蛋白质下拉分析是一种体外亲和纯化方法,利用诱饵蛋白来富集与其相互作用的蛋白质。该方法可用于确认其他技术发现的现有蛋白质-蛋白质相互作用,或用于初步筛选以识别新的蛋白质-蛋白质相互作用。Profacgen为您提供蛋白质下拉服务,用于检测目标蛋白质可能存在的相互作用蛋白。
背景
Pull Down 实验是一种体外检测蛋白质相互作用的方法。常用的诱饵蛋白是纯化的 GST 标签蛋白。Pull Down 实验通常结合 SDS-PAGE 和质谱 (MS) 分析来鉴定相互作用蛋白,之后可进一步通过遗传学方法或 Western Blot 分析来确认直接相互作用。
特征
下图显示了下拉分析的特征。
Pull Down 试验与 Co-IP 的比较
Pull Down 检测的基本原理是利用与标签融合的蛋白(例如 GST 标签、His 标签和生物素标签)固定在亲和树脂上作为诱饵蛋白。当目标蛋白或细胞裂解物流过时,与诱饵蛋白(猎物蛋白)结合的蛋白会被捕获并“拉下”。通过随后的洗脱,并使用 Western Blot 或质谱 (MS)分析,可以确认预测的相互作用或发现未知的相互作用。迈博睿生物提供的 Pull Down 检测服务可以高效、特异性地验证预测的蛋白质相互作用或识别新的相互作用。
Pull Down 分析示意图
通过我们精心设计的实验方案,可以从细胞裂解、蛋白表达系统或体外转录翻译系统中获取诱饵蛋白和猎物蛋白。Pull Down 实验操作简便,节省成本。
我们的服务包括:
重组表达质粒的构建
诱饵蛋白表达与纯化
通过Western Blot或MS鉴定蛋白质-蛋白质相互作用
数据检索和生物信息学分析
结果提交
我们的优势:
完全定制化的高品质服务严格的质量控制和一致的结果
周转时间短
市场最优价格
详细实验报告
实验设计
样本
您可以向我们提供粗组织样本或细胞样本。
标签选择
GST标签是诱饵蛋白纯化的最佳选择,也可以使用生物素标签或麦芽糖结合蛋白(MBP)标签。
His-tag 不可用,因为金属亲和珠会非特异性地结合蛋白质。
对照
将根据下表纳入所有必要的对照组,以验证交互特异性。
定制服务:
实验设计
我们将根据您感兴趣的蛋白质,例如其结构和功能域、细胞功能、酶或其他活性等,精心设计我们的实验方案。
特异性
有时需要对照样品来提高pull down实验的特异性。您可以向我们提供纯化的标签融合蛋白的一系列截短、缺失、突变,甚至来自其他基因的相关蛋白。
是否需要交叉链接
我们会根据您的需求,选择是否将交联(将标记蛋白与磁珠连接)步骤纳入整个流程。额外的交联步骤将使最终分析更加容易:因为标记融合蛋白与磁珠共价连接,不会出现在后续的凝胶电泳中。但请注意:交联过程中发生的化学修饰可能会导致特定蛋白质(尤其是酶)部分或全部生物活性的丧失。
样品处理的光学方案
针对不同的实验目的,我们对您的样品有不同的处理方法(细胞浆蛋白提取、外周蛋白提取或膜蛋白提取)。
Pull Down 分析流程图:
下拉分析方案(以 GST 标记蛋白为例)
GST标签蛋白表达质粒的构建
1 | 根据客户提供的目标蛋白信息选择合适的表达载体。 |
2 | 将目的蛋白的DNA序列插入载体,生成重组表达质粒。 |
3 | 对重组质粒进行测序,确保序列没有突变。 |
4 | 将重组质粒转化大肠杆菌组分菌,筛选阳性克隆。 |
GST融合蛋白的表达与纯化
1 | 经阳性菌落验证后,提取质粒并转化大肠杆菌BL21进行目的蛋白的表达。 |
2 | 挑取单个菌落放入含有适当抗生素的LB培养基中,培养过夜。 |
3 | 扩大培养,达到指数期初期,加入诱导剂诱导GST融合蛋白表达(无诱导剂组作为对照)。 |
4 | 收获细菌细胞,并用冰冷的细胞裂解缓冲液重新悬浮。 |
5 | 将细菌悬浮液经过两次冻融循环。 |
6 | 在冰上进行超声处理以破坏细菌细胞并分解任何 DNA。 |
7 | 将适量的 DNase I 和 Triton X-100 加入细胞裂解物中,在 4°C 下旋转孵育 30 分钟。 |
8 | 将样品在 4 °C 下离心 30 分钟。同时,用少量裂解缓冲液处理谷胱甘肽 (GSH)-琼脂糖珠,离心并小心地去除上清液。 |
9 | 将裂解物的上清液加入预处理的珠子中,在 4°C 下旋转孵育 1 小时。 |
10 | 将混合物在 4°C 下离心 5 分钟,小心地从珠子中倒出上清液。 |
11 | 用洗涤缓冲液冲洗磁珠,4 °C 离心 5 分钟。重复 3-4 次。 |
12 | 将适量的珠子储存缓冲液加入珠子中,并储存于-20°C。珠子切勿冷冻,否则会破裂。为了避免这种情况,可以在珠子储存缓冲液中添加50%甘油。 |
13 | 进行 SDS-PAGE 并用考马斯亮蓝染色来分析纯化情况并定量与 GSH 珠结合的蛋白质量(包括诱导剂 (+)、诱导剂 (-)、上清液、沉淀物、流过物和珠子样品)。 |
当使用不同的 GST 融合蛋白作为诱饵蛋白时,需要对与珠子结合的蛋白质进行标准化。
目标蛋白质与珠子的交联
1 | 将所需体积的待交联GST融合蛋白珠加入适当大小的塑料柱中。用PBS缓冲液清洗柱子两次。 |
2 | 将 GST 融合蛋白珠和柱与交联剂交联,在室温下孵育 45 分钟并不断混合。 |
3 | 排空柱子。 |
4 | 将适量的猝灭缓冲液加入到柱子中,在室温下轻轻混合 10 分钟(封闭胺反应位点)。 |
5 | 在 4°C 下彻底清洗珠子,然后储存以备使用。 |
制备 GST 融合蛋白和组织裂解物
1 | 制备附着于 GSH-琼脂糖珠的重组 GST 融合蛋白,并在珠储存缓冲液中储存于 -20°C 下长达 6 个月。 |
2 | 准备组织裂解物(选择适合不同蛋白质位置的裂解方法:细胞质、外周或膜)。 |
确保裂解液中不含任何颗粒污染物,哪怕是极少量的颗粒污染物。污染会导致凝胶上出现大量非特异性蛋白质。如果存在非特异性蛋白质,务必通过高速离心去除。
使用 GSH 珠子预澄清裂解物
1 | 用洗涤缓冲液清洗一批(根据您的样品量)新鲜或回收的 GSH-琼脂糖珠,在 4°C 下离心 5 分钟,除去上清液并将珠子收集在最小体积的缓冲液中。 |
2 | 将清洗过的 GSH 珠子与组织裂解物混合,在 4°C 下孵育 30 分钟。(用清洗过的 GSH 珠子预清除组织裂解物,以去除裂解物中存在的内源性 GST 和非特异性结合蛋白) 这将去除大部分内源性细胞 GST。 |
3 | 离心收集磁珠,小心地将上清液倒入冰上冷却的新管中。(预澄清的组织裂解液) |
4 | 重复。 |
这对于富含内源性 GST 的组织裂解物(特别是特定组织的细胞溶质提取物和裂解物,例如睾丸或肝脏)尤其重要。
将组织裂解物与 GST 融合蛋白珠结合
将适量预澄清的裂解物加入相应体积的 GST 融合蛋白珠中。4 °C 旋转孵育 1 小时。
回收并清洗珠子
1 | 在 4°C 下离心裂解物和珠子混合物,小心地除去上清液。 |
2 | 用冰冷的洗涤缓冲液清洗珠子,离心并丢弃上清液。 |
3 | 重复5-6次。 |
洗脱蛋白质进行 SDS-PAGE 分析
1 | 将1×SDS上样缓冲液加入到珠子中,放入85°C水浴中5分钟。 |
2 | 将样品离心,存放在冰上以供立即使用或存放在冰箱中以供将来分析。 |
3 | 10°C 下过夜进行 SDS-PAGE 分析。(为了获得最佳蛋白质分辨率,凝胶必须足够长) |
4 | 采用与质谱法兼容的适当技术对凝胶进行染色。 |
分析结果
1 | 比较实验组与对照组凝胶泳道间的条带,并参考相应数据库识别相互作用因子。 |
2 | 通过免疫共沉淀、酵母双杂交等方法进一步证实蛋白质-蛋白质相互作用。 |
在某些步骤中,可以使用旋转柱来提高检测速度、蛋白质回收率、重现性,并减少洗脱体积。
问题排除指南:
问题 1 (Q1):在 MS 分析中,许多或所有条带都被鉴定为 GST。
可能原因:使用了过多的 GST 重组蛋白作为诱饵。
可能的解决方案:将 GST 融合蛋白与 GSH 磁珠交联,或减少 GST 融合蛋白的用量。
问题2: SDS-PAGE凝胶上四到五个20-30 KDa的蛋白质染色强烈,干扰了其他蛋白质的检测。
可能原因:组织裂解液中存在大量内源性组织GST,与GSH磁珠上剩余的游离谷胱甘肽位点结合。
可能的解决方案:用GSH磁珠严格预澄清裂解液;如果GST融合蛋白与磁珠交联,则需清洗磁珠2-3次,以特异性地洗脱GST。
Q3:与对照相比,未观察到目的蛋白的特异性结合蛋白。
可能原因 A:细菌产生的 GST 融合蛋白折叠不正确或未经翻译后修饰。
可能的解决方案 A:根据目的蛋白和细菌表达系统的文献更换表达系统,或使用非细菌表达系统,例如体外翻译,只要能获得足够的 GST 融合蛋白进行 pull-down 即可。
可能原因 B:裂解物的组织来源不适合目的蛋白。
可能的解决方案 B:更换组织来源:使用已知表达目的蛋白的组织,或筛选几种组织并同时进行 SDS-PAGE 分析,以比较不同组织的结合蛋白;将选定的组织扩大 10 倍;尝试从不同发育阶段的动物身上分离的组织。
可能原因 C:洗涤或结合缓冲液可能过于严格(盐、去垢剂浓度会影响结合)。
可能的解决方案 C:进一步稀释盐或去垢剂;将颗粒均质化至较小的体积,或使用具有不同特性的缓冲液进行组织提取。
问题4: GST融合蛋白磁珠在pull-down后洗脱出大量非特异性蛋白。
可能原因:不使用去污剂清洗时,疏水蛋白(主要是膜蛋白)可能会粘附在磁珠上。
可能的解决方案:先用含Triton X-100的洗涤缓冲液清洗磁珠,然后再用不含Triton X-100的洗涤缓冲液彻底清洗磁珠。
Q5:化学交联后,仍有GST融合蛋白从珠子上洗脱下来,干扰了pull-down实验。
可能原因A:交联反应不完全或效率低下,或交联剂降解。
可能的解决方案A:确保使用足量的交联剂;重新定量GSH珠子结合蛋白的水平;延长交联时间(最多2小时);使用新鲜的交联剂;更换溶解性更好的交联剂。
可能原因B: GSH洗涤去除少量未交联的融合蛋白的力度不足或效率低下。
可能的解决方案B:交联后用珠子回收缓冲液清洗柱子,并让溶液通过。
Q6:未分离出相互作用蛋白。
可能原因A:相互作用较弱或短暂。
可能的解决方案A:减少洗涤次数或降低缓冲液的离子浓度。
可能原因B:猎物蛋白表达水平低。
可能的解决方案B:增加猎物蛋白的量。
请联系我们以了解有关我们的专业下拉分析服务的更多详细信息。