实验原理
构建“诱饵蛋白”X常用的标签是GST、HIS和MBP,以GST为例:基于GST(glutathione-S-transferase),即谷胱甘肽-S-转移酶蛋白,可以与谷胱甘肽(Glutathione,GSH)结合。将GSH固定于琼脂糖珠/磁珠上,形成GSH-琼脂糖珠/磁珠,将已知蛋白X与GST融合表达,获得的GST-X可与GSH-琼脂糖珠/磁珠结合,若环境中存在与X蛋白互做的蛋白Y,则会形成“琼脂糖珠/磁珠-GSH-GST-X-Y”复合物,与X蛋白互做的蛋白即可被分离并检测。(常用的标签是GST、HIS和MBP,此处以GST为例)。
亲和固化在GSH琼脂糖珠/磁珠上的X蛋白成为“诱饵蛋白”,“捕获蛋白”Y即为目的蛋白。
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视频素材来源于YouTube https://www.youtube.com/watch?v=6yIO_8VF5xk
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实验步骤
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样本处理
情形1:对于大肠杆菌表达系统:
①每5mL原始培养液离心弃上清后,加入200μL冰冷TBS重悬,用移液管或涡旋混合器混合,离心弃上清;
②向上述沉淀中,加入200μL Pull-Down裂解缓冲液,此过程中可加入蛋白酶抑制剂防止蛋白降解;需要注意的是,部分Pull-Down裂解缓冲液不具备去除包涵体的作用,如需溶解包涵体,需额外添加相关试剂;
③冰上裂解30 分钟,定期翻转试管;
④12,000×g离心5分钟,取上清即可,做好标记。情形2:对于昆虫表达系统:
①将昆虫细胞培养物转移到无菌离心管中,以500×g离心5分钟,弃去培养上清液;
②每5mL培养的昆虫细胞加入1mL冰冷的TBS。倒转试管数次,使细胞彻底悬浮;
③以500×g离心5分钟,弃去培养上清液;
④每克昆虫细胞团的湿重加入2.5体积的Pull-Down裂解缓冲液,并立即倒置直至彻底混合,此过程可使用蛋白酶抑制剂以防止蛋白降解;
⑤冰上裂解30 分钟,定期翻转试管;
⑥12,000×g离心5分钟,取上清即可,做好标记。情形3:对于哺乳动物细胞表达系统(胞内表达蛋白):
①每2ml细胞培养体系使用1mL TBS清洗细胞,加入200μL Pull-Down裂解缓冲液,可加入蛋白酶抑制剂防止蛋白降解;
②冰上裂解10 min,12,000×g离心5分钟,取上清即可,做好标记。
“诱饵蛋白”X和“捕获蛋白”Y根据不同的表达体系按照上述方法制备,分别做好标记为X裂解液、Y裂解液。固定诱饵蛋白X
1)平衡谷胱甘肽磁珠:磁珠的使用量是由用户根据目标蛋白产量和磁珠载量信息计算获得。如通过预实验估算其目标蛋白产量为5~10 mg,磁珠的蛋白结合量为10mg/mL,则1mL X裂解液需加入1ml磁珠。取适量磁珠使用平衡液进行溶液环境的置换;
2)混合X裂解液:将X裂解液加入磁珠中,盖紧离心管盖;注意,需保留足够的X裂解液以便于后续的SDS-PAGE分析融合蛋白的表达;
3)孵育:将离心管置于漩涡混匀器振荡15 s,然后置于旋转混合仪上,室温旋转混合20~30 min(如果需要,可在2~8℃的低温环境下旋转混合约1 h,防止目标蛋白降解);
4)分离:将离心管置于磁性分离器上进行磁性分离,移出上清液到新的离心管中以备后续检测;
5)清洗:加入适量的洗涤缓冲液清洗磁珠,旋转混合2 min,磁性分离,移出清洗液到新的离心管中,以备取样检测,重复洗涤两次。捕获“捕获蛋白”Y
1)混合Y裂解液:向上述固定好的诱饵蛋白X及磁珠中加入适量捕获蛋白Y裂解液,注意也需保留足够的Y裂解液以便于后续的SDS-PAGE分析蛋白的表达;
2)孵育:置于旋转混合仪,于4°C孵育至少1小时;
3)分离:将离心管置于磁性分离器上进行磁性分离,移出上清液到新的离心管中以备后续检测;
4)清洗:加入适量的洗涤缓冲液清洗磁珠,旋转混合2 min,磁性分离;洗脱诱饵蛋白X捕获和捕获蛋白Y复合物
1)制备洗脱液:制备10mM 谷胱甘肽洗脱缓冲液,还原型谷胱甘肽容易被氧化,注意按需溶解,防止氧化,请勿一次性全部溶解,并且添加谷胱甘肽会改变缓冲液的pH值。使用前需将洗脱缓冲液的最终pH值调至8.0。
2)洗脱:加入适量洗脱缓冲液,置于涡旋仪5min-10min;
3)离心:1200xg离心1min,收集洗脱液,进行后续分析。蛋白质鉴定
将洗脱下来的蛋白XY复合物进行Western blot、质谱等分析。