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凝胶蛋白质染色

相关实验:蛋白质分离和分析

最新修订时间:

材料与仪器

步骤

 

基 本 方 案 1 考马斯亮蓝染色

检测范围为〇.3〜lMg 每蛋白质条带。

材 料(带 V 项 目 见 附 录 1)

聚丙烯酰胺凝胶(单 元 12. 3)

考马斯亮蓝、银染用固定液

考马斯亮蓝染液

甲醇/乙酸脱色液

7 % (V /V ) 水乙酸

Whatman 3M M 滤 纸(可选)

干 胶 仪(可选)

1 . 将聚丙烯酰胺凝胶放入塑料容器中,加 入 3〜5 倍胶体积的固定液,室温下摇床上振荡 2 h。

2 . 弃去固定液,加入考马斯亮蓝染液振荡 4 h 。

3 . 弃去染色液,用 50m l 左右固定液清洗凝胶。

4 . 弃去固定液,加入甲醇/乙酸脱色液振荡 2 h 。

5 . 弃去脱色液,加入新鲜脱色液继续脱色,直至凝胶背景和条带清晰。可将凝胶储存于 7 % 水乙酸中,或者储存于含水密封塑料袋中, 4°C 可储存一年左右。

6 . 若有需要,可将凝胶拍照。

7 . 若有需要,制成干胶可永久保存凝胶。将凝胶置于两张 Whatman 3M M 滤纸上并用塑料纸覆盖,在 80°C 干胶仪中干燥 1〜2 h 。

基 本 方 案 2 银染

材 料

聚丙烯酰胺凝胶(单 元 12. 3)

考马斯亮蓝、银染用固定液

甲醇/乙酸脱色液

10% (V /V ) 戊 二 醛 溶 液(从 5 0 % 储存液现配; Kodak)

硝酸银溶液

显色液

K o d a k 快速固定液 A

Whatman 3M M 滤 纸(可选)

干 胶 仪(可选)

注 :操作时戴好手套,避免指纹留于凝胶上。

1.将凝胶放入塑料容器中并加入 5 倍胶体积的固定液,室温下摇床上缓慢振荡 30 min以上。

2 . 弃去固定液,加 入 5 倍胶体积的甲醇/乙酸脱色液固定凝胶,缓 慢 振 荡 60m i n 以上。

3 . 弃去脱色液,加 入 5 倍胶体积的 1 0 % 戊二醛溶液,在通风橱中缓慢振荡 30 min。

注意:戴手套并在通风橱中操作。

4 . 弃去戊二醛溶液,用水清洗凝胶 4 次以上,每次水洗时间 30m i n 以上,最好最后一次能清洗过夜。

5 . 弃去洗液,用 5 倍胶体积的硝酸银溶液染色(覆盖胶)15 min,剧烈振荡。

注意:染色后马上弃去硝酸银溶液并用清水冲洗。

6 . 把凝胶放入另一塑料容器中,用去离子水清洗 5 遍 ,每次缓慢振荡 lmin。

7 . 将 25m l 显色液用 500m l 水稀释,把凝胶放入另一容器中,加入足够量显色液剧烈振荡 。显影至目的条带清晰而背景无色,若显色液变成棕色,可更换新鲜显色液。

8 . 将凝胶放入 K o d a k 快速固定液 A 中 5 min,若有需要,可用浸润的棉球擦去凝胶表面残留的银。

9 . 弃去快速固定液,并用清水彻底清洗凝胶(4 或 5 次)。

10.尽快将凝胶拍照。

11.制成干胶可长期保存(见基本方案 1 ,步 骤 7),或者将凝胶储存于密封的塑料袋中(可 保 存 6〜1 2 个月)。

基 本 方 案 3 SYPRO Orange 或 SYPRO Red 荧光染色

检测范围为 1〜2n g 每蛋白质条带。 SYPRO Orange 染料推荐使用氩激光扫描器,而 SYPRO Red 染料使用绿 H e -N e 或 N d /Y A G 激光扫描器。这两种染料都需要紫外或宽带照明的激发并在有适当胶情况下,用 C C D 照相系统显色。

材 料

VSYPR O Orange 或 SYPRO Red 荧光染液

7.5% (V /v)乙酸

0.1% (V /v) Tween 20

1 . 使 用 SDS-PAGE 电 泳 分 离 蛋 白 质(单 元 12.3),但 电 泳 缓 冲 液 中 S D S 的浓度为0 . 0 5 % ,而非一般情况下的 0 . 1 % 。需 用新鲜配制的 SD S 储存液来配制电泳缓冲液。

2 . 将 SYPRO Omnge 或 SYPRO R ed 荧光染液倒入一个清洗干净的小玻璃皿中。一或两块标准大小的凝胶使用 50m l 左右染色液,大型凝胶则需 500〜750m l 染色液。

对 于 低 浓 度 凝 胶 和 小 分 子 质 量 蛋 白 质 而 言 ,将 染 色 液 的 乙 酸 浓 度 从 7. 5 % 提高到1 0 % ,可 以 使 得 凝 肢 上 蛋 白 质 有 更 好 的 保 持 力 而 不 降 低 灵 敏 度 。

3 . 将凝胶放入染色液中,用铝箔盖住玻璃皿使凝胶避光,或者可将凝胶置于密封的塑料袋中染色,染色液的体积不变。在室温下缓慢振荡 1 〇 〜6 〇 min。

4 . 回收染色液并可重复使用(最 多 4 次)。用 7. 5 % 乙酸彻底冲洗凝胶(< lmin),若有需要,也可将凝胶在染色液中避光过夜。

5 . 将凝胶在 0.1%Tween 2 0 溶液中温育脱色过夜,或者更换数次 7. 5 % 乙酸来脱色。

6 . 将凝胶拍照观察。

基 本 方 案 4 SYPRO Ruby 荧光染色

SYPRO Ruby 染料可使糖蛋白、脂蛋白、钙结合蛋白、纤维蛋白和其他难以染色的蛋白质染色,但不影响蛋白质的后续 E d m a n 测序或质谱分析,将凝胶置于塑料支持物上也不影响 SYPRO Ruby 染色。

材 料

单向或双向聚丙烯酰胺、 I E F 凝 胶(单 元 12. 3)

双向聚丙烯酰胺凝胶 SYPRO Ruby 染色用固定液

IE F 凝胶固定液: 4 0 % (V A O 甲醇/10% (m /V ) 三氯乙酸

n/ SYPRO Ruby 蛋 白 质 凝 胶 染 色(分子探针)

1 0 % (V /V ) 甲 醇(或乙醇)/ 7 % V /V ) 乙酸

2 % (V /V ) 甘油

旋转摇床

la. 单向聚丙烯酰胺凝胶:直接跳至步骤 2 (无需固定)。

lb. 双 向 聚 丙 烯 酰 胺 凝 胶 :将 聚 丙 烯 酰 胺 凝 胶 用 适 量 S Y P R O R u b y 染色固定液固定 3 〇 min

乙 醇 和 乙 酸 的 结 合 会 形 成 乙 酸 乙 酯 ,这 是 一 种 毒 性 物 质 ,并 且 会 影 响 蛋 白 质 的质 谱 分 析 。

lc. IE F 凝 胶 :用 4 0 % 甲醇/ 1 0 % 三 氯 乙 酸 溶 液 固 定 3 h 后 ,用 蒸 馏 水 冲 洗 三 遍 ,每遍 IOmin

2 . 将凝胶转移至适当大小的聚丙烯或 P V C 平皿中,加入未经稀释的适量 S Y P R O Ruby蛋白质凝胶染色液,连续温和振荡。如 在 50r/m i n 转速的旋转摇床上,为使蛋白质呈现最大灵敏度,单向或双向凝胶需温育 3 h 以上,而 I E F 凝胶则需温育过夜。

3 . 为了降低背景荧光和增强灵敏度,将凝胶转至干净的染色皿中并用 1 0 % 甲 醇(或乙醇) / 7 % 乙酸溶液清洗 30 min,聚丙烯酰胺凝胶清洗一次即可, I E F 凝胶则需清洗三次。

4 . 可 选(永久保存):将凝胶置于 2 % (v/ V ) 甘油中室 温 下 孵 育 30 min,用干胶仪使染色好的凝胶干燥。

5 . 将凝胶拍照并观察结果。

备 选 方 案 1 聚丙烯酰胺凝胶上磷蛋白的特异性荧光染色

检测范围为 1〜16n g 磷蛋白每条带。对于单体磷蛋白而言,信号强度与磷酸基团的数量有关,并与超过三个数量级呈线性关系。

材 料

包含目的蛋白的样品

甲醇,质谱级

三氯甲焼,质谱级

I X S D S 样品缓冲液

磷 蛋 白 标 准 品(PeppermintStick 磷蛋白分子质量标准品, Molecular Probes; 也可见表 12. 4.1)

磷蛋白凝胶用固定液

Pro-Q Diamond 麟蛋白凝胶染色液(Molecular Probes)

V 磷蛋白凝 胶 脱 色 液(也可购于 Molecular Probes 公司)

聚 苯 乙 烯 染 色 皿(如称重皿)

旋转摇床
1 . 样品脱脂脱盐,将 包 含 150〜300 ug 蛋 白 质 的 150M1 样 品 放 入 1.5m l 微量离心管中。加 入 600ul 甲醇、 150ul 三 氯 甲 烷 和 450ul 蒸 馏 水 ,每 加 一 步 涡 旋 混 匀 ,室温下12 000r/m i m 离 心 5 min,弃去上层相,保留界面处的白色离心盘,加 入 450ul 甲醇并涡旋混匀。

2 . 再次离心,弃去浮在表面的物质。用 Speedvac 蒸汽机干燥沉淀物,用 标 准 I X 电泳样品缓冲液重悬沉淀。

3 . 将样品与磷蛋白标准品、磷酸化和非磷酸化对照一起电泳(单 元 12. 3),为了检测到少量磷蛋白,使用和典型考马斯亮蓝染色相近的蛋白质量(见基本方案 1)。
小型凝肢
4 a . 将凝胶转移至一个用 7 0 % 乙醇洗净的染色平皿中,用 I O O m l 左右磷蛋白小型胶用固定 液(含乙酸)将凝胶浸没,在室温下温和振荡至少 30 min。例如,在 50r/m i n 转速的旋转摇床上孵育。若有需要,重复固定,将凝胶上的 S D S 去除干净,或者固定过夜。

5 a . 将 凝 胶 在 IOOrnl 左右水中温和振荡 10 min,重复清洗一次。

6a.将凝胶置入 50 ml Pro-Q Diamond 磷蛋白凝胶染色液中避光孵育 75〜120 min。

7 a . 在室温下将凝胶置于 80m l 磷蛋白凝胶脱色液中避光孵育 3 h 左右 ,其中更换两次脱色 液(如 赙 育 3 次 ,每 次 60 min)。用适当的仪器将凝胶成像并存档。
8a. 使 用 如 SYPRO Ruby蛋白质凝胶染色液定量的全蛋白染液染色, 相对磷酸化状态。 表 1 2 , 4 . 1 商品磷酸化和非磷酸化蛋白对照品 以确保蛋白质的 蛋白质 分子质量/kDa 磷酸残基量 最低检测量 核黄素结合蛋白 29 200 8 1〜3ng OT酷蛋白 23 600 8 1〜2ng P-酪蛋白 24 500 5 1〜2ng 卵白蛋白 45 000 2 4〜8ng 胃蛋白酶 35 500 1 8〜16ng 碳酸酐酶 30 000 0 不适用 牛血清白蛋白(BSA) 66 000 0 不适用 基 于 555/580n m 激 发 的 荧 光 染 色 可 使 用 可 见 光 扫 描 仪 、 可 见 光 透 射 扫 描 仪 或 300n m 的 透 射 扫 描 仪 。 大型双向聚丙烯酰胺凝肢 4b. 将凝胶转移至染色皿中,用 500m l 左右磷蛋白双向凝胶用固定液(含三氯乙酸)将 凝胶浸没,室温下孵育过夜,如 在 50r/m i n 转速的旋转摇床上振荡,更换固定液再 孵 育 I h 以确保将凝胶上的S D S 除净。 5b. 用 500m l 水清洗凝胶,温和振荡15min,重 复 4 次 。 6b•将凝胶用500ml Pro-Q Diamond磷蛋白凝胶染色液避光温和振荡3〜4h 0 7b. 在室温下,将凝胶置于500m l 磷蛋白凝胶脱色液中避光孵育4h ,更换三次脱色液 (如孵 育 4 次 ,每 次 60min)。用适当的仪器将凝胶成像并存档。 8b. 使 用 如 S Y P R O R u b y 蛋白凝胶染色液全蛋白染液染色(见基本 方 案 4),或用考马 斯 亮 蓝 染 色 (见基本方案1),或 用 银 染 (见基本方案2)。 辅 助 方 案 磷 酸 酪 氨 酸 残 基 的 特 异 性 检 测 其 他 材 料 (其他材料见备选方案 1) 磷蛋白荧光染色用凝胶(固定、染色、脱色前或后,见备选方案1) Ba (O H )2 •8H20 氩源 冰乙酸 50°C 水浴摇床 1 . 若凝胶没有固定和染色,则先将其固定和清洗(见备选方案1 ,步 骤 4a 或 4b , 5a 或 5b),若凝胶已被固定、染色和脱色,则只需清洗。 2 . 配制饱和氢氧化钡溶液:将 12. 6g Ba (O H )2 * 8 H2O 溶 于 40m l 脱气蒸馏水中,混 合 15〜20min,室温, IOOOOg离 心 lOmin,去除未溶氢氧化钡沉淀,氩气保存。 3 . 将 40m l 饱和氢氧化钡置于50°C 水 浴 中 孵 育 30min,与此同时,将 40m l 脱气蒸馏水 置 于 50°C 水浴中预热。将所有溶液置于氩气中保存以去除空气中的二氧化碳。
4•将预热的40m l 氢 氧 化 钡 和 40m l 脱 气 蒸 馏 水 混 合 后 再 置 于 50°C 水 浴 中 ,温和振 荡 30mino 5 . 加 入 6m l 冰乙酸终止反应,清 洗 凝 胶 后 染 色 (见 备 选 方 案 2 , 步 骤 6a 或 6b , 7a 或 7b) ,冰保存结果。 备 选 方 案 2 同一块凝胶上的糖基化蛋白和非糖基化蛋白的差异性荧光染色 检测范围为〇 .5n g 糖蛋白每条带,视糖基化的种类和程度而定。 材 料 (带V 项 目 见 附 录 1) 含目的蛋白的样品 8c m X 10cm SDS-聚丙烯酰胺小型凝胶(单 元 12. 3) V l X S D S 样品缓冲液 Pro-Q Emerald糖蛋白凝胶染色试剂盒(MolecularProbes) 包 括 : Pro-Q Ememld 300染 色 试 剂 (组 分 A ) , 50X 浓 缩 液 于 D M F 中 保 存 (一20°C 避光保存可使用6 个月) Pro-Q Elmemld 300染 色 缓 冲 液 (组 分 B ,在室温下保存可使用6 个月) 氧 化 剂 (组 分 C ): 2. 5g 髙 碘 酸 [加 入 250ml 3 % O V V ) 乙酸,在室温下保存 可使 用 6 个月] CandyCane糖蛋白分子质量标准品(一20°C保存可使用6 个月) 固定液: 5 0 % (V /V ) 甲醇 洗涤液: 3 % (V /V ) 冰乙酸 聚苯乙烯 染 色 皿 (如大型称重皿) 旋转摇床 注 :以下操作是优化的适用于0.5〜0.75m m 厚 度 , 8c m X 10c m 小型凝胶的染色 法 。对于大型双向凝胶(20c m X 20c m ) 需要更大体积的溶液盒更长的固定、染色时间, 并于各步骤中有注解。 1 . 用 样 品 缓 冲 液 稀 释 样 品 至 1 〇 〜 在 8c m X 10c m 聚丙條酰胺凝胶各孔中上 样 5〜IOmU 用 7. 样品缓冲液稀释0.5M 1 CandyCane标 准 品 混 合 液 (每标准蛋白 质 约 为 250ng) , 涡旋混匀,上样。大 型 双 向 凝 胶 (20c m X 20cm ) 所需的样品和标准 品量应翻倍,按 单 元 12. 3 所述方法进行SDS-P A G E 电泳。 2 . 将凝胶转移至聚苯乙烯染色皿中,用 IOOml (大型双向凝胶用700ml) 固定液将凝胶 浸 没 ,在室温下温和振荡(如 用 50r/m i n 转速的旋转摇床孵育) 45min (大型凝胶过 夜),重复此步骤直至将凝胶上的S D S 除尽。 3•用50ml (700ml) 洗涤液温和振荡凝胶lOmin,重复一次。 4 . 用 25m l 氧化剂靜育凝胶30m i n 以氧化糖类。大型双向凝胶,用相同体积的洗涤液稀 释 250m l 氧化剂,并用此溶液孵育凝胶lh。 5 . 用 250ml (700m l) 洗涤液清洗凝胶,温和振荡 5〜IOmin,重 复 3 或 4 次 。 6 . 在使用前,将 Pro-Q Elmerald 300染色试剂 50 X 浓 缩 液 5 0 倍 稀 释 于 Pro-Q Emerald 300染 色 缓 冲 液 中 ,用 25ml (200m l ) 染 色 液 避 光 染 色 ,温 和 振 荡 90〜 120min
(150min) ,不要染色过夜。 7•在室温下用50ml (700ml) 洗涤液清洗凝胶15min,重复一次,但 不 能 超 过 2h ,因 为长时间置于洗涤液中会使已染色的凝胶开始脱色。 8. 将染色状态下的凝胶成像观察并保存。 9 . 用 S Y P R O R u b y 染 色 (基本方案4) 10. 凝胶成像并观察

来源:丁香实验

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