免疫沉淀 (IP)
By Frederick & Marriana
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免疫沉淀(Immunoprecipitation,IP)是利用抗原抗体特异性反应纯化富集目的蛋白的一种方法。首先抗体对抗原(目的蛋白)进行特异性结合, 接着通过偶联在微珠上的亲和蛋白(如Protein A sepharose beads)对抗体Fc 端的结合形成“beads- 抗体- 目的蛋白”三联体,经洗涤去除未 结合的杂蛋白,然后SDS sample buffer 或酸性洗脱的方式使抗体、目的蛋白一起脱落下来,最后经 Western Blot 检测,胶片显影或仪器成像,观 察是否有目的蛋白带,来判断抗体是否成功捕获了目的蛋白。
对于Protein A/G微珠,一般会设置Input和同型对照:Input作为阳性对照,无需进行免疫沉淀步骤,直接使用制备好的样本进行检测,以证明靶蛋白存在于样本中;同型抗体作为阴性对照,使用同种属/类型的无关IgG进行IP,体现蛋白与IgG结合的背景信号,以排除假阳性结果。
针对标签蛋白的转染过表达的IP/Co-IP,其阴性对照一般选择未转染该标签细胞制备的lysate,以体现不含标签的蛋白与IP捕获抗体结合的背景信号,排除IP假阳性结果。
如捕获标签-融合蛋白,可以选用纳米抗体,即羊驼重链抗体可变区(VHH),使用普通二抗也可以避免轻重链干扰。
在2个T75或者2个10cm皿内铺板293T,使用PEI转染质粒,等待2天;
预冷PBS、EP管,取冰若干;
提前配置蛋白裂解液:每组样本准备1000μL的RIPA(中)+10μL的PMSF(100×)/100μL的PPI(10×),置于冰上。
吸出两个瓶/皿中的培养液,加1mL预冷的1×PBS,再用细胞刮刀将细胞刮下,将细胞转入预冷的EP管中,4℃,500G离心5min,弃去上清,用预冷的1X PBS重悬细胞,离心,弃上清,重复两次。
使用1000μL裂解液重悬细胞。
将EP管放于冰上30min,每隔10min重悬细胞一次。
摩天轮 4°C 转动 40-60min 以彻底裂解细胞;
将蛋白-80℃过夜【摩天轮上ep管封口膜!】
取出蛋白,在冰上融化,12000G离心15min;
吸出50μL作为input,向其中加入12μL 5×SDS,混匀,置于-80℃;
配置1×PBST:1×PBS中加入0.05%的Tween20(50mL:25μL),配置完后置于冰上;
涡旋Anti-Flag Magarose Beads磁珠,吸取25μL置于1.5mL 无酶EP管中;
加入500μL 1XPBST(1X PBS+0.05%Tween-20),手动摇晃60s;
放入磁力架静置60s,吸去上清,再加入500μL 1XPBST,随后在4℃摩天轮转动5min;再次放入磁力架吸附,重复3次;
在平衡好的磁珠中加入细胞蛋白提取液,用封口膜封口后4℃摇床翻转过夜;
准备工作:
打开95℃金属浴;
准备RIPA(中)、 5×SDS、1×PBS以及10×PPI,以及若干EP管,置于冰上;
取出蛋白样品,在冰上融化,12000G离心15min;
离心期间平衡洗涤磁珠、标记无酶离心管:
配置含PPI的裂解液(Binding Buffer):RIPA(中)加入十分之一体积的10× PPI(10mL:1mL),配置完后置于冰上;
涡旋或吹匀Anti-Flag Magnetic Agarose磁性琼脂糖珠,为每个样品吸取25μL(说明书推荐50μL)置于1.5mL 无酶EP管中;
每管加入500μL 上述配置的裂解液,手动摇晃60s混匀;
放入磁力架静置60s,吸去上清,加入500μL上述裂解液重悬,随后在4℃摩天轮转动5min;
再次放入磁力架吸附,弃上清,加入500μL裂解液,重悬洗涤5min,再磁力架吸附,弃去上清;
从离心完的蛋白样品上清中吸出50μL作为input,向其中加入12μL 5×SDS,混匀,95℃加热10min,置于-80℃;
其余样品加入到平衡好的磁珠管中,再加入10× PPI,用封口膜封口后4℃摇床翻转过夜;
准备工作:
提前打开95℃金属浴;
准备5× SDS以及若干EP管(蛋白上清若干管,input若干管,磁珠若干管);
取出蛋白样品,在冰上融化,12000G离心15min;
从离心完的蛋白样品上清中吸出50μL作为input,向其中加入12μL 5×SDS,混匀,95℃加热10min,置于-80℃;
将其余蛋白上清分为2份,分别与约10μL的IgG同型对照抗体/目的蛋白抗体进行混合(每个T75的293T约1.2mg蛋白,抗体浓度一般1-5 µL/mg),4℃翻转过夜,或室温孵育1-2h;
用磁力架静置分离磁珠1min,吸去上清液;
加入500μL PBST悬浮磁珠,4℃冰箱旋转摇晃5min;再静置,如此重复洗涤4次;
配置30μL 1× SDS loading buffer,加入PMSF/PPI;
吸去上清液,用30μL 1×SDS loading重悬磁珠;
95℃加热磁珠10min,使免疫沉淀复合物与磁珠分离;
用磁力架静置分离磁珠,取上清,冻于-80℃,跑SDS-PAGE。
准备工作:
提前打开95℃金属浴;
配置含PPI的1×PBS(Wash Buffer):1×PBS中加入十分之一体积的10× PPI(10mL:1mL),配置完后置于冰上;
配置含PPI的ddH2O:ddH2O中加入十分之一体积的10× PPI(2mL:200μL),配置完后置于冰上;
配置1× SDS PAGE sample buffer:5×SDS+10×PPI用RIPA(中)稀释;
用磁力架分离磁珠,吸弃上清,加入500μL 配置好的Wash Buffer,混匀,磁力架分离。重复洗一遍;
加500μL 配置好的ddH2O,混匀洗涤1遍;
用磁力架分离磁珠,吸弃上清,加入50μL(说明书推荐100μL)1× SDS PAGE sample buffer,混匀;
95-100℃加热10分钟(期间标记EP管);
用磁力架分离磁珠,吸取上清至新的EP管,-80℃保存。
准备工作:
配置Wash Buffer(含0.05% Tween20 的TBST):2.5 mL TBS(20×)用47.5 mL ddH2O稀释,再加入25μL Tween20,混匀,置于冰上 【注:TBS一般含有0.15 mol/L NaCl, 为减少非特异性结合,可以将NaCl增至 0.5mol/L】;
配置含PPI的ddH2O:ddH2O中加入十分之一体积的10× PPI(2mL:200μL),配置完后置于冰上;
配置1× SDS PAGE:5×SDS+10×PPI用RIPA(中)稀释;
平衡洗涤磁珠:
准备若干无酶离心管,标记;
轻轻混匀磁珠悬液后,为每个样品吸取25μL至1.5mL无酶EP管中;
每管加入175μL Wash Buffer,轻柔摇晃60s混匀;
放入磁力架静置60s,吸去上清,加入1mL Wash Buffer,轻柔摇晃60s混匀;
将抗体-蛋白混合物加入清洗完的磁珠中,4℃翻转孵育2-4h,或摩天轮摇床室温孵育1h;
用磁力架分离磁珠,吸弃上清,加入500μL 配置好的Wash Buffer,混匀,磁力架分离。重复洗2遍;
加500μL 配置好的ddH2O,混匀洗涤1遍;
用磁力架分离磁珠,吸弃上清,加入50μL(说明书推荐100μL)1× SDS PAGE sample buffer,混匀;
如后续要用兔抗进行WB,则室温SDS孵育10min;否则,95℃加热10min;
孵育期间标记新的EP管(包含日期,细胞名,样品名等);
用磁力架分离磁珠,吸取上清至新的EP管,-80℃保存。
如果IP和WB一抗来源(Host/Source)相同,IP后沉淀含有目的蛋白和IP抗体,在高温金属浴及还原剂的作用下,IP抗体发生发生变性,断裂为游离的重链(~50kDa)和轻链(~25kDa) 。后续做WB若使用前述的常规Anti-IgG(H+L)的酶标二抗,会同时识别原先的IP抗体和WB抗体,导致膜上至少出现三条不同的带。
解决方案一:WB一抗与IP一抗选择不同种属来源,此时选择普通二抗即可。
解决方案二:WB选用HRP偶联一抗,无需二抗。
解决方案三: 选用构象特异性或链型特异二抗,以避免重链和/或轻链的干扰。
构象特异性二抗,仅识别空间构象表位,高温变性的抗体失去了原有的空间构象,不会被识别,因此不会产生重链(~50kDa)和轻链(~25kDa)的条带。
当目标蛋白位于50kDa分子量附近时,可选择抗轻链的二抗,不识别重链,不会产生重链(~50kDa)的条带。
当目标蛋白位于25kDa分子量附近时,可选择抗重链端的二抗,不识别轻链,不会产生轻链(~25kDa)的条带。
将一半的IP样本用于银染,另一半可用于IP-MS/Co-IP。
用10孔梳以及1.0mm的玻璃板,配10或12.5%的胶,每孔加适量的蛋白样本,两边加适量marker(marker用1×SDS,1:3稀释),电泳至条带彻底分开。
配置固定液(依次加入50ml乙醇、10ml乙酸和40ml Milli-Q级纯水,混匀后即成100ml固定液),将膜置于固定液中(干净的玻璃器皿/15cm皿)固定过夜。
【注:用15cm皿则上述固定液体积及以下所有溶液体积减半】
【注:银染时戴口罩手套,不能用手或金属接触胶,用干净的塑料镊子在边缘小心地挪动凝胶】
30%乙醇洗涤: 弃固定液,加入100ml 30%乙醇,在摇床上室温摇动10分钟,摇动速度为60-70rpm。 30%乙醇的配制:70ml Milli-Q级纯水或双蒸水中加入30ml乙醇,混匀后即成100ml 30%乙醇。
水洗涤: 弃30%乙醇,加入200ml Milli-Q级纯水或双蒸水,在摇床上室温摇动10分钟,摇动速度为60-70rpm。如果本步骤用水洗涤更长时间,对降低染色的背景略有帮助。
增敏: 弃水,加入100ml银染增敏液(1X),在摇床上室温摇动2分钟,摇动速度为60-70rpm。 银染增敏液(1X)的配制:99ml Milli-Q级纯水或双蒸水中加入1ml银染增敏液(100X),混匀后即为银染增敏液(1X)。银染增敏液(1X)配制后需在2小时内使用。
水洗涤(共2次): 弃原有溶液,加入200ml Milli-Q级纯水或双蒸水,在摇床上室温摇动1分钟,摇动速度为60-70rpm。 弃水,再加入200ml Milli-Q级纯水或双蒸水,在摇床上室温摇动1分钟,摇动速度为60-70rpm。
银染: 弃水,加入100ml银溶液(1X),在摇床上室温摇动10分钟,摇动速度为60-70rpm。 银溶液(1X)的配制:99ml Milli-Q级纯水或双蒸水中加入1ml银溶液(100X),混匀后即为银溶液(1X)。银溶液(1X)配制后需在2小时内使用。
水洗涤: 弃原有溶液,加入100ml Milli-Q级纯水或双蒸水,在摇床上室温摇动1-1.5分钟,摇动速度为60-70rpm。 注意:水洗涤的时间不能超过1-1.5分钟。
显色: 弃水,加入100ml银染显色液,在摇床上室温摇动3-10分钟,直至出现比较理想的预期蛋白条带,摇动速度为60-70rpm。 银染显色液的配制:80ml Milli-Q级纯水或双蒸水中加入20ml银染基本显色液(5X),再加入0.05ml银染显色加速液(2000X),混匀后即为银染显色液。银染显色液配制后需在20分钟内使用。
终止: 弃银染显色液,加入100ml银染终止液(1X),在摇床上室温摇动10分钟,摇动速度为60-70rpm。终止时有气体产生属正常现象,产生的气体为二氧化碳。 银染终止液(1X)的配制:95ml Milli-Q级纯水或双蒸水中加入5ml银染终止液(20X),混匀后即为银染终止液(1X)。银染终止液(1X)配制后宜当天使用。
水洗涤: 弃银染终止液,加入100ml Milli-Q级纯水或双蒸水,在摇床上室温摇动2-5分钟,摇动速度为60-70rpm。
保存: 可在Milli-Q级纯水或双蒸水中保存。或采用适当的方式制备成干胶。
拍摄:
用手机或者Biorad显像系统(白色底板)拍摄银染图片。
配置1.0mm的10孔胶,每孔加25μL左右蛋白,左右加marker,每条泳道之间也用marker隔开;
电泳至下层胶1-2cm之内,切割胶条,置于EP管保存。