Western blot 實驗過程與經驗分享
一、蛋白樣品的制備與定量(提取好的蛋白是成功的一半)(1)提細胞蛋白
① 消化或刮下細胞至 1.5 的 EP 管中,標記,10000r 離心 2 min,PBS 洗 2-3 遍。
② 盡量吸去 EP 管中 PBS,加適量 RIPA 裂解液(RIPA 裂解液+蛋白酶、磷酸酶、PMSF 三聯裝)。
③ 冰上裂解 30 min~1 h,開 4°離心機。
④ 4°離心 11000r,20 min。
⑤ 取上清,測蛋白濃度,加蛋白上清的四分之一體積 5x 上樣 loading buffer,煮沸(95℃ 加熱 5 min),分裝。
(2)提組織蛋白
① 研缽中倒入液氮,加入組織塊,研磨,加液氮,藥匙刮。
② 刮下后放入 1.5 ml 的 EP 管,加適量裂解液,吹打。
③ 冰上放置 1 h,期間,每隔 10~15 min 吹打一次或者用震蕩儀震蕩 2 min。
④ 4°離心 11000r,20 min。
⑤ 取上清,測蛋白濃度,加 1/4 體積 5x loading buffer,煮沸(95℃ 加熱 5 min),分裝。
(3)測蛋白濃度(BCA 法)
① 八個標準孔,按說明書先加 PBS,再加標準蛋白液
② 目的孔,每孔加 18ulPBS+2ul 目的蛋白
③ 按說明書配 BCA 工作液,每孔加 200ul
④ 37°放置半小時后測濃度
(4)計算上樣量,設計上樣順序
上樣體積:上樣量/濃度 x 5/4
上樣順序:無處理,對照,處理;體積最好不要相差太大
經驗總結:
如何提高蛋白濃度:首先當然是多培養點細胞,多提供點組織啦,其次可以少加點裂解液,裂解時間長點,盡量裂解充分。
如何處理蛋白濃度低的問題:實驗過程中發現蛋白的濃度太低,如果上樣的話,體積太大,甚至電泳孔都裝不下,舉例:假設我需要上樣 40ul 才能達到 20ug,那么顯然按照常規的方法,10 孔的梳子只能加 25ul 左右,我們此時可以取 40ul 蛋白入 EP 管中,放置于 PCR 儀器,變性溫度濃縮蛋白體積,這樣不斷濃縮之后促使 EP 管中蛋白的水分降低,蛋白量依舊是 20ug。
如何保證對照組和實驗組蛋白濃度大概是一致的:種植細胞的時候計數、鋪板,使鋪下去的細胞數接近。
二、電泳
1、 清洗玻璃板,去離子水沖,風干或烤干。這步清洗很重要。
2、SDS-PAGE 凝膠配制試劑盒配膠。先配下膠(分離膠),一般兩塊板配 10 ml 的 10% 的膠(20~80kDa 通用),混勻后灌膠,立即用正丁醇或水封,待凝固后倒出正丁醇或者水,用濾紙吸干;
3、 配上膠(積層膠),一般兩塊板配 4 ml 的 5% 的膠,混勻后灌膠,插板, 待凝固。
4、將玻璃板裝好放入電泳槽中,加電泳液,輕輕拔梳。這步要注意必須要兩塊板一起。
5、上樣
6、 連接電源,一定要注意紅對紅,黑對黑,定電壓和時間,上膠(90v,約 40 min,maker 分出條帶),換壓,下膠(120v,2 h)。(不要讓溴酚藍跑出去)
經驗總結:
膠的濃度根據你所需要跑的蛋白的分子量大小決定,
想要條帶跑的好看點,最好把上膠稍微配高一點。
APS 最好現配先用,配制好后放 4 度避光保存,最多保存一周。
膠最好現配現用,如果需要保存最好用濕潤的保鮮膜包好
TEMED 可以催化過硫酸銨產生自由基,所以要注意是否過期失效,主要避光保存。
三、轉膜(整個 WB 過程中最重要的環節)
① 跑到溴酚藍距離靠近最下緣時,要提前準備半干法轉膜液。
② 在電轉液中剝膠,裁膠,剪膜,膜活化。
③ 「三明治」黑板~海綿~三層濾紙~膠~膜(正面朝下,分清左右,與膠對應)~3 層濾紙~海綿~白板,夾緊后放入電轉槽中。(海綿,濾紙,膜需浸潤透,過程中不能干,趕走氣泡)。
④ 連接電源,一定要注意紅對紅,黑對黑,定電流和時間。
經驗總結:
溴酚藍跑到最終的距離是根據你所需要切的分子量決定的。
濾紙和 PVDF 膜的裁剪必須要整齊,干凈,標記清晰。
PVDF 膜型號的選擇要正確。如正常的 30~170kDa 的分子一般需要孔徑 0.45 mm 的膜就足夠了。太小的則需要選擇孔徑為 0.22 mm 的膜。
關于轉膜是否要加 SDS 的問題。SDS 帶負電,加 SDS 一般是針對那些分子大的 WB,加入 SDS 可以增加分子導電性,這樣更利于轉膜。
關于轉膜電流,分子是否能夠轉過去和轉膜時間沒有必要關系,而更在于轉膜電流的大小。舉個例子,200kDa 的分子量,你用 90mAh 就算轉一年都轉不過去。
四、免疫印跡
① 膜處理(甲醇 1 min,風干(放濾紙上),甲醇 1 min,水 1 min)。
② 封閉(Western 封閉液)1 h 配搖床。
③ 加一抗,牛奶稀釋所需濃度參考抗體說明書,根據膜的大小稀釋一抗,4°過夜。
④ 室溫孵育 20 min。
⑤ 0.1%TBST 洗 10 min x 3 次配搖床(0.1%TBST:tris12.1 g,NaCl87.66 g,HCl 至 PH7.6 后定容至 1L 后,加入 1 ml 的 TWEEN20)。
⑥ 加二抗,牛奶稀釋(根據說明書上進行稀釋),1 h 配搖床
⑦ 0.1%TBST 洗 10 min x 3 次配搖床。
⑧ 發光(顯影定影試劑盒)(A 液 B 液等體積混合,孵膜 1 min,正面朝上放入儀器內發光)。
經驗總結:
封閉液的選取具體得看抗體說明書,有的抗體是明確要求只能用 BSA,而且封閉液濃度的選擇也是具體得看抗體的要求,但是一般情況 5%BSA 的效果會比 5% 牛奶要好。
信號通路一般都是用 5%BSA 封閉。且洗膜的時候用快速搖床 5 min/次 3 次就可以了。
如果你想省時間,一抗可以放在 37℃1~2 hour,但是一定要封好,以免溫度太高而導致抗體干了出現假陽性。二抗可以 37℃ 半個小時。
發光液的選取,如果是一般的抗體,建議用一般的發光液效果會好一點,背景會比較干凈。但是一些難發出來的一般建議用 ECL 超敏化學發光試劑盒。
Western Blot 做順的時候很簡單,要不順的時候會被它折磨死。所以內參的選擇顯的尤為重要。
接下來講講怎么做好對照組實驗,即怎么選擇內參。
1. 內參的重要性:
內參即是內部參照 (Internal Control),內參一般是指由管家基因編碼表達的蛋白 (Housekeeping Proteins),它們在各組織和細胞中的表達相對比較恒定,在檢測蛋白的表達水平變化時常用它來做參照物。
在 Western Blot 實驗中,除了需要進行蛋白抽提、蛋白定量、等量蛋白上樣電泳、轉膜、靶蛋白抗體孵育、顯色等步驟以外,還需要進行內參的檢測,以校正蛋白質定量、上樣過程中存在的實驗誤差,保證實驗結果的準確性與嚴謹性。
2. 如何選擇合適的細胞核內參抗體?
常用的總蛋白內參即 GAPDH 和細胞骨架蛋白β-Actin 或β-Tubulin 等;
對于一些植物的樣本,則需要特別的植物 Actin 蛋白作為內參;
當實驗樣品中只是核蛋白,而不是細胞總蛋白提取液時,可以用:核纖層蛋白 B 即 Lamin B 為核內參抗體。
另外,小伙伴們還需要根據目的蛋白的大小選擇合適的核內參,推薦內參要與檢測的目的蛋白的分子量最好相差 5KD 以上,因此你需要根據你目的檢測蛋白的分子量來選擇合適的內參。
3.目的蛋白表達部位:
就一般的蛋白檢測來說,Actin、β-actin、β-Tubulin 抗體等就可以了,而針對于核蛋白的定量,特別是樣本蛋白就是核蛋白時,選擇恰當的核蛋白內參則更能體現內部參照的價值。常用的核內參抗體有 Lamin A、Lamin B、Histone H3,除此之外,其而對于膜蛋白檢測,常用的內參抗體為 Na,K ATPase。對于線粒體蛋白的檢測,常用 VDAC1 和 COX IV 作為內參抗體。
以上幾條原則只是針對通常情況,但是需要注意的問題是——內參的選擇需要考慮實際的實驗環境,比如某些細胞中,由于組織缺氧、糖尿病等因素會導致 GAPDH 的表達增高,不適合做內參。
比如在涉及細胞增殖相關試驗中,c-Jun 由于自身表達變化就不適合做內參; 而在凋亡實驗時,TBP、Lamin 等也不適合作為內參。因此設計實驗方案的時候應該考慮這些因素并查詢相應文獻,在實驗過程中也應該注意如果內參表達出現異常,應考慮這方面因素。