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WB的无敌战神之路 —— 蛋白提取

WB的无敌战神之路 —— 蛋白提取

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蛋白提取是白提WB的第一步,也是无敌战实验成功的关键环节,其核心思想是白提确保待检测的蛋白样品不被降解,整个制备过程应在低温下进行。无敌战本期内容主要介绍组织或细胞蛋白提取的前期准备、实验步骤和注意事项。你准备好了么?

A、表达模式,了解表达模式对于取材十分重要。如果你的蛋白仅在癌症组织中表达,那取正常组织就只适合当阴性对照了。

B、定位,蛋白定位对于蛋白提取方式和内参的选择非常重要。

C、分子量,了解蛋白的分子量对于有助于优化跑胶、转膜等环节。

D、是否存在可变剪切、翻译后修饰等,了解清楚这些,后期看到“杂带“也不慌了。

E、其它特性,是否需要诱导和易被泛素化降解等,有备无患,不做无用功。

根据蛋白类型选择合适的裂解液

RIPA裂解液是一种传统的细胞组织快速裂解液,适用于提取全细胞蛋白和膜结合蛋白,通常是western blot提取蛋白的首选裂解液。RIPA裂解液包含以下几个组份:缓冲系统、盐离子、表面活性剂和蛋白酶抑制剂。

对于一些本底丰度低或容易降解的蛋白,需要一些特殊处理,如添加蛋白/修饰诱导剂或相关酶抑制剂。

裂解液在使用前需加入蛋白酶抑制剂,商品化的蛋白酶抑制剂 (如cocktail) 含有可抑制各类蛋白酶的抑制剂,但价格昂贵,实验室可根据需要自行研制蛋白酶抑制剂,可达到类似的抑制效果。

01、PBS清洗细胞或研磨组织 (液氮研磨或匀浆器) ;

02、加入适量的裂解液 (已添加蛋白酶抑制剂) 裂解细胞 (通常比例为每106个细胞中加入100 μL裂解液;裂解液的体积根据组织总量来决定,蛋白提取物不宜过于稀释,以避免蛋白质损失,并尽量减少样品体积以便上样,最小浓度为0.1 mg/mL;最佳浓度为1-5 mg/mL);

03、低温持续振荡15-30 min;

04、冰上超声,20-30%功率,1-2 min,或者使用1 mL注射器进行抽打,断裂DNA;

05、低温最高转速离心20 min,上清即为蛋白样本。

1.如何减少蛋白降解?

组织和细胞中的蛋白酶在裂解的过程中可能会使目的蛋白降解,可通过以下几个方面来减少降解:

a.蛋白降解看酶活,提取温度要合适。提取蛋白时,应避开蛋白酶的最适温度。常见的哺乳动物组织或细胞的蛋白样品制备应全程低温。对于斑马鱼等冷血动物,可在高温条件下 (50-60°C左右) 提取蛋白。

b.组织取样分先后,操作过程要迅速。解剖时,取样应最先取消化系统和腺体相关的组织 (如胃、大小肠、肝脏、胰腺等) 和富含巨噬细胞的组织 (如肺) ,然后取生殖相关的组织 (如卵巢、子宫、睾丸等) ,最后取心、脾、肾、脑等器官。取下的组织若不立即使用,应冻存于液氮或-80°C冰箱,但应尽量选取新鲜的样品进行制备 (尤其是消化系统相关的组织样品) 。敲黑板!!新鲜材料的WB结果信号更强,背景更低 (见下图) ,如操作不当导致样品反复冻融,应终止实验。少数细胞系,如Raw 264.7、U-937等,也含较多蛋白酶,在提取时也需要快速提取,可考虑用含高浓度SDS的裂解液以缩短裂解时间。

c.胰蛋白酶有影响,培养流程要优化。如果提取贴壁细胞的膜蛋白,尤其要考虑胰蛋白酶对蛋白的剪切。在传代过程中,目的蛋白可能会被胰蛋白酶剪切,从而在WB中检测出杂带或得到阴性结果,因此,细胞培养的最后一次传代尽可能低密度传代,使细胞有足够的时间表达新的膜蛋白。此外,在收集贴壁细胞时,也不建议用胰蛋白酶消化,而是应该直接裂解,也可以刮细胞后再裂解。

2.如何减少杂质干扰?

蛋白提取物经常含有一些杂质,影响后期的电泳分离,可通过以下方法进行优化。

3.若组织块较大,可先用锡箔纸包裹,用锤子锤成小块,再转移到研钵中液氮研磨。研钵研磨前需预冷;研磨过程中穿戴棉手套,谨慎操作,避免液氮冻伤皮肤;若组织块较小,可直接用匀浆器匀浆。如组织研磨过程中因操作不当导致样品飞溅丢失或样品研磨不充分,应按实验失败处理,不得进行下一个环节。

4.总蛋白溶液能够检测大多数蛋白在整个细胞中的表达。若目的蛋白是膜蛋白或特定细胞器特异蛋白,可借助特定的分离试剂盒进行操作(查阅文献或相关试剂盒说明书进行选择)。

5.PMSF等蛋白酶抑制剂可损害呼吸道、眼睛及皮肤,因此需要注意防护。

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