如何優雅地做出高逼格的Western Blot?

Western Blot(WB),蛋白免疫印跡法,一句話,定性、定量檢測蛋白表達的一種經典、有效的技術方法。

將電泳分離的細胞或組織蛋白轉移到PVDF膜上,用特定抗體結合蛋白抗原,再結合標記的二抗,以化學發光的方式可視化地將蛋白表達情況呈現在人們面前,是幾乎每一位生物汪或科研汪的“必懷利器”。Western Blot的Protocol那么多,然鵝,沒有一款是適合你自己的。辛辛苦苦做了兩天,還不包括前期的細胞培養、蛋白提取等等,顯影結果一現,立馬想哭暈在廁所,我的小心臟啊......

我也經歷了不分晝夜的虐心歷程,為了得到一條滿意的條帶,潛心做Western Blot一月余,有時在暗室(浸泡在老鼠味兒和飼料味兒中)一連曝光兩個小時,出來后連午飯都不想吃了,終于,終于,終于,喜極而泣啊!

先上幾幅我做的Western Blot結果:

引用一位師兄的話:“跑的Western跟磚一樣”。現將個人做Western的心得體會分享給大家。

實驗虐我千百遍,我待實驗如初戀

言歸正傳,做好Western需要注意各種細節。工欲善其事,必先利其器,首先還是從蛋白提取開始談起。

壹:蛋白提取

一、細胞蛋白的提取

1.收樣前3min先配制細胞裂解液(現配現用),RIPA:蛋白酶抑制劑:磷酸酶抑制劑=99:1:1。6孔板收集蛋白每孔需200ul,計算用量。以收集六孔蛋白為例,按比例加入RIPA 1200ul,蛋白酶抑制劑12ul,磷酸酶抑制劑12ul,混勻后置于冰上。(我使用的試劑RIPA裂解液(中),蛋白酶抑制劑混合物(100×),蛋白磷酸酶抑制劑混合物(100×)均購自康為世紀公司)

2.棄掉舊的培養基,PBS洗三遍。

3.每孔加入200ul剛配好的裂解液,立即置于冰上,在搖床上裂解30min。

4. 30min后在冰上將6孔板中的細胞收集至EP管中(盡可能多地刮掉細胞)。

5. 14000g,15min(4℃)離心,取上清于EP管中即為提取的蛋白(最好用進口Axygen EP管,后文解釋原因)。

注:2~4步也可先用胰酶收集細胞,離心,PBS洗三次,再向EP管中加入裂解液,置于冰上搖床裂解30min。我也嘗試過這種方法,相比而言,上一種方法簡便并節約時間,但可能會損失一些細胞,可根據實際情況選擇。

二、組織蛋白的提取

(全程在冰上操作)

1.將動物組織(腦、肺等)取出后分裝成三份或更多(一份WB,一份qPCR,一份備用),取出后立即存于-80℃。(注:取完一塊組織后立即凍存于-80℃,反復凍存樣品對待測蛋白有影響,最好用新鮮樣品實驗)

2.配制細胞裂解液(現配現用),組織:RIPA=1mg:10ul,可根據實際情況調整。RIPA:蛋白酶抑制劑:磷酸酶抑制劑=99:1:1。配好后置于冰上。

3.將其中一份組織剪下約90mg于有鋼珠的震蕩勻漿器中勻漿。此勻漿器的蓋子或芯通常置于-20℃,使用時取出,操作應快捷,勻漿1min基本可保持溫度。

4.將勻漿加入90ul現配的裂解液中,冰上搖床裂解30min。

5. 14000g,15min(4℃)離心,取上清于Axygen EP管中即為提取的蛋白。

貳:蛋白濃度測定

我采用的是康為世紀公司的BCA蛋白定量試劑盒測定提取蛋白濃度,和說明書protocol差別不大,稍有不同,如下:

1.稀釋BSA標準品以制作標準曲線:取7支EP管,每管加30ul生理鹽水,第一管加30ulBSA,混勻后再取30ul至第二管,依次倍比稀釋,最后一管不加為空白(即本底值)。則8個標準品的濃度分別為2ug/ul、1ug/ul、0.5ug/ul、0.25ug/ul、0.125ug/ul、0.0625ug/ul、0.03125ug/ul、0。

2. 5倍稀釋樣品蛋白:取六支EP管(6個樣品),各管加40ul NS,再分別取10ul樣品在各管中稀釋。

3.將8個標準品和稀釋待測樣品各加25ul于96孔板中。

4.配制BCA工作液:每個樣品做2個重復,再加上8個標準品,一共20個孔,按22個孔算,以防加樣損失。則需A液:200ul×22=4400ul,B液:4400ul/50=88ul,計算好所需體積后在一干凈試管中將A、B工作液混勻。

6.混勻后立即向各孔中加入200ul配制的BCA工作液,37℃孵育30min。

7.酶標儀562nm下測定各樣品和BSA標準品的吸光度值,作出標準曲線,計算出待測樣品的濃度。

8.根據各樣品濃度計算1×loading buffer體積,將各樣品濃度調為一致;并計算5×loading buffer的體積,加入各管中。混勻后沸水煮15min,冰上分裝,存于-20℃。

Tips

1.前面提到收集蛋白于進口Axygen EP管中,是為了防止煮沸蛋白時EP管蓋子彈開,液體濺出而改變蛋白濃度。

2.關于分裝體積,我提取的細胞蛋白調整濃度后約為1.5ug/ul,每次電泳上樣20ul,所以分裝體積每管50ul,一次或兩次電泳即可用完,避免反復凍融。

叁:Western Blot

一、WB所需試劑

可提前配制:

1. 10×電泳緩沖液:

配制250ml 10×電泳液作為母液,依次稱取Tris 7.5g,甘氨酸36g,SDS 2.5g,加雙蒸水至250ml,常溫保存。使用時用蒸餾水稀釋至1×。

2. 1×電轉液:

配制500ml 1×電泳液,依次稱取Tris 2.9g,甘氨酸1.45g,SDS 0.185g,加雙蒸水400ml,待都溶解后再加入100ml甲醇,常溫保存。

配制的電泳液和電轉液可供多次Western使用。

注意:1.最后加入甲醇,若先加甲醇,Tris、甘氨酸和SDS不易溶解。

2.溶解較慢時可用磁力攪拌器加快溶解。

現配現用:

分離膠、濃縮膠、5% BSA溶液(w/v)、5%牛奶(w/v)、1×TBST洗液、一抗和二抗,在WB步驟中詳細介紹。

二、WB protocol

(一)清洗玻板和小燒杯:

戴好口罩和手套,選用1.0mm玻板,用試管刷和洗潔精仔細刷洗玻板,清水沖洗干凈。卡槽對齊卡好后置于軟橡膠墊片上,夾緊,向板中加滿蒸餾水試板子是否漏液。觀察幾分鐘后若不漏液,將板子中水倒出,倒扣晾干。

(二)配膠:

1.配制8ml 10%分離膠,依次向小燒杯中加入蒸餾水3.04ml,30%丙烯酰胺2.7ml,1.5M?pH8.8 2.0ml,10%SDS 80ul,10%AP 80ul,TEMED 3.2ul。加入TEMED混勻后立即灌膠,用1ml槍頭沿著玻板上沿從左至右輕輕將膠打入,以免膠濃度不均勻,避免氣泡產生。加完后換200ml槍頭從左至右更加小心加入蒸餾水水封,以免沖散剛灌的分離膠。靜置,當水和膠之間出現一條水平的折線時,即已凝固。

2.待分離膠凝固后,將水封的蒸餾水倒出,可將濾紙條放于玻板角吸水加快殘留水流出,倒置。配制4ml 5%分離膠,依次向小燒杯中加入蒸餾水2.7ml,30%丙烯酰胺670ml,0.5M?pH8.8 500ul,10%SDS 40ul,10%AP 40ul,TEMED 4ul。加入TEMED混勻后立即灌膠,同上用1ml槍頭從左至右輕輕加入濃縮膠,加滿后沖洗10孔梳子,水平輕輕插入濃縮膠中靜置待其凝固。可將剩余的濃縮膠沿著梳子加入玻板中以完全密封。

3.此時,可將之前分裝好的煮過的加入loading buffer的蛋白樣品、預染的蛋白maker 和一小支loading buffer 置于4℃融化。

Little Trick

1.AP和TEMED均為神經毒性、致癌物質,使用時需小心。

2.灌膠時視線與膠面水平,注意操作,避免膠濺入眼睛中。

在一個月黑風高的夜晚,北京時間22:00,我獨自一人在空蕩蕩的實驗室中配膠,剛好使用了一個槍頭口有問題的1ml藍槍頭。說時遲那時快,濃縮膠從槍頭口的小洞倏地噴到了我的眼睛中。我立即脫掉手套,洗干凈手,用大量清水沖洗眼睛,禱告眼睛別出什么問題。從此以后,每次灌膠我都戴上眼鏡。

3.常溫下半小時膠可凝固,若天氣寒冷或需加快凝固,可將其置于37℃孵箱中,15min左右即可凝固。

4.若第二天早上立即跑膠,這樣就不耽誤午飯時間,可頭天晚上先把膠配好,凝固后取下玻板,連夾子、梳子一同放入蒸餾水中,4℃過夜保存。

(三)電泳:

1.將玻板卡緊電泳槽中,先在內槽加滿已配好的1×電轉液,十幾分鐘后觀察是否漏液,若漏液重新調整玻板,再次卡緊,直至不漏液為止。否則,可能膠還沒跑完,電轉液就漏完了。

2.輕輕拔去梳子,第一孔加入5ul預染的蛋白maker ,2~7孔依次加入20ul待測蛋白樣品,第8孔加入10ul提前融化的loading buffer。上樣時輕輕加入,注意不要將樣品加入其他孔,或加樣過快導致樣品溢出。

3.插好正負極,注意檢查正負極不能插反。調節電壓至80V(濃縮膠),跑0.5h后;將電壓調至100V(分離膠),約1.5h后,maker分離明顯,在膠底部出現一條藍色的buffer條帶,此時電泳完畢。使用完在實驗儀器使用本上做好登記。

注意:避免藍色條帶跑出分離膠,這樣有可能目的蛋白也已經跑出,所以在分離膠底部出現一條整齊水平的藍色條帶時,即停止電泳。

Little Trick

1.電泳時插好正負極后,從電泳槽底會有小氣泡上升,氣泡的數目和上升速率與電壓大小呈正比。若小氣泡和往常不太一樣,觀察幾分鐘后還是如此,則需檢查是否加錯了電泳液,或者電泳液配制有誤。

2.一般濃縮膠80V 0.5h,分離膠100~120V 1~1.5h,具體跑膠電壓和時間與目的蛋白大小、實驗儀器和實驗室環境都有關,需多次探索最佳條件。若目的蛋白較小,則盡量縮短跑膠時間,并及時觀察maker位置,避免目的蛋白跑出。我分別實驗了濃縮膠80V 0.5h,80V 1h,分離膠120V 1.5h,120V 1h,100V 1.5h,100V 1h,110V 1.5h,110V 1h,結果顯示在本實驗室實驗儀器下,我的目的蛋白及內參在濃縮膠80V 0.5h,分離膠100V 1.5h條件下,分離效果最好。在此條件下,我做了幾次重復實驗,結果均一致。因此,總結出本實驗室此目的蛋白的最佳電泳條件。

3.電泳的好壞直接影響到目的蛋白的顯影情況,尤其時磷酸化目的蛋白的二聚體,若電泳條件優化,結果可清晰顯出蛋白表達情況。所以探索最佳電泳條件是決定勝負關鍵一步。

4.電泳快結束時即可準備轉膜所需的濾紙和PVDF膜,浸泡在電轉液中。建議在第一次WB后分別剪好不同大小的硬紙片,標好面積和孔數(即樣品數),存好以后隨時使用。

5.WB中夾取PVDF膜最好使用平頭鑷子,并夾住膜左上角,可最大程度減小對膜上蛋白的損害。

(四)切膠:

電泳結束后,取出玻璃板,稍微沖洗,洗凈電泳槽,放好。輕輕撬開玻璃板,根據maker位置和目的蛋白分子量大小在玻璃板上切膠,為了防止切歪,可在玻璃板下墊上上述剪好的同切膠大小一致的硬紙片。一般一塊膠需切下目的蛋白和內參兩小塊膠,將切下的膠分別浸泡在電轉液中。

(五)轉膜:

1.根據每一塊切膠的大小剪6張同樣大小的濾紙和一張PVDF膜,浸泡于電轉液中,可以提前準備好的硬紙片為模板剪。PVDF膜先經甲醇活化20s后浸泡于電轉液中。

2.在電轉儀上制作“三明治”結構轉移膜,最下面放三層濾紙,然后依次放PVDF膜,膠,三層濾紙,用玻璃棒輕輕趕走氣泡(注意上下三層濾紙之間不能接觸,否則易造成短路)。蓋上蓋子,根據膜的總面積調整電流,電轉2h。

3.在電轉的同時,可以配制以下液體,事先根據膜的數量計算好所需體積:

以一塊膜為例,封閉5ml+稀釋一抗4ml+稀釋二抗4ml,需要13ml,則配制15ml。

5% BSA溶液(w/v):配制15ml 5% BSA溶液(w/v),稱取0.75g BSA晶體,溶于15mlTBST中,漩渦振蕩器混勻,現用現配,4℃保存(若目的蛋白為磷酸化蛋白時配制)。

5%牛奶(w/v):配制15ml 5%牛奶(w/v),稱取0.75g脫脂奶粉,溶于15ml TBST中,漩渦振蕩器混勻,現用現配,4℃保存。

1×TBST洗液:使用時將100×TBST用雙蒸水稀釋至1×,常溫保存。

Little Trick

1.關于電轉膜,有些使用NC膜。我沒有嘗試過NC膜,但隔壁實驗室使用NC膜多次WB結果仍不理想,換用PVDF膜后有所改善。因此建議還是使用PVDF膜,可購買Millipore的PVDF膜,一卷有些貴,但是可以夠一個實驗室用好幾年哪。最好不要在經銷商購買分裝的的PVDF膜,另一實驗室一同學想著價格便宜也就只做幾次,就從試劑公司只買了100cm2的膜,結果這價格虛高不說,而且膜還是假的,直到做完實驗了才發現,蛋白樣品也浪費了。所以建議還是購買Millipore公司原裝的PVDF膜。

2.關于電轉方式,有些采用濕轉,有些采用半干轉,兩種方式均可。個人覺得半干轉方便簡捷些。

(六)封閉:

1.電轉結束后,根據maker位置和目的蛋白及內參大小剪膜。可在標有maker的一邊左上角剪一個小角,以清楚哪一條帶是1號樣品。

2.分別用已配好的5% BSA和5%牛奶封閉目的蛋白和內參,室溫搖床上孵育2h。根據盒子大小,加入封閉液的量需沒過膜。

(七)孵育一抗:

1.配制p-STAT1一抗(SAB公司),1:500稀釋,加入上述配制的5% BSA 4ml,再加入8ul p-STAT1一抗,混勻,現配現用。

配制actin一抗(康為世紀公司),1:2000稀釋,加入上述配制的5%牛奶4ml,再加入2ul actin一抗,混勻,現配現用。

2.將PVDF膜從封閉液中取出,可用平頭鑷子小心放入塑料手套的手指中,加入一抗,封口,使膜完全浸泡在一抗中,放入冰箱,4℃過夜。我一般用封口膜做成小盒,置于大玻璃平皿中,放入PVDF膜,用槍從上到下向膜上加一抗,完全浸沒,之后和PCR上樣儀一同固定在搖床上,4℃孵育過夜。

(八)次日,回收一抗,做好標記,-20℃保存,可再使用3~4次。將膜放入1×TBST中,搖床上清洗三次,每次10min。

(九)孵育二抗:

1.配制具有種屬特異性的HRP標記的二抗(抗鼠或抗兔),1:2000稀釋,加入上述配制的5%牛奶4ml,再加入2ul 二抗,混勻,現配現用。

2.TBST洗完膜后,加入二抗,室溫搖床上孵育2h。

(十)顯影:

1.二抗孵育完后,回收,-20℃保存。1×TBST搖床上洗膜三次,每次10min。

2.一條目的蛋白即一張膜需要100ul發光液A和100ul發光液B,根據膜數計算用量,提前4℃混合好發光液A和B。

3.到暗室中加混合好的發光液,在膠片左上角剪一小角(和PVDF膜一致),曝光膠片,可分別不同時長曝光,如15s,30s,1min,5min等,然后在顯影液和定影液中顯影,放入自來水中。出暗室后,將膠片掛起晾干。

也可用Bio-rad凝膠成像系統照相,選擇不同的曝光時間成像。

Little Trick1.需通過不同曝光時間探索某蛋白最佳曝光時間,多次重復實驗即可采用此曝光時長。我最開始也是在暗室中顯影,后來用Bio-rad凝膠成像系統照相,對比結果發現后者的結果更加清晰明顯,背景也更加干凈,之后就一直用成像儀曝光照相了。

2.夾取膠片可用普通鑷子,但也只夾膠片左上角,避免損害膠片上曝光的蛋白條帶。

3.膠片左上角maker一側一定要剪一小角或做其它標記,才可在顯影后明顯對應各個樣品。

4.若暗室曝光,可能內參蛋白發光液剛加上就出現很亮的條帶,這時最長曝光15s已經足夠。

(十)膜重生:

若顯影效果不好,可將膜重生,再次顯影,省去了配膠、電泳和電轉等步驟。

1.加4ml蛋白印跡膜再生液,室溫搖床30min。

2. 1×TBST洗3次,每次10min。

3.5% BSA或5%牛奶封閉2h。

4.一抗4℃孵育過夜。

5.次日1×TBST洗三次,每次10min。

6.二抗孵育2h。

7.1×TBST洗三次,每次10min,曝光成像。

(本實驗室使用的100×TBST、二抗和白印跡膜再生液均購自康為世紀公司)

但是我實驗幾次膜重生后的結果并不理想,所以還是乖乖從頭開始做WB。


Western Blot只是眾多科研技術方法中的滄海一粟,只要肯探索,肯總結,終會守得云開見月明。

真理本身就是不斷探索、不斷重復的過程。

科研也就是一件幸福有意思的事,不是嗎?

最后

祝愿大家

都能跑出漂亮的條帶

都能擁有自己的“個性化Protocol”

都能年年發paper

*版權所有,如需轉載請后臺聯系,并注明出處。微信公眾號:折耳根說

最后編輯于
?著作權歸作者所有,轉載或內容合作請聯系作者
平臺聲明:文章內容(如有圖片或視頻亦包括在內)由作者上傳并發布,文章內容僅代表作者本人觀點,簡書系信息發布平臺,僅提供信息存儲服務。
  • 序言:七十年代末,一起剝皮案震驚了整個濱河市,隨后出現的幾起案子,更是在濱河造成了極大的恐慌,老刑警劉巖,帶你破解...
    沈念sama閱讀 230,825評論 6 546
  • 序言:濱河連續發生了三起死亡事件,死亡現場離奇詭異,居然都是意外死亡,警方通過查閱死者的電腦和手機,發現死者居然都...
    沈念sama閱讀 99,814評論 3 429
  • 文/潘曉璐 我一進店門,熙熙樓的掌柜王于貴愁眉苦臉地迎上來,“玉大人,你說我怎么就攤上這事。” “怎么了?”我有些...
    開封第一講書人閱讀 178,980評論 0 384
  • 文/不壞的土叔 我叫張陵,是天一觀的道長。 經常有香客問我,道長,這世上最難降的妖魔是什么? 我笑而不...
    開封第一講書人閱讀 64,064評論 1 319
  • 正文 為了忘掉前任,我火速辦了婚禮,結果婚禮上,老公的妹妹穿的比我還像新娘。我一直安慰自己,他們只是感情好,可當我...
    茶點故事閱讀 72,779評論 6 414
  • 文/花漫 我一把揭開白布。 她就那樣靜靜地躺著,像睡著了一般。 火紅的嫁衣襯著肌膚如雪。 梳的紋絲不亂的頭發上,一...
    開封第一講書人閱讀 56,109評論 1 330
  • 那天,我揣著相機與錄音,去河邊找鬼。 笑死,一個胖子當著我的面吹牛,可吹牛的內容都是我干的。 我是一名探鬼主播,決...
    沈念sama閱讀 44,099評論 3 450
  • 文/蒼蘭香墨 我猛地睜開眼,長吁一口氣:“原來是場噩夢啊……” “哼!你這毒婦竟也來了?” 一聲冷哼從身側響起,我...
    開封第一講書人閱讀 43,287評論 0 291
  • 序言:老撾萬榮一對情侶失蹤,失蹤者是張志新(化名)和其女友劉穎,沒想到半個月后,有當地人在樹林里發現了一具尸體,經...
    沈念sama閱讀 49,799評論 1 338
  • 正文 獨居荒郊野嶺守林人離奇死亡,尸身上長有42處帶血的膿包…… 初始之章·張勛 以下內容為張勛視角 年9月15日...
    茶點故事閱讀 41,515評論 3 361
  • 正文 我和宋清朗相戀三年,在試婚紗的時候發現自己被綠了。 大學時的朋友給我發了我未婚夫和他白月光在一起吃飯的照片。...
    茶點故事閱讀 43,750評論 1 375
  • 序言:一個原本活蹦亂跳的男人離奇死亡,死狀恐怖,靈堂內的尸體忽然破棺而出,到底是詐尸還是另有隱情,我是刑警寧澤,帶...
    沈念sama閱讀 39,221評論 5 365
  • 正文 年R本政府宣布,位于F島的核電站,受9級特大地震影響,放射性物質發生泄漏。R本人自食惡果不足惜,卻給世界環境...
    茶點故事閱讀 44,933評論 3 351
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一處隱蔽的房頂上張望。 院中可真熱鬧,春花似錦、人聲如沸。這莊子的主人今日做“春日...
    開封第一講書人閱讀 35,327評論 0 28
  • 文/蒼蘭香墨 我抬頭看了看天上的太陽。三九已至,卻和暖如春,著一層夾襖步出監牢的瞬間,已是汗流浹背。 一陣腳步聲響...
    開封第一講書人閱讀 36,667評論 1 296
  • 我被黑心中介騙來泰國打工, 沒想到剛下飛機就差點兒被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道東北人。 一個月前我還...
    沈念sama閱讀 52,492評論 3 400
  • 正文 我出身青樓,卻偏偏與公主長得像,于是被迫代替她去往敵國和親。 傳聞我的和親對象是個殘疾皇子,可洞房花燭夜當晚...
    茶點故事閱讀 48,703評論 2 380

推薦閱讀更多精彩內容

  • http://www.lxweimin.com/p/7f4bb8768f76# 緩存的四種方式?各自應用的場景? h...
    toplee閱讀 344評論 0 2
  • 如何讓管理出效益,從根本上解決人的問題? 各崗位薪酬如何合理分配,(業務型、中層、高層),不同崗位薪酬的設置原則和...
    單衫杏子白閱讀 124評論 0 0
  • 這是創意之旅“心靈對話·寫作”第九篇文字。 今天不知寫什么,之前寫了一個關于“忙”的主題,關鍵時刻斷片了,左思右想...
    鏡如閱讀 236評論 2 0
  • 院里的春梅到了該綻放的時節,愿我莫再錯過花期,辜負歲序美意。你看,時光往返自如,無情無愛,不必牽附于人,亦無須掛礙...
    盤古大觀閱讀 1,958評論 16 36
  • 三十歲是個分水嶺,開始懂得人生的例外會逐個被擊破,開始接受多動腦慎走心的感情,那是大部分男女到了這個年紀都會被傳染...
    波西米亞的游魚閱讀 449評論 0 3