泛素化蛋白检测方法

1、泛素化蛋白检测方法蛋白质泛素化简介 蛋白质泛素化修饰过程在人体免疫系统调节过程中起到了关键性的作用。 与 磷酸化修饰过程一样， 泛素化修饰过程也是一种可逆的共价修饰过程， 它能够调 节被修饰蛋白的稳定性、功能活性状态以及细胞内定位等情况。泛素蛋白是一个由 76 个氨基酸残基组成的非常保守的多肽， 它能在 E1、E2、 E3 酶等一系列酶促反应催化下与细胞内靶蛋白上的一个或多个赖氨酸残基发生 共价连接。泛素蛋白本身也含有 7 个赖氨酸残基， 因此它们之间也可以通过这些 位点互相连接，形成多泛素蛋白链（polyubiquitin chain）。目前研究显示，如果 多泛素蛋白链与被修饰蛋白上的第 4

2、8 位赖氨酸残基相连，会介导靶蛋白进入蛋 白酶体而被降解； 如果与被修饰蛋白上其它位点， 比如第 63位赖氨酸残基相连， 则靶蛋白可以发挥信号通路功能而不会被降解。与磷酸化修饰途径一样， 泛素化修饰途径也是可逆的， 即可以通过去泛素化 酶（ DUB ）将泛素蛋白修饰物去除掉。靶蛋白经泛素化途径修饰之后，连接在 靶蛋白上的泛素蛋白单体或多聚体可以被各种泛素蛋白结合结构域（UBD ）所识别和结合。人类蛋白质组中含有两种 E1 酶、50种 E2 酶、 600种 E3 酶、90 种DUB酶和20种UBD，这说明泛素修饰途径在细胞调控中起到了多么重要的 作用。 E3 酶是泛素修饰途径中决定底物特异性的关

3、键酶，它可以分为两大类， 即含有HECT结构域的E3酶和其它含有RING结构域或RING样结构域（比如 U-box或PHD结构域）的E3酶。这两种E3酶都在免疫调控过程中起到了关键 性的作用。蛋白质泛素化的检测方法 研究蛋白质的泛素化首先需要明确的三个基本点：哪些蛋白发生了泛素化； 发生了泛素化的蛋白质， 具体是哪个位点的赖氨酸残基发生了泛素化； 进行定量。明确了上述几点后， 进一步需要弄清楚的是， 我们感兴趣的泛素化蛋白， 是 如何发生泛素化的， 影响这一泛素化过程的关键分子是什么？或者说这一过程中 的 E3 酶是什么？然后需要研究的是，这一蛋白质发生泛素化之后可以产生那些分子效应？对下游的

4、信号通路有什么影响？研究上述内容的实验方法和实验流程：方法一： western blot and strip通过WB检测所有发生泛素化的蛋白条带，拍照后，将膜strip。然后与特定蛋白的抗体和特定泛素化位点的抗体反应，显色拍照。通过阳性条带的 对比来初步判断某一特定蛋白的特定位点发生了泛素化。【具体实验流程附后】方法二： western blot and immunoprecipitations通过免疫共沉淀方法将某一特定蛋白以及与其结合的蛋白分离出来。分离 出来的蛋白再进行SDS电泳和western blot分析。【具体实验流程附后】。这 一方法可以明确具体哪个蛋白的哪个赖氨酸残基发生了泛素

5、化修饰。方法三：in vitro ubiquitination assay将要研究的目的基因转染293细胞，使其大量表达。24h后提取并分离目的 蛋白。在体外反应buffer中将我们要研究的蛋白A （被泛素化的那个蛋白） 与 UBE1，UbeH13-Uev 1 a heterodimer complex，HA-ubiquitin 以及我们要 研究的蛋白B （引起蛋白A泛素化的蛋白），共同进行孵育。将孵育后的产 物进行IP和WB分析。【具体实验流程附后】。这一方法可以明确引起哪个 蛋白是引起某蛋白发生泛素化修饰的 E3连接酶。方法四：in vitro ubiquitin-binding assa

6、y将我们要研究的蛋白（被泛素化的蛋白）基因转染293细胞，大量表达后提纯。或者直接提取内源性蛋白。在体外与K63- or K48-linked ubiquitin chain petides孵育，然后通过SDS电泳并用泛素化抗体进行检测。这一方法可以 明确要研究的蛋白哪个赖氨酸残基容易发生泛素化。方法一：WB strip实验流程提取组织/细胞的总蛋白使用总泛素化抗体检测所有发生了泛素化的蛋白（此时可以观察到发生了泛素化的蛋白主要分布在哪些分子量区间）Stripp ing the blot用特定蛋白的抗体 与膜反应显色用Ub K63抗体与膜反应显色J1Merge如果总的泛素化蛋白的条带，与特定蛋白的条带，以 及K63位点泛素化条带发生了重合，此时可以初步推测，特定蛋白的第 63位赖氨酸残基发生了泛素化方法二： Western blot and immunoprecipitations提取组织/细胞总蛋白用琼脂糖珠或磁珠包被的特异蛋白抗体，将与该蛋白结合的所有蛋白分离出来SDS电泳用泛素化抗体进行反应Stripp ing the blot用特异抗体进行反应方法三：in vitro ubiquit in ati on assay将要研究的蛋白基因转染293细胞使其大量表达提取蛋白，通过免疫共沉淀方法分离目的蛋白将可能发生相互作用的两种蛋白与