蛋白提取

常用的主流蛋白提取方法

蛋白提取是分子生物学、细胞生物学和蛋白质组学研究的基础步骤,不同的样本类型(细胞、组织、体液等)和下游应用(Western Blot、质谱分析、ELISA等)需要不同的提取方法。以下是主流的蛋白提取技术及其适用场景:


一、总蛋白提取(Total Protein Extraction)

适用于大多数常规实验(如Western Blot、ELISA)。

1. RIPA裂解法(最常用)

裂解液成分

  • RIPA Buffer(含Triton X-100/SDS/脱氧胆酸钠)

  • 蛋白酶抑制剂(PMSF、EDTA、cocktail)

  • 磷酸酶抑制剂(如NaF、Na3VO4,用于磷酸化蛋白研究)

步骤

  1. 细胞/组织加入RIPA裂解液,冰上裂解30 min。

  2. 离心(12,000 rpm, 4℃, 15 min),取上清(蛋白溶液)。

优点

  • 裂解能力强,适用于大多数蛋白。

  • 兼容后续WB、IP等实验。

缺点

  • 可能破坏蛋白复合物(因含SDS)。


2. NP-40/Triton X-100裂解法(温和裂解)

适用:膜蛋白、蛋白相互作用研究(如Co-IP)。
裂解液

  • 1% NP-40 或 Triton X-100

  • Tris-HCl (pH 7.4) + NaCl + 蛋白酶抑制剂

特点

  • 比RIPA温和,能保留蛋白复合物。

  • 适合可溶性蛋白提取,但可能漏掉部分难溶蛋白。


3. 尿素/硫脲裂解法(适用于难溶蛋白)

适用

  • 包涵体蛋白、膜蛋白、纤维蛋白(如角蛋白)。
    裂解液

  • 8M 尿素 + 2M 硫脲 + DTT(还原剂)

特点

  • 强变性剂,可溶解难溶蛋白。

  • 常用于蛋白质组学(2D电泳)。


二、亚细胞组分蛋白提取

用于研究特定细胞器(如核蛋白、线粒体蛋白等)。

1. 核蛋白与胞浆蛋白分离

试剂盒:NE-PER™ Nuclear and Cytoplasmic Extraction Kit(Thermo)
步骤

  1. 细胞用低渗缓冲液裂解(胞浆蛋白释放)。

  2. 离心后沉淀(含细胞核)用高盐缓冲液提取核蛋白。

应用

  • 转录因子分析(如NF-κB)。


2. 线粒体蛋白提取

方法

  • 差速离心法(低速去细胞碎片→高速沉淀线粒体)。

  • 试剂盒(如Mitochondria Isolation Kit, Abcam)。

应用

  • 凋亡研究(检测Cytochrome C释放)。


三、特殊样本蛋白提取

1. 组织样本

  • 机械破碎:匀浆器、研磨珠(如TissueLyser)。

  • 液氮研磨(适用于坚硬组织,如肌肉、植物)。

2. 血清/血浆蛋白

  • 避免高丰度蛋白干扰:

    • 用Depletion Kit去除白蛋白/IgG(如ProteoPrep®)。

    • 直接稀释后检测(如ELISA)。

3. 植物蛋白提取

  • TCA-丙酮法:去除多糖、多酚干扰。

  • 酚抽提法:适用于蛋白质组学。


四、蛋白提取注意事项

  1. 低温操作:全程冰上防止蛋白降解。

  2. 蛋白酶抑制剂:必须添加(尤其长时间提取)。

  3. 避免反复冻融:分装保存蛋白样品。

  4. 定量检测:BCA/Bradford法测浓度。


五、不同实验的推荐提取方法

实验目的 推荐方法
Western Blot RIPA裂解法
Co-IP/ChIP NP-40/Triton裂解法(温和)
磷酸化蛋白研究 RIPA + 磷酸酶抑制剂
膜蛋白提取 尿素/硫脲裂解或去垢剂(如DDM)
蛋白质组学 尿素/硫脲 + 2D电泳兼容缓冲液

总结

  • RIPA裂解:最通用,适合总蛋白提取(WB等)。

  • NP-40/Triton:温和,适合蛋白互作研究。

  • 尿素/硫脲:溶解难溶蛋白(包涵体、膜蛋白)。

  • 亚细胞组分:需特定分离方法(如核蛋白、线粒体蛋白)。

根据样本类型和下游实验选择合适方法,并严格控制实验条件以确保蛋白完整性和活性!

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