蛋白提取是分子生物學和生物化學研究中的基礎操作,不同定位的蛋白(總蛋白、核蛋白、膜蛋白)因結構和存在部位差異,提取方法有所不同,以下結合試劑盒的標準化操作流程及關鍵注意事項詳細說明:
總蛋白提取:總蛋白提取旨在獲取細胞或組織中所有蛋白,適用于大多數蛋白定性、定量及后續電泳、免疫印跡等實驗。
實驗前準備
試劑預處理:取出試劑盒中的裂解液,按比例加入蛋白酶抑制劑(避免蛋白降解)和磷酸酶抑制劑(如需保留磷酸化蛋白),冰上預冷。
樣品處理:細胞樣品經 PBS 洗滌 2 次,去除培養基殘留;組織樣品需在液氮中研磨成粉末,避免常溫下蛋白降解。
提取步驟
加樣裂解:向細胞沉淀或組織粉末中加入預冷的裂解液(每 10^6 個細胞加 100-200μL,每 10mg 組織加 200-300μL),渦旋振蕩 10-15 秒,冰上靜置 30 分鐘,期間每 10 分鐘渦旋一次,充分裂解細胞。
離心分離:4℃、12000-15000g 離心 10-15 分鐘,取上清液,即為總蛋白提取液。
關鍵注意事項
全程保持低溫操作(0-4℃),抑制蛋白酶活性。
裂解液需與樣品充分混合,避免局部濃度過高影響裂解效果。
離心后避免觸碰沉淀(含細胞碎片、核酸等雜質),確保上清純度。
核蛋白提取:核蛋白位于細胞核內,提取需先分離細胞核與細胞質,再裂解核膜釋放核蛋白,核心是避免細胞質蛋白污染。
實驗前準備
試劑預處理:核蛋白試劑盒通常含細胞質裂解液(低滲緩沖液)和核裂解液,均需加入蛋白酶 / 磷酸酶抑制劑,冰上預冷。
樣品處理:細胞經 PBS 洗滌后,離心收集沉淀,避免反復吹打損傷細胞核。
提取步驟
細胞質分離:向細胞沉淀中加入預冷的細胞質裂解液,冰上孵育 10-15 分鐘,期間輕輕彈擊管壁數次,使細胞膜破裂。4℃、5000g 離心 5 分鐘,收集上清液(細胞質蛋白),保留沉淀(細胞核)。
細胞核洗滌:向細胞核沉淀中加入少量細胞質裂解液,輕輕吹打洗滌,離心后棄上清,去除殘留的細胞質蛋白。
核蛋白裂解:向洗滌后的細胞核沉淀中加入核裂解液,冰上孵育 20-30 分鐘,期間頻繁渦旋振蕩,促進核膜破裂。4℃、12000g 離心 10 分鐘,取上清液,即為核蛋白提取液。
關鍵注意事項
細胞質裂解液孵育時間需嚴格控制,避免過度裂解導致細胞核破裂,引發細胞質蛋白污染。
細胞核洗滌步驟不可省略,可根據污染情況重復 1-2 次。
核裂解液黏度較高,離心后需快速吸取上清,避免沉淀復溶。
膜蛋白提取:膜蛋白鑲嵌或附著于生物膜上,含大量疏水結構域,常規裂解液難以溶解,需借助去垢劑(如 Triton X-100、SDS 等)破壞膜結構。
實驗前準備
試劑預處理:膜蛋白試劑盒的裂解液含特定比例的去垢劑(兼顧溶解膜蛋白與保持蛋白活性),加入抑制劑后冰上預冷。
樣品處理:細胞或組織樣品需充分破碎(如超聲破碎儀處理細胞,組織研磨時加入石英砂),暴露細胞膜結構。
提取步驟
加樣裂解:向破碎后的樣品中加入膜蛋白裂解液,冰上孵育 40-60 分鐘,期間每 15 分鐘渦旋一次,使去垢劑充分作用于膜結構。
離心純化:4℃、10000g 離心 10 分鐘,去除未破碎的組織或細胞碎片;取上清液再次 4℃、15000g 離心 20 分鐘,進一步去除雜質,最終上清即為膜蛋白提取液。
關鍵注意事項
去垢劑濃度需嚴格遵循試劑盒說明,過高可能導致蛋白變性,過低則無法有效溶解膜蛋白。
樣品破碎程度直接影響提取效率,需根據樣品類型調整破碎參數(如超聲功率、研磨時間)。
膜蛋白提取后需盡快進行后續實驗,避免去垢劑失效導致蛋白沉淀。