Western Blot全面解决方案第三讲——转膜

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碧云天讲堂:Western Blot全面解决方案第一讲——样品制备
Western Blot全面解决方案第二讲——蛋白质凝胶电泳

转膜,顾名思义,是将电泳后分离的蛋白质从凝胶中转移到固相载体上,同时维持其相对位置和分辨率的过程。

转膜方式主要有两种:湿转和半干转。两者原理相同,只是用于固定胶/膜叠层及施加电场的仪器有不同。半干转耗时短,但是更适合小分子蛋白的转印,而湿转蛋白分子量范围较宽,两者的比较见表1,在Western Blot实验中,常用的是湿转。

湿式转印系统 半干转印系统
小分子、大分子蛋白均可轻松转移 比较适合转移小分子蛋白(<120kD)
转膜时间一般较长 转膜时间一般较短

表1.两种转膜方式的比较:

1转印膜的选择

杂交膜的选择也是Western Blot实验中一个重要的环节,需要根据杂交方案,被转移蛋白的特性及蛋白分子量大小等条件去选择合适材质、孔径和规则的杂交膜。Western Blot实验中最常用的转印膜有两种:PVDF膜(聚偏二氟乙烯膜)和NC膜(硝酸纤维素膜)

NC膜对于分子量较小的蛋白质会在洗涤时丢失,且NC膜韧性较差,易损坏,操作室容易卷,对操作的技巧要求较高;而PVDF膜在机械强度和化学相容性上都具有更优越的性能,且灵敏度高、分辨率和蛋白亲和力较其他的膜要高,非常适合分子量较小的蛋白质检测,但是需要甲醇预先活化,成本较高。

对于两种膜的比较,详见表2。

PVDF膜 NC膜
机械强度高,质地柔韧,易于保存 脆而易碎
化学稳定性好,耐腐蚀,不易降解 溶剂不耐受
蛋白结合能力相对较高 蛋白结合能力相对较低
可用于多次剥离和杂交 不利于多次剥离和杂交
需要甲醇等溶液浸泡预湿活化 不需要预湿处理
价格较高 价格较低

表2.两种常用转印膜的比较

选到合适材质的膜之后,还需要根据需检测蛋白的大小,选择合适的膜孔径。Western Blot转印膜通常有两种孔径大小:0.2μm和0.45μm

0.2μm :特别适合小于20kD的蛋白;推荐用于低丰度蛋白检测。

0.45μm:更加常用,适合大于20kD的蛋白;比表面积较小,背景较低。

碧云天提供多种不同规格的膜产品,比较如下:

产品编号 产品名称 产品包装 使用便捷性 推荐指数 主要描述和用途
FFN02 硝酸纤维素膜(进口分装, 6.3×8.3cm, 0.45μm)  20张/包装 很方便 ++++ 适用于western blot的转印,以及核酸检测的转印
FFN03 硝酸纤维素膜(进口分装, 6.3×8.3cm, 0.45μm)  100张/包装 很方便 ++++ 适用于western blot的转印,以及核酸检测的转印
FFN05 硝酸纤维素膜(进口分装, 15.6×16.6cm, 0.45μm)  5张/包装 较方便 +++ 适用于western blot的转印,以及核酸检测的转印
FFN08 硝酸纤维素膜(进口原装, 33cm×3m/卷, 0.45μm) 1卷/包装 一般 ++ 适用于western blot的转印,以及核酸检测的转印
FFP24 PVDF膜(进口分装, 6.6×8.5cm, 0.2μm) 20张/包装 很方便 ++++ 适用于western blot时分子量小于20kDa蛋白质的转印
FFP26 PVDF膜(进口分装, 6.6×8.5cm, 0.2μm) 100张/包装 很方便 ++++ 适用于western blot时分子量小于20kDa蛋白质的转印
FFP28 PVDF膜(进口原装, 26.5cm×3.75m/卷, 0.2μm) 1卷/包装 一般 ++ 适用于western blot时分子量小于20kDa蛋白质的转印
FFP32 PVDF膜(进口分装, 6.6×8.5cm, 0.45μm) 20张/包装 很方便 +++++ 适用于western blot时分子量大于20kDa蛋白质的转印
FFP33 PVDF膜(进口分装, 6.6×8.5cm, 0.45μm) 100张/包装 很方便 +++++ 适用于western blot时分子量大于20kDa蛋白质的转印
FFP36 PVDF膜(进口分装, 8.5×13.2cm, 0.45μm) 10张/包装 较方便 ++++ 适用于western blot时分子量大于20kDa蛋白质的转印
FFP39 PVDF膜(进口原装, 26.5cm×3.75m/卷, 0.45μm) 1卷/包装 一般 +++ 适用于western blot时分子量大于20kDa蛋白质的转印

表3.碧云天转印膜比较:

 在选择时:

1、对于用量较小的情况,优先推荐选择预裁切的20片/包装产品,使用比较便捷也可以避免浪费。对于用量较大的情况,推荐使用预裁切的100片/包装或整卷产品。预裁切产品无需再进行裁切,使用非常便捷;并且由于机械化裁切的效率很高,可以避免手工裁切导致的膜裁切时的浪费。

2、一般Western Blot推荐使用预裁切的孔径为0.45μm的PVDF膜(FFP32/FFP33),也可以使用硝酸纤维素膜(FFN02/FFN03。但PVDF膜的蛋白吸收性能比硝酸纤维素膜更好一些,而且不易破裂或卷曲,缺点是需要用乙醇、甲醇或其它适当的溶液中浸泡活化后使用。

3、对于分子量小于20kDa蛋白的检测,可以选择孔径为0.2μm的PVDF膜(FFP24/FFP26。但如果既要检测大分子量又要检测小分子量的蛋白,只要蛋白分子量不是特别小,如10-15kDa,可以使用孔径为0.45μm的PVDF膜(FFP32/FFP33,此时胶的浓度可以适当提高,例如10-15%左右,电泳的时间适当增加,以使目标蛋白适当分开但又不会跑出去。

2转膜操作

1.转膜液的配制
转膜之前先提前配好1x转膜液,也可以直接购买碧云天配制好的的Western转膜液(P0021A/P0021B),提前放在4℃冰箱或冷库进行预冷处理。

2.PVDF膜活化
将膜产品浸润在甲醇或安全无毒的碧云天PVDF膜浸润活化液(P0021S)中活化,保证膜由不透明变成透明,然后小心将膜放入提前配好的转膜液中平衡。如果使用活化液,只需简单地用转膜液洗涤数秒,即可被快速平衡并用于后续的转膜等实验。

3.转膜装置的组装
在加有转膜液的搪瓷盘里放入转膜用的夹子(E6065)、两块 转移衬垫(E6061)、滤纸(FFP51)和已经活化好的膜。将夹子打开使黑的一面保持水平。然后依次放入转移衬垫(海绵垫)-滤纸-胶-PVDF膜-滤纸-转移衬垫(海绵垫),制成“三明治”结构。

整个操作在转膜液中进行,并使用专业赶气泡滚子(E6071)滚动赶走气泡,要保证夹子、海绵垫、滤纸、胶、膜之间没有气泡。将夹子夹好后放入转移槽中,要使夹子的黑面对槽的黑面,夹子的白面对槽的红面。

转膜夹子放入槽中后,加入足够的转膜液,盖上盖子,插好电源,准备转膜。

转膜时会有比较明显的产热现象,并导致转膜液的电阻变小,最终影响转膜效率、转膜液的缓冲能力、甚至过热导致凝胶熔化或黏附在膜上。因此建议转膜时,在转膜槽内用冰盒(E6069)降温,并将转膜槽置于冰浴中。

碧云天提供MiniBlot™蛋白转膜系统(E6050)、BeyoPower™系列电泳仪电源(E6085/E6080,以及相应的配件等

详情请点击链接:
https://www.beyotime.com/support/news-events20190228.htm

碧云天提供转膜过程需要的多种产品,详情如下:

产品编号 产品名称 产品包装
E6050 MiniBlot™蛋白转膜系统 1套
E6053 MiniBlot™蛋白转膜转移芯 1套
E6150 MiniProGel™蛋白制胶、电泳与转膜系统(2胶/2膜) 1套
E6155 MiniProGel™蛋白制胶、电泳与转膜系统(4胶/2膜) 1套
E6159 MiniProGel™蛋白制胶、电泳与转膜系统(4胶/4膜) 1套
E6080 BeyoPower™ 中电流电源(300V/600mA/100W) 1套
E6085 BeyoPower™ 高电流电源(300V/2000mA/200W) 1套
E6061 MiniBlot™小型转移衬垫 4片/包
E6065 MiniBlot™小型转移三明治夹 1个
E6069 MiniBlot™蓝冰冰盒 1个
E6071 MiniBlot™赶气泡滚子 1个
P0021A Western转膜液 1L
P0021B Western转膜液 10×1L
P0021C Western半干法转膜液 1L
P0021D Western半干法转膜液 10×1L
P0021S PVDF膜浸润活化液 250ml
FFP51 转印滤纸(7.5×10cm) 100张/包装
FS035 WB专用镊子(12cm, 翘方头) 1把

碧云天的转膜仪器和设备完全兼容伯乐(Bio-Rad)公司的电泳仪器和配件,可以根据实验室的需求选择合适的转膜设备或配件等。

在挑选电源时,BeyoPower™中电流电源的输出电流最高为600mA,能同时满足电泳和转膜的要求;BeyoPower™高电流电源的输出电流最高为2000mA,最大功率达到200W,除了能达到BeyoPower™中电流电源的性能外,还能能满足高电流电泳或者2-3个电泳槽同时转膜的需要。

4.转膜时间
对于湿转法:一般转膜的电流在200mA-400mA之间,转膜时间为30-60分钟。也可以在15-20mA转膜过夜。大片段的>50KD的可以选用350mA,小片段的可以用250mA。

具体的转膜时间要根据目的蛋白的大小而定,目的蛋白的分子量越大,需要的转膜时间越长,目的蛋白的分子量越小,需要的转膜时间越短。

3转膜效果鉴定

如果想看转移后的效果,可对凝胶进行染色,可以用碧云天丽春红染色液(P0022),来观察实际的转膜效果。或者用碧云天BeyoBlue™考马斯亮蓝超快染色液(P0017F)对完成转膜的SDS-PAGE胶进行染色,以观察蛋白的残留情况。

但其实有一个更简单快速的方法就是通过预染marker来判断。看凝胶上是否有marker残留以及转印膜上marker的清晰度

相关产品信息:

产品编号 产品名称 产品包装
P0022 丽春红染色液 120ml
P0017F BeyoBlue™考马斯亮蓝超快染色液 250ml
P0017 考马斯亮蓝快速染色液 250ml
P0017B 考马斯亮蓝染色液(常规法) 250ml
P0017C 考马斯亮蓝染色脱色液(常规法) 500ml
P0017A 考马斯亮蓝染色试剂盒(常规法) 1盒

4注意事项

 注意:

1、注意一定要戴手套或镊子接触膜,推荐使用碧云天WB专用镊子(FS035),避免手上的蛋白和油脂降低转膜效率。

2、Western Blot中夹取PVDF膜最好使用平头镊子,并夹住膜左上角,可最大程度减小对膜上蛋白的损害。

3、湿转时,对胶、膜和滤纸的大小没有要求。半干转时,注意滤纸可以比胶或者膜稍小一些,否则上下层滤纸之间接触,易造成短路。

4、滤纸的主要作用是起支持作用,可根据自己的实验设备选择合适的滤纸数量。只要合上夹子时不会过紧或过松即可。

5、转膜时转膜液的温度、凝胶的参数(如数量、厚度、离子浓度、丙烯酰胺浓度等)、滤纸的厚度、同时使用的转膜槽数量、转膜液的离子浓度、转膜液的体积、转膜液使用的次数等都可能会影响电流和电压。电泳同时使用的转膜槽数量是最关键因素,如果是恒流,每增加一个转膜槽,每个槽的电流和电压都会相应减少一份。如果需要同时使用2个或以上的转膜槽,建议使用高电流的大功率电源,或者设定较低的电流或电压进行比较长时间的转膜。