技術專欄

淺析免疫共沉澱(Co-IP)原理和詳細實驗步驟教程
供稿:技術部發布時間:2022-06-06浏覽量:6846次

一(yī)、原理:免疫共沉澱(Co-Immunoprecipitation)是以抗體(tǐ)和抗原之間的專一(yī)性作用爲基礎的用于研究蛋白(bái)質相互作用的經典方法。是确定兩種蛋白(bái)質在完整細胞内生(shēng)理性相互作用的有效方法。

其原理是:當細胞在非變性條件下(xià)被裂解時,完整細胞内存在的許多蛋白(bái)質-蛋白(bái)質間的相互作用被保留了下(xià)來。如果用蛋白(bái)質X的抗體(tǐ)免疫沉澱X,那麽與X在體(tǐ)内結合的蛋白(bái)質Y也能沉澱下(xià)來。

目前多用精制的prorein A預先結合固化在argarose的beads上,使之與含有抗原的溶液及抗體(tǐ)反應後,beads上的prorein A就能吸附抗原達到精制的目的。這種方法常用于測定兩種目标蛋白(bái)質是否在體(tǐ)内結合;也可用于确定一(yī)種特定蛋白(bái)質的新的作用搭檔。

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其優點爲:

(1)相互作用的蛋白(bái)質都是經翻譯後修飾的,處于天然狀态;

(2)蛋白(bái)的相互作用是在自然狀态下(xià)進行的,可以避免人爲的影響;

(3)可以分(fēn)離(lí)得到天然狀态的相互作用蛋白(bái)複合物(wù)。

缺點爲:

(1)可能檢測不到低親和力和瞬間的蛋白(bái)質-蛋白(bái)質相互作用;

(2)兩種蛋白(bái)質的結合可能不是直接結合,而可能有第三者在中(zhōng)間起橋梁作用;

(3)必須在實驗前預測目的蛋白(bái)是什麽,以選擇最後檢測的抗體(tǐ),所以,若預測不正确,實驗就得不到結果,方法本身具有冒險性。

 

二、準備工(gōng)作:

預冷PBS,RIPA Buffer,細胞刮子(用保鮮膜包好後,埋冰下(xià)),離(lí)心機

 

1. 用預冷的PBS洗滌細胞兩次,最後一(yī)次吸幹PBS;

 

2. 加入預冷的RIPA Buffer(1ml/107個細胞、10cm培養皿或150cm2培養瓶,0.5ml/5×106個細胞、6cm培養皿、75cm2培養瓶)

 

3. 用預冷的細胞刮子将細胞從培養皿或培養瓶上刮下(xià),把懸液轉到1.5EP管中(zhōng),4℃,緩慢(màn)晃動15min(EP管插冰上,置水平搖床上)

 

4. 4℃,14000g離(lí)心15min,立即将上清液轉移到一(yī)個新的離(lí)心管中(zhōng)

 

5. 準備Protein A agarose,用PBS 洗兩遍珠子,然後用PBS配制成50%濃度,建議剪掉移液器吸頭,尖頭部分(fēn),避免在涉及瓊脂糖珠的操作中(zhōng)破壞瓊脂糖珠

 

6. 每1ml總蛋白(bái)中(zhōng)加入100μl Protein A瓊脂糖珠(50%),4℃搖晃10min(EP管插冰上,置水平搖床上),以去(qù)除非特異性雜(zá)蛋白(bái),降低背景

 

7. 4℃,14000g離(lí)心15min,将上清轉移到一(yī)個新的離(lí)心管中(zhōng),去(qù)除Protein A珠子

 

8. (Bradford 法)做蛋白(bái)标準曲線,測定蛋白(bái)濃度,測前将總蛋白(bái)至少稀釋1:10倍以上,以減少細胞裂解液中(zhōng)去(qù)垢劑的影響(定量,分(fēn)裝後,可以在-20℃保存一(yī)個月)

 

9. 用PBS将總蛋白(bái)稀釋到約1 μg/μl,以降低裂解液中(zhōng)去(qù)垢劑的濃度,如果誘餌蛋白(bái)在細胞中(zhōng)含量較低,則總蛋白(bái)濃度應該稍高(如10 μg/μl)

 

10. 加入一(yī)定體(tǐ)積的兔抗到500μl總蛋白(bái)中(zhōng),抗體(tǐ)的稀釋比例因誘餌蛋白(bái)在不同細胞系中(zhōng)的多少而異

 

11. 4℃緩慢(màn)搖動抗原抗體(tǐ)混合物(wù)過夜或室溫2h,激酶或磷酸酯酶活性分(fēn)析建議用2 h室溫孵育

 

12. 加入100μl Protein A瓊脂糖珠來捕捉抗原抗體(tǐ)複合物(wù),4℃緩慢(màn)搖動抗原抗體(tǐ)混合物(wù)過夜或室溫1h,如果所用抗體(tǐ)爲鼠抗或雞抗,建議加2 μl"過渡抗體(tǐ)"(兔抗鼠IgG,兔抗雞IgG)

 

13. 14000rpm瞬時離(lí)心5s,收集瓊脂糖珠-抗原抗體(tǐ)複合物(wù),去(qù)上清,用預冷的RIPA buffer洗3遍,800μl/遍,RIPA buffer有時候會破壞瓊脂糖珠-抗原抗體(tǐ)複合物(wù)内部的結合,可以使用PBS

 

14. 用60μl 2×上樣緩沖液将瓊脂糖珠-抗原抗體(tǐ)複合物(wù)懸起,輕輕混勻,緩沖液的量依據上樣多少的需要而定(60 μl足夠上三道)

 

15. 将上樣樣品煮5min,以遊離(lí)抗原,抗體(tǐ),珠子,離(lí)心,将上清電(diàn)泳,收集剩餘瓊脂糖珠,上清也可以暫時凍-20℃,留待以後電(diàn)泳,電(diàn)泳前應再次煮5min變性。

 

RIPA Buffer配制:

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RIPA蛋白(bái)酶抑制劑

成分(fēn) 配制方法

苯甲基磺酰氟

(PMSF)

用異丙醇配制成200mM的儲存液,室溫保存
EDTA 鈣螯合劑;用H2O配制成100mM的儲存液,PH 7.4

亮抑酶肽

(Leupeptin)

用H2O配制成1mg/ml的儲存液,分(fēn)裝,-20℃保存

抑蛋白(bái)酶肽

(Aprotinin)

用H2O配制成1mg/ml的儲存液,分(fēn)裝,-20℃保存

胃蛋白(bái)酶抑制劑

(Pepstatin)

用甲醇配制成1mg/ml的儲存液,分(fēn)裝,-20℃保存
激活的Na3VO4 用H2O配制成200mM的儲存液
NaF 200mM的儲存液,室溫保存
RIPA磷酸 (酯)酶抑制劑
注意:在準備做磷酸(酯)酶實驗的時候,不加磷酸酯酶抑制劑。

 

工(gōng)作液配制:

配制100ml的modified RIPA buffe:

1. 稱取790mg 的Tris-Base,加到75ml 去(qù)離(lí)子水中(zhōng),加入900mg的NaCl,攪拌,直到全部溶解,用HCl調節PH值到7.4

2. 加10 ml 10%的NP-40

3. 加2.5 ml 10%的去(qù)氧膽酸鈉,攪拌,直到溶液澄清

4. 加1 ml 100mM的EDTA,用量筒定容到100ml,2-8℃保存

5. 理論上,蛋白(bái)酶和磷酸酯酶抑制劑應該在使用當天同時加入(抑蛋白(bái)酶肽,亮抑酶肽,胃蛋白(bái)酶抑制劑各100 μl; PMSF, Na3VO4, NaF各500 μl),但是PMSF在水溶液中(zhōng)很不穩定,30分(fēn)鍾就會降解一(yī)半,所以PMSF應該在使用前現加,其他抑制劑成分(fēn)可以在水溶液中(zhōng)穩定5天。

RIPA蛋白(bái)酶抑制劑各種成分(fēn)在工(gōng)作液中(zhōng)的終濃度:

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三、實驗流程爲:

(1)轉染後24-48 h 可收獲細胞,加入适量細胞裂解緩沖液(含蛋白(bái)酶抑制劑),冰上裂解30min, 細胞裂解液于4°C,最大(dà)轉速離(lí)心30 min後取上清;

(2)取少量裂解液以備Western blot分(fēn)析,剩餘裂解液加1μg相應的抗體(tǐ)加入到細胞裂解液,4°C緩慢(màn)搖晃孵育過夜;

(3)取10μl protein A 瓊脂糖珠,用适量裂解緩沖液洗3 次,每次3,000 rpm離(lí)心3 min;

(4)将預處理過的10μl protein A 瓊脂糖珠加入到和抗體(tǐ)孵育過夜的細胞裂解液中(zhōng)4°C緩慢(màn)搖晃孵育2-4h,使抗體(tǐ)與protein A瓊脂糖珠偶連;

(5)免疫沉澱反應後,在4°C 以3,000 rpm 速度離(lí)心3 min,将瓊脂糖珠離(lí)心至管底;将上清小(xiǎo)心吸去(qù),瓊脂糖珠用1ml裂解緩沖液洗3-4次;最後加入15μl的2×SDS 上樣緩沖液,沸水煮5分(fēn)鍾;

(6)SDS-PAGE, Western blotting或質譜儀分(fēn)析。通過免疫共沉澱确定結合蛋白(bái)

1.用磷酸鹽緩沖液洗30塊10 cm培養闆上的适宜細胞。刮去(qù)每塊闆上的細胞到1 ml冰冷的EBC裂解緩沖液中(zhōng)。

2.将每毫升細胞懸液轉移到微量離(lí)心管中(zhōng),在微量離(lí)心機上4℃以最大(dà)速度離(lí)心15 min。

3.收集上清(約30 ml)并加入30μg的适當抗體(tǐ),4℃搖動免疫沉澱物(wù)1 h。

4.加入0.9 ml的蛋白(bái)質A-Sepharose 懸液,4℃搖動免疫沉澱物(wù)30 min。

5.用含900 mmol/L NaCl的NETN洗蛋白(bái)A-Sepharose混合物(wù),再重複洗5次。最後,用NETN洗一(yī)次。

6.吸出混合物(wù)的液體(tǐ)部分(fēn)。加入800μl的1×SDS膠加樣緩沖液到球珠中(zhōng),煮沸4 min。

7.将樣品加入到大(dà)孔的不連續SDS-PAGE梯度膠中(zhōng),在10 mA的恒定電(diàn)流下(xià)電(diàn)泳過夜。

8.通過考馬斯藍(lán)染色觀察蛋白(bái)質泳帶。

9.從膠上切下(xià)目标帶,将其放(fàng)到微量離(lí)心管中(zhōng),用1ml 50%乙腈洗兩次,每次3 min。

10. 用胰蛋白(bái)酶消化膠中(zhōng)的蛋白(bái)質,再将肽電(diàn)洗脫。

11. 通過窄孔高效液相色譜分(fēn)離(lí)肽。将收集的肽在ABI 477A或494A機器上進行自動Edman降解測序。

 

四、注意的問題:

(1)細胞裂解采用溫和的裂解條件,不能破壞細胞内存在的所有蛋白(bái)質-蛋白(bái)質相互作用,多采用非離(lí)子變性劑(NP40 或Triton X-100)。每種細胞的裂解條件是不一(yī)樣的,通過經驗确定。不能用高濃度的變性劑(0.2%SDS),細胞裂解液中(zhōng)要加各種酶抑制劑,如商(shāng)品化的 cocktailer。

(2)使用明确的抗體(tǐ),可以将幾種抗體(tǐ)共同使用

(3)使用對照抗體(tǐ):

單克隆抗體(tǐ):正常小(xiǎo)鼠的IgG或另一(yī)類單抗

兔多克隆抗體(tǐ):正常兔IgG

在免疫共沉澱實驗中(zhōng)要保證實驗結果的真實性,應注意以下(xià)幾點:

(1) 确保共沉澱的蛋白(bái)是由所加入的抗體(tǐ)沉澱得到的,而并非外(wài)源非特異蛋白(bái),單克隆抗體(tǐ)的使用有助于避免污染的發生(shēng);

(2) 要确保抗體(tǐ)的特異性,即在不表達抗原的細胞溶解物(wù)中(zhōng)添加抗體(tǐ)後不會引起共沉澱;

(3) 确定蛋白(bái)間的相互作用是發生(shēng)在細胞中(zhōng),而不是由于細胞的溶解才發生(shēng)的,這需要進行蛋白(bái)質的定位來确定。

 

 CoIP 的原理,其實和 WB 一(yī)樣,就是抗體(tǐ)抗原結合的免疫反應,隻要你會 WB,就能輕松理解 IP 和 CoIP 的原理。簡單來說,如果蛋白(bái) B 和蛋白(bái) C 結合的話(huà),那麽用抗體(tǐ)去(qù)結合蛋白(bái) B 的時候,蛋白(bái) C 就能被拉下(xià)來。
 
抗體(tǐ)的結構是一(yī)個 Y 字形,兩頭是 Fab 用于識别抗原,尾巴是 Fc 區域,這個 Fc 區域就能結合 Protein A 或 G。自從磁珠出現之後,CoIP 的操作就變得更加簡單了,隻需要用包被 Protein A 或 G 的磁珠先和抗體(tǐ)結合,然後用抗體(tǐ)磁珠複合體(tǐ)去(qù)結合蛋白(bái) B,之後再用 PAGE 膠分(fēn)離(lí),用 WB 檢測就 OK 了。
Protein A 和G親和力對比
蛋白(bái)A和蛋白(bái)G對于不同種屬和不同亞型的抗體(tǐ)結合能力差異如下(xià)表所示,蛋白(bái)A對兔來源抗體(tǐ)的親和力較高,蛋白(bái)G對于小(xiǎo)鼠等部分(fēn)哺乳動物(wù)抗體(tǐ)的親和力較高。

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關于CoIP 的對照組怎麽設置,可以在Openi 這個網站中(zhōng)直接搜索「CoIP」論文裏的圖片,看看前輩們怎麽做的就知(zhī)道該如何設置對照了

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接下(xià)來就按照實驗既定流程走就行了,最後實驗結果我(wǒ)們用幾篇文章的結果來舉例:

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有了這樣的結果,文章檔次一(yī)下(xià)子就上去(qù)了圖片

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