当前位置: 主页 > 生物技术 > 实验技术与方法

电泳迁移率变化实验(EMSA)用于核内NF-kB的检测

2006-07-24 14:26 未知 未知 阅读 0
核心摘要: 本文详细介绍了电泳迁移率变化实验(EMSA)的步骤及其在检测核内NF-kB中的应用,包括核提取物的制备、结合反应及PAGE分析等关键技术。

描述

电泳迁移率变化实验(EMSA)用于检测核内NF-kB。

实验步骤

核提取物
为了制备核提取物,细胞在含有NP-40的蔗糖缓冲液中轻柔裂解,同时保持细胞核完整。经过洗涤步骤后,细胞核在低盐缓冲液中悬浮,使细胞核膨胀。然后缓慢加入高盐缓冲液:核质被提取到缓冲液中,而核包膜保持完整并保留基因组DNA。通过离心将提取物与核包膜/DNA分离。

EMSA
在EMSA中,核提取物与含有NF-kB特异性识别序列的放射性标记寡核苷酸探针孵育。结合反应在特定的盐/pH条件下进行。加入聚dIdC以防止蛋白质与NF-kB寡核苷酸探针的非特异性结合,从而减少背景。结合后,样品在非变性PAGE凝胶上分离,带状信号通过放射自显影法检测。如果核提取物中存在NF-kB亚基,则其与探针的相互作用会使标记探针的带位上移,因为探针与NF-kB亚基的复合物具有比单独探针更低的电泳迁移率。移位带的强度是核分馏中NF-kB含量的量度(因为探针是以高浓度添加的)。为了检查观察到的移位带是否特异于NF-kB,进行竞争实验:对显示强烈移位带的蛋白提取物,额外加入非标记(“冷”)寡核苷酸以过量形式。如果观察到的信号是NF-kB特异性的,那么在冷NF-kB野生型竞争者存在的情况下,这些信号应该消失,而在冷“突变”竞争者存在的情况下则不受影响。

超移位
为了确定哪些NF-kB亚基负责观察到的移位带,可以通过向结合反应中添加不同的NF-kB亚基特异性抗体来“超移位”EMSA信号。抗体会结合到相应的NF-kB亚基,从而形成NF-kB/探针/抗体三元复合物:该复合物的电泳迁移率甚至低于NF-kB/探针复合物,因此可以观察到超移位带。有时,即使其对应的NF-kB亚基存在,抗体也不会导致移位带的出现:相反,通过结合其NF-kB亚基,抗体会阻止NF-kB亚基与标记探针的结合,从而导致主要移位信号的强度降低。

核提取物的制备
收获细胞并重悬于1毫升PBS中。将细胞转移到1.5毫升微量离心管中,以500xg(在Eppendorf微量离心机中2500 rpm)离心5分钟,4°C。吸去PBS,并在每1000万细胞中重悬于100微升蔗糖缓冲液中。轻轻上下移液混匀。以500g在4°C下离心5分钟。吸去上清液,或如果需要细胞质部分,则将其转移到新管中。用1毫升蔗糖缓冲液(不含NP-40)洗涤核沉淀。轻轻上下移液混匀。以500g在4°C下离心5分钟。吸去所有洗涤缓冲液。以适当体积的低盐缓冲液(例如每1000万细胞30微升)重悬细胞,确保所有液体保持在管底。缓慢加入等体积的高盐缓冲液(可能分小份加入),同时用移液器尖端混匀。将样品在4°C的摇床或旋转器上孵育30-45分钟。以14000g离心15分钟(4°C)。将上清液(=核提取物)转移到新管中。定量提取物中的蛋白质含量,并将核提取物储存于-70°C。提取物准备好用于EMSA实验。

EMSA实验

A. 寡核苷酸探针的标记:T4多核苷酸激酶反应
对于NF-kB特异性探针,首先分别标记正义和反义寡核苷酸,然后在退火之前纯化寡核苷酸以获得5'和3'标记的双链DNA探针。以下是正义和反义寡核苷酸的野生型序列(NF-kB结合位点序列下划线):
NFkB wt(正义):AgT TgA ggg gAC TTT CC Cag gC
NFkB wt(反义):gCC Tgg gAA AgT CCC CTC AAC T
对于制备标记探针,按照以下协议在总量20微升中标记正义和反义寡核苷酸:
0.5微升寡核苷酸(200 ng/微升)
2微升10x PNK反应缓冲液
0.5微升T4多核苷酸激酶
1.5微升γ-32P-ATP(如果是旧批次则取3微升)
x微升ddH2O。
在37°C孵育1小时。γ-32P-ATP浓度为10 mCi/ml = 370 MBq/ml,3000 Ci/mmol(对应3.3 M ATP含量)。
标记后,使用QIAquick核苷酸去除试剂盒(Quiagen)纯化标记的寡核苷酸。用100微升10 mM Tris,pH8.0从柱中洗脱纯化的正义和反义寡核苷酸(均为100微升),并在室温下孵育10分钟以进行退火。探针现在可以使用。

B. 结合反应:
在冰上操作,除了最后在室温下孵育!结合反应的总量通常为10微升,但如果提取物稀释,可以增加到20微升。在设置结合反应时,按以下顺序添加组分。
管1应仅包含标记探针和染料(BPB/XC),例如:6微升ddH2O + 2微升结合缓冲液 + 1微升染料 + 1微升标记探针。
管2至N包含感兴趣的提取物和标记探针,如下所示(记住:通常总量=10微升):
x微升ddH2O
1微升聚dIdC(1 g/微升在TE中)
2微升结合缓冲液(5X)
x微升核提取物(5 g蛋白质)
1微升标记探针(激酶反应的1:15稀释)
添加所有组分后,简要离心反应管以将所有液体带到底部。室温孵育30分钟。然后将所有样品加载到非变性5% PA凝胶中(见下文)。
对于竞争测试,在添加标记探针之前,向结合反应混合物中添加1微升“冷”竞争探针(20 ng/微升库存)。调整水的量以保持总量为10微升。
野生型竞争探针的序列与标记的NF-kB特异性探针相同,而“突变”探针在识别区域内有核苷酸交换(NFkB结合位点下划线的突变位点加粗):
NFkB mutant(正义):AgT TgA ggC gAC TTT CCC Agg C
NFkB mutant(反义):gCC Tgg gAA AgT CgC CTC AAC T
如果进行超移位,在添加标记探针之前,向结合反应混合物中添加1微升1 g/微升的抗体(特异性针对p50、p52、p65 = RelA、RelB或cRel亚基)。
C. PAGE:
准备5%非变性PA(0.5 x TBE)凝胶以运行EMSA样品。凝胶的尺寸例如为20x17厘米。使用1.5毫米的间隔和约15个孔的梳子。
对于50毫升5% PA凝胶:
8.3毫升30% PA溶液(29:1)
2.5毫升10x TBE
39.2毫升ddH2O
50微升TEMED
0.5毫升APS(10%)
将EMSA样品加载到凝胶的孔中。在0.5x TBE中以1 mA/cm的速度运行凝胶2.5小时(开始时电压约为120 V,随着电泳的进行电压增加到> 200 V)。PAGE后,将凝胶转移到双层Whatman纸上,并在75°C的凝胶干燥机中干燥45-60分钟。将干燥的凝胶暴露于放射自显影胶卷(在-70°C下与增强膜一起)。

配方

蔗糖缓冲液
成分:50毫升的配方:
0.32 M蔗糖
10 mM Tris HCl pH 8.0
3 mM CaCl2
2 mM MgOAc
0.1 mM EDTA
0.5% NP-40
1 mM DTT
0.5 mM PMSF
5.47克蔗糖
0.5毫升1 M Tris HCl,pH 8.0
150微升1 M CaCl2
100微升1 M MgOAc
10微升0.5 M EDTA(pH 8.0)
2.5毫升10% NP-40
42.4毫升水
在使用前新鲜加入DTT和PMSF。

低盐缓冲液
成分:50毫升的配方:
20 mM HEPES(pH 7.9)
1.5 mM MgCl2
20 mM KCl
0.2 mM EDTA
25%甘油(v/v)
0.5 mM DTT
0.5 mM PMSF
10毫升100 mM HEPES(pH 7.9)
75微升1M MgCl2
0.4毫升2.5 M KCl
20微升0.5 M EDTA(pH 8.0)
15.75克甘油
27毫升水
在使用前新鲜加入DTT和PMSF。

高盐缓冲液
成分:50毫升的配方:
20 mM HEPES(pH 7.9)
1.5 mM MgCl2
800 mM KCl
0.2 mM EDTA
25%甘油(v/v)
1% NP-40
0.5 mM DTT
0.5 mM PMSF
4.0 g/ml氨基酸酶,抑制剂
10毫升100 mM HEPES(pH 7.9)
75微升1M MgCl2
16毫升2.5 M KCl
20微升0.5 M EDTA(pH 8.0)
15.75克甘油
5毫升10% NP-40
6.4毫升水
在使用前新鲜加入DTT、PMSF和蛋白酶抑制剂。

5X结合缓冲液
成分:10毫升的配方:
50 mM Tris HCl(pH 8.0)
750 mM KCl
2.5 mM EDTA
0.5% Triton-X 100
62.5%甘油(v/v)
1 mM DTT
0.5毫升1 M Tris HCl(pH 8.0)
3毫升2.5 M KCl
50微升0.5 M EDTA(pH 8.0)
50微升Triton-X 100
7.87克甘油
在使用前新鲜加入DTT。

    发表评论