WB(Western Blot,蛋白质免疫印迹)实验中,总蛋白抽提是关键步骤,其质量直接影响后续电泳、转膜及抗体杂交的效果。
以下是总蛋白抽提的详细流程、注意事项及常见问题解决方案:
一、总蛋白抽提流程
1. 样本准备
细胞样本:
贴壁细胞:用PBS清洗2-3次,吸尽残留液体,加入适量裂解液(如RIPA裂解液),用细胞刮刀刮下细胞,转移至离心管。
悬浮细胞:直接离心收集细胞,PBS清洗后加入裂解液,涡旋振荡或超声破碎。
组织样本:
新鲜组织:剪取适量组织(如50-100 mg),用PBS清洗去除血液,剪碎后加入裂解液,用匀浆器或超声破碎仪裂解。
冷冻组织:从-80℃取出后迅速称重,按比例加入裂解液,冰上匀浆。
2. 裂解液选择
RIPA裂解液(常用):
成分:含NP-40、脱氧胆酸钠、SDS等,可裂解细胞膜、核膜及细胞器膜,释放总蛋白。
补充:需加入蛋白酶抑制剂(如PMSF、Cocktail)和磷酸酶抑制剂(如NaF、β-甘油磷酸钠),防止蛋白降解。
其他裂解液:
NP-40裂解液:温和裂解,适用于膜蛋白提取。
Urea裂解液:含8 M尿素,用于难溶蛋白提取。
SDS裂解液:强变性条件,适用于膜蛋白或高疏水性蛋白。
3. 裂解条件
冰上操作:全程保持低温(4℃),防止蛋白降解。
裂解时间:
细胞:裂解液加入后冰上放置10-30分钟,期间每隔5分钟涡旋振荡或超声破碎(功率20-30%,每次3-5秒,间隔10秒)。
组织:匀浆后冰上放置30-60分钟,每隔10分钟涡旋振荡。
超声破碎:适用于高黏度样本(如组织匀浆液),可进一步破碎细胞核和细胞器,释放更多蛋白。
4. 离心去杂质
条件:12,000-14,000 ×g,4℃,离心10-15分钟。
目的:去除细胞碎片、核酸及未裂解细胞,收集上清(含总蛋白)。
注意事项:
避免吸到沉淀(可能含基因组DNA或细胞碎片)。
若上清黏稠,可延长离心时间或增加裂解液体积。
5. 蛋白定量
方法:BCA法或Bradford法。
BCA法:灵敏度高,受去垢剂(如SDS)影响小,适用于RIPA裂解液提取的蛋白。
Bradford法:快速,但受去垢剂干扰较大,需根据裂解液成分选择。
标准曲线:使用BSA作为标准品,绘制浓度-吸光度曲线,计算样本蛋白浓度。
稀释:根据定量结果,用裂解液或PBS将样本稀释至统一浓度(如2-5 μg/μL)。
6. 蛋白保存
短期:4℃保存(1-2天)。
长期:-80℃分装保存(避免反复冻融,每次使用前分装所需体积)。
变性处理:若需立即使用,可加入5×SDS-PAGE上样缓冲液,95-100℃加热5-10分钟使蛋白变性。
二、注意事项
1.防止蛋白降解:
裂解液中必须加入蛋白酶抑制剂(如PMSF需现用现加,终浓度1 mM)。
操作全程在冰上进行,减少蛋白酶活性。
2.避免交叉污染:
使用无RNase/DNase的枪头和离心管。
不同样本间更换枪头,避免交叉污染。
3.裂解液体积:
细胞:按每10⁶细胞加入100-200 μL裂解液。
组织:按每50 mg组织加入500-1000 μL裂解液。
4.超声破碎参数:
功率过高或时间过长可能导致蛋白断裂,需优化条件(如20%功率,3秒×3次)。
5.内参选择:
抽提总蛋白时需保留部分样本用于内参检测(如β-actin、GAPDH),确保上样量一致。
三、常见问题及解决方案
1.蛋白浓度低:
原因:裂解不充分、离心时吸到沉淀、样本量过少。
解决:增加裂解时间或超声破碎次数,重新离心并避免吸到沉淀。
2.蛋白降解:
原因:裂解液中未加抑制剂、操作温度过高、样本保存不当。
解决:补充蛋白酶抑制剂,全程冰上操作,-80℃分装保存。
3.样本黏稠:
原因:基因组DNA释放或裂解液中SDS含量过高。
解决:增加裂解液体积,或加入DNase I(10 U/mL)消化DNA,37℃孵育10分钟后终止反应。
4.蛋白聚集:
原因:反复冻融或加热变性时温度过高。
解决:避免反复冻融,加热时控制温度(95℃而非沸水浴)。
四、优化建议
1.预实验:首次抽提时,可设置不同裂解时间、超声条件或裂解液体积,通过WB检测目标蛋白表达量优化条件。
2.内参验证:抽提后立即取部分样本进行内参(如β-actin)检测,确保蛋白完整性。
3.裂解液配方调整:根据目标蛋白特性调整裂解液成分(如增加SDS浓度提取膜蛋白)。
通过规范操作和细节控制,可获得高质量的总蛋白样本,为后续WB实验提供可靠基础。