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    Western Blot全流程實(shí)驗(yàn)步驟及常見問題詳解

    發(fā)布時(shí)間: 2024-03-20  點(diǎn)擊次數(shù): 673次

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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(shí)驗(yàn)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(jià)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(duì)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(cè)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?。?/strong>

    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(shí)驗(yàn)多余的存于-20℃;


    若實(shí)驗(yàn)對(duì)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(jì)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(huì)發(fā)熱,可暫停置于冰上數(shù)秒。


    BCA測(cè)蛋白濃度:(通常利用BCA試劑盒測(cè)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(gè)EP管,編號(hào)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(jì)算濃度時(shí)×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(gè)孔要200ul工作液):一個(gè)樣要2個(gè)重復(fù)孔,計(jì)算體系:7個(gè)標(biāo)準(zhǔn)品+1個(gè)待測(cè)液溶液×2,共計(jì)16孔;防止加樣誤差,配置20個(gè)體系,一個(gè)200ul(20×200=4000ul/4ml)

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

    (8)37℃孵育30min(孔板底部勿觸碰,保持干凈)

    1. 測(cè)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(cè)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(shí)驗(yàn)本上記錄好;

    5、蓋上電源蓋,正負(fù)極相互對(duì)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(gè)時(shí)間大概為 1.5h-2h。


    (四) 轉(zhuǎn)膜
    1、根據(jù) maker 的指示,分別切出對(duì)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(shí)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(shí)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(shí)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(shí)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(rùn)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(dòng)曝光—拍白光圈
    4、曝光拍照(CHEMI)—選擇“放置凝膠"——設(shè)置曝光時(shí)間(自動(dòng)or手動(dòng))—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(xiàng)
    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(huì)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(shí)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(huì)凝結(jié)肉眼無法分辨的膠顆粒或疙瘩,可能會(huì)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(shí)間;

    (3)縮短二抗孵育時(shí)間;

    5 、沒有條帶

    首先利用麗春紅對(duì)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(shí)驗(yàn)條件,重新對(duì)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(cuò),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(duì)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(hào)(4.5um/0.22um),可選擇適合的型號(hào)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(huì)失效,10%APS一般保質(zhì)期才一個(gè)月左右,APS失效膠會(huì)不凝,要4℃避光保存。


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