免疫沉淀技术(Immunoprecipitation, IP)是一种用于研究蛋白质相互作用、蛋白质复合物组成以及特定蛋白质的表达和纯化的实验技术。
基本原理
免疫沉淀技术基于抗体与特定蛋白质(抗原)之间的特异性相互作用。通过使用针对目标蛋白质的特异性抗体,可以从含有多种蛋白质的复杂样本中捕获并富集目标蛋白质。
免疫沉淀技术有多种类型,包括:
1. 个别免疫沉淀法(Individual IP)
2. 免疫共沉淀法(Co-IP)
3. 染色质免疫沉淀法(ChIP)
4. RNA免疫沉淀法(RIP)
近年来,免疫沉淀技术在固相支持物的选择上有了很大进步。磁性微珠因其操作简便、快速和自动化程度高而逐渐取代了传统的琼脂糖树脂。
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免疫沉淀实验不同于WB实验的样品制备,对实验样品制备要求更高,除了要控制所有操作尽量在冰上完成外,关键的是裂解液的成分,裂解液成分直接决定了样品质量。
主要影响:
1. 蛋白的释放:许多目的蛋白定位在细胞器,质膜,细胞核,细胞骨架中,但通常这些亚细胞结构很难被裂解液有效溶解,所以很难将这些蛋白释放出来。
2. 蛋白相互作用:不同去垢剂对不同性质的蛋白质间相互作用影响程度不同,一些互作较弱的蛋白对尽管在比较温和的裂解液配方中仍然会被破坏。
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Co-IP(免疫共沉淀)技术主要用于研究蛋白质之间的相互作用,其应用场景如下:
1. 蛋白质相互作用网络的鉴定:Co-IP可用于构建蛋白质相互作用网络,发现目标蛋白的结合伙伴。
2. 信号传导途径的研究:通过Co-IP技术,科学家们发现了许多关键的细胞信号通路,如MAPK和PI3K/Akt通路等,为深入理解这些通路的功能和调控机制提供了重要线索。
3. 药物靶点筛选:利用Co-IP技术,研究人员可以筛选潜在的药物靶点。
疾病机制研究:通过分析疾病相关蛋白质的相互作用,Co-IP有助于揭示疾病的分子机制。
4. 抗体药物开发:Co-IP可用于研究抗体药物与其靶标蛋白的结合特性,评估抗体药物的亲和力和特异性。
5. 转录因子研究:Co-IP技术可以用于研究转录因子与蛋白质的相互作用,进而揭示基因调控网络。
ChIP实验的基本步骤包括:
1. 交联(Crosslinking):细胞被甲醛等交联剂处理,使得蛋白质和DNA之间的相互作用被固定,形成稳定的蛋白质-DNA复合物。
2. 细胞裂解:裂解细胞,释放染色质,同时保持蛋白质-DNA复合物的完整性。
3. 超声或酶解:通过超声或酶解将染色质切割成较小的片段,以便于后续步骤中的免疫沉淀。
4. 免疫沉淀(Immunoprecipitation):加入针对特定组蛋白修饰或转录因子的抗体,这些抗体会特异性地结合到目标蛋白质上。
5. 捕获复合物:使用蛋白A或蛋白G结合的珠子捕获抗体-蛋白质-DNA复合物。
6. 洗涤:洗涤珠子以去除未特异性结合的蛋白质和DNA片段。
7. 逆转录交联:将捕获的复合物从珠子上洗脱,并进行逆转录交联,使固定的蛋白质-DNA复合物分离。
8. DNA纯化:纯化从免疫沉淀中得到的DNA片段。
9. 分析:通过qPCR、芯片分析(ChIP-chip)或高通量测序(ChIP-seq)等方法分析沉淀的DNA片段,以确定特定蛋白质在基因组上的结合位点。
免疫沉淀技术Co-IP的实验方法。
免疫沉淀RIP实验中磁珠还是琼脂糖珠的选择取决于客户实验情况。
琼脂糖珠海绵状的结构 (直径 50-150 μm) 可以结合抗体 (继而结合靶蛋白) ,它能够直接高效、快速结合抗体,而不需借助特殊的专业设备。琼脂糖珠呈多孔结构,这使得它们拥有更大的表面积可与蛋白质相互接触,具有更高的结合载量。
与琼脂糖珠不同,磁珠是固体,抗体的结合限于磁珠的表面。磁珠 (直径 1-4 μm) 明显小于琼脂糖珠 ,尽管磁珠没有多孔中心增加结合能力,但每体积的磁珠数量比琼脂糖珠多,使磁珠拥有足够的抗体结合表面积满足高容量的抗体结合。
简而言之,琼脂糖珠的结合能力较强,而磁珠在得率,可重复性以及自动化方面有明显的优势。
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免疫沉淀技术RIP实验步骤。杭州Co IP免疫沉淀磁珠原理
免疫沉淀技术的实验方法通常包括以下步骤:
1. 样本准备
2. 细胞裂解:使用裂解缓冲液(含有蛋白酶抑制剂以防止蛋白质降解)裂解细胞,释放蛋白质。
3. 蛋白质浓度测定:使用BCA、Bradford或Lowry等方法测定裂解液中蛋白质的浓度。
4. 抗体预处理:如果使用预固定的抗体,需先将抗体固定在固相支持物上,如琼脂糖珠或磁性微珠。
5. 免疫沉淀反应:将裂解液与特异性抗体(固定或未固定)混合,并在4°C下缓慢摇晃孵育过夜,以允许抗体与目标蛋白质充分结合。
6. 固相支持物的回收:对于未固定的抗体,加入与抗体特异性结合的蛋白A或蛋白G结合的固相支持物。
7. 洗涤:去除未结合的蛋白质和杂质,通常需要多次洗涤固相支持物。
8. 洗脱:使用适当的洗脱缓冲液(如加热的SDS加载缓冲液或酸性缓冲液)从固相支持物上洗脱免疫复合物。
9. 后续分析:对洗脱的蛋白质进行SDS-PAGE电泳、Western Blot、质谱分析等,以进一步分析目标蛋白质。
10. 对照实验:包括正对照(已知能沉淀目标蛋白的抗体)和负对照(非特异性抗体或无抗体)以验证实验的特异性。
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