一、蛋白質印跡法
蛋白質印跡 (Western Blotting) 法是在混合的復合物中鑒定和定量特定蛋白質的一種有效且常用的方法 (Towbin et al. ,1979)。這一技術對固定在硝酸纖維素膜或聚偏二氟乙烯 (PVDP) 膜上的蛋白質樣本進行非直接的檢測。在常規的蛋白質印跡中,蛋白質樣本首先通過 SDS-PAGE 進行分離,然后電轉移到膜上。在用不相關的蛋白質封閉膜之后 ,用與靶抗原結合的一抗 (多克隆抗體或單克隆抗體) 與膜孵育。接著清洗膜,再用可與一抗發生反應的酶聯二抗孵育。然后再次清洗膜,將其在合適的酶底物中孵育。如果使用比色底物的話, 信號可以目測,如果用化學發光和熒光底物,則 可 利 用 X 射線膠片或成像設備測得信號。
蛋白質印跡方法學中幾個最重要的進步包括高靈敏度增強化學發光底物、成像系統和最近出現的多種見光穩定的榮光劑= 超尚靈敏度的化學發光底物 的廣泛應用幾乎取代了同位素標記的探針的使用。用125I 標記的蛋白質 A 或蛋白質 G 曾一度廣泛用做二級檢測劑,但如今增強化學發光底物就可檢測到低至飛克 (femtogram) 數量級的蛋白質,并且具有高信噪比。
電荷親合元件 (charged-coupled device,CCD) 成像儀在大多數實驗室中都十分常見。成像儀具有較大動態范圍和高程度曝光控制, 這使得背景信號能夠自由調節。此外 ,成像儀所附帶的分析軟件能夠完成光密度分析。盡 管 X 射線膠片仍然應用廣泛且靈敏度更高,但 是 CCD 成像系統卻可以避免處理膠片和顯影的麻煩,并且也不會產生化學廢物。
近 來 ,熒 光 劑 染 料 發 展 迅 速 ,這 要 歸 功 于 新 一 代 熒 光 團 。與 傳 統 熒 光 團 相 比 ,它 們 在亮 度 、光 穩 定 性 及 p H 靈 敏 度 上 有 著 巨 大 的 進 步 。通 過 熒 光 檢 測 的 蛋 白 質 印 跡 檢 測 法 通常 用 于 同 一 印 跡 中 需 要 檢 測 兩 種 不 同 靶 抗 原 時 。而 突 光 團 對 的 選 擇 基 于 它 們 不 同 的 可 區分 開 的 激 發 -發 射 光 譜 。易 辨 別 的 顏 色 差 異 能 夠 使 多 色 檢 測 實 驗 順 利 完 成 。最 值 得 注 意的 是 ,這 些 新 型 熒 光 染 料 結 合 軟 件 的 運 用 ,可 實 現 細 胞 信 號 通 路 的 檢 測 和 定 量(Chou d h a r y et al ,2007;T i p s m a r k et al. ,2008)
二、蛋白質印跡法的種類
2.1 直 接 與 間 接
直 接 蛋 白 質 印 跡 法 是 指 利 用 標 記 報 告 系 統 的 一 抗 直 接 與 靶 蛋 白 結 合 。間 接 蛋 白 質 印跡 法 則 利 用 標 記 的 二 抗 (R a m L a U ,1987) 與 未 標 記 的 一 抗 相 結 合(圖 33. I h 由 于 無 需 與二 抗 孵 育 ,直 接 蛋 白 質 印 跡 法 比 間 接 蛋 白 質 印 跡 法 耗 時 較 短 。此 外 ,直 接 蛋 白 質 印 跡 法 也避 免 了 因 二 抗 交 叉 反 應 所 造 成 的 背 景 信 號(Bergendahl et al. ,2003)。直 接 蛋 白 質 印 跡法 還 可 同 時 探 測 多 種 靶 物 質 。但 是 有 時 在 免 疫 反 應 中 , 標 記 一 抗 會 有 不 利 影 響 ,并 且 即 便在 最 好 的 情 況 ,標 記 過 的 一 抗 也 無 法 進 行 信 號 放 大 。因 此 ,直 接 蛋 白 質 印 跡 法 的 靈 敏 度 通常 要 低 于 間 接 檢 測 法 ,并 且 只 能 在 靶 抗 原 豐 度 較 高 時 使 用 。能 夠 放 大 信 號 并 不 使 用 二 抗的 間 接 檢 測 法 稱 為 一 抗 生 物 素 化 。用 生 物 素 化 的 試 劑 標 記 一 抗 通 常 使 每 個 抗 體 分 子 帶 有超 過 一 個 生 物 素 。每 一 個 生 物 素 都 能 夠 和 酶 聯 的 親 和 素 、鏈 霉 親 和 素 或 T h e r m o Scientific NeutrAvidin Protein? 發 生 反 應 。這 些 多 酶 體 系 催 化 了 合 適 的 底 物 的 轉 化 ,以 此 放 大信 號 。基 本 上 ,親 和 素 偶 聯 物 替 代 了 二 抗 , 并 且 其 物 質 的 量 濃 度 和 二 抗 原 本 的 物 質 的 量 濃度 幾 乎 相 同 。但 是 需 要 注 意 , 如 果 用 于 凝 膠 中 的 樣 本 是 天 然 生 物 素 化 的 ,尤 其 是 在 使 用 高靈 敏 度 底 物 時 ,產 生 的 信 號 很 有 可 能 會 干 擾 靶 蛋 白 的 檢 測 。
2.2 far-Western
有 時 , 針 對 一 種 特 定 抗 原 的 抗 體 在 蛋 白 質 印 跡 分 析 時 并 不 適 用 ,或 者 無 法 獲 得 。然而當 靶 蛋 白 結 合 物 可 充 當 探 針 時 ,印 跡 法 仍 然 可 行 。這 種 類 型 的 應 用 便 稱 為 far-WestemBlot, 通 常 用 于 蛋 白 質 -蛋 白 質 相 互 作 用 的 發 現 或 確 認 。關 于 這 個 主 題 的 變 化 頗 多 ,并 涉及 前 文 所 述 的 所 有 方 法 策 略 。此 時 標 記 過 的 結 合 物 就 相 當 于 一 抗 , 可 通 過 與 35S 體 外 翻 譯反 應 進 行 標 記 。也 可 以 將 探 針 生 物 素 化 ,并 用 親 和 素 或 類 似 親 和 素 的 偶 聯 物 檢 測 ,這樣能夠 更 好 地 放 大 信 號 。必 須 注 意 探 針 不 宜 過 度 標 記 ,因 為 這 會 減 弱 它 與 靶 物 質 的 反 應 能 力 。或 者 ,可 將 帶 標 記 的 重 組 探 針 在 細 菌 中 表 達 (標 記 可 選 擇 G S T 、H A 、c-M y c 或 F L A G ) ,通過 識 別 這 些 標 簽 的 標 記 抗 體 實 現 檢 測(Burgess et aL ,2000)。