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Western blot est une technique très utile9, cependant, il y a deux défis majeurs avec western blotting: processus long et laborieux et la qualité des données. Un protocole traditionnel nécessite environ 2 jours. Il implique de nombreuses étapes, y compris la préparation de l’échantillon, la coulée de gel, l’électrophorèse et le transfert de protéines, le blocage de la membrane suivi de l’incubation d’anticorps, l’imagerie et, bien souvent, le décapage, la réprobation et enfin l’analyse des données. Tout au long de ce processus, il n’y a pas d’outils fiables et flexibles pour le contrôle des processus. En tant que tel, des erreurs peuvent être introduites à chaque étape, et ces erreurs ont le potentiel de générer des artefacts de données ; par conséquent, les contrôles de chargement sont essentiels dans le western blotting pour identifier et corriger les erreurs. Le contrôle de la charge se fait généralement en vérifiant le niveau de protéines d’une protéine de référence dans chaque échantillon pour voir si elle est présentée de manière égale. Les gens utilisent souvent des protéines d’entretien ménager, telles que la β-actine, la β-tubuline, le GAPDH, comme contrôle de la charge.
La qualité des données sur le transfert western dépend d’un contrôle fiable du chargement. Mais il y a deux préoccupations légitimes lors de l’utilisation de protéines de ménage pour les contrôles de charge : 1) l’immunodétection à base d’anticorps des bandes de protéines de ménage sont souvent saturées et donc on ne peut pas distinguer les différences de charge entre les échantillons30; 2) le niveau d’expression des protéines d’entretien ménager peut varier dans les échantillons dans certaines conditions expérimentales, par exemple, le traitement de l’ARNsi, la mort cellulaire, la différenciation cellulaire, etc.11,28,3,6,10,21. En raison de ces préoccupations, les revues scientifiques exigent maintenant que « pour les comparaisons quantitatives, des réactifs, des contrôles et des méthodes d’imagerie appropriés avec des plages de signaux linéaires devraient être utilisés » (ligne directrice sur la nature). De même, les rédacteurs en chef du Journal of Clinical Investigation demandent des contrôles de chargement plus fiables24. Pour ces raisons, une protéine d’entretien doit être validée afin d’être utilisée comme contrôle de charge. Tout d’abord, il faut s’assurer qu’il est mesuré dans la plage dynamique linéaire de la méthode d’immunodétection14,29. Deuxièmement, il faut s’assurer qu’il est exprimé de manière cohérente dans tous les échantillons26,31,25,19,20.
Une solution alternative à un contrôle de charge fiable consiste à utiliser la mesure des protéines totales à partir de la tache. Certains chercheurs ont taché les taches avec des taches de protéines totales, telles que Coomassie, Flamingo Pink, Sypro Ruby, Amido Black, Ponceau S, et la technologie sans taches, pour mesurer le signal de protéines totales dans chaque voie comme contrôle de charge16,20,13,27,1,4,12. Le contrôle de la charge totale en protéines évite les pièges associés aux protéines d’entretien ménager. Tout d’abord, c’est un reflet fidèle de la quantité de protéines chargée pour chaque échantillon. Deuxièmement, la coloration protéique totale présente une excellente plage dynamique linéaire dans la plage de charge commune pour l’analyse western blot (protéine 10-50 μg d’un lysat cellulaire complexe) et différencie avec précision la différence de charge entre les échantillons12.
La technologie sans tache est une nouvelle méthode de coloration des protéines totales où un composé unique est mélangé dans une solution de gel d’acrylamide et distribué uniformément dans le gel coulé. Une fois l’électrophorèse terminée, le gel est exposé à la lumière UV pendant au moins 1 min afin que le composé de coloration réagisse avec les résidus de tryptophane dans la protéine. Les protéines deviennent excitables sous la lumière UV pour donner un signal fluorescent fort qui peut être visualisé et quantifié dans un imageur sans tache tel que le système ChemiDoc MP. Le composé sans tache lui-même, cependant, n’absorbe pas la lumière UV, ce qui entraîne un faible fond de l’image du gel. La modification des résidus de tryptophane est irréversible et les protéines peuvent être visualisées non seulement dans le gel, mais aussi sur la tache à tout moment après le transfert de protéines.
La technologie sans taches est appliquée dans le flux de travail V3 Western (Figure 1) pour répondre aux principales plaintes concernant le flux de travail traditionnel, en particulier les préoccupations liées à l’utilisation de protéines d’entretien ménager comme contrôles de chargement. En utilisant ce flux de travail, on pourrait: 1) exécuter un gel en environ 20-30 min, 2) vérifier l’intégrité de l’échantillon et la qualité de la séparation des protéines en 5 min après l’exécution du gel; 3) transférer des protéines en 3-10 min; 4) vérifier quantitativement l’efficacité du transfert; et 5) plus important encore, valider les changements dans le niveau de la protéine d’intérêt en utilisant le contrôle de la charge totale en protéines.