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第5期|蛋白实验从源头抓起:样本裂解与定量指南

发布日期: 2025-06-30 访问次数: 22

引言

在蛋白表达研究中,无论是Western blot、免疫沉淀(IP)还是质谱分析,样本处理都是影响结果准确性的第一道关口。从裂解方法的选择、抑制剂的添加,到后续的蛋白定量手段,每一步都需要精准把控,才能为后续的信号检测与数据解读打下坚实基础。

一、为什么蛋白裂解这么重要?

不同细胞或组织的结构差异显著,蛋白质定位也各不相同。细胞膜、核膜、胞器膜等结构对蛋白提取形成天然屏障,若裂解方法选择不当,不仅提取效率低,蛋白降解与变性风险也大大增加。特别是在研究膜蛋白、磷酸化蛋白或瞬时信号激活等课题时,对样本完整性的要求更为严苛。

样本裂解过程示意图(doi.org/10.3390/mi8030083)

Fig.1.样本裂解过程示意图(doi.org/10.3390/mi8030083)

二、经典RIPA裂解液配方与操作建议

RIPA(Radio Immunoprecipitation Assay)裂解液因其兼具裂解力与蛋白保留能力,在总蛋白提取场景中应用广泛。适用于细胞裂解、组织匀浆样本的常规Western blot、免疫共沉淀(IP)及部分功能性蛋白分析。

✅ 常规RIPA裂解液配方

成分 浓度
Tris-HCl(pH 7.4–7.6) 50 mM
NaCl 150 mM
NP-40 或 Triton X-100 1%
Sodium deoxycholate 0.875%
SDS 0.1%

使用前需现配添加以下抑制剂以提升裂解效果和蛋白稳定性:

  • 1 mM PMSF(抑制丝氨酸蛋白酶)
  • 1 mM EDTA(螯合金属酶活性)
  • 蛋白酶抑制剂混合物(如E64、pepstatin A)
  • 磷酸酶抑制剂:NaF、Na₃VO₄(如需保护磷酸化位点)

RIPA裂解液组分图

Fig.2.RIPA裂解液组分图

三、裂解操作注意事项

操作阶段 建议说明
裂解前 样本需预冷,器材提前冰浴预冷;保持裂解液新鲜现配
裂解中 操作全程冰上,防止蛋白酶激活降解目标蛋白
裂解后 高速离心(如12,000 rpm, 10 分钟, 4°C),取上清,尽快进行定量和上样
特殊样本 对于膜蛋白、核蛋白、线粒体蛋白,建议选用专用裂解液并根据目标定位调整方案

四、蛋白定量方法简述:BCA vs Bradford

在蛋白裂解完成后,准确定量是保证上样一致性与后续分析可靠性的关键一步。以下为常用蛋白浓度检测方法对比:

方法 原理 优势 注意事项
BCA 法 铜离子还原 + Bicinchoninic Acid 络合反应,在562 nm处显色 抗干扰性强,适配多种裂解液,结果稳定 对还原剂、螯合剂部分敏感,需控制浓度
Bradford 法 染料与蛋白结合,引起波长迁移 快速、灵敏、操作简便

对SDS等干扰敏感,适用性较窄

 

蛋白定量方法选择图

Fig.3.蛋白定量方法选择图(10.1039/C4AN01819B)

五、典型错误示例与优化建议

问题表现 原因分析 优化方案
样本条带模糊、拉丝 裂解不充分、蛋白降解 延长裂解时间,添加抑制剂并全程冰浴操作
上样量差异大、结果不一致 未定量或浓度偏差大 统一BCA定量方法,建议重复两次检测取平均
膜蛋白检测信号弱 RIPA裂解力不足 替换为Triton X-100高浓度裂解液或膜蛋白专用Buffer

 

Fig.4.裂解失败案例

六、结语|把控好第一步,才能让蛋白表达结果更可信

蛋白表达实验成败的第一步,始于样本裂解和定量环节。标准化的裂解流程与合理的Buffer选择,不仅能提升目标蛋白保留率,也为后续抗体检测与数据分析奠定基础。建议实验者根据研究目的灵活调整裂解策略,结合定量方法双重把关,共同守好蛋白分析的“入口关”。abinScience提供高品质裂解试剂与抗体产品,支持您的实验需求。

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参考文献

  • Thermo Fisher Scientific. (2025). *Protein Extraction and Quantification Guide*. https://www.thermofisher.com
  • Wild, D. (Ed.). (1996). *Immunoassays: A practical approach*. Oxford University Press.

 

下一期预告|单抗、多抗、重组抗体如何选?

同一个靶点,为何有这么多种抗体?选哪种才最稳妥?下一期我们将深入解析单克隆抗体(monoclonal antibody)多克隆抗体(polyclonal antibody)重组抗体(recombinant antibody)三者在特异性、批间一致性、靶点识别能力、适用实验场景等方面的差异。

此外,我们也将分享各类抗体在Western blot、IHC、IF、流式等实验中的实战表现,以及如何根据实验目的与预算灵活选择,避免掉坑。

敬请关注——
《第6期|抗体怎么选?单抗、多抗、重组抗体一篇讲透》