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WB實驗指南
樣品制備:
變性條件——SDS Loading Buffer直接裂解:
用常溫或者高溫預(yù)熱過(預(yù)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,LB久煮某些性質(zhì)會改變)的5×SDS LB按比例加到細(xì)胞或者組織上并煮樣。如果SDS LB不夠,樣品蛋白濃度過高時,煮樣后會發(fā)現(xiàn)吸不上來,非常粘、一砣一砣的,很容易堵住槍頭。這時候常規(guī)做法有兩種,1. 再煮5min。常規(guī)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(dāng)增加SDS LB,繼續(xù)煮。煮樣時間若過長,蛋白會凝固,此時以失去繼續(xù)WB的意義,請丟棄(判斷標(biāo)準(zhǔn):出現(xiàn)明顯的蛋白沉淀和水分層)
此方法的缺點,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(不討論諸如核抽提、亞細(xì)胞器分離等等了,其實類似)
裂解細(xì)胞請盡量冰上操作,減緩酶解作用。
使用溫和裂解液裂解(配方:20mM Tris/HCl, pH7.6, 100mM NaCl, 20mM KCl, 1.5mM MgCl2, 0.5% NP-40 and 0.5mM PMSF)。
此方法的優(yōu)點:NaCl濃度略低于生理狀態(tài),保證裂解細(xì)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(xì)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(xì)胞時染色體會析出,細(xì)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(qiáng)的復(fù)合體,要得到純化的一些復(fù)合體的組成蛋白一般采用極端的高鹽裂解細(xì)胞。
組織塊裂解:
組織塊較大用勻漿的方法最合適,現(xiàn)在有不少轉(zhuǎn)頭很小的勻漿器。
當(dāng)組織超微量的時候,比如50mg新鮮癌組織,我采用的方法是
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(jìn)一步破碎;反復(fù)多次。
3. 用上述細(xì)胞裂解液回收。
樣品制備完,應(yīng)立即低溫保存(-20度短期(幾天);-80度長期;例外,IP用樣品應(yīng)直接進(jìn)行IP,避免凍融破壞蛋白質(zhì)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 4度就會沉淀,何況-80度。上樣前應(yīng)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(xiàn)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(tǒng)誤差有20%,太細(xì)微的差別經(jīng)常忽略不計。細(xì)胞樣品可以先計數(shù)再接種,短時間內(nèi)即使細(xì)胞生長有差異也不會對WB結(jié)果影響太多。組織樣品,從腫瘤組織的大?。ǚQ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。
蛋白電泳:
電泳膠的制備、配方、緩沖液配方,請參考分子克隆。經(jīng)驗之談,8%膠最底邊約36KDa,10%最底邊約25KDa,12%最底部約12KDa。8%膠可以跑300KDa-36KDa之間的任意蛋白,轉(zhuǎn)膜效率對WB結(jié)果的的影響都問題不大。12%,180KDa左右,轉(zhuǎn)膜效率對WB結(jié)果的影響都問題不大(300KDa蛋白如何,沒有嘗試過)。
電泳一般采用恒流,45mA-55mA(應(yīng)根據(jù)電泳儀器適當(dāng)調(diào)整,要注意儀器最高限壓;此條件適合gibco model V16型,膠寬20cm)。采用恒流的優(yōu)點,保證最快速度完成電泳(電壓會逐漸增大),省時且減少擴(kuò)散;但是由于電泳速度過快時會發(fā)熱而溶膠,所以你必須想辦法散熱。散熱不好,條帶出現(xiàn)波浪狀。
注意事項:
1.聚丙烯酰胺的30%母液會降解,要4度避光保存。
2.APS會失效,10%APS一般保質(zhì)期才一個月左右。-20度分裝長期保存。
3.注意Tris buff的PH值,以及平時所用的水的PH值。PH值改變會使帶型非常怪異,所有蛋白和溴酚藍(lán)壓成一條細(xì)線(即便在分離膠中),如果溴酚藍(lán)前有紅色染料,那么此染料彗星式拖尾從溴酚藍(lán)一直延伸到膠底部(溴酚藍(lán)此時涌動極緩慢,位于膠中上部)
4.上下層式電泳裝置若漏液,哪邊漏液,電泳條帶往哪邊傾斜。內(nèi)外式電泳裝置漏液,則裝置處于短路狀態(tài),液體會過熱。SDS-PAGE膠可能局部自溶,條帶扭曲、變形。
5.配膠用玻璃板和邊條應(yīng)及時洗凈。玻板未洗凈的壞處很多。盡管玻璃看似平滑,但是一些細(xì)微的凹陷處會凝結(jié)肉眼無法分辨的膠顆粒(摸上去疙疙瘩瘩),其壞處是,在該部位極易導(dǎo)致不均勻的膠塊,樣品經(jīng)過該處或電泳散熱不好,條帶變形。如果是RNA的超薄膠,膠板的顆粒會導(dǎo)致局部巨大氣泡,非常難于清除;蛋白膠也會導(dǎo)致一些小氣泡的產(chǎn)生。玻板沒洗凈的另一個壞處是,由中學(xué)物理知識可知,玻璃表面越光滑粘附越牢,未洗凈的玻板會削弱和膠體間的粘附力,拔梳子或邊條時會產(chǎn)生微小的錯動,膠體下部出現(xiàn)大量氣泡(夾在玻板和膠之間,這個關(guān)系不大);嚴(yán)重的錯動會使上樣時,樣品從膠和玻璃之間的間隙漏光,或者甚至膠和玻板分開。為避免拔梳子時的錯動,可在電泳緩沖液中拔梳子(比水更好,有SDS潤滑)。
6.上樣時,不要把槍頭深入膠孔過深(或者采用細(xì)的尖端拉長的專用上樣槍頭),可能會錯開膠和玻板,樣品會泄露。
7.未加樣的孔應(yīng)添加高濃度SDS LB平衡,否則最外側(cè)條帶會拉寬變形。通常20μl樣品(含4μl 5×SDS LB),可用8μl 5×SDS LB平衡。同理,點marker的lane也要加入同樣體積的LB。LB若在室溫放置太久和新鮮的在比重上會有差異,在新舊LB靠近的地方,條帶會拉寬或擠壓變形。因此,同一塊膠上,煮樣及填空白所用LB應(yīng)一致。LB應(yīng)-20度保存。
8.增加上樣量不一定會提高熒光信號強(qiáng)度。增加上樣量的后果通常只能是讓你的內(nèi)參粘連,所有的蛋白條帶都扭曲變形。因為增加上樣量最多只能提高幾倍,而WB靈敏度是以10的幾次冪量級的,所有目的蛋白信號的唯一方案就是IP富集(可特異提高目的蛋白濃度數(shù)百數(shù)千倍,并去除其它雜蛋白干擾)。增加上樣量的另一個壞處是,本來高表達(dá)的蛋白,諸如內(nèi)參,在同樣WB條件下,可能出現(xiàn)熒光灼燒式粹滅(一晃而滅)或者條帶中空。
仍以6孔板80%以上匯合度為例,細(xì)胞裂解液和SDS LB通常都是投入200μl(最少80μl,這樣面積的培養(yǎng)板如果裂解液投入太少,回收時的損失就太大,上樣就很難做到一致),而這種濃度條件下制備的樣品,電泳時上樣量要控制在5-6μl,最少2.5μl,最多10μl,10μl時內(nèi)參基本已經(jīng)開始粘連成一條線,帶型出現(xiàn)波浪紋;當(dāng)然并非不可以多上樣,再多對WB結(jié)果影響不大(沒有的仍然沒有),且條帶都很丑。
9. 不同樣品上樣時,可考慮將樣品體積調(diào)成一致或類似。如果一組IP樣品和一組細(xì)胞裂解液樣品,前者通常洗脫體積為15μl,剛好+4μl 5×SDS LB達(dá)到常規(guī)20μl上樣體積;后者第8點提到只上4μl,同樣+4μl SDS LB(比重同,不會互相擠壓),最好補(bǔ)加10μl DDW使總體積一致。通常這樣不同條件獲得的樣品,中間最好用“空白”泳道隔開(空白僅指無蛋白,仍應(yīng)加入8μl 5×SDS LB),這樣才能確保每條帶都很美觀。
10. SDS PAGE膠配好暫時不用時,需用電泳緩沖液灌滿空間(拔去梳子和底邊邊條后的間隙),用保鮮膜包裹防止液體蒸發(fā),短期室溫或稍長期4度保存。
轉(zhuǎn)膜
很多時候新手會把WB結(jié)果無信號歸咎于轉(zhuǎn)膜不夠充分,實際上轉(zhuǎn)膜效率對最終結(jié)果的影響所占比重并不高,真正取決定性因素的是抗體識別能力的強(qiáng)弱,以及如何正確使用抗體,。
有一個簡單的例證,Biorad提供的3mm厚濾紙初次使用時,通常轉(zhuǎn)膜效果不理想(從預(yù)染的marker深淺可知),但對多數(shù)一般豐度的蛋白的檢測沒有任何影響(建議少用這種新濾紙做那種含量特別稀少或者轉(zhuǎn)膜非常困難的蛋白)。沒有很好的策略可以解決這個新濾紙的問題;嘗試過浸泡(會泡爛的)、預(yù)電泳(會稍微好點)等等,效果均不理想。通常,最初一兩次的使用就是用于轉(zhuǎn)一般蛋白。每次用完后清水稍微沖洗一下表面鹽分(要控制水流;水流太大,紙張會爛掉的),晾干再用;只要沒沖爛可以一直反復(fù)使用。
其次,盡管轉(zhuǎn)膜效率不起決定性作用,但由于WB的流程相對較長,所以每個步驟的疊加作用會被級數(shù)放大,因此在試驗的每個步驟我們?nèi)詴η蟾谩?span>
轉(zhuǎn)膜方法有半干轉(zhuǎn)和濕轉(zhuǎn),這兩種轉(zhuǎn)印方法各有優(yōu)劣。濕轉(zhuǎn)適合所有的蛋白,轉(zhuǎn)膜效率最佳,但靡費試劑、溶液,對普通分子量大小的蛋白轉(zhuǎn)染操作時間長于半干轉(zhuǎn)(下文會具體給出條件);半干轉(zhuǎn)適合分子量較小的蛋白,省時、省試劑。蛋白分子大小如何界定呢?習(xí)慣上認(rèn)為150KDa以上為大蛋白,其他均屬于小蛋白,當(dāng)然這只是一個相對標(biāo)準(zhǔn)。因此,通常對大蛋白的轉(zhuǎn)印多數(shù)人會選擇長時程的濕轉(zhuǎn),而且用半干轉(zhuǎn)做大蛋白轉(zhuǎn)印本來就是高手在懸崖上跳舞,此時轉(zhuǎn)膜效率是否更高已經(jīng)沒有任何意義——我說過轉(zhuǎn)印效率對WB結(jié)果不起決定因素。
濕轉(zhuǎn)、半干轉(zhuǎn)緩沖液配方請參考分子克隆,有必要指出的是,實際上用半干轉(zhuǎn)緩沖液進(jìn)行濕轉(zhuǎn)效果也非常理想,通常這種緩沖液可以反復(fù)使用多次(≤5次常規(guī)1hr電轉(zhuǎn),如有3hrs長時程轉(zhuǎn)染,緩沖液使用次數(shù)會減少),不過要注意初始電流(同樣溫度下,初始電流高,表明緩沖液中電解質(zhì)剩余不多,為確保轉(zhuǎn)膜溫度,可開始或中途更換新鮮轉(zhuǎn)膜液)。電轉(zhuǎn)液中SDS增加蛋白的水溶性,促進(jìn)蛋白在電轉(zhuǎn)液中泳動。若不加SDS,蛋白會沉淀在膠上,但SDS過多會影響蛋白與膜的吸附。甲醇能使SDS與蛋白分離,甲醇濃度越高SDS與蛋白分離越快,但高濃度的甲醇對蛋白會有固定作用,不利于蛋白從膠里跑出來。一般來說甲醇的濃度為20%,但PVDF膜截留marker上交聯(lián)的小分子顏料的能力很差,可考慮提升甲醇的濃度至25%(它對普通蛋白的轉(zhuǎn)膜影響不太,顏料截留更多);大蛋白轉(zhuǎn)印可考慮降低甲醇濃度,另外SDS必須添加。甲醇的另一個作用是降溫,舊的電轉(zhuǎn)液由于電解質(zhì)的消耗和甲醇的揮發(fā),電轉(zhuǎn)時電流或電壓變化更快、溫度升高也更快,因此可考慮增加額外的甲醇;這點對半干轉(zhuǎn)緩沖液的意義較大,因為半干轉(zhuǎn)緩沖液消耗很慢,緩沖液放置的時間較久,甲醇揮發(fā)比較嚴(yán)重,可臨時少量補(bǔ)加。
濕轉(zhuǎn)一般采用穩(wěn)壓,電壓控制在120-140V,時長1-3h(小蛋白控制在1h,大蛋白3h);半干轉(zhuǎn)一般穩(wěn)流,依millipore PVDF膜附帶說明書,當(dāng)2.5-3mA/cm2,電壓25V(biorad半干儀額定值不能超過25V;amersham半干轉(zhuǎn)儀,限壓30V。通常跑不到這么大的電壓,除非是新的濾紙或很久的轉(zhuǎn)膜液,或常溫放置的轉(zhuǎn)膜液,或超大的膠),時間一般15--45min(常規(guī)用0.5h);如果是3mA/cm2,時間不要超過0.5。這兩款儀器的限壓要求,可能出于保護(hù)儀器的目的;amersham為防止過載,當(dāng)電壓>30V,~35V附近的時候,保險會自動跳掉、切斷電轉(zhuǎn)儀電源。至于UK的,即使整張大板膠室溫電轉(zhuǎn)3h以后,最大電壓仍為18V(因此足見其散熱性能的優(yōu)良)。注明:以上半干轉(zhuǎn)儀時間的要求是針對PVDF膜的,這里面有一個很有趣的問題。盡管廠家一再表明PVDF膜比NC膜對蛋白的截留更高(但NC帶負(fù)電性,理論上它的吸附量應(yīng)該更高,所以通常同樣使用TBST這種低鹽洗液背景比PVDF膜高),但PVDF膜對小分子的截留明顯不如NC膜,因此交聯(lián)在預(yù)染marker上的顏料小分子很容易穿過PVDF膜,造成轉(zhuǎn)膜過度的假象(除可考慮提升甲醇濃度至25%外,也可以考慮增加marker的上樣量);NC膜沒有這種問題,所以通常它的轉(zhuǎn)膜時間也是小蛋白1h、大蛋白3h,電流控制在200-300mA(16cm×9cm大膠300mA,如果膠面積小很多可以考慮降低,實際上相當(dāng)于2.5-3mA/cm2左右)。NC膜唯一不如PVDF膜的地方,在我看來是它的強(qiáng)度:干燥的膜易碎。當(dāng)然目前某些廠家為解決這個問題,將NC成分涂在另一種介質(zhì)的表面,這種膜的支持強(qiáng)度和PVDF膜類似,但轉(zhuǎn)膜效率稍差于純NC膜,且有明顯的正反面;因此制作轉(zhuǎn)印三明治的時候要特別注意正反面。此外,20KDa以下的蛋白宜采用0.22μM孔徑的轉(zhuǎn)印膜,但也不是一定必須。
對于大蛋白轉(zhuǎn)印,很多書本建議采用低濃度膠,如6% SDS-PAGE。但實際操作發(fā)現(xiàn),6%太軟,制作轉(zhuǎn)印三明治的操作非常麻煩;且內(nèi)參如Actin、tubulin都在45KDa附近,而6%膠底邊溴酚藍(lán)指示60KDa左右,除非采用壇子上有人提過的灌不同濃度的膠或者梯度膠,否則需要同時跑兩塊膠,因此也不是很推薦。個人經(jīng)驗認(rèn)為300KDa以下8%膠(底邊36KDa)都可以勝任,可以適當(dāng)調(diào)整選擇7-8%膠可以兼顧內(nèi)參和大蛋白。
轉(zhuǎn)膜最好在低溫進(jìn)行(高溫會局部溶膠或降低轉(zhuǎn)膜效率),盡管很多半干轉(zhuǎn)儀沒有具體要求,但用預(yù)冷過的電轉(zhuǎn)液濕濾紙比未預(yù)冷的轉(zhuǎn)印效率更高。因此,有條件建議濕轉(zhuǎn)、半干轉(zhuǎn)均在低溫(4度)進(jìn)行。此外,濕轉(zhuǎn)緩沖液可以考慮轉(zhuǎn)印前-20度預(yù)冷,時間不能長于2h,否則電泳液凍結(jié)。
制作轉(zhuǎn)膜三明治的過程中,書中強(qiáng)調(diào)過濾紙、膠、膜的大小最好一致,否則沒有膠、膜隔開部分的濾紙會因為直接接觸而產(chǎn)生局部短路,降低內(nèi)阻增加電(壓)流,造成升溫過快。但進(jìn)口儀器隨廠原包裝附帶的濾紙有限,如果每次都切割新濾紙,消耗過快、初次使用的膜轉(zhuǎn)膜效率不高,且增加額外的操作。因此,實際上濾紙大一些也不太要緊,通常膜的大小會嚴(yán)格控制在與膠面積一致或略小一點點。操作時在保證每一層均無氣泡的前提下,疊好后再碾壓幾個來回,力道要均勻、恰好;力量過大,膠會被拉伸,條帶會扭曲、變形。碾壓的目的不是為了驅(qū)趕氣泡(完全可以做到疊加的時候每一層都無任何氣泡;諸如采用多層薄濾紙時可以一張張的疊加),更重要的作用是讓膜和膠貼得更緊密??梢岳斫獾氖?,對于蛋白分子的大小而言,膠和膜之間的間距是數(shù)十萬倍計的,因此更緊密的接觸無疑是轉(zhuǎn)膜成敗的關(guān)鍵。
膠和膜需不需要泡呢?不少公司實驗講座時提出泡膠、泡膜,實際操作中沒有發(fā)現(xiàn)泡和不泡的轉(zhuǎn)膜效率有多大差別。實際上,膠只需要在電轉(zhuǎn)液中浸一下即可(可以減少與濾紙或者膜之間的氣泡);而膜也只要濕掉沾上電轉(zhuǎn)液即可,同樣多沾些緩沖液會有利于減少氣泡(PVDF要先用甲醇濕潤再投入緩沖液;NC直接進(jìn)緩沖液)。
抗體孵育
——WB真正的難點:抗體的使用是一種藝術(shù),一種抗體一個脾氣。
對WB結(jié)果有決定性影響的因素是抗體的效價和如果正確使用手中的抗體。無論你如何提高自己的轉(zhuǎn)膜技術(shù),高效和低效之間往往只有數(shù)倍的差異,而抗體的效價可以差數(shù)千倍以上;同樣,正確使用抗體可以保證抗體效價不被過分的拮抗,謀求特異性和非特異性背景之間差異的最大化。
封閉最短可以縮減到5min:
很多人把高背景或者黑板,認(rèn)定為封閉不充分,其實這也是沒有吃透WB(說實話,經(jīng)??吹綁由虾芏嗳诉@樣給人答疑,非常的無語);實際上封閉(極端點)也是個可有可無的步驟,真正對降低背景起核心作用的是抗體稀釋液中的組分。當(dāng)你的抗體使用次數(shù)較多時,基本不用封閉也可以有較低的背景;如果抗體很新,其實封閉最短可以縮減到5min(沒試過更短的,不一定不可以)。那什么導(dǎo)致高背景甚至黑板呢?抗體的質(zhì)量不太好(主因),或者抗體稀釋液的配方有問題(增大抗體稀釋比略微有所改善)。封閉液的配方可以和抗體稀釋液相同,也可以不同;通常封閉液是最簡單(單方)的抗體稀釋液,而抗體稀釋液可能是復(fù)方。
封閉很少出狀況。不過在脫脂奶做封閉劑的封閉液中,脫脂奶顆粒未完全溶解時,微小的顆粒會粘附在膜上增加星點狀背景。
緊接封閉操作的是抗體孵育,之間不要用TBST漂洗??贵w孵育成敗的關(guān)鍵首要在抗體本身的質(zhì)量,包括抗體的效價和背景的強(qiáng)弱,然而歷來商品化的抗體質(zhì)量參差不齊。抗體公司在出售抗體的時候,在廣告上會玩很多花樣。A.不給整張膜標(biāo)記的圖示。很多抗體質(zhì)量不好,背景高雜帶多,如果靶蛋白區(qū)域較干凈時,他們通常只給很窄的一條靶蛋白區(qū)域的圖例。B.不給內(nèi)源性蛋白標(biāo)記的圖示,用IP的樣品取代。通過IP可以富集抗原,減少雜蛋白,通常很容易拿到背景很干凈,信號很強(qiáng)的圖例。C.用制備抗體時高表達(dá)的多肽做陽性樣品,不給全長蛋白的圖例。由于多肽可以IP富集,且不存在空間折疊的問題(通常裸露在外),因此很容易標(biāo)記。除以上花樣外,不少抗體用途上還有局限,因此挑選抗體時要睜大眼睛。
一抗通常4度過夜,效率較常溫1-1.5h高;二抗通常1:5000稀釋,室溫0.5-1h(過久并不會明顯提高信號強(qiáng)度甚至?xí)p弱(相當(dāng)于洗膜),同時造成高背景進(jìn)一步影響特異與非特異熒光信號強(qiáng)度間的對比。孵育時間過久還會迫使你延長TBST的時間,這對抗原識別能力較弱的抗體更致命)。洗膜通常用TBST,也可以考慮高鹽洗膜液(NaCl 0.5M);洗膜時間一般3×10min或者4×5min??贵w孵育和洗膜時,搖床速度不能過快也不宜過慢,需要簡單摸索一下。
如何通過改變抗體稀釋液的配方,尋求抗體孵育的最佳條件呢?
首先要認(rèn)清,抗體稀釋液沒有一個絕對通用的配方;一種抗體一個脾氣。
其次,抗體稀釋液的配方要兼顧與特異性抗體競爭抗原的強(qiáng)度,以及對其他區(qū)域的封閉強(qiáng)度兩方面的平衡。
目前,抗體稀釋液中可以充當(dāng)封閉蛋白的主要有milk,BSA和gelatin,似乎很少的樣子。。??墒?,你有沒有考慮過“復(fù)方”?——這下配方無限多了吧。
1. 采用milk,BSA和gelatin的單方。3% milk,5% BSA,<=0.4%的gelatin,并根據(jù)實際情況改變(若出現(xiàn)白板,請降低封閉劑濃度。;黑板多加)。gelatin大家可能比較陌生,不過如果你翻翻抗體公司賣給你的原裝抗體里面液體的配方,你會發(fā)現(xiàn)很多抗體溶液里都有它。
2.很多情況下單方的濃度很高了,背景問題仍不能解決。那么請嘗試兩兩或者三種不同比例混合。不過有些細(xì)節(jié)還是要自己摸索的,比如gelatin+BSA時,gelatin濃度不能無限提高(會完全競爭掉抗原抗體特異性結(jié)合,導(dǎo)致白板),BSA的濃度較隨意。
3.抗體稀釋液可用低鹽濃度的TBST,也可用高鹽濃度的緩沖液(NaCl 0.5M)以降低背景;但是切記,有的抗體對鹽濃度敏感,包括構(gòu)象和溶解度,因此需要嘗試。
如果以上策略仍然無法解決高背景,可將稀釋好的一抗先跟平時實驗剪切下來的membrane的邊角料(新的)放在一起孵育個把小時再用。如果還不行,徹底無解,結(jié)論抗體太差;請更換別的公司或者抗別的區(qū)段的同種抗體。
這三種封閉蛋白的差異:
milk和gelatin封閉效果不錯且價格便宜,但milk容易發(fā)霉變質(zhì),且國產(chǎn)milk脫脂不充分亦增加背景、拮抗抗原抗體結(jié)合(拮抗與抗原結(jié)合尤其突出;更不知道三聚氰胺會不會影響抗原抗體結(jié)合或者ECL???);BSA封閉效果不佳,且價格較昂貴。個人推薦gelatin,gelatin主要成分是骨膠原,蛋白很大,但可以通過加熱打斷成小蛋白,從而實現(xiàn)封閉各種分子量大小的蛋白。通常,我會將gelatin加到TBST中后直接滅菌,滅菌過程中,不溶的gelatin會逐漸溶解;由于gelatin可以滅菌(milk不可以),所以同樣條件下,gelatin的存放時間明顯長于milk。實際上,抗體可以反復(fù)用很久(通常一般的抗體常規(guī)稀釋比,可以連續(xù)用一個月以上;對于老手用過2、3次的舊抗體更prefer,因此背景降到很低而效價正是最高的時候),通??贵w最后失效的原因不是因為使用次數(shù)過多,而是染菌;比較舊的抗體都會有很多的沉淀在底部,更長時間還會有異味。稀釋的一抗靠添加NaN3并于4度保存延長使用時間;二抗不能加NaN3,但放在-20度反復(fù)凍融延長使用壽命(抗體并非絕對不可以凍融;只是高濃度的原始管抗體的凍融對效價會有較大影響)。
抗體稀釋液(一抗、二抗稀釋液也可同也可不同)和封閉液可以相同,可以不同,因為抗體稀釋液可以采用復(fù)方的,所以即使混合了少許,不會對抗體的使用產(chǎn)生較大的影響。不過封閉液用milk時,gelatin稀釋的一抗混入少許milk會影響其使用壽命。
由于以上諸多可變因素,實在無法總結(jié)出一種萬金油式的抗體稀釋液(只能是多數(shù)通用),因此對待具體問題時,請具體對待(多花點心思摸索吧)。
原裝抗體的保存:
1. 分裝。每次一管,但是可能太多占地方,而且還會有粘壁的損失,不是很推薦。
2. 1:1加甘油,凍于-20度,可長期保存,此方法實際上也被很多國內(nèi)的試劑公司廣泛采用,諸如博士得,中杉,它們小包裝的進(jìn)口抗體通常都是1:1添加甘油保存于-20(不信去查查)。值得注意的是:不是所有的抗體都可以1:1添加甘油,要以抗體說明書為準(zhǔn),如果說明書中本身存在甘油,或特殊注明外,通常可以采用。
顯影
——淬滅的禍因
當(dāng)抗體孵育、TBST漂洗結(jié)束后,進(jìn)入ECL顯影步驟。當(dāng)然,目前國內(nèi)一些實驗室已經(jīng)換用儀器掃描熒光信號,而我們更是二抗直接連熒光蛋白連ECL和常規(guī)的底片顯影都省略了,因此以下所討論的某些細(xì)節(jié)問題可能不再出現(xiàn)。
首先壇子上還有少數(shù)實驗室處于DAB顯色時代,奉勸一句,都走到最后一步了就不要節(jié)省了;DAB顯色的靈敏性是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。目前較為流行的仍是化學(xué)發(fā)光法,下面簡述一下其原理:
交聯(lián)在二抗上的HRP酶能夠特異水解過氧化物產(chǎn)生化學(xué)能;ECL中主要包含兩種成分,催化劑和中間遞質(zhì)(白色瓶子主要是過氧化物如雙氧水)。催化劑的作用不用廢話了,其中間遞質(zhì)主要是吸收化學(xué)能并將其傳遞到luminol之類的化合物上產(chǎn)生電子躍遷從而激發(fā)熒光。因此催化劑的效率和中間遞質(zhì)的傳遞效率直接影響熒光的強(qiáng)弱。本人曾自制過ECL并嘗試改良,其間發(fā)現(xiàn)很多化合物、金屬離子如Fe、Cu等能催化并高效傳遞能量,且不依賴于HRP濃度,熒光信號能瞬間曝強(qiáng);這其實與下文提到的一些粹滅原因有聯(lián)系。
當(dāng)初我自制的ECL最大的毛病在于穩(wěn)定性不好,同理,商品化的ECL同樣也有保質(zhì)期的問題,往往最先失效的組分就是過氧化物,盡管他們必然添加過抗還原劑。其實,檢驗ECL是否失效的方法很簡單,取稀釋的即用型二抗1-2ul加至ECL混和液中觀察熒光強(qiáng)度,即可知道ECL是否失效。
商品化的ECL價格并不便宜,因此ECL孵育的最佳方案是:將ECL滴加在保鮮膜上或干凈的支持物上,如廢棄的舊底片、塑料盒,有機(jī)玻璃盒等等(注意,國產(chǎn)的保鮮膜很多質(zhì)量不過關(guān),有兩種潛在的問題,下面詳述),然后倒扣膜于保鮮膜上,夾住一個角來回拖動數(shù)次至ECL均勻(有的產(chǎn)品說明書要求孵育1min)。另外平鋪一張干凈的保鮮膜,將膜揭下控干ECL、倒扣包好,然后顯影。mini3型膠整張膜孵育,ECL總體積0.7-1ml足矣。
哪些因素會影響熒光信號的強(qiáng)弱呢?(這部分實際上與導(dǎo)致熒光淬滅的因素部分重合)
1.保鮮膜的質(zhì)量。a.國產(chǎn)的保鮮膜,很多廠家偷工減料打價格戰(zhàn),造成保鮮膜很薄亦破損。ECL滴加到保鮮膜上容易從肉眼不易分辯的小孔泄露,一方面ECL反應(yīng)不充分,另一方面ECL所含液體會溶解試驗臺上殘留未知的化學(xué)藥品顆粒(也許你或其他人曾經(jīng)不小心打翻過某種化合物)、灰塵等等,造成熒光淬滅。在簡述原理時,我曾經(jīng)提到過很多化合物、金屬離子能直接催化過氧化物水解,在極短的時間內(nèi)消耗掉所有的HRP酶,熒光轉(zhuǎn)瞬即逝。
b. 保鮮膜的化工原料或拉制過程中,殘留未知的化學(xué)試劑,引起熒光淬滅;廉價的保鮮膜問題尤多。
目前,國產(chǎn)的就“妙潔”比較過關(guān),保鮮膜厚度和化學(xué)物殘留都不影響ECL顯影。
如果買不到合格的保鮮膜,也可以用其他物品替代;但要特別注意這些支持物表面的干凈,最好不要有任何化學(xué)試劑殘留,包括風(fēng)干的TBST鹽結(jié)晶顆粒。
2.ECL孵育結(jié)束后膜需要控干。中學(xué)物理學(xué)過水會吸收光譜,因此任何液體包括ECL溶液本身都會干擾熒光強(qiáng)度,所以ECL孵育結(jié)束時需要控干。一般夾起膜,讓膜的一角或一邊接觸吸水紙;但是請注意不能讓膜完全干掉。某些信號較弱的ECL,膜徹底干掉后熒光會消失;較好的試劑盒,熒光相對穩(wěn)定,但完全吸干以后,背景熒光也會升高,而且會嚴(yán)重影響重新標(biāo)記新抗體時的背景。因此,按照我的方法,讓自由流下的多余的ECL被吸走就好。
3.控干的膜要仔細(xì)用保鮮膜包被,防止接觸外界異物造成熒光淬滅;同時,包裹保鮮膜時要細(xì)心,盡量不讓正面保鮮膜和膜之間出現(xiàn)皺褶。皺褶的地方會堆積多余的ECL,要么形成一條熒光的亮線;要么由于液體吸收熒光或者局部區(qū)域HRP過度消耗,呈線條狀淬滅。
4.在膜放入壓片夾之前,最好肉眼觀察一下熒光信號的強(qiáng)弱,這有利于判斷實驗可能出現(xiàn)的問題。很多人提問看見很強(qiáng)的熒光了,但怎么壓片都沒有信號,那么就是快速淬滅(閃滅,再怎么快速操作也拿不到這種情況下的熒光信號)造成的;有這個觀察至少能夠判斷ECL孵育之前實驗操作應(yīng)該問題不大,而問題主要是淬滅。如果你省略這個步驟,那問題就非常復(fù)雜了,因為之前任何操作都可能導(dǎo)致白板,根本無法判斷。
除上述的問題以外,還有哪些因素會導(dǎo)致熒光淬滅呢?
1. 抗原濃度太高,熒光信號過強(qiáng),快速淬滅。在電泳的章節(jié)就曾提過,如果上樣量太大,不僅條帶會粘連、彎曲,更可能導(dǎo)致淬滅。因為局部區(qū)域過多的HRP酶會快速消耗底物呈富氧態(tài),條帶出現(xiàn)燒灼樣(取出膜會發(fā)現(xiàn)一條明顯的暗黃色的帶),熒光信號會閃滅或者條帶空心(條帶灰黑不實,則可能是顯影液接近失效)。
2. 抗原濃度太低,熒光信號太弱,相對慢一點的淬滅??赡艿谝淮螇浩軌颢@得很弱的條帶,隨后都不可見。
3. ECL試劑質(zhì)量。除過氧化物因接觸空氣被逐漸還原外,ECL的成分通常都不穩(wěn)定。如呈遞電子躍遷能的中間遞質(zhì)其化學(xué)性質(zhì)就不太穩(wěn)定,因為它轉(zhuǎn)換能量的特性決定其必是一個有中間態(tài)的化合物,長期接觸空氣會被逐漸氧化失效;luminol也有保質(zhì)期。
4. 操作時間過長,膜逐漸徹底干掉。商品化的ECL會出現(xiàn)波形漸變,開始信號逐漸增強(qiáng),背景一起升高;隨后熒光完全衰減淬滅。
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