$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Western blot jest bardzo przydatną techniką9, jednak istnieją dwa główne wyzwania związane z western blotting: długi i pracochłonny proces oraz jakość danych. Tradycyjny protokół wymaga około 2 dni. Obejmuje wiele etapów, w tym przygotowanie próbki, odlewanie żelu, elektroforezę i transfer białek, blokowanie błony, a następnie inkubację przeciwciał, obrazowanie i dość często stripping, ponowne sondowanie i wreszcie analizę danych. W całym tym procesie nie ma niezawodnych i elastycznych narzędzi do sterowania procesem. W związku z tym błędy mogą być wprowadzane na każdym kroku, a błędy te mogą potencjalnie generować artefakty danych; Dlatego kontrola załadunku jest niezbędna w Western Blotting w celu zidentyfikowania i skorygowania błędów. Kontrola obciążenia odbywa się zwykle poprzez sprawdzenie poziomu białka odniesienia w każdej próbce, aby sprawdzić, czy jest ono równomiernie przedstawione. Ludzie często używają białek porządkowych, takich jak β-aktyna, β-tubulina, GAPDH, jako kontrola ładowania.
Jakość danych western blot zależy od niezawodnej kontroli obciążenia. Istnieją jednak dwie uzasadnione obawy związane z używaniem białek porządkowych do kontroli obciążenia: 1) immunodetekcja oparta na przeciwciałach pasm białkowych porządkowych jest często nasycona i dlatego nie można rozróżnić różnic w obciążeniu między próbkami30; 2) poziom ekspresji białka czyszczącego może się różnić w próbkach w pewnych warunkach eksperymentalnych, na przykład traktowanie siRNA, śmierć komórki, różnicowanie komórek itp.11,28,3,6,10,21. Z powodu tych obaw czasopisma naukowe wymagają obecnie, aby "do porównań ilościowych stosować odpowiednie odczynniki, kontrole i metody obrazowania z liniowymi zakresami sygnałów" (Nature guideline). Podobnie redaktorzy z Journal of Clinical Investigation proszą o bardziej wiarygodną kontrolę załadunku24. Z tych powodów białko do sprzątania musi zostać zatwierdzone, aby można je było wykorzystać do kontroli załadunku. Po pierwsze, należy upewnić się, że jest mierzony w liniowym zakresie dynamicznym metody immunodetekcji14,29. Po drugie, należy upewnić się, że jest ona wyrażona spójnie we wszystkich próbkach26,31,25,19,20.
Alternatywnym rozwiązaniem dla niezawodnej kontroli obciążenia jest użycie pomiaru całkowitej ilości białka z blot. Niektórzy badacze zabarwili bloty całkowitymi barwnikami białkowymi, takimi jak Coomassie, Flamingo Pink, Sypro Ruby, Amido Black, Ponceau S i technologia bez barwienia, aby zmierzyć całkowity sygnał białkowy na każdym pasie jako kontrolę obciążenia16,20,13,27,1,4,12. Całkowita kontrola ładowania białka pozwala uniknąć pułapek związanych z białkami do sprzątania. Po pierwsze, jest to prawdziwe odzwierciedlenie ilości białka załadowanego dla każdej próbki. Po drugie, całkowite barwienie białka wykazuje doskonały liniowy zakres dynamiczny w typowym zakresie obciążenia dla analizy western blot (10-50 μg białka złożonego lizatu komórkowego) i dokładnie różnicuje różnicę obciążenia między próbkami12.
Technologia bez plam to nowatorska metoda barwienia białek całkowitych, w której unikalny związek jest mieszany z roztworem żelu akrylowo-amidowego i równomiernie rozprowadzany w odlewanym żelu. Po zakończeniu elektroforezy żel jest wystawiany na działanie światła UV przez minimum 1 minutę, aby związek barwiący zareagował z resztą tryptofanu w białku. Białka stają się pobudliwe pod wpływem światła UV, dając silny sygnał fluorescencyjny, który można zwizualizować i określić ilościowo w obrazie bez plam, takim jak system ChemiDoc MP. Sam bezplamy związek nie pochłania jednak światła UV, co skutkuje niskim tłem obrazu żelu. Modyfikacja reszt tryptofanu jest nieodwracalna, a białka można uwidocznić nie tylko w żelu, ale także na blot w dowolnym momencie po transferze białka.
Technologia bez plam jest stosowana w V3 Western Workflow (Rysunek 1), aby rozwiązać główne problemy dotyczące tradycyjnego przepływu pracy, szczególnie problemy z używaniem białek do zarządzania obciążeniem. Korzystając z tego przepływu pracy, można: 1) uruchomić żel w około 20-30 minut, 2) sprawdzić integralność próbki i jakość separacji białek w ciągu 5 minut po przebiegu żelu; 3) przenieś białka w ciągu 3-10 minut; 4) sprawdzić ilościowo wydajność transferu; i 5) co najważniejsze, zwaliduj zmiany poziomu białka będącego przedmiotem zainteresowania za pomocą kontroli całkowitego obciążenia białka.