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关于DNA-EMSA的前生今世
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用途:研究蛋白和DNA的特殊结合序列(比如转录因子和启动子的特异结合,再比如这个漫画)
原理:结合蛋白的DNA由于分子量变大,在电泳时跑的慢,那么如何检测这个互作复合物?可以在DNA上加一面旗子,这面旗子可以是放射性同位素,可以是地高辛,也可以是生物素。
实验流程:
图.采用生物素检测系统的DNA-EMSA实验流程
如何证明结合特异性:对照实验。怎么设置对照呢?举个例子就妥妥清楚了。
图中人物介绍
核蛋白提取物
三种DNA探针
特异结合的标记探针—与核蛋白紧密结合;
特异结合的未标记探针—与标记探针竞争结合,俗称冷探针;
无关未标记探针---“打酱油”DNA,不与核蛋白结合。
第一泳道—只有特异结合的标记DNA,放荡不羁爱自由-跑到了最前面
第二泳道---在第一道基础上,加了核蛋白提取物,出现了“情侣拥抱”条带,俗称shift条带
第三泳道—在第二道基础上,加入过量捣乱DNA(竞争冷探针),它抢走大量目标蛋白,由于没带标记,“情侣拥抱”条带变淡,甚至消失
第四泳道—加入无关未标记探针,坐视不理核蛋白抽提物,结合条带再次出现
这证明了什么?(记几想。想不通找小编。)
关于DNA-EMSA常见问题
之基础篇
1)需要准备哪些材料,就可以开始DNA-EMSA了?
核蛋白提取物,标记探针,未标记探针,未标记无关探针,非变性电泳凝胶,尼龙膜,检测系统
2)如果要开始实验,我还需要考虑哪些点?
可以从检测体系、结合蛋白、探针标记、电泳转膜这几个方面优先入手。(下方将逐项展开)
检测体系
三种检测系统:放射性同位素、地高辛、生物素有何区别,选择哪种比较好?
检测灵敏度:放射性同位素≈生物素>地高辛
安全性:生物素≈地高辛>放射性同位素
至于选择哪种,还要综合考虑实验室情况和使用习惯。
结合蛋白篇
我的蛋白丰度低,能做出实验来吗?
实验体系的灵敏度够,理论上是可以的。建议富集靶标区域蛋白,比如专门富集核蛋白(DNA主要在细胞核内发生调控)实验结果会更明显
蛋白添加量多少比较好?
Thermo Scientific生物素系统EMSA,建议蛋白添加量2-5ug。
核蛋白浓度较低,上样前如何定量?
建议使用microBCA(检测范围0.5-20ug/mL),低浓度定量更准确。
探针标记篇
探针如何标记(直接合成还是自己标记)?
建议11-30bp的DNA探针可直接合成标记生物素,价格合适。碱基长度过长的DNA探针建议采用试剂盒进行标记,更划算。
由于DNA探针生物素标记采用TdT末端转移酶,此酶单链标记效率更高,可将DNA双链热变性,标记后退火即可。核酸互补链的退火方法有很多,参见技术贴士45:“寡核苷酸互补对的退火”,有详细的操作步骤。
如何检探针的标记效率?
斑点杂交。#89818说明书中有详细protocol可供参考。
探针长度有限制吗?
通常EMSA实验的DNA长度为20-35bp,我们成功检测过60bp长度的DNA。实际上蛋白与DNA binding的长度为10-15bp,如果binding的序列未知或者有多个调控区域,也可尝试更长的探针,但是长探针也会增加非特异性结合的风险。
电泳转膜篇
使用琼脂糖胶,还是必须用聚丙烯酰胺胶?
这两种胶都可以用在EMSA实验上,具体采用那种,要看实验对分辨率的需求。传统上使用4%-6%的非变性聚丙烯酰胺凝胶,毛细管转印或者电转都可以。如果使用琼脂糖凝胶,毛细管转印更推荐。
为何要预电泳?
上样前,建议聚丙烯酰胺凝胶通电预跑30-60min,除掉胶中影响互作的杂质。
选用哪种膜?
正电尼龙膜。