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Western Blotting--蛋白浓度测定
阅读:288次 | 来源:医学科研小坑 | 2023/11/13 18:48:00

蛋白浓度测定的目的:


首先,需要了解WB的基本原理,利用电泳分离蛋白质,接着将蛋白质转移到膜上,然后利用抗体进行检测,通过分析条带大小和显色信号获得目标蛋白质在所分析的细胞或组织样本表达情况的信息。既然是获取目标蛋白的表达情况,那就需要一个参考蛋白,根据目标蛋白与参考蛋白比较来获得表达量的变化。这又出现一个疑问,既然是获取目标蛋白的表达变化,只要WB实验结果出现目标蛋白和参考蛋白,就可以进行半定量。那为什么还需要进行蛋白浓度测定呢?

进行WB实验,需要测定样品的蛋白浓度,主要目的是对样品进行均一化处理,使电泳各孔的蛋白上样量(质量 μg)一致,这样既能确保上样总量一致(利于总蛋白归一化),也能确保参考蛋白量一致(利于参考蛋白归一化);此外,电泳孔的载样量是有限的,一般不超过100 μg,上样量过大无法分离蛋白,并且在ECL显色还会出现过曝反白,上样量过低又无法检测到蛋白。

蛋白浓度测定原理


1、蛋白的测定方法分两大类:一类是利用蛋白质的共性即含氮量、肽键和紫外吸收等测定蛋白质含量;另一类是利用蛋白质的氨基酸残基、酸性和碱性基团及芳香基团等测定蛋白质含量。测定依据:蛋白质浓度测定一般利用蛋白质以下的结构或性质。


(1)元素组成测定:含N稳定;

(2)重复的肽链结构:具有多个肽键;

(3)酪氨酸和色氨酸与Folin-酚试剂反应显色或UV吸收;

(4)与染料结合的能力:与染料以离子键或共价键连接;

(5)沉淀后借助浊度测定:光度计测定;

(6)酪氨酸和色氨酸残基的苯环含有共轭双键,具有紫外吸收峰:紫外分光光度计测定。


2、蛋白定量的方法:


(1)凯氏定氮法

(2)杜马斯法

(3)红外光谱法

(4)水杨酸比色法

(5)散射比浊法

(6)染料结合法

(7)双缩脲法

(8)酚试剂法

(9)紫外分光光度法

(10)Bradford法

(11)BCA法


上述的蛋白测量方法,受到方法灵敏度,操作复杂程度,测量时间以及设备限制等,目前实验室常用 5 种方法:BCABradford,双缩脲法(Biuret 法),Folin 法(Lowry 法)和紫外分光光度计法。BCA 法的原理是在碱性条件下,蛋白质将二价铜还原为一价铜,与 BCA 形成紫颜色的络合物,测定 562 nm 的 OD 值,所以如果样本里有还原剂(比如 DTT、β-巯基乙醇或TCEP)的话就会对 BCA法 的结果产生干扰。Bradford 法(考马斯亮蓝法)是在酸性条件下,加入考马斯亮蓝 G250 与蛋白质(主要是碱性或芳香族氨基酸)结合为蓝色化合物,吸光度值从 465nm 变成 595 nm,最后测定 595 nm 的 OD 值来计算蛋白质浓度,Bradford法会受到高浓度去垢剂的干扰双缩脲法或 Folin 法由于检测灵敏度不够高,已被 BCA法 或 Bradford 法所代替。而紫外分光光度计法是利用氨基酸残基在 280 nm 处有吸收峰来定量,由于不同氨基酸吸收峰值略有不同,故在蛋白质成分单一的情况下使用效果佳,比如蛋白纯化后估测蛋白的浓度。每个实验室都有各自的传承,在方法选择上各有所爱,但绝大部分实验室要么用 Bradford法要么用BCA法进行蛋白定量。下图简单总结了一下Bradford 法 和 BCA法各自的优缺点。



优点

缺点

兼容性

Bradford法

  • 检测速度快,和BCA法相比大大缩短检测时间

  • 灵敏度高,最低检测浓度100 μg/ml;

  • 不受还原剂的影响。

  • 容易受到高浓度去垢剂影响,需确保SDS低于0.01%,Triton X-100低于0.05%,Tween 20、60、80、85低于0.015%;

  • 标准曲线是非线性的,线性拟合度不如BCA法。

  • 去垢剂兼容型;

  • 0.1-1.5 mg/ml浓度范围内有良好的线性关系;

  • 不受较高浓度去垢剂的影响,可以很好地兼容1% Triton X-100、1% Tween 20、1% SDS、1% NP-40和1% Brij35等去垢剂。

BCA法

  • 灵敏度极高,最低检测浓度为25 μg/ml;

  • 50-2000 μg/ml范围内有良好的线性关系;

  • 兼容多大部分的裂解液,可以兼容高达5%的SDS,5%的Triton X-100,5%的Tween 20、60、80、85等去垢剂;

  • Bradford法的蛋白间差异更少

  • 受螯合剂和还原剂的影响,需确认EDTA低于10mM,无EGTA,DTT低1mM,β-巯基乙醇低于0.01%;

  • 需要30分钟或更长时间孵育。

  • 还原剂兼容型;

  • 5 mM DTT,35 mM 巯基乙醇或10 mM TCEP 兼容

  • 仅对标准 BCA 蛋白检测方案进行了轻微修改(与兼容性试剂进行 15 min 孵育);无需沉淀步骤。


 

 
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