不管是基礎研究還是轉化醫學,特定樣本中特定蛋白質的表達情況可為研究者提供豐富的生物學信息。如臨床樣品中疾病特異性Biomarker的檢測定量可作為疾病診斷、病患分型及療效評估的重要參考依據;藥物篩選活動中,也常常通過藥物靶標及其下游通路蛋白的表達量或修飾狀態來評估潛在的藥效。著名的抗白血病藥物Gleevec(格列衛)即以酪氨酸激酶為作用靶標。
特定蛋白質的檢測定量常常基于免疫學手段,如Elisa、luminex、免疫組化、Western Blot等等。前三項技術直接以原始樣品進行檢測,靶標蛋白與樣品雜蛋白無分離步驟,由于生物學樣品的復雜性及抗體質量導致的非特異性結合,常常產生假陽性信號而無法識別剔除。而Western Blot技術采取先分離后檢測的策略,不僅能將靶標蛋白定量,同時具備根據分子量信息進行靶標“鑒定”的優點。因此,即使由于樣品復雜性及抗體質量導致非特異信號,我們仍然可以根據分子量信息將真正的靶標進行檢測定量。翻翻生物學雜志,不難發現幾乎每一篇文獻均有Western Blot這一經典而強大的技術身影。
但是,傳統的基于凝膠的Western Blot也存在兩方面的問題,一定程度上限制了其應用:
1. 步驟繁多、耗時過長:需經歷制膠、電泳、轉膜、封閉、一抗、洗滌、二抗、洗滌、發光等繁瑣步驟,且需手工操作,耗時1-3天,不僅給實驗者帶來沉重的身心負擔,結果的重復性及重現性也很難保證。
2. 大分子量蛋白檢測困難:傳統凝膠Western Blot檢測中小分子量蛋白比較適合,而面對超過150 KD的大分子量蛋白常常倍感壓力。第一,由于分子量較大,常常采用低濃度凝膠。這種凝膠柔軟易裂,需要極其輕柔小心的操作,但并非所有實驗室都有條件配備小師妹這種重要的戰略資源。第二,轉膜效率低,并且不穩定。花費大量的時間精力摸索轉膜時間、緩沖液配方及電壓電流,顯影時卻常常得到微弱、灰度不均一的條帶圖譜,無法進行穩定準確的定量。
低濃度膠易碎
轉膜效率低、不均一、不穩定
位于美國加州的高科技公司Proteinsimple推出了令人耳目一新的Simple Western技術, 基于Wes儀器平臺,對傳統Western進行了徹底的革新,將Western blot的實驗步驟全部自動化,無需手動制膠跑膠、無需轉膜、全自動完成蛋白上樣、分離、免疫印跡、洗滌,以及檢測和數據的定量。整個檢測流程不到3小時即能全部完成,真正做到無人值守,實驗員完全可以下班前放上一批樣品,而第二天早上直接收獲實驗數據。25或13個/次的樣品通量選擇更加靈活。并且WB定量分析更加標準化,更加客觀,實驗結果更易被雜志接收。
同時,Simple Western技術包括兩類試劑盒,一種檢測12-230 KD范圍的蛋白,另一種用于上文提到的66-440 KD范圍的大分子量蛋白。ZL的液體膠技術使高達440 KD的大分子蛋白檢測毫不費力,操作上也無需任何額外的注意事項。如下圖的ATM及ATR蛋白,其中ATM與DNA的損傷修復有關,ATR也與DNA的損傷修復有關。(2015年諾貝爾化學獎即頒發給DNA損傷修復方面的研究。)兩者分子量分別高達290 KD和250 KD,傳統的Western Blot幾乎無法實現如此大蛋白的轉膜定量。
Simple Western技術檢測ATM、ATR
Simple Western技術成功檢測過的部分大分子量蛋白
如果您目前被傳統Western的繁瑣步驟及大分子蛋白檢測定量所煩惱,不妨嘗試一下Proteinsimple公司的Simple Western技術。
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