什么理论过程?就是原理呗?
WesternBlot原理、显色分类及操作步骤
一、原理
与Southern或Northern杂交方法类似,但WesternBlot采用的是聚丙烯酰胺凝胶电泳,被检测物是蛋白质,“探针”是抗体,“显色”用标记的二抗。经过PAGE分离的蛋白质样品,转移到固相载体(例如硝酸纤维素薄膜)上,固相载体以非共价键形式吸附蛋白质,且能保持电泳分离的多肽类型及其生物学活性不变。以固相载体上的蛋白质或多肽作为抗原,与对应的抗体起免疫反应,再与酶或同位素标记的第二抗体起反应,经过底物显色或放射自显影以检测电泳分离的特异性目的基因表达的蛋白成分。该技术也广泛应用于检测蛋白水平的表达。既可以定性,又可以半定量的Western是初步鉴定蛋白质最方便也是最通用的方法。
western显色的方法主要有以下几种:
i.放射自显影
ii.底物化学发光ECL
iii.底物荧光ECF
iv.底物DAB呈色
现常用的有底物化学发光ECL和底物DAB呈色,体同水平和实验条件的是用第一种方法,目前发表文章通常是用底物化学发光ECL。只要买现成的试剂盒就行,操作也比较简单,原理如下(二抗用HRP标记):反应底物为过氧化物+鲁米诺,如遇到HRP,即发光,可使胶片曝光,就可洗出条带。
二、操作步骤:
(一)配胶
1、注意一定要将玻璃板洗净,最后用ddH2O冲洗,将与胶接触的一面向下倾斜置于干净的纸巾晾干。
分离胶及浓缩胶均可事先配好(除AP及TEMED外),过滤后作为储存液避光存放于4℃,可至少存放1个月,临用前取出室温平衡(否则凝胶过程产生的热量会使低温时溶解于储存液中的气体析出而导致气泡,有条件者可真空抽吸3分钟),加入10%AP(0.7~0.8:100,分离胶浓度越高AP浓度越低,15%的分离胶可用到0.5:100)及TEMED(分离胶用0.4:1000,15%的可用到0.3:1000,浓缩胶用0.8:1000)即可,如室温较低可升高10%AP及TEMED浓度到《分子克隆》建议浓度。
2、封胶:
灌入2/3的分离胶后应立即封胶,胶浓度<10%时可用0.1%的SDS封,浓度>10%时用水饱和的异丁醇或异戊醇,也可以用0.1%的SDS。封胶后切记,勿动。
待胶凝后将封胶液倒掉,如用醇封胶需用大量清水及ddH2O冲洗干净,然后加少量0.1%的SDS,目的是通过降低张力清除残留水滴。片刻后倒掉SDS,将玻璃板倒立放置片刻控净。
3、灌好浓缩胶后1h拔除梳子,注意在拔除梳子时宜边加水边拔,以免有气泡进入梳孔使梳孔变形。拨出梳子后用ddH2O冲洗胶孔两遍以去除残胶,随后用0.1%的SDS封胶。若上样孔有变形,可用适当粗细的针头拨正;若变形严重,可在去除残胶后用较薄的梳子再次插入梳孔后加水拔出。30min后即可上样,长时间有利于胶结构的形成,因为肉眼观的胶凝时其内部分子的排列尚未完成。
(10%的AP最好现配现用,如在4℃存放勿超过两周。30%的丙烯酰胺如有沉淀,最好弃掉.)
(二)样品处理
1.培养的细胞(定性):
⑴去培养液后用温的PBS冲洗2~3遍(冷的PBS有可能使细胞脱落)。
⑵对于6孔板来说每孔加200~300μl,60~80℃的1×loadingbuffer。
⑶100℃,1min。
⑷用细胞刮刮下细胞后在EP管中煮沸10min,期间vortex2~3次。
⑸用干净的针尖挑丝,如有团块则将团块弃掉,如果没有团块但有拉丝现象,则可以将EP管置于0℃后在14000~16000g离心2min,再次挑丝。若无团块也无丝状物但溶液有些粘稠,可通过使用1ml注射器反复抽吸来降低溶液粘滞度,便于上样。
⑹待样品恢复到室温后上样。
2.培养的细胞(定量):
⑴去培养液后用温的PBS冲洗2~3遍(冷的PBS有可能使细胞脱落)。
⑵加入适量的冰预冷的裂解液后置于冰上10~20min。
⑶用细胞刮刮下细胞,收集在EP管后超声(100~200w)3s,2次。
⑷12000g离心,4℃,2min。
⑸取少量上清进行定量。
⑹将所有蛋白样品调至等浓度,充分混合沉淀后加loadingbuffer后直接上样最好,剩余溶液(溶于1×loadingbuffer)可以低温储存,-70℃一个月,-20℃一周,4℃1~2天,每次上样前98℃,3min。
3.组织:
⑴匀浆对于心肝脾肾等组织可每50~100mg加1ml裂解液,肺100~200mg加1ml裂解液。可手动或电动匀浆。注意尽量保持低温,快速匀浆。
⑵12000g离心,4℃,2min。
⑶取少量上清进行定量。
⑷将所有蛋白样品调至等浓度,充分混合沉淀加loadingbuffer后直接上样最好,剩余溶液(溶于1×loadingbuffer)可以低温储存,-70℃一个月,-20℃一周,4℃1~2天,每次上样前98℃,3min。
(裂解液配方:Tris-Cl(pH7.4)20mM,EDTA1mM
由于蛋白酶抑制剂可影响蛋白定量,且新鲜蛋白很少降解,故可不加,如加按建议比例即可。提取磷酸化的蛋白还需加Na3VO40.1mM及NaF25mM)。
1×loadingbuffer配方:10%甘油,50mMTris•Cl(pH6.8),2%β-巯基乙醇,0.2~0.5‰溴酚蓝,2%或5%的SDS。Buffer可配成2×~5×,注意SDS终浓度勿超过10%。
对于心脏,肌肉等碎屑较多的组织可用5%的SDS,肝肾等组织2%即可。)
(三)电泳
1.上样前将胶板下的气泡赶走。
2.所有蛋白样品调至等浓度后上样,样品两侧的泳道用等体积的1×loadingbuffer上样,Marker也用1×loadingbuffer调整至与样品等体积。
2.以初始电压为45V时的电流强度进行稳流电泳,当电压达65V时改为稳压电泳。
3.在目的蛋白泳动至距胶下缘1cm以上结束。
电泳液配方:Tris-base3g,glycine14.4g,0.1%SDS(10ml10%SDS)/L
Tris-base1.5g,glycine7.2g,0.1%SDS(5ml10%SDS)/0.5L
(四)转膜
1.电泳结束前20分钟左右戴上手套开始准备:
湿转使用常规电转液:Tris3.0g,Gly14.4g,M-OH200ml,加去离子水至1,000ml。干转则取此转移液,每50ml加入10%SDS180ul。
浸泡NC膜:将NC膜平铺于去离子水面,靠毛细作用自然吸水后再完全浸入水中10min以排除气泡,随后浸泡入转移液中。PVDF膜则在M-OH中浸泡20min以上后转入转移液中。将滤纸也浸入转移液中。
2.取胶:
将胶卸下,保留30-100KD或分子量范围更广些的胶(以便以后杂其他感兴趣的蛋白),左上切角,在转移液中稍稍浸泡一下,置于洁净玻璃板上,按顺序铺上膜与每侧一张(干转每侧三张)滤纸。注意用玻棒逐出气泡,剪去滤纸与膜的过多部分(尤其是干转,以防止短路)
3.转膜:
湿转:电转槽用去离子水淋洗晾干,加入1,000ml电转液。将胶平铺于海绵上,滴加少许电转液再次驱赶气泡,封紧后放入电转槽,注意膜在正极一侧。降温,将电泳槽置于冰水混合物中。恒流100mA过夜,或400mA,4h。注意不同蛋白的要求不同。
干转:用电转液淋洗石墨电极,滤纸吸干,铺上胶,再滴少许电转液,以1.5mA/cm2凝胶面积转移1-2小时。负载电压不宜超过1V/cm2胶面积。
电转液配方:Tris-base3g,glycine14.4g,200ml甲醇/1L
(五)封闭及杂交
1.封闭:
将膜从电转槽中取出,去离子水与PBST或TTBS稍加漂洗,浸没于封闭液中缓慢摇荡一小时。必要时可先用丽春红染色(2%乙酸,0.5%丽春红的水溶液)观察蛋白条带,再用去离子水和TTBS将丽春红洗脱后封闭,如用蛋白marker则可省略此步。
2.结合一抗:
一抗的准备:使用反贴法时每张3×9cm2膜约需2ml一抗稀释液。
反贴法的操作:含一抗的封闭液滴加于摇床的塑料膜上,将Western膜从封闭液中取出,滤纸贴角稍吸干,正面朝下贴在一抗上,注意不要留下气泡,室温下轻摇孵育一小时或4℃静置过夜。在反应体系外面罩一湿润平皿以防止液体过多蒸发。
3.洗涤:
一抗孵育结束后,用PBST或TTBS漂洗膜后再浸洗三次,每次5-10min。
4.结合二抗:
根据一抗来源选择合适的二抗,根据鉴定方法选择HRP或AP标记的抗体,按相应比例稀释(1:1000~1:10000),室温轻摇一小时。
5.洗涤:
二抗孵育结束后,用PBST或TTBS漂洗膜后再浸洗三次,每次5-10min。
PBST:1×PBSTTBS:Tris-HCl20mM,pH7.4(25℃)
Tween-200.01%~0.02%NaCl150mM
Tween-200.05%
封闭液与抗体溶剂均为含5%脱脂奶粉的PBST或TTBS,临用时取200mlPBST或TTBS加入10g脱脂奶粉即为封闭液。
(六)发光鉴定
一般使用辣根过氧化物酶HRP-ECL发光法或碱性磷酸酶AP-NBT/BICP显色法。
1.HRP-ECL发光法:
将A、B发光液按比例稀释混合。膜用去离子水稍加漂洗,滤纸贴角吸干,反贴法覆于A、B混合液滴上,熄灯至可见淡绿色荧光条带(5min左右)后滤纸贴角吸干,置于保鲜膜内固定于片盒中,迅速盖上胶片,关闭胶盒,根据所见荧光强度曝光。取出胶片立即完全浸入显影液中1-2min,清水漂洗一下后放在定影液中至底片完全定影,清水冲净晾干,标定Marker,进行分析与扫描。
2.AP-NBT/BICP显色法:
每片NBT/BICP可溶解于30ml水中,使用前将一片分装在30个EP管中,每张3×9cm的膜取一管配成1ml即可。将PBST或TTBS洗涤过的膜用去离子水稍加漂洗,滤纸贴角吸干,反贴法覆于NBT/BICP溶液液滴上,并用不透明物体(如报纸)遮挡光线,显色20s后每10s观察一次,至条带明显或有本底出现时将膜揭起置去离子水中漂洗后放滤纸上晾干即可观察与扫描。
背景深浅与一抗的质量及二抗的量有关,当然如果暴光时间长达半小时,出现背景是正常的。
三、注意事项:
增强敏感性
若目的条带未出现,或很淡,可试用以下方法增强发光强度:
用清水漂洗膜数分钟,重加发光液进行曝光,可延长曝光时间。
将膜在PBST或TTBS中洗涤30min或更长,期间至少换2次液。
封闭40~60min
一抗杂交,室温1h。37℃1h会更强,但可能增加非特异条带。
PBST或TTBS洗膜20min,期间换2次液。
二抗杂交,37℃1h。
PBST或TTBS洗膜20min,期间换2次液。
发光鉴定。
若条带仍未出现或很淡,可以再用PBST或TTBS洗涤膜20min,期间换2次液。
10.三抗杂交,室温1h。37℃1h会更强,但可能增加非特异条带。三抗即抗二抗的二抗,比如二抗用羊抗兔,此时三抗可以选择兔抗羊或鼠抗羊等。
11.PBST或TTBS洗涤膜20min,期间换2次液。
12.发光鉴定。
一抗溶液中加入0.2%叠氮钠后可4℃存放至少2周(一个月我也用过,没问题,再长时间还没试)
(七)NC膜的多次使用
一张NC膜可使用多次,对多种蛋白进行杂交,步骤与“七.增强敏感性”相近。
如前次杂交结果条带距离本次杂交的蛋白的预计位置差别较大则只需用PBST洗涤掉发光液(10min×3次)后从一抗杂交开始,后续步骤同前。
如前次杂交结果条带距离本次杂交的蛋白的预计位置较近则需更强的洗涤,可用strip液(可用杂交袋)于室温摇动洗涤30min~60min,然后用PBST洗涤10min×3次,再从封闭开始,后续步骤同前。
对于杂交若干次的膜,如果常规洗涤方法不易去掉众多条带,可用强度更强的自配的strip液(可用杂交袋)于50℃洗涤30min,然后用PBST洗涤10min×3次,再从封闭开始,后续步骤同前。
原理
Western Blot与Southern印迹杂交或Northern印迹杂交方法类似,但Western Blot采用的是聚丙烯酰胺凝胶电泳,被检测物是蛋白质,“探针”是抗体,“显色”用标记的二抗.经过PAGE分离的蛋白质样品,转移到固相载体(例如硝酸纤维素膜NC膜)上,固相载体以非共价键形式吸附蛋白质,且能保持电泳分离的多肽类型及其生物学活性不变.以固相载体上的蛋白质或多肽作为抗原,与对应的抗体起免疫反应,再与酶或同位素标记的第二抗体起反应,经过底物显色或放射自显影以检测电泳分离的特异性目的基因表达的蛋白成分.该技术也广泛应用于检测蛋白水平的表达.
分类
Western Blot显色的方法主要有以下几种:i.放射自显影 ii.底物化学发光ECL iii.底物荧光ECF iv.底物DAB呈色 现常用的有底物化学发光ECL和底物DAB呈色,体同水平和实验条件的是用第一种方法,目前发表文章通常是用底物化学发光ECL.只要买现成的试剂盒就行,操作也比较简单,原理如下(二抗用HRP标记):反应底物为过氧化物+鲁米诺,如遇到HRP,即发光,可使胶片曝光,就可洗出条带.
其他
值得一提的是,western blot 这个名称的由来很有意思.最开始做印迹工作的是一个叫做Southern的科学家,但印迹的对象是DNA链,他把这种技术称为Southern blot,后来类似的出现了两个过程相似,但是对象不同的印迹方法,一个针对RNA,一个对蛋白质,人们分别把这两种技术的称为Northern和Western,与这两个技术的发明人没有关系了.
(PS 楼主可以百度嘛,网上关于WB的实验太多了)
Western免疫印迹(Western Blot)是将蛋白质转移到膜上,然后利用抗体进行检测。对已知表达蛋白,可用相应抗体作为一抗进行检测,对新基因的表达产物,可通过融合部分的抗体检测。
一、原理
与Southern或Northern杂交方法类似,但Western Blot采用的是聚丙烯酰胺凝胶电泳,被检测物是蛋白质,“探针”是抗体,“显色”用标记的二抗。经过PAGE分离的蛋白质样品,转移到固相载体(例如硝酸纤维素薄膜)上,固相载体以非共价键形式吸附蛋白质,且能保持电泳分离的多肽类型及其生物学活性不变。以固相载体上的蛋白质或多肽作为抗原,与对应的抗体起免疫反应,再与酶或同位素标记的第二抗体起反应,经过底物显色或放射自显影以检测电泳分离的特异性目的基因表达的蛋白成分。该技术也广泛应用于检测蛋白水平的表达。
二、试剂准备
1、SDS-PAGE试剂:见电泳实验。
2、匀浆缓冲液:1.0M Tris-HCl(pH 6.8)1.Oml;10%SDS 6.0ml;β-巯基乙醇 0.2ml;ddH2O 2.8ml。
3、转膜缓冲液:甘氨酸 2.9g;Tris 5.8g;SDS 0.37g;甲醇200ml;加ddH2O定容至1000ml。
4、0.01M PBS(pH7.4):NaCl 8.0g;KCl 0.2g;Na2HPO4 1.44g;KH2PO4 0.24g;加ddH2O至1000ml。
5、膜染色液:考马斯亮兰 0.2g;甲醇80ml;乙酸2ml;ddH2O118 ml。包被液(5%脱脂奶粉,现配):脱脂奶粉1.0g 溶于20ml的0.01M PBS中。
6、显色液:DAB 6.0mg;0.01M PBS 10.0ml;硫酸镍胺 0.1ml;H202 1.0μl。
三、操作步骤
(一)蛋白质样品获得:细菌诱导表达后,可通过电泳上样缓冲液直接裂解细胞,真核细胞加匀浆缓冲液,机械或超声波室温匀浆0.5-1min。然后4℃,13,000g离心15min。取上清液作为样品。
(二)电泳:制备电泳凝胶,进行SDS-PAGE。
(三)转移:(半干式转移)
1、电泳结束后将胶条割至合适大小,用转膜缓冲液平衡,5min×3次。
2、膜处理:预先裁好与胶条同样大小的滤纸和NC膜,浸入转膜缓冲液中10min。
3、转膜:转膜装置从下至上依次按阳极碳板、24层滤纸、NC膜、凝胶、24层滤纸、阴极碳板的顺序放好,滤纸、凝胶、NC膜精确对齐,每一步去除气泡,上压500g重物,将碳板上多余的液体吸干。接通电源,恒流1mA/cm2,转移1.5hr。转移结束后,断开电源将膜取出,割取待测膜条做免疫印迹。将有蛋白标准的条带染色,放入膜染色液中50s后,在50%甲醇中多次脱色,至背景清晰,然后用双蒸水洗,风干夹于两层滤纸中保存,留与显色结果作对比。
(四)免疫反应:
1、用0.01M PBS洗膜,5min ×3次。
2、加入包被液,平稳摇动,室温2hr。
3、弃包被液,用0.01M PBS洗膜,5min×3次。
4、加入一抗(按合适稀释比例用0.01M PBS稀释,液体必须覆盖膜的全部),4℃ 放置12hr以上。阴性对照,以1%BSA取代一抗,其余步骤与实验组相同。
5、弃一抗和1%BSA,用0.01M PBS分别洗膜,5min×4次。
6、加入辣根过氧化物酶偶联的二抗(按合适稀释比例用0.01M PBS稀释),平稳摇动,室温2hr。
7、弃二抗,用0.01M PBS洗膜,5min×4次。
8、加入显色液,避光显色至出现条带时放入双蒸水中终止反应。
四、注意事项
1、一抗、二抗的稀释度、作用时间和温度对不同的蛋白要经过预实验确定最佳条件。
2、显色液必须新鲜配置使用,最后加入H2O2。
3、DAB有致癌的潜在可能,操作时要小心仔细
Western,也称Western blot、Western blotting、Western印迹,是用抗体检测蛋白的重要方法之一。可按照以下步骤操作。
1.收集蛋白样品(Protein sample preparation)
使用细胞裂解液,对贴壁细胞、悬浮细胞或组织样品进行裂解。然后测定每个蛋白样品的蛋白浓度。
2. 电泳(Electrophoresis)
(1) SDS-PAGE凝胶配制
SDS-PAGE凝胶(分离胶及浓缩胶)可以参考一些文献资料进行配制
(2) 样品处理
在收集的蛋白样品中加入适量浓缩的SDS-PAGE蛋白上样缓冲液。例如2X或5X的SDS-PAGE蛋白上样缓冲液。使用5X的SDS-PAGE蛋白上样缓冲液可以减小上样体积,在相同体积的上样孔内可以上样更多的蛋白样品。5X的SDS-PAGE蛋白上样缓冲液可以参考相关文献资料配制,
100℃或沸水浴加热3-5分钟,以充分变性蛋白。
(3) 上样与电泳
(1)冷却到室温后,把蛋白样品直接上样到SDS-PAGE胶加样孔内即可。 为了便于观察电泳效果和转膜效果,以及判断蛋白分子量大小,最好使用预染蛋白质分子量标准。
(2)电泳时通常推荐在上层胶时使用低电压恒压电泳,而在溴酚蓝进入下层胶时使用高电压恒压电泳。对于Bio-Rad的标准电泳装置 或类似电泳装置,低电压可以设置在80-100V,高电压可以设置在120V左右。
(3)为了电泳方便起见,也可以采用整个SDS-PAGE过程恒压的方式,通常把电压设置在 100V,然后设定定时时间为90-120分钟。设置定时可以避免经常发生的电泳过头。通常电泳时溴酚蓝到达胶的底端处附近即可停止电泳,或者可以根据预染蛋白质分子量标准的电泳情况,预计目的蛋白已经被适 当分离后即可停止电泳。
3. 转膜(Transfer)
(1)我们推荐在Western实验中选用PVDF膜。硝酸纤维素膜(NC膜)也可以使用,但硝酸纤维素膜比较脆,在操作过程中特别是用镊子夹取等过程中容易裂开。膜的使用请参考生产商的推荐使用步骤。通常如果使用Bio-Rad的标准湿式转膜装置,可以设定转膜电流为300-400mA,转膜时间为30-60分钟。也可以在15-20mA转膜过夜。具体的转膜时间要根据目的蛋白的大小而定,目的蛋白的分子量越大, 需要的转膜时间越长,目的蛋白的分子量越小,需要的转膜时间越短。
(2)在转膜过程中,特别是高电流快速转膜时,通常会有非常严重的发热现象,最好把转膜槽放置在冰浴中进行转膜。
转膜的效果可以观察所使用的预染蛋白质分子量标准,通常分子量最大的1-2条带较难全部转到膜上。转膜的效果也可以用丽春
红染色液对膜进行染色,以观察实际的转膜效果。也可以用考马斯亮蓝快速染色液对完成转膜的SDS-PAGE胶进行染色,以观察蛋白的残留情况。
4. 封闭(Blocking)
(1)转膜完毕后,立即把蛋白膜放置到预先准备好的Western洗涤液中,漂洗1-2分钟,以洗去膜上的转膜液。从转膜完毕后所有的步骤,一定要注意膜的保湿,避免膜的干燥,否则极易产生较高的背景。
(2)用微型台式真空泵吸尽洗涤液,加入Western封闭液,在摇床上缓慢摇动,室温封闭60分钟。对于一些背景较高的抗体,可以在 4℃ 封闭过夜。
5. 一抗孵育(Primary antibody incubation)
(1)参考一抗的说明书,按照适当比例用Western一抗稀释液稀释一抗。
(2)用微型台式真空泵吸尽封闭液,立即加入稀释好的一抗,室温或4℃在侧摆摇床上缓慢摇动孵育一小时。如果一抗孵育一小时效果 不佳,可以在4℃缓慢摇动孵育过夜。
(3)回收一抗。加入Western洗涤液,在侧摆摇床上缓慢摇动洗涤5-10分钟。吸尽洗涤液后,再加入洗涤液,洗涤5-10分钟。共洗涤3次。如果结果背景较高可以适当延长洗涤时间并增加洗涤次数。
6. 二抗孵育(Secondary antibody inucubation)
(1) 参考二抗的说明书,按照适当比例用Western二抗稀释液稀释辣根过氧化物酶(HRP)标记的二抗。
(2)用微型台式真空泵吸尽洗涤液,立即加入稀释好的二抗,室温或4℃在侧摆摇床上缓慢摇动孵育一小时。
(3)回收二抗。加入Western洗涤液,在侧摆摇床上缓慢摇动洗涤5-10分钟。吸尽洗涤液后,再加入洗涤液,洗涤5-10分钟。共洗涤 3次。如果结果背景较高可以适当延长洗涤时间并增加洗涤次数。
7. 蛋白检测(Detection of proteins)
(1) 参考相关说明书,可使用英格恩的Enlight等超敏ECL发光液来检测蛋白。
(2)洗片时可以使用X光片自动洗片机。如果没有自动洗片机,可以用显影定影试剂盒自行配制显影液和定影液进行手工洗片。
8. 膜的重复利用(Membrane recovery)
如果蛋白样品非常宝贵,可以使用Western一抗二抗去除液处理蛋白膜,以重复利用蛋白膜