实验步骤:
实验试剂与准备
1.基础缓冲液:1X PBS或1X TBS(冰浴预冷);1X 细胞裂解液(临用前添加 1 mM PMSF 蛋白酶抑制剂;磷酸化蛋白加入磷酸酶抑制剂)。
2.捕获介质:Protein A/G 磁珠或琼脂糖珠(Sepharose beads)。
3.对照组:使用与一抗来源种属及 IgG 亚型相同、浓度相同的同型对照 IgG(isotype control)。建议同时保留一部分未经免疫沉淀的细胞裂解液作为 Input 对照;必要时可设置仅加入珠子、不加入抗体的 beads-only 对照。
4.上样与洗脱试剂:3X 或 4X SDS 上样缓冲液(含 DTT/还原剂);如需进行非变性洗脱,可另行准备相应洗脱缓冲液及中和缓冲液;若采用变性洗脱,通常使用 1× PBS 将 3× 或 4× SDS 上样缓冲液稀释至 1×。
细胞裂解与样品制备(提取天然蛋白)
1.收集细胞:弃去培养基,用冰冷 1X PBS 洗涤细胞一次。
2.裂解细胞:向 10 cm 培养皿中加入 0.5-1 mL 冰浴 1X 细胞裂解液,冰上孵育 5–10 分钟。
3.收集裂解液并离心澄清:刮取细胞,将细胞裂解物转移至微量离心管中。一些贴壁细胞可能需要使用消化酶或机械方法进行分离。随后在 4°C、14,000 rpm 条件下离心 5-15 min,收集上清液,即为澄清后的细胞裂解液。建议测定蛋白浓度。
预清除与免疫沉淀反应
1.裂解液预清除(推荐):取适量珠子(磁珠或琼脂糖珠),用细胞裂解液或1X TBS/PBS预洗 2–3 次。珠子预洗后,建议尽量去除洗液,再加入后续试剂,以避免额外稀释样品。对于含去污剂或特定盐浓度的裂解体系,优先使用与裂解液相同或相容的缓冲液预洗,以减少缓冲体系突变。
2.预清除处理:将细胞裂解液与预洗后的珠子混合,室温旋转孵育30-60 min,或4°C旋转孵育1-2 h。
若使用琼脂糖珠,孵育结束后通过离心沉降珠子,并收集上清液。
若使用磁珠,孵育结束后通过磁力架分离珠子,并收集上清液。
该步骤用于去除可与珠子发生非特异性结合的蛋白。对于不稳定蛋白、磷酸化蛋白或蛋白复合物,建议优先采用 4°C 孵育,以减少蛋白降解、去磷酸化或复合物解离。预清除使用的珠子通常不应预先偶联特异性抗体,以免损失目标抗原。
3.形成“珠子–抗体–抗原”免疫复合物
可采用以下两种方式之一:
3.1 先形成抗体-抗原复合物,再加入珠子:向步骤 2 获得的预清除上清液中加入适量一抗,同时设置同型对照 IgG 组。在 4°C 下旋转孵育过夜(推荐),或在室温下旋转孵育 2 h,以形成抗体–抗原复合物。
另取适量珠子,并按照本节步骤 1 的方法预洗。将抗体–抗原复合物加入预洗后的磁珠或琼脂糖珠中,在室温下旋转孵育 30 min–1 h,或在 4°C 下旋转孵育 1–2 h,使抗体–抗原复合物充分结合至珠子。
3.2 先形成珠子-抗体复合物,再加入细胞裂解液:按照抗体说明书推荐的稀释比例,使用细胞裂解液稀释一抗,配制抗体工作液。向抗体工作液中加入适量预洗后的磁珠,在室温下旋转孵育 15 min,或在 4°C 下旋转孵育 1 h,以形成珠子–抗体复合物。
通过磁性分离或离心沉降珠子,弃去上清液,并使用 1× TBS 预洗珠子 2–3 次。随后加入细胞裂解液,在 4°C 下旋转孵育过夜(推荐),或在室温下旋转孵育 2 h。
沉淀物洗涤与样品洗脱
1.免疫沉淀完成后,根据珠子类型进行分离,并弃去上清液。
磁珠使用磁力架进行磁性分离
琼脂糖珠应采用与所用珠子规格相匹配的低速离心条件(500–1000 rpm),避免高速离心造成珠子压实或损伤。
2.洗涤珠子:使用冰浴预冷的 1× 细胞裂解液或 1× TBS/TBST 轻柔洗涤珠子 3–5 次。洗涤过程中保持低温。每次加入洗涤液后,轻柔混匀,使珠子充分重悬;随后根据珠子类型使用磁力架或适当的离心条件分离珠子,并彻底去除洗涤液,以尽可能降低未结合及非特异性结合成分。每次洗涤时应尽量去除上清,但需避免吸走珠子。最后一次洗涤后应尽可能去除残余洗涤液,以免稀释洗脱液或影响后续分析。每次洗涤后将样品置于冰上。
3.样品洗脱(二选一):
3.1变性直接洗脱法(最常用):向珠子沉淀中加入 SDS 上样缓冲液,确保终浓度为 1×。若使用 3× 或 4× SDS 上样缓冲液,应先稀释至1×。混匀后加热至 95–100°C 保持 5 分钟。分离珠子,收集上清用于后续电泳。
3.2化学/非变性洗脱法(保留蛋白活性):最后一次洗涤完成后,根据珠子类型使用磁力架或低速离心分离珠子,并尽可能去除残余洗涤液,避免稀释洗脱液。向珠子中加入适量酸性洗脱液/高盐洗脱液,使珠子充分重悬。在室温下轻柔混匀并短时间孵育,使免疫复合物从珠子上解离。使用磁力架或低速离心分离珠子,将洗脱上清液转移至预先加入适量中和缓冲液的收集管中,如有需要,进行必要的 pH 调节。如需提高回收率,可重复洗脱,并合并各次洗脱液。洗脱液、中和缓冲液的组成及用量应根据所用珠子和试剂盒的说明书确定。
3.3 洗脱后的样品处理
用于蛋白活性、天然蛋白复合物或其他非变性分析时:不加入 SDS 上样缓冲液;将样品置于冰上,并尽快用于后续实验。
用于 SDS-PAGE 或 Western blot 时:向中和或脱盐后的洗脱液中加入 SDS 上样缓冲液,使其终浓度为 1×,再按照后续电泳要求处理样品。
根据目标蛋白的稳定性及下游实验要求选择适宜的保存条件,并尽量避免反复冻融。
下游分析
Western Blot 分析:取上清进行 SDS-PAGE 电泳及转膜。建议使用轻重链特异性或构象特异性(Conformation Specific)二抗,以避免免疫球蛋白重/轻链(50 kDa / 25 kDa)条带对目的蛋白检测的干扰。建议在同一 Western blot 中设置 Input、同型对照 IgG-IP 和目标抗体-IP 样品;必要时还可加入 beads-only 对照,以评估免疫沉淀效率和非特异性结合。 激酶活性检测(如适用):跳过变性步骤,用激酶缓冲液洗涤珠子后,直接加入底物与 ATP 进行激酶反应。
注意:整个裂解与免疫沉淀操作流程均应在 4°C 或冰浴条件下进行,以最大程度保持蛋白质的天然构象并防止其降解。 |