這篇綜述重點說明使用RIPA裂解液提取總蛋白以及下游實驗中可能存在的問題。
RIPA裂解液常用于從腰部植物細胞和組織中提取總蛋白[1]。并且因為蛋白質間有較大的差別和非蛋白成分的干擾,所以從一個樣本中同時釋放和溶化所有蛋白質是十分困難的。非常是一些整合到膜上的蛋白質,或與其他蛋白質/核苷酸產生復合物時,就大大制約了提取效率。
因而可以推論,蛋白質在提取過程中或多或少的與在體內時真實情況不盡相同。
精典RIPA裂解液中富含低含量的十二羰基硝酸鈉(SDS變性劑),脫氧膽酸(干擾蛋白質間互相作用)及其他成份。
盡管RIPA裂解液經過不斷改良使用,而且RIPA提取蛋白一般會形成兩個不同的部份:即RIPA可溶性組分和RIPA不可溶性組分。通常來說,只有RIPA可溶性組分被用于下游實驗,而RIPA不可溶性組分被遺棄。這樣提取的蛋白在使用中會存在什么問題呢?
先來看些文獻數據:
研究發覺細胞膜蛋白,不同的蛋白在RIPA裂解液中溶化性不同,比如F9中的纖維聯接蛋白不溶于RIPA裂解液[2]。而大鼠小腦樣品中在RIPA可溶性組分和非可溶組分中富含相同量的7[3](右圖),表明用RIPA裂解液提取這種特定蛋白質的效率非常低。
近些年來,越來越多的研究者密切關注RIPA不可溶性組分中的蛋白質組分,以及它們對下游實驗和整體數據的影響。Bai和Laiho用RIPA裂解液從Hela細胞核中提取蛋白,發覺可溶組分和不可溶組。
分的蛋白質圖譜差別很大,表明蛋白質的遺失不成反比[4](右圖)。
等[5]從突變大鼠的乳房上皮細胞中提取總蛋白,發覺在RIPA不可溶性組分中,通過WB很容易測量到EGFR,HSP90,c-Src,和,表明這種蛋白在RIPA不可溶性組分中大量存在(右圖)。
Wang等[6]對比SDS加熱法和RIPA裂解液法從斑馬魚胰臟腺癌中提取蛋白,發覺RIPA裂解液提取這種樣品時對于大分子量蛋白的提取效率非常低(右圖)。
Li[7]對比了從大鼠肝臟和腎臟中提取總蛋白RIPA可溶性和不可溶組分以及基于離心管柱法商業試劑盒提取的蛋白質圖譜,發覺RIPA不可溶性組分蛋白質圖譜與可溶組分圖譜相像,而且不完全相同。那些遺失的不可溶性組分覆蓋了整個蛋白質圖譜分子量范圍,不同樣品的不可溶性組分也有細節上的差別。
不同樣品的蛋白質遺失是不可預測的。但是,商業試劑盒提取蛋白不形成不可溶性組分,更快速,可獲得更高產值更完整的蛋白質圖譜(右圖)。
Ngoka[8]用質譜平行對比了幾組卵巢癌RIPA可溶性組分和不可溶性組分的蛋白質圖譜。結果發覺,使用含尿素的裂解液提取RIPA不胺類組分中的平均分子量蛋白質濃度比可溶組分高60%。換句話說,許多大分子量蛋白質被遺失在RIPA不可溶性組分中。
研究還表明,幾乎所有的細胞外基質(ECM)和許多細胞骨架蛋白被發覺在RIPA不可溶性組分里。這種結果表明,因為蛋白遺失在不可溶性組分中形成了誤差,RIPA提取蛋白的蛋白質譜是不完全的。
借助RIPA裂解細胞后一個主要用途是進行目標蛋白的定性和/或定量剖析[9,10,11]。近來一篇綜述報導了影響定量免疫印跡的關鍵誘因[12],在這項研究中,,laminA,KRT5顯示大量遺失在RIPA不可溶性組分中。
最值得注意的是,組蛋白發覺僅殘存在于RIPA不可溶性組分中。轉錄因子GATA-2和粘附分子β-也出現在不可溶性組分中。研究中的另一個重要發覺是樣品制備方式對實驗結果有明顯影響。
Janes[12]對比了NP-40,RIPA裂解液和裂解液的作用,用WB檢查切割方式的-8,發覺使用裂解液的樣品中可以測量到,而使用RIPA裂解液樣品中沒有檢查到,否認了RIPA裂解液不適宜用于這類型的剖析。
借助RIPA裂解液提取的蛋白還被發覺會人為的降低了個別蛋白激酶的活性。
用RIPA裂解液裂解結腸炎細胞比用NP-40裂解后體外蛋白酶活性下降了5-7倍[13]。[14]等人,對比用RIPA和2%SDS提取活化的T淋巴細胞的活性,發覺RIPA裂解液通過釋放GraB人工激活-3。這種結果強烈建議你們在使用RIPA裂解液時要做好應對數據剖析的預案。
如上所述,使用RIPA裂解液提取總蛋白因為蛋白的遺失會形成好多問題。
就總蛋白而言,提取過程中
(1)遺失的蛋白會導致蛋白圖譜的變化
(2)改變不同種類蛋白的比列
(3)改變個別蛋白的活性。
下游實驗中可能存在的問題:
(1)使用RIPA裂解液提取蛋白做WB會人為的提高或增加個別訊號硬度。RIPA裂解液提取蛋白早已被否認有10-30%的蛋白會遺失在不可溶性組分中[12]。
(2)假如一個細胞/組織樣品中個別特定的蛋白質可以在可溶性組分和不可溶性組分間轉變,或則像前面所述受激活狀態影響[12]的情況下,數據的解釋可能成為一個大問題。
(3)RIPA裂解液提取的蛋白不適宜用于目標蛋白的定性和/或定量剖析。
理想的總蛋白提取應當是哪些樣的呢?
(1)獲取給定樣品中完整的蛋白質圖譜,要真實的反映所有蛋白質種類和比列。大多數研究人員覺得她們采用的總蛋白提取方式早已反映了體內目前的情況,而且極少有人真正的通過平行實驗對比不同的提取方式。在許多情況下,很可能真實的蛋白質圖譜和研究者相信的結果不完全相同。
(2)獲取最大的蛋白質溶化度,最少的蛋白質損失以及得到完整的蛋白質圖譜才是蛋白質提取最佳的選擇。
看了前面的種種問題細胞膜蛋白,這么現在我們是否已有辦法解決RIPA裂解液提取蛋白過程中存在的問題呢?答案是肯定的!您是否構想過有三天蛋白質提取也可以像核苷酸提取一樣操作簡單快速得率高?是的,公司把它弄成了現實,來自英國專利技術離心管柱蛋白提取法,只需您加入裂解液,過柱離心,不形成不可溶性組分,1分鐘輕松解決蛋白提取遺失問題。
參考文獻
,C,etal.(1990).ofationassaytoandELISAforoftoswinefevervirus.J.Vet.Diagn..2:191-196
,A.,and,E.D.(1985).RolesofinCel.J.Biol.Chem.260:12252-12258.
Gozal,Y.M.etal.(2011).ofcellsinlobar:oflaser.in.Dol:10.3389/fneur.2011.00024
Bai,B.,andLaiho,M.(2012).of..2012;12(19-20):3044–3048.doi:10.1002/pmic..
,C.etal.(2016).B-cell(Cbl)cellsfromofc-Src.PNAS5:8228-8237
Wang,J.etal.(2015).ofofLiverTumorbywithandHeat.Int.J.Anal.
Li,Q.(2016).ofbyRIPA..61:327
Ngoka,L.CM.(2008).prepforof:andgeneinoftionassayandurealysis..6:30doi:10.1186/1477-5956-6-30
Guan,R.etal.(2014).ANovelIsLowerinRenalCell.Int.J.Mol.Sci.15:7398-7408;doi:10.3390/
,S.,andFinn,O.J.(2015).ofMUC1,CIN85andCblinColonand..2015,7,342-352;doi:10.3390/
Han,Y.etal.(2015).andofA2inwithandthewithE?.Exp.Thera.Med.10:549-554.DOI:10.3892/etm.2015.2565
Janes,K.A.(2016).Anoffor.Sci.;8(371):rs2.doi:10.1126/..
,etal.(1987).ofpp60'lSrcandinHumanColonandHumanColonCells.J.Cell..35:113-128
,J.Metal.(1998).andinHumanT-.J.Biol.Chem.237:6916-6920