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Western blot 实验技术 定义： n印迹法（blotting）是指将样品转移到固相载体上，而后利用相应的探测 反应来检测样品的一种方法。 nWestern Blot是分子生物学、生物化学和免疫遗传学中常用的一种实验方 法。 n1975年，Southern建立了将DNA转移到硝酸纤维素膜（NC膜）上，并利 用DNARNA杂交检测特定的DNA片段的方法，称为Southern印迹法。 n而后人们用类似的方法，对RNA和蛋白质进行印迹分析，对RNA的印迹 分析称为Northern印迹法，对单向电泳后的蛋白质分子的印迹分析称为 Western印迹法，对双向电泳后蛋白质分子的印迹分析称为Eastern印迹法 Western Blot基本原理 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。 Western BlotWestern Blot一般流程一般流程 n蛋白样品的制备 nSDS聚丙烯酰胺 凝胶电泳 l 转膜 l 封闭 l 一抗杂交 l 洗涤 l 二抗杂交 l 洗涤 l 底物显色 ?通过有机溶剂或水溶法制备总蛋白通过有机溶剂或水溶法制备总蛋白 水溶液提取法水溶液提取法 针对水、稀盐、稀酸或碱溶液中的蛋白质。稀盐和缓冲系统的水溶液针对水、稀盐、稀酸或碱溶液中的蛋白质。稀盐和缓冲系统的水溶液 对蛋白质稳定性好、溶解度大、是提取蛋白质最常用的溶剂对蛋白质稳定性好、溶解度大、是提取蛋白质最常用的溶剂 。 细胞裂解液细胞裂解液： 0.5ml0.5ml水水+0.5ml+0.5ml裂解液裂解液+10+10ll蛋白酶抑制剂蛋白酶抑制剂+ + 1010l l 泛酸钠泛酸钠+ + 1 1 l l pepstainpepstain 有机溶剂提取法有机溶剂提取法 对于分子中非极性侧链较多的蛋白质可用有机溶剂提取，包括乙醇、对于分子中非极性侧链较多的蛋白质可用有机溶剂提取，包括乙醇、 丙酮和丁醇等。丙酮和丁醇等。 ?通过层析或电洗脱法制备目的蛋白通过层析或电洗脱法制备目的蛋白 蛋白样品的制备蛋白样品的制备 细胞数量达细胞数量达510510 6 6 个时就可以做个时就可以做WBWB。 将细胞裂解液再离心，收集上清液将细胞裂解液再离心，收集上清液 测蛋白浓度（测蛋白浓度（BcaBca法）法）, ,统一上样量统一上样量 加加loading BUFFER loading BUFFER 煮样煮样5min-10min5min-10min 蛋白样品制备的注意事项：蛋白样品制备的注意事项： 煮沸5-15min，以充分变性蛋白，保证蛋白从空间结构 变为一级结构（多聚体解散为单聚体，氧化状态转化 为还原状态等）。有的也可以在700C加热5-10min， 尤其适用于多次跨膜蛋白的检测（这些蛋白在煮沸状 态下容易聚集，而聚集状态则会影响标本进入凝胶的 效率。） SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳 原理： SDS 是一种离子性的界面活性剂,它有强离子性的硫酸根离子也带有疏水 性的长碳链.当 SDS 与蛋白质混合时,它会以其碳链与蛋白质之疏水性胺 基酸结合将蛋白质包起来,而以硫酸根离子外露与水分子作用.大多数蛋 白质和 SDS 的平均结合量是 1:1.4 (以重量为单位),而蛋白质和SDS结 合后,由于 SDS 带强负价,使蛋白质原先的带电价微不足道,且 每单位重量的蛋白质带电价一致 (charge density),所以决定不同蛋白 的泳动速率就只剩下分子大小一项因素 M纯净水（ddH2O） M丙烯酰胺和N,N-亚甲双丙烯酰胺 （Arc-Bis） MSDS MTris-HCL M四甲基乙二胺(TEMED)（催化硫酸铵形成自由基而加速丙烯 酰胺和双丙烯酰胺的聚合） M过硫酸铵(APS)（提供引发丙烯酰胺和双丙烯酰胺聚合的自由 基） 凝胶成份 分离胶（12%）浓缩胶（4%） ddH2O4.95ml3.05ml Arc-Bis6ml0.67ml Tri-HCl3.75ml（PH=8.8）1.25ml（PH=6.8） 10%-SDS150ul50ul 10%-APS150ul50ul TEMED15ul10ul 常用凝胶配置比例 凝胶浓度与蛋白分离范围凝胶浓度与蛋白分离范围 凝胶浓度 （W/V）分离范围（KD) 3.5 5.0 100-2000 80-500 8.0 12.0 60-400 40-200 15.0 20.0 25-150 6-100 30.06以下 SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳注意事项： 做胶：防止漏胶、进气泡以及花胶(水封、插梳子和拔 梳子)。 加样：加样量一样，加样时间要尽量短，以免样品 扩散 电泳：将胶夹好放于电泳槽中，加电泳buffer，将 电压调到90V开始电泳，待样品在积层胶里压成一 条直线之后，将电压调到120V，直到溴酚兰前沿 跑出胶后停止电泳。 转膜转膜 膜的选择膜的选择 聚偏二 氟乙烯膜 （PVDFPVDF） 硝酸纤硝酸纤 维素膜维素膜 （NCNC） 需要用甲醇浸泡需要用甲醇浸泡 简单快速封闭非特异性抗体结合简单快速封闭非特异性抗体结合 价格昂贵价格昂贵 价格便宜价格便宜 膜的选择 转膜 半干法（用恒流） 将凝胶和固相基质象三明治一样加在用缓冲液湿 润滤纸之间，电转1030min。 湿法 将凝胶和固相基质夹在滤纸中间，浸泡在转移装 置的缓冲液中，电转1h或过夜。 转膜注意事项（一）转膜注意事项（一） 泡膜： 转膜之前将海绵、胶、膜都用预冷的转移buffer浸泡20min （1.凝胶若是没在预冷的转膜buffer中浸泡，就会在转膜过程中出现凝胶皱 缩，导致出现转移条带变形。2.PVDF膜具有疏水性，需用甲醇浸泡） 转膜顺序： 阴极碳板(黑)+海绵+三滤+胶+膜+三滤+海绵+阳极碳板（白） 转膜条件： 0.4A 250V 1h-90min 冰浴中进行转膜 （具体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，反之则短。） 转膜的注意事项（二）转膜的注意事项（二） n避免直接用手碰杂交膜，使用镊子。因为手上 的蛋白和油脂会影响转膜效率并会使膜脏掉。 n夹好膜和凝胶后，确定在凝胶/膜和滤纸之间 没有气泡存在，否则会导致转膜不完全。 封闭（封闭（1h1h）( (封闭时间过短会导致背景过深封闭时间过短会导致背景过深 ) ) n n 5 5脱脂奶粉封闭脱脂奶粉封闭1h1h，置于摇床上。，置于摇床上。 n n 封闭前，要用双蒸水洗封闭前，要用双蒸水洗3-5min,3-5min, 剪膜 一抗、二抗孵育 n把硝酸纤维素滤膜放在密闭塑料盒中，根据滤膜面积以 0.1ml/cm2的量加入一抗溶液与滤膜温育（抗体浓度过高会导致 背景较深，过低会导致和抗原结合不充分，出现假阴性 ）。室温不 少于7小时，4 时过夜。（一般） n回收一抗溶液，用TBST洗膜3次，每次5min（洗涤不充分会导致 膜上非特异性条带处仍有一抗残留，会影响二抗结合的位置不准确 ）。 n加入二抗溶液，摇床上缓慢摇动， 室温避光1.5-2h n回收二抗，TBST洗膜3次，每次5min，纯净水洗膜5min。 短时间多次洗膜较长时间少次洗膜更有效。 Tween有助于去除非特异性的结合，减少背景。 显色反应显色反应 一般用ECL发光法 辣根过氧化物酶HRP标记二抗，用底物发光法：将两种显色底物 1：1等体积混合后将其覆盖在膜表面使其均匀，用X胶片把膜包 起来，马上在暗室中将X光片覆盖在膜的上面（时间根据光的亮 度来衡量），显影、定影。 注意：发光法检测的时候曝光时间要恰到好处，过短会导致曝光不彻底， 影响条带亮度，过长会导致荧光信号衰弱，也会使背景颜色加深。 抗体保存注意事项： 1.收到抗体后按要求离心后再打开管盖进行分装和保存！ 2.对于大部分抗体，比较合适的保存方式是分装后保存在 -200C。 2.1 分装的量以一次实验用完为好，最少不能少于 10ul每份。因为分装体积越小，抗体的浓度越可能会受到 蒸发以及管壁吸附的影响。 2.2 复融后的分装抗体如果一次用不完，将剩余母液 保存在40C，避免再冻起来！ 3.大部分抗体收到后40C短暂保存1-2周对抗体活性是没有影 响的。 任何时候，绝对避免反复冻融！ Western BlotWestern Blot常见问题分析常见问题分析 SDS-PAGESDS-PAGE电泳电泳 uu 胶不平？胶不平？ uu 凝胶漏液？凝胶漏液？ 胶板洗刷干净胶板洗刷干净 加入加入APSAPS和和TEMEDTEMED的量要合适的量要合适 加入试剂后摇匀，使其充分混加入试剂后摇匀，使其充分混 合，防止部分胶块聚合不均匀合，防止部分胶块聚合不均匀 温度合适，受热不均匀导致胶温度合适，受热不均匀导致胶 聚合不均匀聚合不均匀 两块玻璃板底部要对齐两块玻璃板底部要对齐 uu条带比正常的窄？条带比正常的窄？ uu“ “微笑微笑” ”或或“ “倒微笑倒微笑” ”条条 带？带？ 凝胶聚合不均匀，灌胶时候尽量混合凝胶聚合不均匀，灌胶时候尽量混合 均匀，动作轻缓均匀，动作轻缓 拔梳子要迅速，且竖直的拔拔梳子要迅速，且竖直的拔 样品盐浓度过高会挤压其他条带导致样品盐浓度过高会挤压其他条带导致 宽窄不一，纯化样品，调整盐浓度宽窄不一，纯化样品，调整盐浓度 胶板底部有气泡会影响电泳效果，应胶板底部有气泡会影响电泳效果，应 赶走气泡。同时注意电泳槽装置是否赶走气泡。同时注意电泳槽装置是否 合适合适 转膜及抗体检测转膜及抗体检测 uu凝胶肿胀或卷曲？凝胶肿胀或卷曲？ uu条带歪斜或漂移？条带歪斜或漂移？ uu单个或多个白点？单个或多个白点？ uu转膜缓冲液过热转膜缓冲液过热？ 可将凝胶在转膜之前放到转膜缓冲液可将凝胶在转膜之前放到转膜缓冲液 中浸泡中浸泡5-10min5-10min 电转仪长期使用导致海绵变薄，电转仪长期使用导致海绵变薄，“ “三三 明治明治” ”结构不紧凑导致。可在两块海结构不紧凑导致。可在两块海 绵之间垫上少许普通的草纸绵之间垫上少许普通的草纸 确保膜和胶