western+blot+ppt资料课件.ppt
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1、Western blot 实验技术 Western blot Western blot 原理原理nWestern Blot采用的是变性聚丙烯酰胺凝胶(SDS-PAGE)电泳分离蛋白质混合物,经过SDS-PAGE分离的蛋白质被到转移到固相支撑物(NC膜,PVDF膜等)上后,固相载体以非共价键形式吸附蛋白质,且能保持膜上蛋白质或多肽的抗原性质不变,以固相载体上的蛋白质或多肽作为抗原,与其对应的抗体起免疫反应,再与酶标记的二抗体起反应,经过底物显色以检测特异蛋白质表达水平。SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳原理原理: SDS 是一种离子性的界面活性剂,它有强离子性的硫酸根离子也带有疏水性的长碳链.当 SDS
2、与蛋白质混合时,它会以其碳链与蛋白质之疏水性胺基酸结合将蛋白质包起来,而以硫酸根离子外露与水分子作用.大多数蛋白质和 SDS 的平均结合量是 1:1.4 (以重量为单位),而蛋白质结合固定比例之 SDS 後,由於 SDS 带强负价,使蛋白质原先的带电价微不足道,且每单位重量之蛋白质带电价一致 (charge density),所以决定不同蛋白的泳动速率就只剩下分子大小一项因素M丙烯酰胺和N,N-亚甲双丙烯酰胺 MSDSM配胶的Tris缓冲液MTEMEDM过硫酸铵(时间)MTris-甘氨酸电泳缓冲液凝胶成份凝胶成份分子筛效应分子筛效应凝胶浓度凝胶浓度 ,凝胶孔径,凝胶孔径,机械强度,机械强度 T
3、EMEDTEMED促使促使APAP形成氧自由基,进而催形成氧自由基,进而催化化AcrAcr单体为长链,单体为长链,BisBis再使长链彼此再使长链彼此联成具有一定孔径的聚丙烯酰胺凝胶联成具有一定孔径的聚丙烯酰胺凝胶(PAGPAG)。)。 AP-TEMED系统系统单体单体:丙烯酰胺(:丙烯酰胺(Acr)交联剂交联剂:甲叉双丙烯酰胺(:甲叉双丙烯酰胺(Bis)催化剂催化剂:过硫酸铵(:过硫酸铵(AP)诱发剂诱发剂:四甲基乙二胺(:四甲基乙二胺(TEMED)氧自由基氧自由基聚丙烯酰胺凝胶聚丙烯酰胺凝胶注:注:O2为终止剂为终止剂-+上样缓冲液(上样缓冲液(Loading buffer)浓浓缩缩胶胶分
4、分离离胶胶Tris/HCl pH 6.8Tris/HCl pH 8.8Tris-HCl pH6.8; 甘油;甘油;SDS;巯基乙醇;溴酚蓝;巯基乙醇;溴酚蓝 转膜缓冲液(转膜缓冲液(transfer buffer) tris-HCl; glycine 电泳缓冲液(电泳缓冲液(running buffer) tris-HCl; glycine;SDS ( Acrylamide;bis; SDS; AP; TEMED)SDS-PAGE“两胶三缓冲两胶三缓冲”sample电泳三离子: glycine- Cl- Protien-SDS-带负电的蛋白胶束带负电的蛋白胶束“消除电荷差、构像差”-+浓浓缩缩
5、胶胶分分离离胶胶pH 6.8pH 8.8SDS-PAGECl-电泳三离子: glycine- Cl- Protien-glycine-protein- HCl全部解离成全部解离成Cl-,迁移最快,走在最前,迁移最快,走在最前-“先导离子先导离子” 甘氨酸仅有甘氨酸仅有0.11%解离成解离成Gly-,迁移最慢,走在最后,迁移最慢,走在最后- “尾随离子尾随离子”重点理解:先导快离子后方重点理解:先导快离子后方-离子强度离子强度 -低电导区低电导区 -电场强度电场强度 ,使使glycine和和protein加速移动。加速移动。蛋白样品受蛋白样品受“夹板气夹板气”,被,被“压缩压缩”,达,达“稳态稳
6、态”浓浓缩缩胶胶分分离离胶胶 甘氨酸大量解离,迁移加快,走在蛋白前,跟着甘氨酸大量解离,迁移加快,走在蛋白前,跟着Cl-跑了。跑了。 样品蛋白在均一的电场强度和样品蛋白在均一的电场强度和PH中中“尽情尽情”泳动泳动 根据样品成员的分子大小,不同的迁移率,实现分离根据样品成员的分子大小,不同的迁移率,实现分离 (分子越小,跑得越快(分子越小,跑得越快 )Cl-glycine-protein-小分子小分子大分子大分子中分子中分子高E低E压缩压缩, ,分离效应分离效应大致流程大致流程提取与处理样品蛋白提取与处理样品蛋白电泳分离样品蛋白电泳分离样品蛋白转移蛋白至杂交膜转移蛋白至杂交膜封闭非特异性位点封
7、闭非特异性位点一抗孵育一抗孵育洗涤洗涤二抗孵育二抗孵育 洗涤洗涤底物显色或曝光检测底物显色或曝光检测E鼠兔固相载体固相载体人源目的蛋白人源目的蛋白兔源二抗兔源二抗(抗鼠抗鼠Fc段段)鼠源一抗鼠源一抗HRP明确蛋白样品的来源(组织;明确蛋白样品的来源(组织;细胞;体液)细胞;体液)选择适当的裂解方式(研磨;选择适当的裂解方式(研磨;超声;剪切;冻融等)超声;剪切;冻融等) 选择适当的裂解选择适当的裂解buffer(SDS;RIPA;NP-40;商品化试剂;商品化试剂盒)盒)加入合适的蛋白酶抑制剂(加入合适的蛋白酶抑制剂(Aprotinin ;PMSF;leupeptin ; pepstantin
8、A; PIC; EDTA;EGTA)蛋白样品提取问题蛋白样品提取问题蛋白位置蛋白位置推荐推荐bufferbuffer全细胞全细胞NP-40 or RIPANP-40 or RIPA胞浆(可溶性蛋胞浆(可溶性蛋白)白)Tris-HClTris-HCl胞浆(骨架结合胞浆(骨架结合蛋白)蛋白)Tris-TritonTris-Triton膜蛋白膜蛋白NP-40 or RIPANP-40 or RIPA核蛋白核蛋白RIPA or RIPA or 核蛋白核蛋白提取试剂盒提取试剂盒线粒体蛋白线粒体蛋白RIPA or RIPA or 线粒体线粒体分离试剂盒分离试剂盒n浓缩、纯化、脱盐浓缩、纯化、脱盐:离心;离
9、心;超滤超滤; 透析透析; 冻干。冻干。n变性样品变性样品:qSDS:阴离子表面活性剂- 断开氢键; 取消疏水作用 ; 去除多肽折叠;屏蔽蛋白电荷量。q高温:高温: 95100,515min(大多数蛋白); 70,510min(多次跨膜蛋白)n还原样品还原样品:q-巯基乙醇:巯基乙醇:强还原剂-断开二硫键,破坏二三级结构q二硫苏糖醇二硫苏糖醇(DTT) :还原剂-断开二硫键,破坏二三级结构蛋白样品处理问题蛋白样品处理问题蛋白样品处理问题蛋白样品处理问题待测蛋白状态待测蛋白状态凝胶条件凝胶条件上样上样bufferbuffer电泳电泳bufferbufferReduced-Reduced-Dena
10、turedDenatured还原,变还原,变性性含含-巯基乙醇或巯基乙醇或DTTDTT,含,含SDSSDS含含SDSSDSReduced-Reduced-NativeNative还原,不还原,不变性变性含含-巯基乙醇或巯基乙醇或DTTDTT,不含,不含SDSSDS不含不含SDSSDSOxidizedOxidized- -DenaturedDenatured不还原,不还原,变性变性不含不含-巯基乙醇或巯基乙醇或DTTDTT,含,含SDSSDS含含SDSSDSOxidized-Oxidized-NativeNative不还原,不还原,不变性不变性不含不含-巯基乙醇或巯基乙醇或DTTDTT,不含,不
11、含SDSSDS不含不含SDSSDS 根据目的蛋白的状态确定电泳条件:根据目的蛋白的状态确定电泳条件:u 抗体识别蛋白的空间型抗原表位时,不可加热及SDS变性u 抗体识别蛋白的氧化状态时,就不可加还原剂( -巯基乙醇或DTT)n胶类型的选择胶类型的选择:PAGE、SDS-PAGE、tricine-SDS-PAGE 、IEF、2Dn胶的浓度选择胶的浓度选择:蛋白大小、数目、个人经验n配胶时间配胶时间:q忌即配即用(防凝固不均);q忌长期冰箱放置(防SDS结晶);q保存4天(防SDS水解聚丙烯酰胺)n配胶温度配胶温度:室温或37n配胶试剂配胶试剂:qAP:现用现配或分装冻存qTEMED :最后加,边
12、加边晃qTris-HCl: 上下胶pH勿混(上6.8/下8.8)q丙烯酰胺: 神经毒性配胶问题配胶问题蛋白分子量蛋白分子量(ku)凝胶浓度凝胶浓度()()4-402010-431512-601220-801025-200857-2125蛋白上样问题蛋白上样问题u 上样的总蛋白量上样的总蛋白量根据蛋白表达丰度及研究目的调整适当的蛋白上样量 ( 20-70 ug 细胞/组织裂解液; 100 ng 纯化蛋白;)u 上样的总体积上样的总体积 130 ul(小板); 10 ul(大板)u 各孔上样量一致各孔上样量一致 每孔上样量尽量保持一致,以防条带倾斜u 上样孔的选择上样孔的选择 忌烂孔忌烂孔(因氧气
13、进入)、 忌不洁孔忌不洁孔(多因上胶位置玻璃未洗净)、 忌不齐孔忌不齐孔(因上样孔底部有气泡、碎胶、 未冲孔、不均匀缩胶、不正确拔梳拔梳)等特点特点PVDF膜膜NC膜膜尼龙膜尼龙膜灵敏度和分辨率高高高高背景低低低较高蛋白结合能力100-200ug/cm2(适用于SDS存在时与蛋白结合)80-100ug/cm2400ug/cm2机械强度强强干的膜易脆软而结实溶剂抗性强强差差使用前是否需要浸润缓冲液润湿缓冲液润湿适用染色方法胶体金、丽春红、酰胺黑、印度墨汁、考马斯亮兰胶体金、丽春红、酰胺黑、印度墨汁不能用阴离子染料适用检测方法显色法、化学发光、荧光、放射性、化学荧光、快速免疫检测显色法、化学发光、
14、荧光、放射性显色、化学发光、放射性适用范围 普通蛋白WB、糖蛋白检测、蛋白质测序、氨基酸分析普通蛋白WB、氨基酸分析。0.1um膜适用于7kDa以下蛋白低浓度小分子蛋白、酸性蛋白、糖蛋白、蛋白多糖、核酸检测常用价格高较低低膜的选择问题膜的选择问题PVDFPVDF膜的选择问题膜的选择问题转膜缓冲液问题转膜缓冲液问题最好现用现配最好现用现配!夹心结构问题夹心结构问题n夹心结构夹心结构: 正滤、膜、胶、滤负n大小:大小: 滤纸=膜=胶n注意事项注意事项: 膜用甲醇预处理 膜随时保持湿润(传统) 尽量使用新滤纸 各层叠放次序正确 不能有气泡n平衡问题:平衡问题:膜与胶泡于转膜缓冲液中 5120minm
15、in(蛋白分子愈小,时间愈短) 纤纤维维垫垫转膜效果问题转膜效果问题透视法透视法, 考马斯亮蓝染色考马斯亮蓝染色丽春红(可逆)丽春红(可逆)酰胺黑酰胺黑CPTS 总蛋白染色总蛋白染色. l丽春红丽春红S染色法:带负电丽春红染色法:带负电丽春红S与带正电的氨基酸残基及蛋白的非极性区结合与带正电的氨基酸残基及蛋白的非极性区结合,从而形成从而形成红色条带红色条带. l透视法:透视法:干燥干燥PVDF膜后,膜后,20%甲醇浸湿;甲醇浸湿;蛋白区透明方便、可逆、蛋白不损、无需染料蛋白区透明方便、可逆、蛋白不损、无需染料转膜方式:转膜方式:q电泳转移(半干转半干转、湿转)q虹吸转移转膜电压:转膜电压: 1
16、025V(半干转)转转膜电流: 12mA/cm2,10% gel转膜问题转膜问题虹吸转移膜膜滤纸滤纸胶胶-+膜膜滤纸滤纸胶胶滤纸滤纸转膜问题转膜问题转膜时间转膜时间 根据蛋白分子量、胶浓度、具体情况决定。根据蛋白分子量、胶浓度、具体情况决定。检测多个蛋白时,需进行切胶,分别转膜。检测多个蛋白时,需进行切胶,分别转膜。d使用使用0.2m的的PVDF转印膜(转印膜(PSQ,呈淡蓝色),呈淡蓝色)d转移缓冲液中适当增加甲醇(防止平衡时小分子流失)转移缓冲液中适当增加甲醇(防止平衡时小分子流失)d转移缓冲液中适当减少转移缓冲液中适当减少SDS(防止(防止SDS抑制膜与蛋白的结合)抑制膜与蛋白的结合)d
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