Western Blot操作步骤和产品选择指南
一、 Western blot 实验步骤概述 二、 Western blot具体实验步骤
三、 Western blot 实验注意事项 四、 Western blot关于内参抗体
一、 Western blot 实验步骤概述
1. 组织取材：组织块称重
2. 利用液氮、研钵粉碎组织块
3. 加入RIPA缓冲液(每克组织3 ml RIPA)，PMSF(每克组织30μl，10 mg/ml PMSF)，进一步匀浆(15,000转/分*1分钟)维持4℃
4. 加入PMSF，冰上孵育30分钟
5. 移入离心管4℃约20,000 g(约15,000转)15分钟
6. 上清液为细胞裂解液可分装-20℃保存
7. 进行BCA 蛋白定量或者Bradford比色法测定蛋白质浓度
8. 取相同质量的细胞裂解液(体积*蛋白质浓度)，并加等体积的2×电泳加样缓冲液
9. 沸水浴中3分钟
10. 上样
11. 电泳(浓缩胶20mA，分离胶35mA)
12. 电转膜仪转膜(100mA 40分钟)
13. 膜用超敏可逆蛋白膜染色，胶用考马斯亮蓝染色或者新型快速蛋白染色试剂盒
14. Westernblot 试剂盒显色
15. 分析比较记录
二、 Western具体实验步骤
Western，也称Western blot、Western blotting、Western印迹，是用抗体检测蛋白的重要方法之一。Western可以参考如下步骤进行操作。
1.收集蛋白样品(Protein sample preparation)
可以使用适当的裂解液裂解贴壁细胞、悬浮细胞或组织样品。对于某些特定的亚细胞组份蛋白，例如细胞核蛋白、细胞浆蛋白、线粒体蛋白等，可以参考相关文献提取这些亚细胞组份蛋白，也可以使用试剂盒进行抽提。
收集完蛋白样品后，为确保每个蛋白样品的上样量一致，需要测定每个蛋白样品的蛋白浓度。根据所使用的裂解液的不同，需要采用适当的蛋白浓度测定方法。因为不同的蛋白浓度测定方法对于一些去垢剂和还原剂等的兼容性差别很大。如果使用北京艾德莱生物技术公司生产的RIPA细胞裂解液（货号：PP12），配套PMSF(100mM)苯甲基磺酰氟（货号：PP27），定量可以使用BCA蛋白定量试剂盒（货号：PP01）。
2.电泳(Electrophoresis)
(1) SDS-PAGE凝胶配制
SDS-PAGE凝胶可以参考一些文献资料进行配制，也可以使用北京艾德莱生产的EasyPAGE 通用快速蛋白凝胶制备系统（货号：PP26）。该试剂盒提供了除水和配胶器具外的所有试剂以及配制各种浓度SDS-PAGE的配方。
(2) 样品处理
在收集的蛋白样品中加入适量浓缩的SDS-PAGE蛋白上样缓冲液。例如2X或5X的SDS-PAGE蛋白上样缓冲液。使用5X的SDS-PAGE蛋白上样缓冲液可以减小上样体积，在相同体积的上样孔内可以上样更多的蛋白样品。2X或者5X的SDS-PAGE蛋白上样缓冲液可以参考相关文献资料配制，也可以使用艾德莱生产的SDS-PAGE蛋白上样缓冲液（货号：PP16）。100℃或沸水浴加热3-5分钟，以充分变性蛋白。
(3) 上样与电泳
冷却到室温后，把蛋白样品直接上样到SDS-PAGE胶加样孔内即可。电泳缓冲液可采用10X 蛋白电泳缓冲液（货号：PP18）
为了便于观察电泳效果和转膜效果，以及判断蛋白分子量大小，最好使用预染蛋白质分子量标准（另购）。
电泳时通常推荐在上层胶时使用低电压恒压电泳，而在溴酚蓝进入下层胶时使用高电压恒压电泳。对于Bio-Rad的标准电泳装置或类似电泳装置，低电压可以设置在80-100V，高电压可以设置在120V左右。SDS-PAGE可以采用普通的电泳仪就可以满足要求。为了电泳方便起见，也可以采用整个SDS-PAGE过程恒压的方式，通常把电压设置在100V，然后设定定时时间为90－120分钟。设置定时可以避免经常发生的电泳过头。
通常电泳时溴酚蓝到达胶的底端处附近即可停止电泳，或者可以根据预染蛋白质分子量标准的电泳情况，预计目的蛋白已经被适当分离后即可停止电泳。
3.转膜(Transfer)
我们推荐在Western实验中选用PVDF膜（另购）。硝酸纤维素膜(NC膜)也可以使用（另购），但硝酸纤维素膜比较脆，在操作过程中特别是用镊子夹取等过程中容易裂开。膜的使用请参考生产商的推荐使用步骤。
通常如果使用Bio-Rad的标准湿式转膜装置，可以设定转膜电流为300-400mA，转膜时间为30-60分钟。也可以在15-20mA转膜过夜。具体的转膜时间要根据目的蛋白的大小而定，目的蛋白的分子量越大，需要的转膜时间越长，目的蛋白的分子量越小，需要的转膜时间越短。
在转膜过程中，特别是高电流快速转膜时，通常会有非常严重的发热现象，最好把转膜槽放置在冰浴中进行转膜。转膜的效果可以观察所使用的预染蛋白质分子量标准，通常分子量最大的1-2条带较难全部转到膜上。转膜的效果也可以用超敏可逆蛋白染色试剂盒（货号：PP08）对膜进行染色，以观察实际的转膜效果和了解是否蛋白上样量一致。也可以用新型快速蛋白染色试剂盒（货号：PP05）对完成转膜的SDS-PAGE胶进行染色，以观察蛋白的残留情况。
4.封闭(Blocking)
转膜完毕后，立即把蛋白膜放置到预先准备好的Western洗涤液10X 封闭/漂洗缓冲液（货号：PP17）中，漂洗1-2分钟，以洗去膜上的转膜液。从转膜完毕后所有的步骤，一定要注意膜的保湿，避免膜的干燥，否则极易产生较高的背景。
用微型台式真空泵吸尽洗涤液，加入稀释后10X 封闭/漂洗缓冲液（货号：PP17），需要另外购买脱脂奶粉。在摇床上缓慢摇动,室温封闭60分钟。对于一些背景较高的抗体，可以在4℃封闭过夜。
5.一抗孵育(Primary antibody incubation)
参考一抗的说明书，按照适当比例用Western一抗稀释液（货号：PP15）稀释一抗。
用微型台式真空泵吸尽封闭液，立即加入稀释好的一抗，室温或4℃在侧摆摇床上缓慢摇动孵育一小时。如果一抗孵育一小时效果不佳，可以在4℃缓慢摇动孵育过夜。回收一抗。加入Western洗涤液，在侧摆摇床上缓慢摇动洗涤5-10分钟。吸尽洗涤液后，再加入洗涤液，洗涤5-10分钟。共洗涤3次。如果结果背景较高可以适当延长洗涤时间并增加洗涤次数。
6.二抗孵育(Secondary antibody inucubation)
参考二抗的说明书，按照适当比例用Western二抗稀释液稀释辣根过氧化物酶(HRP)标记的二抗。
用微型台式真空泵吸尽洗涤液，立即加入稀释好的二抗，室温或4℃在侧摆摇床上缓慢摇动孵育一小时。
回收二抗。加入Western洗涤液，在侧摆摇床上缓慢摇动洗涤5-10分钟。吸尽洗涤液后，再加入洗涤液，洗涤5-10分钟。共洗涤3次。如果结果背景较高可以适当延长洗涤时间并增加洗涤次数。
7.蛋白检测(Detection of proteins)
参考相关说明书，使用UltraECL（货号：PP24）, Western 荧光检测试剂等ECL类试剂来检测蛋白。洗片时可以使用X光片自动洗片机。如果没有自动洗片机，可以用显影定影试剂盒自行配制显影液和定影液进行手工洗片。
8.膜的重复利用(Membrane recovery)
如果蛋白样品非常宝贵，可以使用蛋白印迹膜再生液Stripping Buffer（货号：PP07）处理蛋白膜，以重复利用蛋白膜
三、实验注意事项
1. 把聚丙烯酰胺凝胶中的蛋白质电泳转移到硝酸纤维膜上。
1)转移缓冲液洗涤凝胶和硝酸纤维素膜，将硝酸纤维素膜铺在凝胶上，用5ml移液管在凝胶上来回滚动去除所有的气泡。
2)在凝胶/滤膜外再包一张3mm滤纸(预先用转移缓冲液浸湿)，将凝胶夹在中间，保持湿润和没有气泡。
3)将此滤纸/凝胶/薄膜滤纸按照厂家建议方法放入电泳装置中，凝胶面向阴极。
4)将上述装置放入缓冲液槽中，并灌满转移缓冲液以淹没凝胶。
5)按照厂家所示接通电源开始电泳转移。
6)转移结束后，取出薄膜和凝胶，弃去凝胶。
2. 将薄膜漂在氨基黑中快速染色，直至分子量标准显现时取出，记录下标准位置。
3. 用100ml水洗涤纤维素膜，必要时可用脱色缓冲液。
4. 膜置印迹缓冲液中于37℃保温1小时。
5. 室温下，用PBS-Tween缓冲液洗涤薄膜。
6. 用封口机将薄膜封入塑料袋中，尽可能不留空气。
7．袋的一角剪一缓冲液的小口，用透析袋夹紧。
8．混合：NGS(100微升)，印迹缓冲液中的抗体(2.5-5毫升)，加在装薄膜的袋中，于室温 下摇动2小时(或4℃过夜)
9．用总体积300ml PBS-Tween缓冲液，分4次在一浅盘中洗涤薄膜，每次75ml。
10．将连接生物素的羊抗兔IgG(40微升溶于10毫升印迹缓冲液/100微升 NGS)加在袋内， 于室温下摇动1小时。
11．按步骤9洗涤。
12．加入抗生素蛋白-HRP(40微升溶于10毫升印迹缓冲液/100微升 NGS)，于室温下摇 动。
13. western blot中转移在膜上的蛋白处于变性状态，空间结构改变，因此那些识别空间表位的抗体不能用于western blot检测。这种情况可以将表达目的蛋白的细胞或细胞裂解液中的所有蛋白先生物素化，再用酶标记亲和素进行western blot。实验中取胶和膜需带手套。
四、关于内参抗体
众所周知，要用Western Blot比较不同条件下或者不同组织中，目的蛋白表达量的相对多少，前提条件是等量的蛋白上样，才有比较的基础。特别是在表达量不高时，上样量的差别就很可能影响结果的分析。所以需要内参做对比。
内参即是内部参照(Internal Control)，对于哺乳动物细胞表达来说一般是指由管家基因编码表达的蛋白(Housekeeping Proteins)，它们在各组织和细胞中的表达相对恒定，在检测蛋白的表达水平变化时常用它来做参照物。在Western Blotting 实验中，除了需要进行蛋白抽提、蛋白定量、等量蛋白上样电泳、转膜、靶蛋白抗体孵育、显色等步骤以外，还需要进行内参的检测，以校正蛋白质定量、上样过程中存在的实验误差，以保证实验结果的准确性。
在国外发表的文章中，Western Blotting 实验结果须进行内参校正已成为一种惯例。但是，国内仍有不少科研人员在Western Blotting实验中忽略了内参的使用，将蛋白浓度测定作为规范需相互比较的各种样品间上样量等同的唯一方法。然而各种蛋白质浓度定量方法，都存在局限性，不能完全准确的确定各种样品的准确蛋白浓度。蛋白质定量以后进行电泳时需要等量上样，此步骤也存在操作误差。在Western blotting实验时使用内参，即可简便地对定量和上样步骤产生的误差进行校正。此外使用内参可以作为空白对照，检测蛋白转膜情况是否完全、整个Western Blot显色或者发光体系是否正常。
实验结果分析其实很简单：如果样品蛋白量有限，只够进行一次电泳转膜实验时，分别检测样品的内参量和目的蛋白量。将各样品目的蛋白量分别除以其内参含量，得到的数值即为内参校正后的各样品中目的蛋白相对含量，再用此数值进行样品间的比较和分析，得到目的蛋白含量在不同样品间的实际变化结果。如果样品量充分，可以先检测内参，观测样品间内参显色条带是否一致，根据差异大小调整各样品的上样量重新进行Western Blotting实验，至内参量一致为止；若内参一致，即可进行不同样品间目的蛋白表达变化分析。这样虽然麻烦一点，但是可以保证结果更有说服力，更可信。毕竟我们的实验是一种严谨的工作。
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