EMSA胶体迁移实验又被称为胶体阻滞实验或电泳迁移率实验(EMSA),是一种用于研究蛋白质与核酸相互作用的技术。最初用于验证转录因子与启动子之间的相互作用,也可用于研究蛋白质与DNA、RNA的相互作用。
一、实验原理
EMSA胶体迁移实验的主要原理是基于蛋白质-探针复合物在凝胶电泳过程中迁移速度较慢。根据实验需求设计探针,当样本与探针混合孵育时,样本中与核酸探针结合的蛋白质会形成蛋白质-探针复合物;因为这种复合物的分子量较大,所以在聚丙烯酰胺凝胶电泳过程中迁移速度相对较慢,而未结合蛋白质的探针则迁移速度较快。经过聚丙烯酰胺凝胶电泳和转膜的步骤后,蛋白质-探针复合物会在膜靠前的位置形成一条带,表明存在蛋白质与目标探针的相互作用。
二、实验操作步骤
1.蛋白样本制备
可以提取总蛋白样本、细胞核蛋白样本或使用已纯化好的目标蛋白。
2.探针制备
根据实验需求设计不同的探针,并为其添加标记。可以合成核酸后自行添加标记,也可以购买商业化的抗体,已知蛋白也可以直接购买。
3.凝胶制备
依次加入1mL5×TBE缓冲液、2.2mL 30%Acr/Bis、6.62mL重蒸水、80μl 80%甘油、90μl 10%过硫酸铵和10μl TEMED,制备10mL 6.5%非变性聚丙烯酰胺凝胶(可根据试剂情况按比例调整总体积)。
4.蛋白质-探针复合物的制备
(1)在离心管中按顺序加入2μl蛋白样本、2μl EMSA/Gel-Shift结合缓冲液和5μl无核酸酶的去离子水,混匀后室温放置10分钟(消除可能发生的探针和蛋白质的非特异性结合);
(2)加入1μl探针(对照组加入1μl对照探针),混匀;
(3)在室温(20-25℃)下放置20-30分钟;
(4)加入1μl EMSA/Gel-Shift上样缓冲液(无色,10X),混匀后立即上样。
注意:溴酚蓝有时会影响蛋白质和DNA的结合,建议尽量使用无色的EMSA/Gel-Shift上样缓冲液。如果发现无法上样,可以在无色上样缓冲液中加入少量蓝色上样缓冲液,直至能够观察到蓝色即可。
4.电泳
(1)在预冷的0.5×TBE缓冲液中进行预电泳10分钟,电压设置120V。预电泳结束后冲洗样品孔;
(2)将混合样品和电泳缓冲液点样;
(3)将电泳槽放置在冰上或4℃环境中;
(4)电泳。
5.转膜
(1)在预冷的0.5×TBE缓冲液中浸泡凝胶、膜、滤纸和纤维垫。
(2)按照纤维垫、滤纸、凝胶、膜、滤纸和纤维垫的顺序装配“三明治”。注意凝胶需位于阴极,膜需位于阳极。
(3)在预冷的0.5×TBE缓冲液中进行转膜。转膜装置需放于冰上或低温环境下,恒压60V转膜1小时(可根据实际情况调整电压和时间)。
6.检测
(1)取出转好的膜,放入适合的含缓冲液的容器中进行冲洗。(注意整个检测过程避免膜干燥)
(2)除去缓冲液后,加入封闭液轻轻震荡,于室温下封闭20分钟。
(3)加入适量的HRP酶标记的链霉亲和素,室温震荡孵育45分钟(勿将酶标记物直接加到膜上)。
(4)去除酶联物稀释液,用洗涤缓冲液洗膜,每次室温轻轻震荡10分钟。
(5)将配制好的反应底物均匀加至膜上,在室温下孵育5分钟。(或在加完底物后,用薄膜轻轻覆盖在膜上,使底物均匀覆盖,注意不要产生气泡)
(6)化学发光成像系统曝光成像(曝光时间的长短可以根据检测方法不同进行相应调整)。
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