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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-PAGE
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
p>
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
< br>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
p>
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
< br>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
b
eads
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,
< br>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
GST
pull-
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
G
ST
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
GA
L4
在结构上是
组件式的(
modul
ar
)
,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<
/p>
结合功能域
(
DNA
binding
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
p>
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<
/p>
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
p>
prey or
target
prot
ein)
,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
报告基因的转录;若
X
和
Y<
/p>
可相互作用,则使
BD
和
AD
靠近形成一个有
效的转录激活子,激活报告基因的
转录。因此可通过检测报告基因的转
录来研究蛋白质
X
和
Y
的相互作用。
过程示意图:
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