蛋白定量专题|这些年你曾经用过哪些蛋白定量方法?
蛋白定量是蛋白分离和分析前必须的一个重要步骤,蛋白色谱分离、蛋白质电泳分析、蛋白质免疫分离和分析、细胞裂解释放的总蛋白定量、蛋白分子的标记、蛋白结构分析等,都需要可靠的定量分析作为基础。蛋白定量分析应用的领域包括生物科学,食品检验,临床检验等等。具体在以下情景中我们需要用到蛋白定量实验:
1. 在判断蛋白有无表达时,先将细胞裂解,验证细胞裂解是否彻底,或对样品进行平时实验或者标准化保存,则要对细胞裂解液进行蛋白定量;
2. 判断蛋白的表达情况、产量如何,则需要将已纯化的蛋白定量;
3. 纯化好的蛋白进行下一步的应用,如标记报告酶或者生物素等,也需要先将蛋白定量,以便计算试剂的最佳工作浓度。
下面我们来为大家盘点一下如今最常见的几种蛋白定量方法:
一、紫外法
紫外法也是常用的蛋白定量方法之一,该方法在简单的分光光度计中就可以定量测定溶液中蛋白质的含量。蛋白质对近紫外光的吸收依赖于酪氨酸(Tyr)和色氨酸(Trp)含量,同时在很小的程度上也会受到苯丙氨酸(Phe)和二硫键数量的影响。因此,蛋白质之间A280的吸收值相差很大,对于浓度为1 mg/mL的溶液,从0到4的数值都有,大多蛋白的吸收值在0.5 - 1.5的范围之间。
二、Bradford法
1.考马斯亮蓝比色法(如KTD3002)
考马斯亮蓝G250是一种有机染料,在游离状态下呈红色,它的最大吸收峰在465nm,在稀释溶液中与蛋白质的碱性氨基酸(特别是精氨酸)和芳香族氨基酸结合后变为蓝色,这种结合具有高敏感性,此时吸收峰也从465nm变为595nm,在一定范围内,光密度与蛋白质含量呈线性关系。故可以用于蛋白质含量的测定。其特点如下:
节省时间—几乎立即显色
兼容性—不受大多数化学物质的影响,样品中巯基乙醇和二硫苏糖醇的浓度分别可达1 mM和5 mM
检测范围广—工作范围50-1000 ug/ml
性价比高—良好的性价比,单次实验,成本更低。
Fig.1 Abbkine 蛋白质定量试剂盒(Bradford法)标准曲线。
2. 考马斯亮蓝染色法(如BMU105-CN)
考马斯亮蓝是用于蛋白质(通过蛋白质凝胶电泳分离)可视化的常用染料。在酸性条件下,考马斯亮蓝与蛋白质的碱性和疏水氨基酸残基结合,颜色呈现深蓝色。
Fig.2 SuperKine™ 超快蛋白胶染色液(考马斯亮蓝)染色结果展示。
三、BCA法(如KTD3001)
BCA(Bicinchoninic acid)法是近来广为应用的蛋白定量方法。其原理与Lowary法蛋白定量相似,即在碱性环境下蛋白质与Cu2+络合并将Cu2+还原成Cu1+。BCA与Cu1+结合形成稳定的紫蓝色复合物,在562nm处有高的光吸收值并与蛋白质浓度成正比,据此可测定蛋白质浓度。其特点如下:
- 节省时间—显色反应迅速
- 兼容性好—不受大多数化学物质的影响。对于样品中巯基乙醇和二硫苏糖醇的兼容浓度,分别可达0.01%和1 mM。
- 良好的检测范围—检测范围为20 - 2000ug/ml。
Fig.3 Fig. Abbkine 蛋白质定量试剂盒(BCA法)标准曲线。
以上是针对全蛋白质的“总定量法”,然而许多实验需要对溶液中特定蛋白进行定量分析,即针对特定蛋白质的“个别定量”。针对特定蛋白定量常用的方法有酶联免疫吸附试验法(ELISA),免疫印迹分析法(WB)和质谱检测(MS)。
ELISA是溶液中特定蛋白定量的一种常用方法,通常是在96孔酶标板上进行,关键步骤是特定抗原/蛋白的固定。具体来说,ELISA有不同变种。常用的ELISA法有双抗体夹心法和间接法,前者用于检测大分子抗原,后者用于测定特异抗体。ELISA是一种广泛用于检测样品中抗原含量的可靠技术。使用Abbkine的ELIKINE试剂盒,准确性和可靠性大大提高。
2、WB(如KTD106-CN)
WB一般适用于半定量。通过凝胶电泳把原始或变性的蛋白质分开,把蛋白质转膜(硝酸纤维素或PVDF),然后使用特定的酶标抗体检测。最后,加入适当的底物(化学发光底物)产生可检测的信号。虽然WB比ELISA更费时,但是WB不仅可以对特定的蛋白进行定量,而且可以在实验中同时检测蛋白质修饰。使用Abbkine的通用型免疫印迹(WB)工具箱,一站式操作,即可满足常规WB实验需求,获得极佳的实验结果。
3、MS
MS是蛋白质定量的新兴方法。在蛋白质组学分析中,除了蛋白定性之外,一个重要的步骤就是对特定的蛋白进行定量分析。MS定量蛋白的方法有很多。
常用的方法是较重的稳定同位素碳(13C)或氮(15N)加入到第一个样本(多肽或蛋白质),而相应的轻同位素(12C和14N)加入到第二个样本(内标),然后混合这两个样本进行分析。由于两个样本的质量差,用质谱分析仪测定的两个样本峰强度的比值就相当于其相对丰度比。
质谱蛋白定量的第二种方法,可以不用标记样本,即用基质辅助激光解吸/电离 - MALDI分析。使用质谱这种通用方法可以在一次实验中同时进行定量和定性检测。但这种方法需要的检测仪器很昂贵,从而限制了该方法的使用。
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