Western-Blotting实验报告

1、Western Blotting本次试验的目的是使同学们掌握 Wester n Blott ing法鉴定目标蛋白的原理和熟悉Western Blotting的方法，并了解抗原抗体结合反响的影响因素。Western Blotting的blotting 译为印迹法，是指将样品转移到固相载体上， 而后利用相应的探测反响来检测样品的一种方法。1975年，Southern建立了将DNA转移到硝酸纤维素膜NC膜上，并利用DNA RNA杂交检测特定的 DNA片段的方法，称为 Southern印迹法。而后人们用类似的方法，对RNA和蛋白质进展印迹分析，对 RNA的印迹分析称为Northern印迹法，对单向电

2、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既可以定性，又可以半定量，是初步鉴定蛋白质最方便也是最通用的方法。它通常分为两种方法：Wester n Blotti ng方法一：直接法方法二：间接法优点：1. 快速一种抗体2. 没有二抗交叉反响引起的非特异性条带1. 免特异性不受标记影响2. 信号放大火敏度高多 个二抗结合位点3. 多种标记的二抗可供 选择4.可选择不同的 Marker缺点：1.免疫反响性降低1.交叉反响引起的非特2.无信号二级放大异性条带3.抗体标记费时昂贵，使2.额外的二抗孵育以与用不方便条件优

3、化同时Western又具有多种识别蛋白质的显色方法，主要有以下几种：i.放 射自显影ii.底物化学发光ECL iii.底物荧光ECF iv.底物DAB呈色现常 用的有底物化学发光ECL和底物DAB呈色。一、实验原理Wester n Blott ing蛋白质免疫印迹法是将经聚丙烯酰胺凝胶电泳奋力的蛋白质样品，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，且能保持电泳别离的多肽类型与其生物学活性不变。以固相 载体上的蛋白质为抗原，与之对应的第一抗体发生免疫结合反响，一抗再与酶或同位素标记的第二抗体发生免疫结合反响，经过底物显色活放射自显影以检查电泳别离的提议目的蛋白成分。

4、蛋白质印迹技术结合了凝胶电泳分辨力高和固相免 疫测定特异性高、敏感等诸多优点，能从复杂混合物中对特定抗原进展鉴别和定 量检测。聚丙烯酰胺凝胶是由单体丙烯酰胺(Acr)、N,N-甲叉双丙烯酰胺(Bis)和催 化剂(AP)、加速剂(TEMED聚合成的三维网孔结构(凝胶。据有无浓缩效应可将 电泳分为两类：i. 连续系统：缓冲液pH值、凝胶浓度一样，带电粒子靠电荷与分子筛效应区分。ii.不连续系统：缓冲离子成分、pH值、凝胶浓度不同，带电粒子在电场中由电效应、 分子筛效应、浓缩效应区分。SDS-PAGE的原理是：依靠SDS带有大量负电荷来掩盖蛋白质外表的净 电荷：同时由于在电泳溶液中参加了 SDS和巯

5、基乙醇，因此它还可以改变蛋白 质构象：在实验中要注意：印迹法需要较好的蛋白质凝胶电泳技术，是蛋白质样品达到良好的别离效果，而且要注意胶的质量，是蛋白质容易转移带固相支持物上， 另外蛋白质在电泳过程中别离得到的条带被保存在膜上，在随后的宝物阶段不丢失和扩散。免疫印迹分析之需要很小体积的时间，较短的时间过长，操作容易， 适用于理论和应用上的研究。本实验采用人血清为材料，人类Ig根据其重链稳定区的分子结构和抗原特异性的不同，分为五类：IgG、IgA、IgM、IgD、IgE。其中IgG占血清免疫球蛋白总量的75%80%。人的IgG由两条重链和两条轻链组成，它们之间以二 硫键相连。在加SDS的电泳条件下

6、，分子中的二硫键被复原成游离的巯基，四 条链分开，重链迁移速度较慢，轻链迁移速度较快，可跑出两条带。对此样品进 展SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳SDS-PAGE丨后，用电转移法将蛋白质转印到硝 酸纤维素薄膜上，用兔抗人IgG为第一抗体，用辣根过氧化酶标记的羊抗兔IgG 为第二抗体，在过氧化物酶第五存在的情况下，检测人的IgG。二、试剂，器材和实验材料【试剂】1. 30 %丙烯酰胺贮备液：29.2g丙烯酰胺，0.8g甲叉双丙烯酰胺，加重蒸水至 100ml 。2. 浓缩胶缓冲液：0.5mol/L Tris-HCI , pH6.8。3. 别离胶缓冲液：3moI/L Tris-HCI , pH8.9 。4.

7、 10 %过硫酸铵(w/v):临用前用蒸馏水配制。5. 10 % SDS(w/v)。6. 10 %TEMED。7. 电极缓冲液：甘氨酸 11.28g, SDS 0.4g, Tris 2.4g, 加水至 800ml , pH8.3。8. 样品缓冲液：0.1mol/L Tris-HCl 缓冲液，pH6.8 , 20 %甘油,4 % SDS, 10 % 巯基乙醇，0.005 %溴酚兰。9. 考马斯亮蓝R250染色液：考马斯亮蓝 R250 0.25g , 30%乙醇，10%冰乙 酸。10. 脱色液：乙醇6ml，冰乙酸2ml，加水至20ml。11. TBSTris-HCI,NaCI 丨缓冲液：20mmo

8、l/L Tris-HCl,12. 500mmoI/L NaCI , pH7.5，每组配 150ml。13. TTBS: 取 100mITBS，力卩 250 山 20 % Tween-20。14. 封闭液与抗体稀释液：3 %脱脂奶粉-TBS，每组配10ml。15. 底物溶液：2.5mg二氨基联苯胺DAB+ 10mITBS +10 pl H2O2，临用 前配制。16. 考马斯亮蓝R250染色液：考马斯亮蓝 R250 0.25g , 30%乙醇，10%冰乙 酸，总体积500ml。17. 脱色液：乙醇6ml，冰乙酸2ml，加水至20ml。【器材】1. 夹心式电泳槽2. 转移电泳槽3. 电泳仪【实验材料

9、】1. 人血清2. 硝酸纤维素膜三、实验步骤I SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳1. 灌胶前的准备：将两块玻璃板洗净晾干或用吹风机吹干，嵌入本体的 凹槽中，长玻板朝外，短玻板朝，两块玻璃板之间就形成了凝胶室。合上滑 块，拧螺栓锁紧凝胶室，检查凝胶室底部是否与本体底端重合。然后将以上 组合放入制胶架，插入并旋转凸轮，即可灌胶。2. 配制胶液胶液浓度%别离胶浓缩胶12%4%30%贮备液(ml)3.20.53别离胶缓冲液(ml)2一浓缩胶缓冲液(ml)一1.0重蒸水(ml)2.662.3610%SDS(ul)8040混匀后再参加以下试剂：10%TEMED(ul)804010 %过硫酸铵(ul)4020总体积

10、(ml)843. 灌 胶：将配制好的别离胶液倒入两块玻璃板之间的凝胶室中，待胶液加至距短玻璃板 顶端约1.5cm处时停止灌胶，然后在胶液外表上小心参 加厚约0.5cm的水层，以保持别离胶面平整，同时隔绝空气，空气中的氧 对凝胶的聚合有阻碍作用。待凝胶和水之间出现清晰界面时，说明别离胶已 聚合，大约30min完成聚合。倾去别离胶上层的水，将配制好的浓缩胶液 加到别离胶上，至接近短玻璃板的顶端，插上样品梳，放置待其聚合。4. 配制电极缓冲液:甘氨酸14.1g , SDS 0.5g，Tris 3g，加水至1000ml， pH8.3。每组配 1000ml。5. 制 样：5山人血清，加45讪水，再加50

11、山加样缓冲液。沸水浴加热8 分钟，10000rpm 离心2分钟,取上清液作为样品。另按说明书制备好蛋白 质分子量标准样品。6. 力口 样：1、参加电极缓冲液；a) 拔出样品梳；b选3个样品槽，用微量进样器加样，中间槽参加 5讪分子量标准蛋 白样品，两旁槽各参加10 d人血清样品。 稳压120V电泳，当溴酚蓝 前沿到达距底部0.5cm左右时，停止电泳。7. 切胶：根据切割线，先竖切后横切，宽胶条为两泳道，含人血清样和分子 量标准蛋白样，考马斯亮蓝 R-250全蛋白染色。窄胶条为一泳道，为人血 清样，转印后对目标蛋白免疫染色。8. 胶条保存：将两个胶条用保鲜袋包好，贴上标有自己名字的标签-20 C

12、冻 存。n转印蛋白质到硝酸纤维素膜上1. 将带有人血清和标准蛋白的宽胶带用考马斯亮蓝 R250染色、脱色：将宽胶 条放到培养皿中，用蒸馏水清洗后，参加约10ml考马斯亮蓝R-250染色液 染色1小时左右，然后换成脱色液脱色，不时摇动。更换几次脱色液，至背 景无色透明，条带清晰为止。2. 放置NC膜和胶条：a.切割与胶尺寸相符的硝酸纤维素膜，用转移缓冲液或水浸泡5min使之湿润。b.准备2滤纸和海绵一起浸泡在转移缓冲液中。c翻开转移转移槽的胶板，依次放入：a. 一浸湿的海绵b. 一浸湿的滤纸c.用转移缓冲液冲洗过的胶，并小心地赶走滤纸和胶之间的气泡d.硝酸纤维素膜，在膜的右下角剪一小角，以标明电

13、泳方向e. 一浸湿的滤 纸f. 一浸湿的海绵。3. 转 移：小心地合上胶板，按胶侧为负极，膜侧为正极的方向放入转移电泳 槽中，加转移缓冲液至满。插好转移电泳装置的电极，翻开电泳仪开关调至 稳压60V ,电泳1h，转移完毕后翻开胶板取出硝酸纤维素薄膜。川膜的酶联免疫染色1. 封闭：用TBS缓冲液洗膜1min后，将膜封入塑料薄膜袋，留一开口。加封 闭液1ml后封闭开口，37 C摇床上摇动30min 。2. 加封闭液与抗体a) 与第一抗体结合(1)弃封闭液，参加适当稀释的1ml第一抗体溶液(兔抗人IgG)，封口 后37 T摇床上轻轻摇动50min。 取出膜，用TTBS洗膜3 次,每次1min。再封入

14、一新的塑料薄膜袋。b) 与酶标第二抗体结合(3) 参加适当稀释的1ml辣根过氧化物酶标记羊抗兔IgG，37 °C摇床上轻轻摇动50min。(4) 取出膜，用TTBS洗3次，每次1min，最后用TBS溶液洗1次， 以去除Tween-20 。加底物溶液显色将膜浸入10ml底物溶液中，至显色清楚后，用水清洗，以除去多余的底物。转入水中保存。3. 结果分析：在凝胶成像分析系统上照相，并分析结果。测量分子量标准蛋白 的迁移距离，作出标准曲线，再测出硝酸纤维素膜上的人IgG带的迁移距离， 在标准曲线上查出人IgG重链的分子量。实验结果:做标准蛋白曲线的的凝胶的总长为7.53cm条带1条带2条带3

15、条带4条带5条带6蛋白条带标准分子量66.245.035.25.018.414.4Mr/KDa0logMr1.821.651.51.401.261.164蛋白质条带迁移距离/cm1.582.413.14.185.155.827相对迁移率0.210.320.40.560. 680.772带有人血清IgG的硝酸纤维素膜的总长为7.24cmIgG轻链迁移距IgG轻链相对IgG重链迁移距IgG重链相对离/cm迁移率离/ cm迁移率数值4.080.562.380.33raD量子分数对标准蛋白所作标准曲线y = -1.1451X + 2.0366系列1线性系列155 Oa0.20.40.60.81相对迁移

16、率Mr由公式 y = -1.1451X + 2.0366 知：当x重链相对迁移率=0.33时，y=1.6587 得IgG重链相当分子量为：45.57KDa当x轻链相对迁移率=0.56时，y=1.3953 得IgG轻链相当分子量为：24.85KDa讨论：一、实验本卷须知：1. 丙烯酰胺和甲叉双丙烯酰胺有神经毒性， 注意不要沾在皮肤上，如有沾染可 用水洗净。聚合成聚丙烯酰胺后毒性即消失。2. 电泳槽只能用水冲洗，不能用刷子刷，以免刷断铂电极丝；注意保护玻璃板。3. 一抗的选择是影响免疫印迹成败的主要因素。多克隆抗体结合抗原能力较且易发生强、灵敏度高，但易产生非特异性的背景；单克隆抗体识别抗原特异性

17、较好， 但可能不识别在样品制备时因变性而失去了空间构型的抗原表位，交叉反响。因此，兼有多克隆抗体和单克隆抗体优点的混合单克隆抗体近年特别被推荐，它是由一组能与抗原分子中的不同且不易变性的抗原表位结合 并不易出现交叉反响的单克隆抗体混合构成。4. 如果反响灵敏度不高，可增加凝胶的厚度到1.5mm厚度超过2.0mm时, 凝胶转移效率受限；也可在电泳条带不发生变形的前提下，尽量提高蛋白样品的上样量。5. 滤纸/凝胶/转印膜/滤纸夹层组合中不能存在气泡，可用玻璃棒在夹层组合上 滚动将气泡赶出，以提高转膜效率；上下两层滤纸不能过大，防止导致直接 接触而引起短路。6. 如果出现非特异性的高背景，可观察仅用

18、二抗单独处理转印膜所产生的背景 强度，假设高背景确由二抗产生，可适当降低二抗浓度或缩短二抗孵育时间； 并考虑延长每一步的清洗时间。7. 一抗与二抗的稀释度、作用时间和温度对检测不同的蛋白要求不同，须经预 实验确定最正确条件。8. 一般情况使用0.45 ym的NC膜，0.10.2 ym的小孔径膜只适合于分子量 小于20kD的蛋白质。二、实验思考题：1. 12%的别离胶适合别离多少分子量围的蛋白质？答：由?分子克隆?中的别离胶浓度与蛋白质分子量线性关系图知，12%的别离胶适合别离分子量围在15-60KDa的蛋白质。2. 电极缓冲液中甘氨酸的作用？答：SDS-PAGE中样品液和浓缩胶选TRIS/HCL缓冲液，电极液选TRIS/甘氨酸, 电