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细胞信号转导途径研究方法
一、 蛋白质表达水平和细胞内定位研究
1、 信号蛋白分子表达水平及分子量检测 : Western blot analysis.
蛋白质印迹法是将蛋白质混合样品经 SDS后 , 分离为不同条
带,其中含有能与特异性抗体 ( 或 McAb)相应的待检测的蛋白质 ( 抗原蛋白 ) ,将 PAGE胶上的蛋白条带转移到 NC膜上此过程称为 blotting ,以利于随后的检测能够的进行,随后 , 将 NC膜与抗血清一起孵育,使第一
抗体与待检的抗原决定簇结合 ( 特异大蛋白条带 ) ,再与酶标的第二抗体
反应 , 即检测样品的待测抗原并可对其定量。
基本流程:
检测示意图:
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2、免疫荧光技术 Immunofluorescence ( IF )
免疫荧光技术是根据抗原抗体反应的原理, 先将已知的抗原或抗体
标记上荧光素制成荧光标记物,再用这种荧光抗体(或抗原)作为分子
探针检查细胞或组织内的相应抗原 (或抗体)。在细胞或组织中形成的抗
原抗体复合物上含有荧光素,利用荧光显微镜观察标本,荧光素受激发
光的照射而发出明亮的荧光 (黄绿色或桔红色) ,可以看见荧光所在的细胞或组织,从而确定抗原或抗体的性质、定位,以及利用定量技术测定
含量。
采用流式细胞免疫荧光技术( FCM)可从单细胞水平检测不同细胞亚群中的蛋白质分子,用两种不同的荧光素分别标记抗不同蛋白质分子
的抗体,可在同一细胞内同时检测两种不同的分子( Double IF ),也可用多参数流式细胞术对胞内多种分子进行检测。
二、 蛋白质与蛋白质相互作用的研究技术
1、 免疫共沉淀 ( Co- Immunoprecipitation, Co-IP )
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Co-IP 是利用抗原蛋白质和抗体的特异性结合以及细菌蛋白质的
“ protein A ”能特异性地结合到免疫球蛋白的 FC片段的现象而开发出
来的方法。目前多用精制的 protein A 预先结合固化在 agarose 的 beads
上,使之与含有抗原的溶液及抗体反应后, beads 上的 prorein A 就能
吸附抗原抗体达到沉淀抗原的目的。
当细胞在非变性条件下被裂解时, 完整细胞内存在的许多蛋白质-
蛋白质间的相互作用被保留了下来。 如果用蛋白质 X 的抗体免疫沉淀 X,那么与 X在体内结合的蛋白质 Y也能沉淀下来。 进一步进行 Western Blot 和质谱分析。这种方法常用于测定两种目标蛋白质是否在体内结合,也
可用于确定一种特定蛋白质的新的作用搭档。缺点:可能检测不到低亲和力和瞬间的蛋白质-蛋白质相互作用。
2、 GST pull-down assay
GSTpull-down assay 是将谷胱甘肽巯基转移酶( GST)融合蛋白(标
记蛋白或者饵蛋白, GST, His6, Flag, biotin )作为探针,与溶液
中的特异性搭档蛋白 (test protein 或者 prey 被扑获蛋白 ) 结合,然后
根据谷胱甘肽琼脂糖球珠能够沉淀 GST融合蛋白的能力来确定相互作用
的蛋白。一般在发现抗体干扰蛋白质-蛋白质之间的相互作用时,可以
启用 GST沉降技术。该方法只是用于确定体外的相互作用。
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示意图:
3、 酵母双杂交系统
酵母双杂交系统( Yeast two-hybrid system )的建立是基于对真核
生物调控转录起始过程的认识。细胞起始基因转录需要有反式转录激活
因子的参与。反式转录激活因子,例如酵母转录因子 GAL4 在结构上是
组件式的( modular ),往往由两个或两个以上结构上可以分开,功能上
相互独立的结构域 ( domain)构成,其中有 DNA结合功能域( DNAbinding
domain,DNA-BD)和转录激活结构域( activation domain,DNA-AD)。这
两个结合域将它们分开时仍分别具有功能,但不能激活转录,只有当被
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分开的两者通过适当的途径在空间上较为接近时,才能重新呈现完整的
GAL4 转录因子活性,并可激活上游激活序列( upstream activating
sequence,UAS)的下游启动子,使启动子下游基因得到转录。
将编码某一蛋白 X的 DNA序列与 DNA结合域 BD的编码序列融合形成
一个杂交体 ( “诱饵” bait) ,将编码另一蛋白 Y 的 DNA序列与 DNA激活
域 AD 的编码序列融合形成另一个杂交体 ( “猎物”或靶蛋白 prey or target protein) ,当两个杂交体共转化酵母细胞 (此酵母细胞含有上游
有 DNA结合位点的报告基因) ,若 X 和 Y 没有相互作用, 则单独不能激活报告
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