Рабочий процесс V3 является западной процедурой помарки с использованием без пятен гелей. Технология без пятен позволяет исследователям визуализировать качество разделения белка, проверить эффективность переноса и, самое главное, проверить изменение белка, представляющий интерес, используя общую количественную оценку белка в качестве надежного контроля нагрузки.
Западная помарка очень полезная и широко принятая техника лаборатории, но своя исполнение challenging. Рабочий процесс часто характеризуется как “черный ящик”, потому что экспериментатор не знает, если он был успешно выполнен до последнего из нескольких шагов. Кроме того, качество западных данных пятно иногда оспаривается из-за отсутствия эффективных инструментов контроля качества на месте на протяжении всего западного процесса blotting. Здесь мы описываем западный рабочий процесс V3, который применяет технологию без пятен для решения основных проблем, связанных с традиционным западным протоколом помарки. Этот рабочий процесс позволяет исследователям: 1) запустить гель примерно за 20-30 мин; 2) визуализировать качество разделения образца в течение 5 минут после запуска геля; 3) для передачи белков в 3-10 мин; 4) для количественной проверки эффективности передачи; и, самое главное 5) для проверки изменений в уровне белка интереса с использованием общего контроля загрузки белка. Этот новый подход устраняет необходимость зачистки и reprobing пятно для домашнего хозяйства белков, таких как β-актин, β-тубулин, GAPDH и т.д. V3 пятно свободных рабочий процесс делает западный процесс пятно быстрее, прозрачный, более количественным и надежным.
Западная помарка очень полезная техника9,однако, 2 главных возможности с западным blotting: долгий и трудоемкий процесс и качество данных. Традиционный протокол требует около 2 дней. Она включает в себя множество шагов, включая подготовку образца, литье геля, электрофорез белка и передачи, мембраны блокирования следуют инкубации антител, визуализации, и довольно часто зачистки, reprobing, и, наконец, анализ данных. На протяжении всего этого процесса не существует надежных и гибких инструментов для управления процессами. Таким образом, ошибки могут быть введены на каждом шагу, и эти ошибки имеют потенциал для создания артефактов данных; поэтому контроль загрузки необходим в западном blotting для того чтобы определить и исправить для ошибок. Контроль нагрузки обычно делается путем проверки уровня белка эталонного белка в каждом образце, чтобы увидеть, если он в равной степени представлены. Люди часто используют белки домашнего хозяйства, такие как β-актин, β-тубулин,GAPDH, как контроль нагрузки.
Качество данных западных помарк зависит от надежного контроля загрузки. Но есть две законные проблемы при использовании белков домашнего хозяйства для контроля нагрузки: 1) иммунодетная выработка белковых полос на основе антител часто насыщена, и поэтому нельзя различать различия в загрузке междуобразцами 30; 2) уровень экспрессии белка домашнего хозяйства может варьироваться в образцах при определенных экспериментальных условиях, например, лечение siRNA, гибель клеток, дифференциация клеток ит.д. 11,28,3,6,10,21. Из-за этих опасений научные журналы в настоящее время требуют, чтобы “для количественных сравнений использовались соответствующие реагенты, методы управления и визуализации с линейными диапазонами сигналов” (Руководство по природе). Аналогичным образом, редакторы из журнала клинических исследований просят более надежные элементы управленияпогрузкой 24. По этим причинам, белок домашнего хозяйства должен быть проверен для того, чтобы быть использованы в качестве контроля нагрузки. Во-первых, нужно убедиться, что он измеряется в линейном динамическом диапазоне методаиммунодетекции 14,29. Во-вторых, нужно убедиться, что он выражаетсяпоследовательно во всех образцах 26,31,25,19,20.
Альтернативным решением надежного контроля нагрузки является использование общего измерения белка с помарки. Некоторые исследователи запятнали пятна с общими пятнами белка, таких как Кумасси, Фламинго Розовый, Sypro Ruby, Amido Черный, Ponceau S, и пятно свободной технологии, для измерения общего сигнала белка в каждой полосе, как контрольпогрузки 16,20,13,27,1,4,12. Общий контроль загрузки белка позволяет избежать ловушек, связанных с белками домашнего хозяйства. Во-первых, это истинное отражение количества белка, загруженного для каждого образца. Во-вторых, общее пятно белка демонстрирует отличный линейный динамический диапазон в общем диапазоне нагрузки для западного анализа помарки (10-50 мкг белка сложной клетки лизата) и точно дифференцирует разницу в загрузкемежду образцами 12.
Технология без пятен является новым методом полного окрашивания белка, где уникальное соединение смешивается в растворе акриламида геля и равномерно распределяется в литом геле. После завершения электрофорез, гель подвергается воздействию уф-излучения в течение как минимум 1 мин, так что пятно соединение реагирует с остатками триптофана в белке. Белки становятся возбудимыми под ультрафиолетовым светом, чтобы дать сильный флуоресцентный сигнал, который может быть визуализированы и количественно в пятно-бесплатно включен imager, таких как ChemiDoc MP системы. Однако само соединение, свободное от пятен, не поглощает ультрафиолетовый свет, что приводит к низкому фону изображения геля. Модификация остатков триптофана необратима, и белки можно визуализировать не только в геле, но и на помарке в любое время после передачи белка.
Технология без пятен применяется в V3 Western Workflow(рисунок 1) для решения основных жалоб на традиционный рабочий процесс, особенно проблемы с использованием белков домашнего хозяйства в качестве контроля загрузки. Используя этот рабочий процесс, можно было бы: 1) запустить гель примерно в 20-30 мин, 2) проверить целостность образца и качество разделения белка в 5 минут после запуска геля; 3) передавать белки в 3-10 мин; 4) проверить эффективность передачи количественно; и 5) самое главное, проверить изменения в уровне белка интереса с помощью общего контроля загрузки белка.
Протокол V3 без пятен, описанный выше, для мультиплексирования флуоресцентных западных blotting. Он также может быть применен в западной blotting с помощью хемилюминесцентного обнаружения. В мультиплексном флуоресцентном западном протоколе помарки, без пятен помарки изображения приобретены в двух точках времени: 1) сразу после передачи белка; 2) на мультиплексном этапе флуоресцентной визуализации после инкубации антител. Первое пятно свободное изображение используется для расчета эффективности передачи, а второе пятно-бесплатное изображение используется в качестве управления загрузкой. Когда метод хемилюминесцентных применяется, это не возможно принять мультиплексное изображение для пятен свободных и целевых сигналов белка, потому что химилюминесцентный сигнал будет появляться в пятно-свободный канал тоже. В этом случае мы рекомендуем использовать без пятен изображение, принятое сразу после шага передачи белка для контроля загрузки и анализа нормализации.
V3 западный рабочий процесс обеспечивает следующие уникальные преимущества по сравнению с традиционным западным помаркой рабочий процесс, который использует белки домашнего хозяйства в качестве контроля нагрузки:
Во-первых, рабочий процесс V3 обеспечивает практический, удобный и более надежный контроль погрузки для проверки изменений уровня белка интереса. Протокол V3 использует полный контроль загрузки белка для нормализации уровня белка интереса, измеренного в каждом образце. Это позволяет избежать двух подводных камней использования белков домашнего хозяйства в качестве контроля нагрузки: насыщенный иммунодетекция и несовместимые уровни экспрессии белка домашнего хозяйства среди образцов при определенных экспериментальных условиях. Зачистка и reprobing шаги с антителами, направленными против домашнего хозяйства больше не нужны. Используя технологию без пятен, нет необходимости окрашивать и де-пятно пятно с пятнами, такими как Кумасси или Sypro Ruby для общего измерения белка. Это займет всего несколько секунд, чтобы приобрести пятно изображения и около 5 минут, чтобы сделать полную нормализацию белка с помощью программного обеспечения Image Lab.
Во-вторых, рабочий процесс V3 позволяет ученым лучше контролировать западную процедуру, поскольку делает процедуру более прозрачной и вводит несколько контрольно-пропускных пунктов для контроля качества. С помощью технологии без пятен исследователи могут визуализировать свои образцы белка как на геле, так и на помарке. Ученые могут оценить целостность образца белка (деградированные или нет), качество разделения (ускорили или нет), эффективность передачи и качество передачи (даже передачи или нет). Эти контрольно-пропускные пункты помогают исследованиям прекратить эксперимент, видя большие недостатки в процессе и не тратить время на плохие образцы и помарки. Эта технология также помогает ученым оценить, есть ли значительное количество потери белка после зачистки мембраны и подходит ли пятно для reprobing другой цели 4.
Вот несколько советов, чтобы обеспечить хороший опыт и качество данных с помощью V3 западного рабочего процесса.
Важно отметить, что молекула, свободная от пятен после УФ-активации, необратимо связана с остатками триптофана. Эта необратимая модификация потенциально может повлиять на распознавание антигенов при использовании моноклональных антител, если эпитоп содержит триптофан. Поликлональные антитела вряд ли будут затронуты, потому что они признают несколько эпитопов на антигене. Несыханные молекулы, свободные от пятен, легко смываются с геля и мембраны и поэтому не будут вмешиваться в взаимодействие антител и антигенов.
В заключение, западный рабочий процесс V3 делает западный процесс помарки более быстрым, прозрачным, количественным и более надежным. Исследователи теперь могут легко применить полный контроль загрузки белка в западном эксперименте пятно, чтобы сделать свои данные более надежными. Рабочий процесс V3 без пятен был принят рядом лабораторий, и их публикации показали, что журналы принимают данные без пятен в качестве контроля загрузкив западной помарке 22,17,7,8,5,23,18,15.
The authors have nothing to disclose.
Авторы благодарят д-ра Вольфа-Дитера Сталца, д-ра Арно Реми, д-ра Антона Поша, д-ра Патрисию Пьятти, Тома Дэвиса, Криса Симоньи и Джеффа Дурбана за их критический обзор и редактирование этой рукописи. Авторы также благодарят Эллисон Шварц за техническую поддержку.
REAGENTS | |||
4-20% Criterion TGX Stain-Free Precast Gel | Bio-Rad | 567-8093 | Choose a gel size and percentage that meet the specific need in a experiment |
Trans-Blot Turbo Midi PVDF Transfer Packs | Bio-Rad | 170-4157 | Choose either PVDF or nitrocellulose and match the membrane size to the gel size |
Clarity Western ECL Substrate, 500 ml | Bio-Rad | 170-5061 | |
[header] | |||
EQUIPMENT | |||
Criterion Cell | Bio-Rad | 165-6100 | |
Trans-Blot Turbo Transfer Starter System | Bio-Rad | 170-4155 | |
ChemiDoc MP System | Bio-Rad | 170-8280 |