Western Blot 实验实用技术手册总结

Western Blot 实验技术手册
Western Blot是通过聚丙烯酰胺凝胶电泳将蛋白根据分子量大小分开，然后转移到固相载体（杂交膜）上，然后通过抗原抗体反应检测杂交膜上的靶蛋白是否存在，从而检测到靶蛋白在待检测样本中的表达情况。

目前Western Blot已经是蛋白检测的最常用和成熟的技术之一.
一、Western Blot基本操作流程图
细胞/组织蛋白提取
↓蛋白定量、蛋白变性
上样、电泳
↓
一转膜
↓
封闭
↓
孵育一抗
↓洗膜
孵育二抗
↓洗膜
底物孵育
↓
曝光或显色
二.Western Blot操作步骤
1.蛋白提取、处理
蛋白提取的质量直接决定着WB结果的好坏，因此，根据样本类型和检测类型选择合适的蛋白制备方法是至关重要的。

使用适当的裂解液裂解贴壁细胞、悬浮细胞或者组织样品.
对于贴壁培养的细胞，经预冷的PBS漂洗2次，裂解液中加入蛋白酶和磷酸酶抑制剂，然后吸净PBS，加入预冷的裂解液，最后用细胞刮子刮取贴壁细胞，将细胞及裂解液温和地转移至预冷的微量离心管中，4℃离心12,000 rpm，20 min（根椐细胞种类不同调整离心力），轻轻吸取上清，转移至新预冷的微量离心管中置于冰上，即为蛋白样本，弃沉淀.
对于组织样品，用灭菌的预冷的工具分离目的组织，尽量置于冰上以防蛋白酶水解，将组织块放在圆底的微量离心管或Eppendorf管中，加入液氮冻结组织于冰上均质研磨，长期可保存于-80°C，每约5 mg加入约300 μl 预冷的裂解液lysis buffer，冰浴匀浆后置于4℃摇
动2小时，裂解液体积与组织样本量有适当比例，（最终的蛋白浓度至少达到0.1 mg/ml, 理想的蛋白浓度应为1-5 mg/ml).，4℃离心12,000 rpm，20 min，轻轻吸取上清，转移至新预冷的微量离心管中置于冰上，即为蛋白样本，弃沉淀
提取蛋白后进行蛋白的定量，蛋白的快速定量方法主要蛋白本身的发色基团，或者与其他显色剂反应产生的紫外吸收来进行定量.目前常用的主要有直接紫外吸收法，Bradford法、和Lorry法或BCA法，一般推荐用BCA法.
BCA测定方法如下:
A．酶标板操作
2、根据样品数量，按50体积BCA试剂A加1体积BCA试剂B（50:1）配制适量BCA工
作液，充分混匀；
3、各孔加入200μL BCA工作液；
4、把酶标板放在振荡器上振荡30sec，37℃放置30分钟，然后在562nm下比色测定。

以蛋
白含量（μg）为横坐标，吸光值为纵坐标，绘出标准曲线；
5、稀释待测样品至合适浓度，使样品稀释液总体积为20μL，加入BCA工作液200μL，充
分混匀，37℃放置30分钟后，以标准曲线0号管做参比，在562nm波长下比色，记录吸光值；
6、根据所测样品的吸光值，在标准曲线上即可查得相应的蛋白含量（μg），除以样品稀释
液总体积（20μL），乘以样品稀释倍数即为样品实际浓度（单位：μg/ul）。

三、样品处理
一般的抗体只能识别抗原蛋白中的部份序列结构（表位），因此，为使抗体能够达到结合该表位而需要将蛋白样本进行变性，使之打开折叠的空间结构，蛋白变性一般使用含阳离子变性去污剂如SDS的上样buffer （loading buffer），并于95-100°C 煮沸5分钟，对于多次跨膜蛋白，可以于70°C 加热5-10分钟，标准的上样buffer称为2X Laemmli buffer，上样时与样本混合后变性上样即可，为了减少样品的稀释比例，也可制备4 X或6 X的上样缓冲液，如果上样buffer称为2X Laemmli buffer，上样时与样本1：1混合后变性上样即可. SDS的阴离子环绕蛋白肽键使之带负电荷，蛋白分子量不同，结合的SDS数量不同，所带负电荷也不同，电泳迁移速度不同，因此SDS-PAGE电泳可将不同分子量的蛋白分离开。

四、PAGE电泳分离蛋白和转膜、封闭
1）、电泳
聚丙酰胺凝胶PAGE电泳根椐蛋白分子量进行分离蛋白，PAGE胶是由两种化合物聚合而成的，即丙烯酰胺（acr）和N,N-甲叉双丙烯酰胺(Bis).，聚合需加入过硫酸铵及DMAP 或TEMED，凝胶为中性、水溶性、三维网状结构。

凝胶的孔径取决于总丙烯酰胺的百分含量（%T)）和交联度（%C），T%=(a+b)/m*100%; 和C%=a/(a+b)*100%,其中: a=双体(bis)的重量;b=单体(arc)的重量;m=溶液的体积(ml) 。

丙烯酰胺总量增加，则孔径减小，5%C 构成最小的孔径，任何的%C增加或降低，孔径都增加，凝胶的百分浓度组成需两个参数，
丙烯酰胺（acr）和N,N-甲叉双丙烯酰胺(Bis).的总量百分浓度（w/v）。

不同分子量的蛋白选择不同的凝胶浓度（参考下表》，原则上高分子量蛋白用低浓度胶，低分子量蛋白用高浓度胶分离。

1-1、阳性对照
目的蛋白或明确表达目的蛋白的组织或细胞的蛋白提取物，用于检验整个实验体系和过程的正确性有效性/特别是一抗的质量和效率。

建议使用该对照。

可查阅文献或抗体说明书选择购买或自提该对照样本
1-2、蛋白分子量Marker
蛋白质分子量Marker的使用，是坚持电泳效果和确定待测靶蛋白分子量大小和正确与否的保证，
1-3、内参对照
管家基因编码的、很多组织和细胞中都稳定表达的蛋白，用于检测整个WB实验过程及体系是否正常工作，并作为半定量检测目的蛋白表达量的标准对照。

必须设立。

内参Beta-actin 抗体at 1/5000 dilution, Lysates/proteins at 20 ug per lane Lane 1 : HeLa nuclear Lane 2 : HeLa whole cell lysate Lane 3 : A431 cell lysate Lane 4 : Jurkat cell lysate Lane 5 : HEK293 cell lysate.
2）、上样于电泳
每孔上样量为20-40 μg蛋白，使用专用枪头或注射针头，勿溢出加样孔，电泳时间按电流仪说明书推荐方法使用,(1小时或过夜，取决于电压大小），当染料到达胶的底部，关电源停止电泳，胶不能存放，应立刻进行下一步的转膜。

3）、转膜
杂交膜是WB进行的介质，选择合适的、高质量的杂交膜对整个WB的使用是非常的重要和关键的。

可根据不同的检测目的和待测蛋白的特性选择合适的膜，常用的转移膜有:PVDF膜、NC膜，现在使用频率最高的是PVDF膜。

膜的使用请参考生产商的推荐使用步骤，通常如果使用标准湿式转膜装置，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。

湿式转膜三明治排列为：海绵/纸/胶/膜/纸/海绵，全部紧密排列，特别是胶/膜之间不能留有气泡，三明治安放的方向确认正确负极方为带负电的胶里的蛋白，向正极方（膜）电迁移。

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丽春红染色液(P0022)对膜进行染色，以观察实际的转膜效果。

也可以用考马斯亮蓝快速染色液(P0017)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
杂交膜上有很多非特异性的蛋白质结合位点，为防止这些位点于看给结合引起非特异的染色和背景，一般使用惰性蛋白质或非离子去污剂封闭膜上未结合位点来降低抗体的非特异性结合，封闭剂应该封闭所以未结合位点而不替换膜上的靶蛋白、不结合靶蛋白的表位，也不与抗体或检测试剂有交叉反应。

常用的封闭试剂有1-5%的BSA或者脱脂奶粉，缓冲液一般选择TBST或者PBST。

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。

加入Western封闭液，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4℃封闭过夜。

五、一抗孵育
参考一抗的说明书，按照适当比例用封闭液稀释一抗，立即加入稀释好的一抗，室温在侧摆摇床上缓慢摇动孵育1-2小时。

如果一抗孵育一小时效果不佳，可以4℃缓慢摇动孵育过夜。

或更据抗体的说明选择适当的孵育温度和时间。

孵育完毕后，吸尽洗涤液后，再加入洗涤液（TBST/PBST）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。

六、二抗孵育
参考二抗的说明书，按照适当比例用封闭液稀释辣根过氧化物酶(HRP)标记的二抗。

二抗需根据一抗进行选择，例如，一抗是小鼠来源的IgG，则二抗需选择抗小鼠IgG的二抗，一抗抗孵育完毕后吸尽洗涤液，立即加入稀释好的二抗，室温在侧摆摇床上缓慢摇动孵育一小时。

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。

七、底物孵育和检测
显色分为酶促底物发光和化学发光法或荧光法，而现在最常用的是化学发光法：HRP 化学发光底物Luminol（ECL法chemiluminescence）及其改良法，对于HRP偶联的二抗，一般传统上使用ECL 和ECL+，推荐使用后者，更灵敏。

八、常见问题及分析。