IP、CO-IP和Pull-down实验有啥区别?

文摘   2024-10-02 07:25   北京  
免疫沉淀技术是一种基于抗体和抗原特异性相互作用的经典方法,广泛应用于蛋白质相互作用、蛋白质与遗传物质相互作用的研究。它能有效确定细胞内两种蛋白质的生理性相互作用,并用于抗原检测和蛋白质纯化。衍生技术包括CO-IP(共沉淀法)、ChIP(染色质免疫沉淀技术)、RIP(RNA免疫沉淀技术)。

免疫沉淀(Immunoprecipitation,简称IP利用特定抗体与目标蛋白结合,从混合物中沉淀出目标蛋白,实现蛋白的纯化与鉴定。其作用为富集和检测特定蛋白,提供高纯度样本以供后续分析。免疫沉淀技术不仅可以用于研究蛋白质的存在、表达量、稳定性和翻译后修饰,还可以用于研究蛋白质-蛋白质相互作用,揭示蛋白质复合物的组成,是蛋白质组学研究中的重要工具。

IP技术的基本流程包括以下几个步骤:①细胞裂解:首先需要收集细胞并裂解,以便释放细胞内的蛋白质。②抗体结合:将偶联特定的抗体填料或磁珠加入到裂解物中,抗体会与其目标蛋白特异性结合。③沉淀:将抗体-蛋白复合物通过离心或使用磁吸方式沉淀下来。④洗涤:去除未结合的蛋白质和其他杂质。⑤洗脱:使用适当的缓冲液将沉淀的抗体-蛋白复合物洗脱,以便进行后续分析,如Western blot或质谱分析。

免疫共沉淀(Co-Immunoprecipitation,简称Co-IP)技术是一种研究蛋白质相互作用的有效方法。它通过使用针对特定蛋白质的抗体来沉淀该蛋白质及其相互作用的复合物,进而研究与已知蛋白质相互作用的其他蛋白质。
Co-IP技术原理是基于抗体与抗原的特异性结合,利用特定抗体沉淀目标蛋白,同时将与目标蛋白相互作用的其他蛋白质一同沉淀下来。Co-IP的主要作用是检测两种蛋白质在体内是否相互作用,以及揭示它们之间的相互关系。通过Co-IP技术,可以识别和鉴定与目标蛋白相互作用的蛋白质,从而构建蛋白质相互作用网络。鉴定蛋白质复合物:Co-IP技术有助于发现目标蛋白的结合伙伴,对于了解蛋白质的功能、调控机制以及信号传导途径至关重要。

Co-IP技术的基本流程包括以下几个步骤:①样品准备:收集细胞或组织样本,用适当的缓冲液洗涤样本以去除杂质。②细胞裂解:使用含有蛋白酶和磷酸酶抑制剂的裂解缓冲液在冰上裂解细胞,裂解应在低温条件下进行以防止蛋白质降解。③裂解液澄清:将裂解液进行离心(通常为4°C,高速离心),以去除不溶性颗粒和细胞碎片,取上清液进行后续实验。④抗体预结合:将特异性抗体与蛋白A/G磁性珠或其他固相支持物预结合,预结合通常在旋转条件下4°C孵育30分钟到1小时。⑤免疫沉淀:将预结合的抗体-磁性珠复合物加入到裂解液中,在4°C下旋转孵育1-2小时或过夜,以允许抗体与目标蛋白充分结合。⑥捕获复合物:使用磁力架收集磁性珠或通过离心收集非磁性珠,去除未结合的蛋白质的上清液。⑦洗涤:用裂解缓冲液重复洗涤磁性珠几次,以去除非特异性结合的蛋白质,每次洗涤后,再次使用磁力架或离心收集珠子。⑧洗脱:使用洗脱缓冲液(如SDS样本缓冲液)洗脱目标蛋白和相互作用的蛋白质,洗脱通常在室温下进行,并可能需要加热。洗脱完成后使用WB或质谱等其它方法对洗脱的蛋白进行检测即可。

Co-IP的优点:体内天然构象:CO-IP分析中,诱饵蛋白和猎物蛋白保持它们在体内的天然状态,有助于更真实地模拟它们之间的相互作用。体内相互作用:诱饵蛋白与猎物蛋白的相互作用在体内发生,受外界条件影响较小,有利于减少实验中的干扰因素。快速高效:如果已有特异性抗体,CO-IP实验过程可以快速进行,无需进行目标蛋白的克隆和异源表达。
Co-IP的缺点:①低亲和力互动:对于亲和力较低或短暂性的蛋白质相互作用,CO-IP可能无法有效检测。②直接或间接互动:CO-IP结果可能无法明确区分蛋白质间的相互作用是直接的还是通过其他蛋白质间接发生的。③抗体依赖性:CO-IP方法需要特定的抗体支持,这限制了其在没有合适抗体的情况下的应用。

融合蛋白沉降试验(Pull-down)是一种用于检测蛋白质相互作用的体外实验技术,它不仅可以验证已知蛋白质之间的相互作用,还可以用来筛选可能与已知蛋白质相互作用的新蛋白质。

Pull-down技术利用带有特定标签(例如GST标签、His标签或生物素标签)的融合蛋白作为“诱饵”,将这些融合蛋白固定在亲和树脂上。当目标蛋白或细胞裂解液通过这个系统时,任何能与诱饵蛋白结合的“猎物”蛋白将被吸附和沉淀;通过洗脱步骤,可以将捕获的蛋白质复合物从树脂上洗脱下来;最后,使用蛋白印迹(Western blot)或质谱等技术分析洗脱的蛋白质,以验证预测的蛋白质相互作用或发现新的相互作用。Pull-down实验用于检测两种蛋白质在体外条件下是否能够直接结合。其主要应用包括:①验证已知蛋白质相互作用:通过使用一个已知蛋白质作为诱饵,可以验证它与另一个蛋白质的潜在相互作用。筛选新的蛋白质相互作用:当与细胞裂解液或蛋白质混合物孵育时,Pull-down可以用来发现与诱饵蛋白相互作用的未知蛋白质。

Pull-down技术的基本流程包括以下几个步骤:①准备诱饵蛋白:通过重组DNA技术将目标蛋白与亲和标签(如GST、His等)融合表达,诱导表达并收集含有融合蛋白的细胞,裂解细胞并纯化融合蛋白。②固定诱饵蛋白:将纯化的融合蛋白与亲和树脂(如谷胱甘肽珠子对于GST标签,或金属离子珠子对于His标签)孵育,使融合蛋白固定在树脂上。③准备细胞裂解液:收集将要用于筛选的细胞或组织,裂解细胞或组织,制备细胞裂解液,并离心以清除不溶性颗粒。④孵育裂解液:将固定有诱饵蛋白的树脂与细胞裂解液混合孵育,允许足够的时间让任何可能的相互作用发生。⑤洗涤:孵育后,通过离心收集树脂,并用适当的缓冲液洗涤几次,以去除未结合的蛋白质和杂质。⑥洗脱:使用特定的洗脱缓冲液或条件(如改变pH或添加竞争性配体)从树脂上洗脱结合的蛋白质复合物。⑦分析:将洗脱的蛋白质复合物进行Western blot分析或质谱分析以鉴定相互作用的蛋白质。

Pull-down优点:①低丰度蛋白复合物纯化:Pull-down技术能有效纯化低丰度蛋白质复合物,这对于分析和研究特定蛋白质相互作用至关重要。②体外研究应用广泛:该技术被广泛用于体外转录或翻译系统的研究,为研究者提供了一个有效的研究工具。

Pull-down缺点:①标签影响:引入的蛋白质标签可能会影响与内源性复合物的竞争,可能导致对实验结果的误解。②生理相关性:Pull-down技术虽然能检测蛋白质间的相互作用,但这些相互作用可能并不代表它们在生理条件下真的会在体内相遇和结合。

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