实验方法

WB实战指南(一) 之样品制备

2014-10-27 00:00

一、样品制备:

1、变性条件——SDS LB直接裂解:

用常温或者高温预热过(预热更有利于阻止蛋白水解或者磷酸酶去磷酸化,但容易遗忘,LB久煮某些性质会改变)的1*SDS LB(或者略高1.5*)直接加到细胞或者组织上并煮样。通常6孔板细胞80%以上密度,需200ul,其他按平板面积比类推。通常条件下,SDS LB都是过量的(因此不一定要严格参考SDS LB稀释比);如果SDS LB不够,样品核酸、蛋白浓度过高时,煮样后会发现tip吸不上来,非常粘、一砣一砣的,很容易堵住tip。这时候常规做法有两种,1. 再煮5min。常规煮样时间3-5min,样品过浓时就煮10min;2.如果10min煮样后,仍然吸不起来,才适当增加SDS LB,继续煮;也可以对样品进行超声。煮样时间若过长,蛋白会凝固,此时以失去继续WB的意义,请丢弃(判断标准:出现明显的蛋白沉淀和水分层)

此方法的缺点,SDS LB煮过的样品如果用来做IP,需要特殊方法,因此,这种制备方法制备的样品有使用局限。

2、非变性裂解法(不讨论诸如核抽提、亚细胞器分离等等了,其实类似)

裂解细胞请尽量冰上操作,减缓酶解作用。

俺前boss nature文章上的裂解液配方是:20mM Tris/HCl, pH7.6, 100mM NaCl, 20mM KCl, 1.5mM MgCl2, 0.5% NP-40 and protease inhibitors (20μg/ml leupeptin, 10μg/ml pepstatin A and 10 μg/ml aprotinin)(此裂解液可用于抽提核蛋白),其中蛋白酶抑制剂很复杂也很贵,其实用0.5mM PMSF替代这三种就好了;如果还要做磷酸化蛋白,加1mM Na3VO4(现加现用),10 mM NaF, 1 mM Na3VO4, 50 mM beta-GP。

此方法的优点:NaCl浓度略低于生理状态,保证裂解细胞的方式较为温和,便于随后的IP等试验。其他Na盐浓度的细胞裂解液也很常见,诸如0.15M(生理盐浓度)、0.3M、0.6M(高盐系列,裂解细胞时染色体会析出,细胞碎片和沉淀非常粘稠)及0.8-1.2M;0.3M及以下适合IP试验,0.6M及以上适合纯化蛋白,尤其相互作用较强的复合体,要得到纯化的一些复合体的组成蛋白一般采用极端的高盐裂解细胞。

用于核蛋白的裂解的原因是0.5% NP-40,用于破坏核膜结构;可用到1%,但此时染色体会析出,沉淀粘稠。

3、组织块裂解:

组织块较大用匀浆的方法最合适,现在有不少转头很小的匀浆器。

当组织超微量的时候,比如50mg新鲜癌组织,我采用的方法是

(1). 低温(剪)搅碎,成肉糜状。

(2). 锡箔纸包裹好,放入少量液氮,快速敲击(控制力量,尽量避免弄破锡箔纸),进一步破碎;反复多次。

(3). 用上述细胞裂解液回收。

4、分泌型蛋白富集:

用无血清培养基培养细胞,收集上清液用于WB检测;如果含量过低,需要用TCA沉淀富集。

理论上,从普通培养基中收集分泌蛋白,此时对细胞生长条件的影响最小,是最佳的实验条件;但是这存在隐忧。因为含血清的培养基中含有非常丰富的BSA(牛血清白蛋白)之类的蛋白质,除非你进一步分离纯化,否则直接用这种样品去WB会有非常大的麻烦,尤其当你的蛋白在60-46 kDa之间的时候;用“任何”抗体去检测这一区间的蛋白,会有一片非常强的信号。因为此区间蛋白(主要是BSA)浓度过于富***非特异性粘附“任意”抗体,从而最终被识别。同理,采用SDS LB裂解细胞制备样品前,通常要用PBS洗涤,其目的之一是去除培养基中的BSA。

采用无血清培养基收集细胞上清除了改变细胞的生理状态外(可能激活未知信号途径,诸如AKT等),还会出现的问题是:

(1). 即使采用了无血清收集上清,仍然有大量杂蛋白,但相对好很多。

(2). 选用了上清,由于蛋白浓度太稀,通常要采用TCA沉淀富集,再重新溶解。

a. TCA沉淀对半定量操作要求非常高,因为很容易沉淀不充分或者离心操作丢失,尤其在离心过程,离心管的摆放非常讲究,要180度翻转离心两次。

b. 重新溶解时,由于蛋白需要在一定的盐离子条件下才能重新溶解,你要摸索充分溶解的条件,相对麻烦。

实际上,如果你不是非常强调蛋白的分泌有什么生理功能,一般不建议检测上清,尤其半定量的WB实验检测不同样品间的差异。这里面有实验操作细节的麻烦——经验之谈,我曾经参与的cancer cell文章所研究的蛋白就是分泌型蛋白,但90%的数据是cell lysis;偶尔用到上清,也只是作为富集纯化该蛋白的原料,为进一步分析做准备。

样品制备完,应立即低温保存(-20度短期(几天);-80度长期;例外,IP用样品应直接进行IP,避免冻融破坏蛋白质间弱的相互作用)。SDS LB煮沸过的样品冻融会存在另一个问题,SDS沉淀;SDS 4度就会沉淀,何况-80度。上样前应加热充分溶解,否则从加样口向下拖带(SDS LB不够,样品未充分溶解也会出现类似拖尾;上样过大也会)。

在样品制备过程中,另一个需要注意的问题是,从样品制备的起始阶段就要注意定量问题;WB本身系统误差有20%,太细微的差别经常忽略不计。细胞样品可以先计数再接种,短时间内即使细胞生长有差异也不会对WB结果影响太多。组织样品,从肿瘤组织的大小(称重)开始,裂解液的体积都是精确定量的,操作过程也尽量避免蛋白损失。有人会说可以电泳前蛋白定量,我将下一节讨论蛋白定量的不科学性,以及裂解液成分对定量的干扰。

【补充】:细胞有凋亡或生长速率差异时,

有一个最直接的办法针对这个问题,实际上将细胞收集下来以后,经过离心,去除PBS,这时候你可以拿出事先准备好的标准体积去比对,误差小于50ul的(因为标准品差值可以设定为50ul),所以基本上肉眼偏差至多只有10ul(细胞体积),这种小差别在WB结果中可以忽略不计。

其实标准品有多种好处,平时可以用于离心时平衡;可以废物利用一些用过的effendorf管。

最好不要用纯水做标准品,我喜欢稀释一些SDS LB做标准品,因为有蓝黑色对比下,可以更精确估计体积。

这相对比测标准曲线,再一一读值还是快很多。

感谢丁香园论坛铁杆站友 jacqueslm2001


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来源:丁香园

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