(yīng)的抗體起免疫反應(yīng),,再與酶或同位素標(biāo)記的第二抗體起反應(yīng),經(jīng)過底物顯色或放射自顯影以檢測電泳分離的特異性目的基因表達(dá)的蛋白成分,。

二,、流程圖:

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(一)蛋白上清液提取:

a,、準(zhǔn)備工作:分裝需要體積的蛋白裂解液(IP/RIPA),,再分別加蛋白酶抑制劑(蛋白裂解液:PMSF 體積比為100:1),磷酸化蛋白酶抑制劑(蛋白裂解液:磷酸化蛋白酶抑制劑體積比為100:2)于蛋白裂解液中,,加入Aprotinin 蛋白酶抑制劑,,蛋白裂解液:Aprotinin(500×)體積比為 100:0.2;


b,、剪取適量組織(盡量保證每一粒樣品都剪去的一樣多)和適量混勻的蛋白裂解液于勻漿器中磨勻(0.01g組織加上50-100ul的蛋白裂解液),,直至看不見組織塊;


c,、轉(zhuǎn)移勻漿液于 1.5ml 離心管中,,置于冰上蛋白裂解10min;


d,、提前開離心機(jī)預(yù)冷,,4℃,12000rpm 離心 15min ,;


e,、將離心后的上清分裝轉(zhuǎn)移倒 1.5ml 新的離心管中,部分用于實驗多余的存于-20℃,;


若實驗對象為細(xì)胞:懸浮細(xì)胞,、貼壁細(xì)胞

懸浮細(xì)胞:

①收細(xì)胞:細(xì)胞懸液收集到離心管中,5000rpm,,去上清,,加1mlPBS,5000rpm,,5min,,加50ulIP/RIPA裂解液,冰上裂解20-30min,;


②打蛋白:超聲儀,,探頭使用前用純水清洗,,探頭伸入液面以下,避免太多,;設(shè)置程序:(打3s,,停3s,共計92次),;破碎細(xì)胞后,,4℃,12000rpm,,10min離心,,取上清(蛋白),蛋白置于冰上或放置-80℃,。

注意:

①貼壁細(xì)胞:先用PBS緩沖液清洗兩遍,,然后加入蛋白裂解液(IP/RIPA),然后用細(xì)胞刮板將細(xì)胞+蛋白裂解液移至離心管中,。

②一管細(xì)胞打20次左右,,打蛋白的過程中會發(fā)熱,可暫停置于冰上數(shù)秒,。


BCA測蛋白濃度:(通常利用BCA試劑盒測定),,基本流程如下:

96孔板:(一般最外圍的孔不利用或加等體積的PBS溶液防止污染和蒸發(fā))

(1)蛋白標(biāo)準(zhǔn)品BSA做標(biāo)曲,取7個EP管,,編號①-⑦

(2)濃度:①2,、②1、③0.5,、④0.25,、⑤0.125、⑥0.0625,、⑦0(單位:mg/ml)

(3)②-⑦+50ulPBS,,①-②+50ulBSA

(4)②混勻,取50ul加③,,依次加到⑥

(5)配樣品濃度:45ulPBS+5ul樣品濃度,,配完短暫離心混勻(計算濃度時×10)

(6)配制工作液,配完避光,,現(xiàn)配現(xiàn)用(A液:B液=50:1,,一個孔要200ul工作液):一個樣要2個重復(fù)孔,計算體系:7個標(biāo)準(zhǔn)品+1個待測液溶液×2,,共計16孔,;防止加樣誤差,配置20個體系,,一個200ul(20×200=4000ul/4ml)

(7)加樣到96孔板:一個孔:20ul蛋白溶液+200ulBCA工作液,;標(biāo)準(zhǔn)品從⑦-①加,,兩個平行孔一起加。

(8)37℃孵育30min(孔板底部勿觸碰,,保持干凈)

  1. 測562nm處OD值,,制作標(biāo)準(zhǔn)曲線(excel)

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圖1 37℃恒溫箱孵育后,下一步酶標(biāo)儀測定OD值
2,、蛋白液變性
a 將上步蛋白上清液與 5×loading buffer 4:1 混勻,,
b 在沸水中煮 5min,水浴結(jié)束后,,常溫離心(瞬離),制膠后用于上樣,。
(二) 配膠
1,、制膠:濃縮膠/上層(5%);分離膠/下層(根據(jù)蛋白分子大小而定)
(1)制膠前用純水檢漏,,加入純水放置2-3min,;
(2)配制下層膠:試劑盒配置好的膠液靠邊注入玻璃板(盡量不要產(chǎn)生氣泡);加入無水乙醇/雙蒸水壓平膠面,,靜置等膠凝固(根據(jù)天氣室溫變化,,一般30min以上);配制上層膠:下層膠凝固后倒掉無水乙醇/雙蒸水,,濾紙吸干,,上層膠緩緩注入,插梳子,,等待凝固(約1h)
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圖2 制膠完成后
分離膠范圍:

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(三)電泳

1,、配制上樣體系:蛋白溶液+5×loading buffer+PBS 蛋白上樣量:20-50ug

2、上樣:最左和最右孔可加SDS-PAGE loading buffer壓平條帶,;可與最中央或左右兩端各加入3-5ul的蛋白maker,;蛋白樣品上樣(9ul)
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圖3、4 上樣,,80v電壓
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圖5 蛋白maker分離
3,、將膠置于電泳槽中,倒入電泳緩沖液,,內(nèi)部要漫過矮板,,外部要漫過玻璃板底部;
4,、準(zhǔn)備樣品 maker 于冰盒上,,順序排好,上樣,,并在實驗本上記錄好,;

5,、蓋上電源蓋,正負(fù)極相互對應(yīng),,接通電源,,恒壓濃縮膠80V,30min或maker分離后可更改電壓為120v,,跑分離膠,。待 loading buffer中的溴酚藍(lán)跑至腳底部 1cm 處停止電泳。整個時間大概為 1.5h-2h,。


(四) 轉(zhuǎn)膜
1,、根據(jù) maker 的指示,分別切出對應(yīng)需要分子量蛋白的膠,;并用尺子量取膠的寬度,;
2、準(zhǔn)備6張與膠同樣大小的濾紙和1張NC膜一起放入轉(zhuǎn)膜緩沖液中,,至浸透,。使用PVDF膜需要用甲醇激活。
3,、按照3張濾紙,,膜,膠,,3張濾紙的順序依次放好,,要求中間沒有氣泡。將電泳夾輕輕夾緊,,放入電泳儀中,,要求膠靠近負(fù)極(電泳儀中的黑色一面)膜 靠近正極(電泳儀中紅色一面),倒入電泳緩沖液沒過有膠的地方,。
4,、蓋上電源蓋,接通電源,,轉(zhuǎn)膜,,不同的分子量轉(zhuǎn)膜時間不同;(例如300mA,,1h,20-25KD)
注意:
①黑面朝上,,組裝結(jié)構(gòu)為:(黑)海綿—濾紙(2-3張)—膠—膜—濾紙(2-3張濾紙)—海綿(紅or白)。如下圖:
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圖6 “三明治”組裝順序
②轉(zhuǎn)模槽需埋入冰中,,防止轉(zhuǎn)膜過程中甲醇產(chǎn)熱溫度過高,。

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(五) 封閉
配制 5%脫脂牛奶,質(zhì)量體積比為1g脫脂奶粉:20ml 1×TBST ,。將轉(zhuǎn)完后的膜用 5%脫脂牛奶封閉至少1h,。
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裁膜孵育抗體:(注意:一些期刊雜志現(xiàn)在不允許裁膜)
(六) 一抗孵育
1,、配置抗體,稀釋比例根據(jù)抗體說明書的要求配置,,稀釋液一般為一抗稀釋液,。
孵育時間根據(jù)季節(jié)溫度變化,夏天:4℃過夜,,第二天室溫?fù)u床30~60min,,直至抗體溫度為室溫;
冬天:室溫?fù)u床 60min~180min,,4℃過夜,,第二天室溫?fù)u床60-120min,直至抗體恢復(fù)到室溫,。

2,、洗膜 1×TBST 洗3次,5min一次,。


(七) 二抗孵育
1、配置抗體,,稀釋液為 1×TBST,,比例需根據(jù)說明書要求大概為 1:3000~1:4000。
孵育時間為,,夏天:室溫?fù)u床 30-60min,;冬天:室溫?fù)u床 60min-180min。
2,、 洗膜 1×TBST 洗3次,,5min一次。

注意:一抗,,二抗孵育洗膜時間可以靈活調(diào)整,,一般3-5次,5min一次


(八) 顯影曝光
1,、試劑盒A液+B液現(xiàn)配現(xiàn)用(A:B=1:1),,避光保存;
2,、夾起膜放入玻璃皿中,,吸顯影液滴在膜上,確保顯影液浸潤到了膜所有地方,;
3,、image Lab曝光步驟:膜放置皿中(小口徑玻璃皿中)—打開儀器(image lab),膜放入機(jī)器—選擇印跡—colorimetic—自動曝光—拍白光圈
4、曝光拍照(CHEMI)—選擇“放置凝膠”——設(shè)置曝光時間(自動or手動)—凝膠成像—保存
注意:一抗原液(1:1000)稀釋,,若顯影條帶較暗可適當(dāng)提高比例如1:500

Eg:5ul一抗原液+5000ul(5ml)一抗稀釋液


注意事項
1 ,、條帶形狀成彎狀可能原因有:
(1)跑膠電泳過程發(fā)熱,,電泳需要低溫;
(2)轉(zhuǎn)膜電泳過程發(fā)熱,,轉(zhuǎn)膜需要低溫,;轉(zhuǎn)膜過程上下層濾紙接觸,會導(dǎo)

致局部短路,,也散發(fā)熱量,。

2、條帶畸形最主要可能是膠沒有混勻,,轉(zhuǎn)膜過程中膠與膜中間有氣泡,。條

帶拖尾,應(yīng)該是蛋白雜質(zhì)較多,。

3,、 配膠用玻璃板和邊條應(yīng)及時洗凈。玻板未洗凈的壞處很多,。盡管玻璃看

似平滑,,但是一些細(xì)微的凹陷處會凝結(jié)肉眼無法分辨的膠顆粒或疙瘩,,可能會導(dǎo)致在該部位極易導(dǎo)致不均勻的膠塊,,樣品經(jīng)過該處或電泳散熱不好,條帶變形,。

4,、背景深

(1)封閉問題,牛奶液體沒有覆蓋膜,;
(2)降低一抗?jié)舛?,孵育時間;

(3)縮短二抗孵育時間,;

5 ,、沒有條帶

首先利用麗春紅對膜染色,若有條帶在,,就說明是轉(zhuǎn)膜后面的封閉一抗二抗操作有問題,,我們可通過調(diào)節(jié)后面的實驗條件,重新對膜進(jìn)行處理,,最后還是沒出不排除一抗有問題,;

若麗春紅染色沒有條帶,則可以放棄此膜,,轉(zhuǎn)膜前面的步驟哪里出錯,,有可能蛋白濃度低或蛋白未提出。

6 、曝光過后,,若是β-actin 這樣的內(nèi)參很明顯的降解成了兩條帶,,則說明5×loading buffer 中 DTT 或是β-巰基乙醇這類的還原劑失效。

GAPDH內(nèi)參不齊,,可能是一抗使用多次,,更換新的一抗,或者是上樣量的問題,。
7,、對于特殊的分子量如小于10KD,大于300KD 的蛋白,,久未做出,,可選擇更改膜的品種,如 PVDF 膜,,它親和蛋白的能力大于NC膜,,而且它根據(jù)膜的孔徑半徑分為幾種型號(4.5um/0.22um),可選擇適合的型號來轉(zhuǎn)特殊分子量的蛋白,,
一般蛋白分子大于20KD選擇使用0.45um,,小于20KD選擇0.22um孔徑的。
8 ,、配置30%SDS(聚丙烯酰胺)室溫保存,,也可直接用購買的SDS試劑。

9 ,、APS(過硫酸銨)會失效,10%APS一般保質(zhì)期才一個月左右,,APS失效膠會不凝,,要4℃避光保存。


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