蛋白样品制备
2018-10-17

蛋白质组学旨在研究整个生物体、特定组织或细胞的蛋白质表达量的动态变化。其研究的两个重要目标是1)对复杂混合物中的蛋白质进行定性,2)对蛋白质的表达水平进行定量。与DNA、RNA不同,蛋白质间的异质性很大,不同蛋白质在分子量大小、电荷、亲疏水性和结构上相差巨大。除此之外,很多蛋白质具有翻译后修饰,可能结合了多种非肽基团。这样的异质性使得蛋白质的分离非常困难,因此在蛋白质组学整个分析过程中,样品制备是最敏感且至关重要的步骤。

蛋白样品制备核心任务是必须从细胞或组织中提取蛋白质,一般通过裂解方法,而裂解方法的选择取决于样品种类。最简单的方法是使用标准裂解液裂解培养的细胞;坚硬细胞壁的组织和样品常常于液氮下进行组织研磨。

复杂的蛋白混合物在非变性条件下不能得到分离,因此液态样品必须变性,以防形成多肽低聚体、聚合物或发生相互作用。

初步提取的蛋白粗提物可能被盐离子、磷酸酯和核酸污染从而产生干扰或背景条带,比如,银染后凝胶酸性区域内的横向条纹就是干扰的核酸,因此样品制备过程中需要根据污染的种类不同采用合适的方式对其进行去除。

核酸污染的处理方式:最简单的处理方法是利用超声波将核酸打碎成小碎片,也可以利用DNAsel、RNAseA或核酸酶去除或者沉淀法除去核酸

脂类污染的处理方式:可以通过过量的去垢剂(>2%)或沉淀法去除

蛋白酶污染的处理方式:可以用沉淀法不可逆地灭活

固体污染的处理方式:可以通过离心去除

盐类污染的处理方式:可以通过透析或沉淀法去除。

蛋白质组是不同表达水平的基因产物的集合。对低丰度蛋白进行可靠的定量分析,是蛋白质组学的一个巨大挑战,在这些低丰度蛋白样品制备过程中样品的预分馏和蛋白富集技术显得极为重要。高丰度蛋白,例如肌动蛋白、微管蛋白、人血清白蛋白、补体系统中的蛋白以及抗体等,在匀浆中占据很大一部分比例。因此,那些更能反映细胞活动的低丰度调控蛋白,则需要通过合适的前处理,才能被有效检测。亚细胞分离技术可以富集特定的细胞器及细胞组分,相比匀浆液,能够大大提高蛋白的检测率。

在样品制备过程中的注意要点:

1) 尽可能减少样品处理步骤,以防蛋白损失;
2) -80℃或者液氮条件保存样品,以抑制蛋白酶活性并防止蛋白质修饰的改变;
3) 尽可能缩短样品制备时间,以减少蛋白损失并防止蛋白质修饰的改变;
4) 尽可能裂解所有聚合物和复合物;
5) 在不影响蛋白质的情况下尽可能去除所有干扰物;
6) 处理样品有多种方法,在实际操作中不可能获得细胞中的所有蛋白质,一般选择能获取蛋白数量最多的方法。

7)避免样品污染:蛋白样品如果含有LCMS不兼容的成分,会严重影响质谱信号甚至导致管路堵塞。比如,常见的质谱不兼容试剂尽可能不要引入或者控制含量:如Triton、NP40、甘油等;样品制备的整个过程尽可能使用质量可靠的耗材,避免耗材中的塑料溶出进入样品,样品溶液全程不能够接触封口膜等软塑料。

如果直接送样到我司,不同类型蛋白样品的送样要求及准备工作各不相同,具体如下:

1、动物组织:样本注意取材位置一致,避免血液污染

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2、植物组织:样本取材一致;送样前做必要的前处理以减少杂质/色素;根系、坚硬的组织样本务必初步破碎后送样。

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3、微生物:务必送菌体沉淀。

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4、细胞:一般不建议培养皿送样,如必须时应确保独立包装、封口,标签清晰牢固。

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5、液体

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6、环境样本

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7、IP样品

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8、胶条

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9、蛋白干粉

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在蛋白质组学分析中,样品制备至关重要,我们易算生物可以根据您的需求,提供个性化的样品制备服务,请将您的需求告诉我们的技术专家:support@omicsolution.com。