2020年9月26日
通过采用循环排空与补充(CDR)技术并结合免疫反应增强剂,改进抗原-抗体结合动力学,从而开发出一种超高速蛋白质印迹技术。
Western blot 是一种在转印膜上检测抗原的成熟方法,广泛应用于生物医学研究,但完成整个实验流程通常需要数小时甚至数天。通过将免疫增强技术与循环引流和补充相结合,一旦获得封闭膜,整个流程可在短短20分钟内完成,且不牺牲检测灵敏度。由于 Western blot 被应用于众多不同的研究领域,该方法具有广泛的适用性,可显著加快科研进程。
该实验方案的成功实施依赖于对抗体稀释比例、免疫反应增强试剂及孵育时间的优化。首先,将PVDF膜置于适当的封闭缓冲液中,在室温下振荡孵育1小时。在膜孵育的同时,使用蒸馏水配制10%免疫反应增强剂一溶液(IRE1),充分涡旋混匀,然后用10% IRE1稀释一抗,轻柔且充分地混合。
用镊子夹起PVDF膜,短暂沥干封闭液。将膜放入含有初级抗体的锥形管中,确保整张膜紧贴管壁,且原先与凝胶接触的一面朝向管内。盖紧管盖。
将试管放入杂交炉的玻璃瓶中,并打开杂交炉。以每分钟6转的速度孵育膜至少5分钟。停止旋转,用镊子小心地从试管中取出PVDF膜。
将膜放入含有50毫升PBST的容器中冲洗,然后在装有蒸馏水的容器中继续冲洗,直至无气泡出现,以去除大部分抗体。将膜转移至含有250毫升PBST的 Salad Spinner 中。将滤篮放入 Spinner 内,确保盖子已牢固盖好,然后启动 Spinner,运行20至30秒。
弃去溶液,并用蒸馏水短暂冲洗旋转器内部。向旋转器中加入 250 毫升 PBST,重复离心操作,然后按照文本稿件中的描述,用二抗孵育膜并再次洗涤。将一片半透明的柔性薄膜平铺于平坦表面上。
将化学发光底物的两种组分加入5毫升离心管中混合,并立即取1.5毫升混合后的底物溶液加入半透明膜上。将PVDF膜置于溶液上,再将剩余的底物溶液转移至膜上。用混合后的底物孵育PVDF膜1分钟。
用镊子夹起PVDF膜,短暂沥干底物溶液。将膜夹在两张透明膜之间,在化学发光模式下进行成像。此处显示了用于Western印迹化学发光检测所需的抗原和抗体各自的数量。
在静态和CDR孵育条件下,使用IRE溶液均提高了检测灵敏度。同样,抗6s His标签抗体的最低使用浓度在静态条件下从100纳克/毫升降低至50纳克/毫升,在CDR条件下从100纳克/毫升降低至12.5纳克/毫升。与静态孵育相比,5分钟或10分钟的CDR孵育显著降低了检测限。
此外,CDR 与 IRE 联用在 Western 印迹中表现出更高的灵敏度,即使在极短的孵育时间内也是如此。本文展示了该方法在荧光检测 Western 印迹中的成功应用。与化学发光检测相比,荧光检测具有独特的优势,能够在同一印迹上同时检测多个靶标,而无需 stripping 和重新孵育抗体。
使用双色荧光染料同时检测细胞裂解液中的His标签碱性磷酸酶和β-肌动蛋白。CDR与IRE的孵育不仅加快了检测速度,还提高了检测灵敏度。孵育过程中,膜应始终贴附在管壁上。
应将试管水平旋转,使溶液持续流过膜表面。该方案显著加快了我们的研究进度,而研究进度在很大程度上依赖于蛋白质印迹(Western blotting)实验流程。
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本文介绍了一种超高速蛋白质印迹技术,可显著缩短实验所需时间。通过采用循环排液与补充(CDR)技术,并结合免疫反应增强剂,整个实验过程可在短短20分钟内完成,且不降低检测灵敏度。
Western印迹法在靶点验证和生物标志物分析中仍是一项基础性技术,但其漫长的孵育过程在高通量发现工作流程中形成了瓶颈。这种超高速方法将检测时间从数小时缩短至20分钟,同时保持灵敏度,能够在多个样本中实现快速蛋白质表达分析。该方法通过提高检测通量而不牺牲数据质量,支持更快速的假设验证和先导分子的识别。
该方法适用于从靶点结合筛选到先导化合物优化的发现全过程,在此过程中,快速的蛋白质定量可为迭代设计循环提供依据。