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    如何進行蛋白樣品的制備?要注意些什么?

    發布時間: 2022-02-15  點擊次數: 2757次

    蛋白樣品的制備是蛋白質組研究的第一步,無論后續采用怎樣的分離或鑒定手段,樣品制備都是關鍵步驟。因此,為了*分析所有的細胞內蛋白,組織與細胞必須進行有效的破碎。本文在此介紹幾種較為常見的方法。


    變性條件——SDS LB直接裂解:

    用常溫或者高溫預熱過(預熱更有利于阻止蛋白水解或者磷酸酶去磷酸化,但容易遺忘,而LB久煮會改變某些性質)的1*SDS LB(或者略高1.5*)直接加到細胞或者組織上并煮樣。


    通常6孔板細胞80%以上密度,需200ul,其他按平板面積比類推。通常條件下,SDS LB都是過量的(因此不一定要嚴格參考SDS LB稀釋比);如果SDS LB不夠,樣品核酸、蛋白濃度過高時,煮樣后會發現tip吸不上來,非常粘、一砣一砣的,很容易堵住tip。

    這時候常規做法有兩種:

    1.再煮5min。常規煮樣時間3-5min,樣品過濃時就煮10min;

    2.如果10min煮樣后,仍然吸不起來,才適當增加SDS LB,繼續煮;也可以對樣品進行超聲。煮樣時間若過長,蛋白會凝固,此時以失去繼續WB的意義,請丟棄(判斷標準:出現明顯的蛋白沉淀和水分層)


    此方法的缺點是:SDS LB煮過的樣品如果用來做IP,需要特殊方法,因此,這種制備方法制備的樣品有使用局限。

    非變性裂解法:

    裂解細胞請盡量冰上操作,減緩酶解作用。

    裂解液配方是:20mM Tris/HCl, pH7.6, 100mM NaCl, 20mM KCl,1.5mM MgCl2, 0.5% NP-40 and protease inhibitors (20μg/ml leupeptin,10μg/ml pepstatin A and 10 μg/mlaprotinin)(此裂解液可用于抽提核蛋白),其中蛋白酶抑制劑可用0.5mMPMSF替代;如果還要做磷酸化蛋白,加1mM Na3VO4(現加現用),10 mM NaF, 1 mM Na3VO4, 50 mMbeta-GP。


    此方法的優點:NaCl濃度略低于生理狀態,保證裂解細胞的方式較為溫和,便于隨后的IP等試驗。其他Na鹽濃度的細胞裂解液也很常見,諸如0.15M(生理鹽濃度)、0.3M、0.6M(高鹽系列,裂解細胞時染色體會析出,細胞碎片和沉淀非常粘稠)及0.8-1.2M;0.3M及以下適合 IP試驗,0.6M及以上適合純化蛋白,尤其相互作用較強的復合體,要得到純化的一些復合體的組成蛋白一般采用(木及)端的高鹽裂解細胞。

    組織塊裂解:

    組織塊較大用勻漿的方法最合適,現在有不少轉頭很小的勻漿器。

    當組織超微量的時候,比如50mg新鮮癌組織,建議采用的方法是

    1. 低溫(剪)攪碎,成肉糜狀。

    2. 錫箔紙包裹好,放入少量液氮,快速敲擊(控制力量,盡量避免弄破錫箔紙),進一步破碎;反復多次。

    3. 用上述細胞裂解液回收。

    分泌型蛋白富集:

    用無血清培養基培養細胞,收集上清液用于WB檢測;如果含量過低,需要用TCA沉淀富集。


    理論上,從普通培養基中收集分泌蛋白,此時對細胞生長條件的影響最小,是最佳的實驗條件;但是這存在隱憂。因為含血清的培養基中含有非常豐富的BSA(牛血清白蛋白)之類的蛋白質,除非你進一步分離純化,否則直接用這種樣品去WB會有非常大的麻煩,尤其當你的蛋白在60-46kDa之間的時候;用“任何"抗體去檢測這一區間的蛋白,都會有一片非常強的信號。因為此區間蛋白(主要是BSA)濃度過于富集,會非特異性粘附“任意"抗體,從而最終被識別。同理,采用SDS LB裂解細胞制備樣品前,通常要用PBS洗滌,其目的之一是去除培養基中的BSA。


    采用無血清培養基收集細胞上清除了改變細胞的生理狀態外(可能激活未知信號途徑,諸如AKT等),還會出現的問題是:

    1. 即使采用了無血清收集上清,仍然有大量雜蛋白,但相對好很多。

    2. 選用了上清,由于蛋白濃度太稀,通常要采用TCA沉淀富集,再重新溶解。

    a. TCA沉淀對半定量操作要求非常高,因為很容易沉淀不充分或者離心操作丟失,尤其在離心過程,離心管的擺放非常講究,要180度翻轉離心兩次。

    b。重新溶解時,由于蛋白需要在一定的鹽離子條件下才能重新溶解,你要摸索充分溶解的條件,相對麻煩。


    實際上,如果你不是非常強調蛋白的分泌有什么生理功能,一般不建議檢測上清,尤其半定量的WB實驗檢測不同樣品間的差異。

    注意事項
    圖片

    樣品制備完,應立即低溫保存【-20度短期(幾天)-80度長期;例如,IP用樣品應直接進行IP,避免凍融破壞蛋白質間弱的相互作用】。SDS LB煮沸過的樣品凍融會存在另一個問題,SDS沉淀;SDS在4度就會沉淀,何況-80度。上樣前應加熱充分溶解,否則從加樣口向下拖帶(SDS LB不夠,樣品未充分溶解也會出現類似拖尾;上樣過大也會)。

     

    在樣品制備過程中,另一個需要注意的問題是從樣品制備的起始階段就要注意定量問題;WB本身系統誤差有20%,太細微的差別經常忽略不計。細胞樣品可以先計數再接種,短時間內即使細胞生長有差異也不會對WB結果影響太多。組織樣品,從腫瘤組織的大小(稱重)開始,裂解液的體積都是精確定量的,操作過程也 盡量避免蛋白損失。


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