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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免疫沉淀技术(Immunoprecipitation,简称IP)是一种生物学实验方法,用于从细胞或组织裂解物中分离和纯化特定蛋白质。这项技术依赖于抗体的高度特异性,通过抗体与目标蛋白质的结合,实现对目标蛋白质的富集和纯化。
具体操作步骤通常包括以下几个阶段:裂解细胞或组织,抗体与蛋白质结合,固相支持物的使用,免疫复合物的捕获,洗涤,洗脱分析。
免疫沉淀技术不仅可以用于检测蛋白质的存在和量,还可以用于研究蛋白质的翻译后修饰、蛋白质-蛋白质相互作用、蛋白质稳定性以及蛋白质的功能等。此外,免疫沉淀技术是许多其他高级实验技术的基础,如染色质免疫沉淀测序(ChIP-Seq)和蛋白质相互作用网络分析等。
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Co-IP的实验步骤:
1. 细胞裂解:首先,细胞或组织被裂解,释放其中的蛋白质。
2. 抗体结合:然后,将特异性抗体(针对已知蛋白质之一的抗体)加入到裂解物中。这些抗体会特异性地结合到目标蛋白(诱饵蛋白)上。
3. 免疫复合物形成:抗体与目标蛋白结合后,形成免疫复合物。
4. 沉淀:接着,使用蛋白A或蛋白G结合的珠子(如琼脂糖或磁性珠子)来捕获免疫复合物。蛋白A或蛋白G能够与抗体的Fc部分结合,从而拉下抗体以及与之结合的目标蛋白和任何相关的相互作用蛋白。
5. 洗涤:捕获的免疫复合物被洗涤以去除未特异性结合的蛋白质。
6. 洗脱和分析:免疫复合物被洗脱并进行进一步的分析,如Western blot(WB)或质谱分析,以鉴定相互作用的蛋白质。
免疫沉淀纯化所得抗原纯度低一般有多种原因:
1. 非特异性蛋白污染
如果洗脱所得抗原纯度较低,则有几种方法可以进行优化。在结合或洗涤缓冲液中加入去污剂或其他可以降低非特异性结合的组分。使用普通微珠预纯化样本还可以降低非目标分子的共纯化。此外,还可以使用无关蛋白 (如BSA) 封闭微珠 。
2. 抗体污染
使用蛋白A、G或A/G的经典免疫沉淀实验中会出现抗体与抗原共洗脱的情况。如果共洗脱会影响下游分析,则需要使用抗体通过共价连接固定至微珠的方法进行实验,如Pierce 直接 IP 或交联 IP 的形式。
免疫沉淀技术ChIP的原理是什么?
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。
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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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