(完整版)凝膠遷移實(shí)驗(yàn)(EMSA)實(shí)驗(yàn)方法

1、（完整版）凝膠遷移實(shí)驗(yàn)（EMSA）實(shí)驗(yàn)方法凝膠遷移實(shí)驗(yàn)（EMSA）實(shí)驗(yàn)方法凝膠遷移實(shí)驗(yàn)有稱凝膠阻滯實(shí)驗(yàn)或電泳遷移率實(shí)驗(yàn)（EMSA，electrophoreticmobilityshiftassay）,是一種用于蛋白與核算相互作用的技術(shù)。最初是用于轉(zhuǎn)錄因子與啟動(dòng)子相互作用的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，也可應(yīng)用與蛋白-DNA、蛋白一RNA互作研究。一、實(shí)驗(yàn)原理EMSA主要基于蛋白-探針復(fù)合物在在凝膠電泳過程中遷移較慢的原理。根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)特異性和非特異性探針,當(dāng)核酸探針與樣本蛋白混合孵育時(shí)，樣本中可以與核酸探針結(jié)合的蛋白質(zhì)與探針形成蛋白-探針復(fù)合物;這種復(fù)合物由于分子量大,在進(jìn)行聚丙烯酰胺凝膠電泳時(shí)遷移較慢，而沒有

2、結(jié)合蛋白的探針則較快;孵育的樣本在進(jìn)行聚丙烯酰胺凝膠電泳并轉(zhuǎn)膜后，蛋白-探針復(fù)合物會(huì)在膜靠前的位置形成一條帶，說明有蛋白與目標(biāo)探針發(fā)送互作。二、實(shí)驗(yàn)操作步驟1、實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備（1）合理的實(shí)驗(yàn)方案根據(jù)研究目的合理設(shè)計(jì)特異性探針實(shí)驗(yàn)組以及非特異性探針對(duì)照組,如有必要還可以添加特異性抗體組、特異性核酸競(jìng)爭(zhēng)組等。（2）樣本制備可以選擇提取樣本的總蛋白、核蛋白或者使用純化好的目的蛋白。對(duì)樣本蛋白進(jìn)行定量，實(shí)驗(yàn)中等量加入蛋白。（3）探針制備根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求設(shè)計(jì)不同的探針并添加標(biāo)記，可以合成核酸后自行添加，部分已知蛋白有商業(yè)化的抗體也可以直接購(gòu)買?，F(xiàn)在大多數(shù)實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)不再使用放射性標(biāo)記，生物素使用相對(duì)較多。2、形成

3、蛋白-探針復(fù)合物（1）在0.5ml離心管中按順序?qū)⑾铝薪M份混勻：蛋白樣本（2-5|ig）X|il(完整版)凝膠遷移實(shí)驗(yàn)(EMSA)實(shí)驗(yàn)方法polyd（I一C）1|ilBindingBuffer2|ilNuclease一FreeddH20X|il總體積9ul(2)冰浴5min后，加入1n探針.(對(duì)照組加1ul對(duì)照探針)PCR儀中室溫(2023C)溫育30min。3、制備凝膠，電泳(1)制備6。5非變性聚丙烯酰胺凝膠：(注意根據(jù)試劑情況按比例調(diào)整總體積)5XTBE1ml30%Acrylamide/Bis2.2mldeionized，sterilewater6.62ml80%Glycerol80ul

4、10%AP90ulTEMED10ul總體積10ml按標(biāo)準(zhǔn)步驟制備凝膠.加樣前先在預(yù)冷的0.5XTBEbuffer中120V預(yù)電泳10min,與電泳完畢后沖洗加樣孔.混合樣本及電泳緩沖液，點(diǎn)樣電泳。將電泳槽置于冰上或者4C環(huán)境中，恒壓100V進(jìn)行電泳，直至緩沖液指示帶距離凝膠底部23cm為止。(大約50-60min,根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整電泳時(shí)間及電壓；電泳時(shí)間不宜過長(zhǎng))4、轉(zhuǎn)膜(1)在預(yù)冷的0.5XTBE中浸泡凝膠，膜，濾紙和纖維墊。按如下順序組裝“三明治”：纖維墊，濾紙，凝膠，膜，濾紙，纖維墊。注意電極，確保凝膠位于陰極、膜位于陽(yáng)極。在預(yù)冷的0。5XTBE中進(jìn)行轉(zhuǎn)膜。轉(zhuǎn)膜裝置應(yīng)置于冰上或者低溫室中

5、，恒壓60V轉(zhuǎn)膜1h。(注意根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整電壓及時(shí)間)。5、檢測(cè)(1)去除轉(zhuǎn)好的膜，放入合適的盛有緩沖液的容器中，沖洗。(注意整個(gè)檢測(cè)過程避免膜干燥)(2)去掉沖洗緩沖液，加入封閉液后輕微震蕩，室溫封閉20min。加入適量的HRP酶標(biāo)記的鏈霉親和素(Streptavidin-HRPconjugate),室溫震蕩孵育45min。(勿將酶標(biāo)記物直接加到膜上)去掉酶聯(lián)物稀釋液，用洗滌緩沖液洗膜三次，每次室溫輕微震蕩10min。配置反應(yīng)底物，均勻加至膜上，室溫孵育5min。(可以在加完底物后，用薄膜輕輕覆蓋在膜上，是底物均勻覆蓋，注意不要產(chǎn)生氣泡)化學(xué)發(fā)光成像系統(tǒng)曝光成像(曝光時(shí)間的長(zhǎng)短可以根據(jù)檢測(cè)

6、方法不同而進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整).三、實(shí)驗(yàn)結(jié)果展示(美國(guó)SignosisEMSA實(shí)驗(yàn)結(jié)果)IL卿幾卜訓(xùn)“Mi、l，Ml四、Super一ShiftEMSA非純化的蛋白樣本和一個(gè)特定的探針可形成一個(gè)或幾個(gè)特異的蛋白復(fù)合物。確定復(fù)合物中蛋（完整版）凝膠遷移實(shí)驗(yàn)（EMSA）實(shí)驗(yàn)方法白的特征可能會(huì)困難，可以加入目的蛋白的抗體，進(jìn)行超遷移實(shí)驗(yàn)，即Super-ShiftEMSA?？贵w和蛋白/探針復(fù)合物中的蛋白結(jié)合，使復(fù)合物的遷移延遲,形成超遷移。Super-ShiftEMSA工作原理；在反應(yīng)體系中，抗體與DNA/蛋白復(fù)合物中的蛋白產(chǎn)生反應(yīng)形成復(fù)合物會(huì)引起復(fù)合物的體積變大，在非變性凝膠中的移動(dòng)變慢而與DNA/蛋白復(fù)合

7、物區(qū)別開。進(jìn)行Super-ShiftEMSA需要考慮以下因素：1）一般先做一般的EMSA測(cè)定，成功后才考慮做Super-ShiftEMSA實(shí)驗(yàn)。2）不是所有的抗體都可以用于Super-ShiftEMSA，只有對(duì)非變性蛋白的表面抗原決定簇起反應(yīng)的抗體才能夠用于Super-ShiftEMSA.3）抗體的濃度要高.一般10-20ul的反應(yīng)液需要使用0.51ul原倍的抗體。3）為減少非特異性反應(yīng)，盡量使用純化的抗體.4）單抗與多抗都可用于Super-ShiftEMSA，但多抗可能與DNA/蛋白復(fù)合物形成大的聚集物而不進(jìn)膠.在這種情況下，雖然看不到Super-Shift的帶，但應(yīng)當(dāng)可以看到DAN/蛋白復(fù)

8、合物的電泳帶明顯減少.五、常見問題1、為什么看不到遷移帶？1）蛋白樣本提取質(zhì)量不高，蛋白降解或者提取量不足。2）樣本中沒有可以與探針結(jié)合的蛋白。3）探針與蛋白無特異性的相互作用。4）轉(zhuǎn)膜效率低，蛋白或者探針未轉(zhuǎn)移到膜上。5）曝光或者成像時(shí)間過短.在Super-ShiftEMSA測(cè)定中看不到Super-ShiftDNA/蛋白復(fù)合物帶還可能有以下原因：6）抗體沒有工作不是所有的抗體都可以用于Super-ShiftEMSA，只有對(duì)非變性蛋白的表面抗原決定簇起反應(yīng)的抗體才能夠用于Super-ShiftEMSA。7）測(cè)定的活化的DNA/蛋白復(fù)合物中沒有希望檢測(cè)的構(gòu)成成分存在。此時(shí)既看不到Super（完整

9、版）凝膠遷移實(shí)驗(yàn)（EMSA）實(shí)驗(yàn)方法Shift的帶，也看不到DNA/蛋白復(fù)合物的量的減少.8）使用的抗體過度稀釋。一般1020ul的反應(yīng)液需要使用0。51ul原倍的抗體.9）多抗與DNA/蛋白復(fù)合物形成大的聚集物而不進(jìn)膠。在這種情況下，雖然看不到SuperShift的帶，但應(yīng)當(dāng)可以看到DAN/蛋白復(fù)合物的電泳帶明顯減少。2、為什么實(shí)驗(yàn)背景高？1）曝光或者成像時(shí)間過長(zhǎng)。2）封閉時(shí)間不足或者效率不高.3）洗滌效果不佳4）實(shí)驗(yàn)過程中膜沒有一直處于濕潤(rùn)狀態(tài)。3、EMSA測(cè)定需要多少量的蛋白與標(biāo)記的探針？對(duì)每一個(gè)特定的結(jié)合蛋白和探針，所用的純化蛋白，部分純化蛋白，粗制核抽提液需作優(yōu)化：一般所用純化蛋白的

10、量在20-2000ng間，可將蛋白：DNA的等摩爾比調(diào)整為蛋白的摩爾數(shù)是DNA的5倍；用粗制核抽提液，需要210ug蛋白形成特異的復(fù)合物。部分純化蛋白與粗制核抽提液應(yīng)保存在-80C、探針應(yīng)保存在一20C以防止降解.無論探針或是結(jié)合蛋白都應(yīng)避免多次凍融。4、Poly（dl:dC）,非特異性競(jìng)爭(zhēng)DNA,特異性競(jìng)爭(zhēng)DNA在EMSA測(cè)定中的作用？Poly（dl：dC）由肌苷和胞嘧啶組成。在EMSA反應(yīng)中加入poly（dl：dC）,可抑制粗制核抽提液中轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子與標(biāo)記探針的非特異結(jié)合。結(jié)合溶液中的poly（dl:dC）的用量需在正式實(shí)驗(yàn)前進(jìn)行優(yōu)化，一般用量大約在0.05mg/ml左右。當(dāng)用純化的蛋白作

11、凝膠遷移反應(yīng)時(shí)，不必一定加入poly（dl:dC），如加入，則普通反應(yīng)中所用終濃度不超過50T00ng。對(duì)核抽提液，每23ug核抽提液用1ugpoly（dl:dC）o為確定所形成的復(fù)合物的特異性，在含或不含增量的特異競(jìng)爭(zhēng)DNA或非特異的競(jìng)爭(zhēng)DNA時(shí)，作結(jié)合反應(yīng)的競(jìng)爭(zhēng)實(shí)驗(yàn)一般，特異競(jìng)爭(zhēng)探針是非標(biāo)記的DNA，其序列與標(biāo)記探針相同，故能與標(biāo)記探針競(jìng)爭(zhēng)與結(jié)合蛋白的反應(yīng)。非特異競(jìng)爭(zhēng)探針的長(zhǎng)度組成和DNA探針相同，但序列不同。（完整版）凝膠遷移實(shí)驗(yàn)（EMSA）實(shí)驗(yàn)方法如果結(jié)合蛋白與標(biāo)記探針的結(jié)合被特異競(jìng)爭(zhēng)探針抑制，而不受非特異探針的影響表明靶結(jié)合蛋白的存在。特異與非特異性競(jìng)爭(zhēng)DNA的用量也需優(yōu)化或滴定，但競(jìng)爭(zhēng)DNA通常是標(biāo)記的探針用量的30-100倍（w/w）。5、用什么凝膠條件將蛋白質(zhì)/探針復(fù)合物和游離的探針分離開？將結(jié)合蛋白或粗制核抽提液和目的探針結(jié)合，蛋白/探針復(fù)合物和游離探針可在非變性聚丙烯酰胺凝膠中經(jīng)電泳分離。聚丙烯酰胺的濃度一般為6%，在特定條件下可用高或低的濃度.也可將TGE緩沖液（12.5mMTris，pH8.3,95mM甘氨酸,0。5mMEDTA）用于不穩(wěn)定