Western_Blot实验方法步骤

发布日期:2008-8-25  热门指数:4360 

Western Blot(免疫印迹法)

主要包括以下4个基本步骤：

n     样品制备

n     电泳分离

n     蛋白的膜转移

n     免疫杂交与显色――蛋白检测

溶液和试剂

n    1X 磷酸盐缓冲液(PBS)

n    Modified RIPA buffer 

Tris-HCl: 50 mM, pH 7.4 ; NP-40: 1% ;Na-deoxycholate: 0.25% ;NaCl: 150 mM ;EDTA: 1 mM ;PMSF: 1 mM ;Aprotinin, leupeptin, pepstatin: 1 microgram/ml each ;Na3VO4: 1 mM ;NaF: 1 mM

n    1X SDS 样品缓冲液

62.5 mM Tris-HCl (pH 6.8 于 25°C), 2% w/v SDS, 10%甘油,50 mM DTT, 0.01% w/v溴酚蓝

n    转移缓冲液

25 mM Tris base, 0.2 M 甘氨酸, 20%甲醇 (pH 8.3)

n    10X Tris缓冲盐 (TBS)

准备1L 10X TBS: 24.2 g Tris base, 80 g NaCl;用1N HCl调pH为 7.6

n    脱脂奶粉或BSA

n    甲醇

n    TBS/T缓冲液

1X TBS, 0.1% Tween-20

n    封闭缓冲液（TBS/T）

1X TBS, 0.1% Tween-20加5% w/v脱脂奶粉或BSA

n    一抗的稀释

1X TBS, 0.1% Tween-20 加 5% BSA (多抗)或 5%脱脂奶粉(单抗)

Note: 一般来说, BSA被推荐用于多克隆抗体，脱脂奶粉用于单克隆抗体，这样可得到较高的信噪比。抗体的稀释度参考抗体说明书或根据实验确定。

n    预染的蛋白质Marker，可用于监测转膜的效率

样品制备

原始样品可为细胞、组织、培养上清、免疫沉淀或亲和纯化的蛋白，以下为定性检测目的蛋白时细胞样品的处理方法，其余的样品制备方法参阅相关文献。

1．培养细胞或药物处理。

2．弃培养基，用1X PBS漂洗细胞2次，去尽残留培养基。

3．加入1X SDS样品缓冲液(6-well plate, 100 µl /w或 75 cm2 plate, 500-1000 µl/瓶)，刮落细胞，转移到Ep管。注意：冰上操作。

4．超声 10~15秒剪切DNA以减低样品粘性。

5．煮沸样品5 minutes。

6．离心12000g, 5 min，取上清。

7．电泳分离：上样15µl~20 µl 至 SDS-PAGE 胶 (10 cm x 10 cm)电泳。

如要定量检测某蛋白的表达水平，应用RIPA裂解液(1 ml per 107 cells/100 mm dish/150 cm2 flask)裂解细胞，收集裂解液至离心管中，在振荡器上混匀4～15min，14000g离心15min（4℃），弃沉淀，用Bradford法或其它蛋白质测定方法测定上清中蛋白浓度以调整上样体积和上样量，进行Western杂交时还需设置内或外参照，通常用beta-actin。

注意：一般上样20~30 µg已足够，如待检蛋白为低丰度蛋白，可加大上样量至100µg，但电泳条带易拖尾，可制备亚细胞组份或采用更敏感的检测方法。

电泳分离（参照SDS-PAGE电泳方法）

转膜

杂交膜的选择是决定Western blot成败的重要环节。应根据杂交方案、被转移蛋白的特性以及分子大小等因素，选择合适材质、孔径和规格的杂交膜。用于Western blot的膜主要有两种：纤维素膜(NC) 和PVDF膜。NC膜是蛋白印迹实验的标准固相支持物，在低离子转移缓冲液的环境下，大多数带负电荷的蛋白质会与膜发生疏水作用而高亲和力的结合在一起，但在非离子型的去污剂作用下，结合的蛋白还可以被洗脱下来。根据被转移的蛋白分子量大小，选择不同孔径的NC膜。因为随着膜孔径的不断减小，膜对低分子量蛋白的结合就越牢固。通常用0.45µm和0.2µm两种规格的NC膜。大于20kD的蛋白可用0.45µm的膜，小于20kD的蛋白就要用0.2µm的膜了，如用0.45µm的膜就会发生“Blowthrough”的现象。PVDF膜灵敏度、分辨率和蛋白亲和力比常规的膜要高，非常适合于低分子量蛋白的检测。但PVDF膜在使用之前必需用纯甲醇浸泡饱和1-5秒钟。

蛋白质常用的转移方法主要有两种：槽式湿转和半干转移。前者操作容易，转移效率高；而后者适用于大胶的蛋白转移，所用缓冲液少。以下为槽式湿转的操作步骤。

1.      将胶浸于转移缓冲液中平衡10min。

注意：如检测小分子蛋白，可省略此步，因小分子蛋白容易扩散出胶。

2.      依据胶的大小剪取膜和滤纸6片，放入转移缓冲液中平衡10min。如用PVDF膜需用纯甲醇浸泡饱和3-5秒钟。

3.      装配转移三明治：海绵®3层滤纸®胶®膜®3层滤纸®海绵，每层放好后，用试管赶去气泡。切记：胶放于负极面（黑色面）。

4.      将转移槽置于冰浴中，放入三明治（黑色面对黑色面），加转移缓冲液，插上电极，100V，1h（电流约为0.3A）。注意：应再次检查三明治和电极是否装配正确，电源是否接通。

5.      转膜结束后，切断电源，取出杂交膜

免疫杂交与显色

1．用25 ml TBS 洗膜5min，室温，摇动。

2．置膜于25 ml 封闭缓冲液中1h, 室温，摇动。

3．15ml TBS/T洗3次（5 min/T）。

4．加入合适稀释度的一抗，室温孵育1-2h或4°C过夜，缓慢摇动。

5．15 ml TBS/T洗3次（5 min/T）。

6．加入合适稀释度的碱性磷酸酶（AP）或辣根过氧化酶（HRP）标记的二抗，室温孵育1h，缓慢摇动。

7．15 ml TBS/T洗3次（5 min/T）。

8．15 ml TBS洗1次。

9．蛋白检测(显色法或发光法，按相应试剂说明操作)。

注意事项：

1．操作中戴手套，不要用手触膜。

2．PVDF膜在甲醇中浸泡时间不要超过5秒。

3．如检测小于20kD的蛋白应用0.2µm的膜，并可省略转移时的平衡步骤。

4．某些抗原和抗体可被Tween-20 洗脱，此时可用1.0% BSA代替Tween-20。

5．关于封闭剂的选择：5%脱脂奶/TBS or PBS: 能和某些抗原相互作用，掩盖抗体结合能力；0.3~3% BSA in PBS：低的内源性交叉反应性。

6．如用0. 1% Tween 20、0.02% NaN3 in PBS or TBS作封闭剂和抗体稀释液，抗体检测后可进行蛋白染色。

如要同时检测大分子量和小分子蛋白，最好用梯度胶分离蛋白。

Western-blot 实验步骤与ELISA差不多，WB只是在膜上做而已。

注意事项

关键是膜的质量与封闭液。 

【实验原理】 

蛋白质印迹法又称为免疫印迹法，这是一种可以检测固定在固相载体上蛋白质的免疫化学技术方法。待测蛋白既可以是粗提物也可以经过一定的分离和纯化,另外这项技术的应用需要利用待测蛋白的单克隆或多克隆抗体进行识别。 

如图所示，可溶性抗原，也就是待测蛋白首先要根据其性质，如分子量，分子大小，电荷以及其等电点等采用不同的电泳方法进行分离；通过电流将凝胶中的蛋白质转移到聚偏二氟乙烯膜上；利用抗体（一抗）与抗原发生特异性结合的原理，以抗体作为探针钓取目的蛋白。值得注意的是在加入一抗前应首先加入非特异性蛋白，如牛血清白蛋白对膜进行“封阻”而防止抗体与膜的非特异性结合。 

经电泳分离后的蛋白往往需再利用电泳方法将蛋白质转移到固相载体上,我们把这个过程称为电泳印迹。常用的两种电转移方法分别为: 

1.半干法: 凝胶和固相载体被夹在用缓冲溶液浸湿的滤纸之间,通电时间为10分钟~30分钟。 

2.湿法：凝胶和固相载体夹心浸放在转移缓冲溶液中，转移时间可从45分钟延长到过夜进行。 

由于湿法的使用弹性更大并且没有明显浪费更多的时间和原料，因此我们在这里只描述湿法的基本操作过程。 

对于目的蛋白的识别需要采用能够识别一抗的第二抗体。该抗体往往是购买的成品，已经被结合或标记了特定的试剂，如辣根过氧化物酶。这种标记是利用辣根过氧化物酶所催化的一个比色反应，该反应的产物有特定的颜色且固定在固相载体上，容易鉴别。因此可通过对二抗的识别而识别一抗，进而判断出目标蛋白所在的位置。其他的识别系统包括碱性磷酸酶系统和125I标记系统。

【实验操作】

⒈.蛋白质的分离

根据目的蛋白的性质，利用电泳方法将其进行分离。为提高电转移的效率，通常采用SDS/PAGE技术。

分离实验结束后，首先将样品墙的上边缘用小刀去除，然后在胶板的右上角切一个小口以便定位，小心放入转移缓冲溶液中待用。

⒉.电转移

⑴ 准备PVDF膜

根据胶的大小剪出一片PVDF膜，膜的大小应略微小于胶的大小。将膜置于甲醇中浸泡1分钟，再移至转移缓冲溶液中待用。

夹心放置顺序

⑵ 制作胶膜夹心 

在一浅盘中打开转移盒，将一个预先用转移缓冲溶液浸泡过的海绵垫放在转移盒的黑色筛孔板上，在海绵垫的上方放置经转移缓冲溶液浸湿的3MM纸，小心地将胶板放在3MM纸上，并注意排除气泡。将PVDF膜放在胶的上方同时注意排除气泡，再在膜的上方放上一张同样用转移缓冲溶液浸湿过的3MM纸并赶出气泡，放置另一张浸泡过的海绵垫，关闭转移盒。将转移盒按照正确的方向放入转移槽中，转移盒的黑色筛孔板贴近转移槽的黑色端，转移盒的白色筛孔板贴近转移槽的白色端，填满转移缓冲溶液同时防止出现气泡。 

⑶ 电转移 

连接电源,在4°C条件下维持恒压100v，1小时

⒊.免疫检测

⑴ 膜染色

断开电源，将转移盒从转移槽中移出，将转移盒的各个部分分开。用镊子将PVDF膜小心放入一个干净的容器中，用TBS缓冲溶液进行短暂清洗，从膜上剪下一条宽约5mm的膜放入另一个干净的容器中。将这条膜在染色液中浸泡1分钟，然后在脱色液中脱色30分钟,确定蛋白质已经转移到PVDF膜上。

⑵ 膜的封闭和清洗

对于没有进行染色的膜，首先倒出TBS缓冲溶液,加入3%封闭缓冲溶液,轻轻摇动至少1小时。倒掉3%封闭缓冲溶液，并用TBS缓冲溶液清洗3次, 每次5分钟。

⑶ 一抗

倒掉TBS缓冲溶液，加入10 ml 0.5%封闭缓冲溶液及适量的一抗，轻轻摇动1小时以上。从容器中倒出一抗及封闭缓冲溶液，用TTBS缓冲溶液清洗两次，每次10分钟。

⑷ 二抗

倒出TTBS 缓冲溶液，加入5 ml 0.5%封闭缓冲溶液及适量的二抗。轻轻摇动30分钟，倒出二抗及封闭缓冲溶液，用TTBS缓冲溶液清洗两次，每次10分钟。

⑸ 检测

倒掉TTBS 缓冲溶液，并加入显影剂，轻轻摇动PVDF膜，观察显影情况，当能够清晰的看到显色带时，用蒸馏水在30分钟内分三次清洗PVDF膜以终止显色反应的继续进行。

【实验结果】

检查膜上显色结果，蓝紫色带所对应的即是目标蛋白的位置。

【思考题】

⒈ 蛋白质印迹法的特点是什么？

⒉ 请解释什么是BSA？并说明它在本实验中的作用。

⒊ 请说明二抗在蛋白质印迹法中的生物学功能。

⒋ 如何保存抗体?