前言
Western Blot 蛋白质免疫印迹法(简称:WB),是基于蛋白质SDS-PAGE电泳分离和特异性抗体识别蛋白的特性,通过显色达到检测目标蛋白的一种技术。Western blot 近年来发展迅速,成为了蛋白研究方向的一种主要技术,但由于其实验步骤和关键点多,耗时长,每个步骤可能都会影响最终结果,所以实验中也会遇到各种问题,导致最终的结果“五花八门”,也让众多“新手”抓狂!
关于WB实验的常见问题,有过不少网络文献做过总结和分析,本文将结合前人的经验对常见的问题进行归纳,给出解决方法,建议收藏!
Western Blot 实验流程
首先让我们温故而知新,回顾一下WB的实验流程(如图一所示)
(图一:Western Blot 实验流程)
Western Blot免疫印迹杂交试验步骤多,包含多个影响实验结果因素,如 SDS-PAGE 胶浓度、转膜缓冲液、封闭液、一抗抗体及其特异性,二抗孵育及漂洗等。
常见问题
本文将现象总结归纳为以下五类,分析问题的原因,并为大家提供可参考的解决方法。
1. 膜上无信号或无目标条带
(实验结果无目标条带,因抗体选用不当)
问题 |
可能的原因 |
建议 |
操作问题 |
洗膜过度 |
洗膜时间不宜过长,加入的去垢剂不宜过强或过多,减少洗膜次数,洗膜时间和温度 |
蛋白未转到膜上 |
转膜结束后,用总蛋白染色剂染胶来确定转膜效率;转膜过程中胶与膜完全接触;转印夹层排布正确;按照膜的制造商的使用说明润湿膜;转印部件在电印迹过程中未过热;使用正对照和/或分子量 Marker;可以用丽春红染膜并结合染胶(考马斯亮蓝)后确定条带是否转至膜上或转移过头;适当调整转膜的时间和电流优化转印时间和电流。 |
蛋白未完全结合到膜上 |
低分子量的抗原可能会穿过转印膜,需使用小孔径的膜进行。 |
过度封闭 |
减少封闭时间,试用不同的封闭液 |
底物孵育时间太短 |
延长底物孵育的时间。 |
抗体问题 |
一抗、二抗不匹配 |
选择与一抗相匹配的二抗类型,二抗需和一抗宿主的物种相同。可通过设置内参可以验证二级检测系统的有效性。 |
一抗失效 |
使用有效期内的抗体,分装保存,避免反复冻融取用,工作液现用现配。 |
结合目标蛋白的抗体不足 |
降低一抗稀释度;使用效价高的一抗;延长抗体孵育时间;膜充分浸润在液体中。 |
一抗或/二抗浓度低 |
增加抗体浓度; |
一抗或/二抗浓度太高 |
使用太多一抗或二抗可能导致底物迅速耗竭,呈现出很弱的信号 |
抗原问题 |
一抗不识别目标蛋白 |
参照数据库对比抗原序列和蛋白序列,选择合适的一抗 |
抗原不足或降解 |
每条泳道上样量不低于 20~30 ug, 使用蛋白酶抑制剂并设置阳性对照。 |
封闭底物可能含有蛋白水解酶活性(如明胶) |
缓冲液问题 |
封闭液与一抗或二抗有交叉反应 |
更换适合的封闭液 |
缓冲液中含有叠氮钠 |
叠氮钠是一种 HRP 的抑制剂,缓冲液不能使用叠氮钠作为防腐剂。 |
ECL发光液失活或灵敏度不够 |
更换发光液,选择超敏发光液 |
曝光时间不足 |
延长曝光时间 |
2. 目标条带信号弱
WB结果中可能出现有目标蛋白条带,但是目标条带在膜上颜色较浅,原因和解决建议如下:
问题 |
可能的原因 |
建议 |
操作问题 |
转膜不充分 |
规范转膜的操作;优化电转条件;可将两张膜叠加在一起,防止转膜过度,或使用小孔径膜 |
洗膜过度 |
洗膜时间不宜过长,加入的去垢剂不宜过强或过多,减少洗膜次数,洗膜时间和温度 |
封闭过度 |
减少封闭时间,试用不同的封闭液 |
曝光时间过短 |
延长曝光时间,如使用化学发光成像系统,可调整显示灰度值 |
抗体染色不充分 |
延长孵育时间或增加抗体浓度 |
抗体问题 |
抗体浓度低 |
增加抗体浓度 |
抗体和抗原亲和力不足 |
增加抗体浓度 |
抗体活性不足 |
使用有效期内的抗体,分装保存,避免反复冻融取用,工作液现用现配。 |
抗原问题 |
抗原量不足 |
增加上样量 |
缓冲液问题 |
缓冲液中含有叠氮钠 |
叠氮钠是一种 HRP 的抑制剂,缓冲液不能使用叠氮钠作为防腐剂。 |
3. 图像高背景
3.1 均一性的高背景
问题 |
可能原因 |
建议 |
操作问题 |
封闭温度过高,封闭不完全 |
封闭液的选择与优化;使用5%脱脂奶粉封闭;优化封闭时间和温度 |
膜的问题 |
防止膜过程中干燥;换用NC膜进行实验;使用干净镊子并戴手套操作 |
孵育中洗膜不充分 |
适当增加洗膜时间和次数;确保在充分震荡的条件下孵育膜,并且抗体充分覆盖膜表面 |
曝光过度 |
缩短曝光时间,或等待数分钟后使用成像仪拍摄 |
抗体问题 |
一抗,二抗浓度较高 |
提高一抗,二抗稀释度,优化稀释条件 |
一抗,二抗和封闭液结合 |
更换封闭液;更换二抗或降低二抗浓度 |
储存时间较长或储存条件不当导致抗体失活 |
选择新的抗体 |
抗原问题 |
缓冲液中去污剂不够 |
增加TBST中Tween 20的浓度 |
缓冲液问题 |
转膜液,封闭液等不新鲜或被污染 |
现用现配 |
3.2 非均一性高背景
问题 |
可能的原因 |
建议 |
操作相关 |
封闭温度过高,封闭不完全 |
封闭液的选择与优化;增加封闭液中蛋白浓度;优化封闭时间和温度 |
膜没有正确润湿,也可能干过 |
使用干净镊子并戴手套操作;使用足够液体,膜始终保持湿润;孵育时使用脱色摇床;避免膜重叠,相互覆盖 |
抗体问题 |
抗体浓度太高 |
提高一抗,二抗稀释度,优化稀释条件 |
二抗聚集 |
使用前过滤二抗或者更换二抗 |
封闭剂中有聚集体 |
使用前过滤封闭剂或者更换 |
一抗,二抗和封闭液结合 |
更换封闭液, 或更换二抗或降低二抗浓度 |
缓冲液问题 |
仪器或用具被污染 |
保证仪器和用具干净;确保膜上无残留胶 |
转膜液,封闭液等不新鲜或被污染 |
使用干净、新鲜的转膜液,封闭液。建议现用现配 |
4. 非特异性条带多
可能原因 |
建议 |
抗体与蛋白非特异性结合 |
更换抗体 |
抗体浓度太高 |
降低上样量;提高一抗稀释度。 |
抗体未纯化 |
使用单克隆或亲和层析纯化后的抗体,减少非特异条带 |
转膜强度太强,导致杂带太强 |
降低转膜强度(时间和电流),使目标蛋白上方的蛋白少转移到膜上。 |
封闭不完全 |
增加封闭液中蛋白浓度 |
细胞传代次数过多,导致其蛋白表达模式分化 |
使用原代或者传代少的细胞株,和现在的细胞株一起做参照 |
新蛋白或同族蛋白分享同种表位的不同剪接方式 |
查其文献报导,使用说明书报导的细胞株或组织 |
5. 条带形状异常
5.1 哑铃状条带
该现象可能有两个原因导致。一是由于配置胶有问题,胶凝固后不均一,可通过重新配置胶,确保胶质量无问题。二是样品可能含有过多杂质,我们在样品使用前对其进行离心,以去除过多杂质。
5.2 条带发白
该现象可能原因是一抗浓度过高,二抗上HRP催化活力太强,同时显色底物处于临界点,反应时间不长,将周围底物催化完,形成了空白。可降低一抗和二抗浓度,或者更换底物。
5.3 条带拖尾
该现象主要原因是蛋白量太大,或一抗浓度和时间太长,可根据情况调整蛋白量,同时一抗浓度和时间也可以缩短。
5.4 条带相连
出现该现象的原因可能是上样量太大或是制胶问题,分离胶和浓缩胶之间有间隙,样品窜孔。可通过减少上样量和提高配胶质量来避免该问题。
5.5 条带呈现微笑状
电泳条带或整体出现 “︶ ”形状,可能原因主要为:电泳速度过快,可通过减少电压等减慢电泳速度;或是电泳温度过高,使得胶变形,可在冷室或者冰浴中进行电泳或者改变电泳pH。
5.6 条带中出现边缘规则的白圈
该现象很大可能是电转中膜和胶之间存在气泡,建议在转膜前去掉膜和胶之间的气泡。
总结一下
Western blot 技术目前是蛋白研究中最常用的方法之一,但也因为其步骤繁杂让结果变幻莫测。但只要规范实验流程,选用适合的试剂耗材和稳定的成像系统,相信大家都会做出“美丽”的条带。
申花科技的产品包括:化学发光成像系统、凝胶成像系统及与之相配套的试剂。目前产品免费试用持续进行中,欢迎关注我们的公众号,点击最右侧“产品试用”按钮申请试用。