细胞养好了,蛋白抽好了,要开始“找朋友”啦。没错,每个细胞内部也是一个小小的世界,蛋白们也不是孤零的存在的,也需要与其他蛋白发生相互作用的而发挥功能。而最最常用的实验方法就是IP/Co-IP了。
常见IP/Co-IP实验步骤(熟悉的同学飘过)
Step 1:固定抗体
Step 2:加样
Step 3:结合,去除非特异性蛋白
Step 4:靶蛋白(红色)洗脱或者互作蛋白复合物(红色+黄色)洗脱
Step 5:分析检测—Western Blot或者质谱
然后得到了这样的结果
上图证明了EDR1和EDR4有相互作用,想要获得如上漂亮的结果,在实验开始之前,让我们先对通常实验设计三要素:对照,重复,随机,进行充分了解和思考,这有助于获得solid的实验结果,减少实验弯路。
IP/Co-IP实验都有哪些常用对照呢?
ⅰ 阳性对照:证实细胞裂解物中确实存在靶蛋白(IP)或者互作蛋白对(Co-IP,比如诱饵蛋白X和靶蛋白Y),即为常说的input。可直接使用细胞裂解物或者抽提好的蛋白溶液进行Western Blot。
ⅱ 阴性对照:用来排除假阳性。IP/Co-IP 后靶蛋白或者互作蛋白对都检测到了,固然是值得高兴的,但是这结果是不是假阳性呢?还得做个阴性对照。以Co-IP为例,整个实验体系会出现beads,抗X抗体、诱饵蛋白X和靶蛋白Y:
注意:总蛋白上样量过多也会造成 非特异性结合,建议上样量为500ug-1mg。上样之前一定要先用BCA定个量!定个量!定个量!
ⅲ Output:在某些Co-IP实验中,实验人员会把IP后的上清分别进行诱饵蛋白X和靶蛋白Y的WB检测,该对照组称为output组。
如何提高IP/Co-IP结果的重复性呢?
⒈抗体的选择
⒉结合蛋白
⒊固相介质(基质)
⒋孵育(结合)顺序与孵育条件
⒌缓冲液
抗体的选择
选经过IP验证的抗体,减少假阳性概率
结合蛋白
Protein A, Protein G, Protein A/G, Protein L?
先让我们了解他们的区别
a. Protein A—只与Fc区域结合
b. Protein G—结合Fc区域和部分轻链
c. Protein A/G—兼具Protein A和Protein G的结合位点
d. Protein L—只结合轻链
省事且通用可选择Protein A/G,也可根据结合力表格进行选择:
固相介质(基质)
琼脂糖还是磁珠?
琼脂糖Agarose 特点
● 1000g离心
● 简单易用,直径大,结合力强
● 多孔易吸附(记得做pre-clear:上样前先用裂解液过一遍柱子)
● 离心后取样容易造成取样误差(如下所示),可用带滤膜的空柱避免取样误差(Pierce IP/Co-IP试剂盒标配)
带滤膜的离心柱,下部有接样管,beads完全截留在滤膜上,避免上部取样造成的误差
磁珠 Magnetic beads特点
● 直径小,动力学好
● 操作简单
● 表面光滑,beads吸附很少,背景低,抗体消耗少
● 需配备磁力架
孵育(结合)顺序与孵育条件
抗体,裂解液,beads,如何排列组合?会有怎样的影响?
● 抗体+裂解液,然后和加入beads
● Beads+抗体,然后加入裂解液
● Beads+抗体+裂解液,三个一起上
从以上三个结果可以看到,第一种孵育方法抗原得率最高,第三种抗原得率最低。如果靶蛋白丰度较高,第一种和第二种差别并不显著。注意,整个体系选择同样的孵育顺序,以确保结果的重复性。
三组分的孵育温度和时间?
● 固相介质为琼脂糖建议在4℃孵育4-6h或者过夜
● 固相介质为磁珠,依据不同品牌的磁珠类型,建议孵育时间15min-2h
缓冲液
整个IP/Co-IP系统,涉及到结合液,洗涤液,洗脱液,这3种溶液要如何考量呢?
结合液---利于蛋白之间的相互结合,要考虑孵育(结合)顺序
● 如果抗体和beads先孵育,建议选择pH 8.2(更常用)或者pH5.0
● 如果选用纯抗原作为诱饵蛋白X去拉裂解液中的靶蛋白Y,抗体和抗原的结合buffer选择中性PBS/TBS
● 如果诱饵蛋白X和靶蛋白Y来自细胞裂解液,那么裂解液配方建议选择非变性细胞裂解液,NaCl浓度<150nM,SDS浓度<0.2%
洗涤液---去除非特异结合蛋白,顾及互作蛋白间的结合强度优化配方
● 如果互作蛋白作用较弱,建议选择PBS或者TBS进行洗涤
● 通常会加入去垢剂降低背景,比如0.5-1% NP-40/TritonX-100/CHAPS
● 如果效果还不佳,还可增加盐离子浓度,比如<250nM NaCl,以及加入1-2nM DTT/β-ME
● 还可增加洗涤次数,比如3-5次
洗脱液---将目的蛋白从固相介质上洗脱下来,依据捕获方式和下游应用优化配方
● 如果诱饵蛋白或者靶蛋白带有标签,可用高浓度标签或配体进行竞争洗脱
● 温和的配方:0.1M 甘氨酸(pH2.5-3)
● 也可使用SDS-PAGE上样缓冲液直接洗脱
下表是我们建议的对应不同洗脱环境的配方
实验前思考完结,开始实战
设计好实验,优化好条件,配好各种buffer和工作液,按照protocol,小心翼翼的丝毫不敢怠慢,Western后期待的结果却是:
这种情况要如何处理呢?除了更换一抗,还有其他选择么?如果IP或者Co-IP之后拉下的蛋白要做质谱鉴定,又有哪些注意事项值得提前做足功课?
更多详情,请听下回分解。
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