手把手教会免疫共沉淀(CoIP)到底怎么做--实验技能篇

第一部分 背景知识介绍
免疫共沉淀(Co-Immunoprecipitation,CoIP)是常用的验证蛋白-蛋白互作的方法,本教程以293T细胞为例,带大家全流程走完CoIP流程,实际应用中,大家可以根据自己实验细胞进行调整。
在进行实验操作之前,我们给大家梳理一下,什么是免疫共沉淀?该技术如何实现对靶点互作蛋白的检测?该技术的主要优缺点有哪些?进行简单的介绍。
什么是免疫共沉淀?
免疫共沉淀(Co-Immunoprecipitation,CoIP)技术是一种基于抗体与抗原特异性结合的经典实验方法,用于揭示细胞内蛋白质间的相互作用。该技术能够有效验证两种蛋白质在生理状态下是否存在相互作用。其基本原理在于,当细胞在非变性条件下裂解时,细胞内原本存在的多种蛋白质复合物得以保留。此时,若使用针对蛋白质X的抗体进行免疫沉淀,则与X在细胞内结合的蛋白质Y也会随之被沉淀下来。
常用的检测办法
目前,常用的方法是将精制的Protein A/G(有的两种都结合至磁珠)预先结合并固化在琼脂糖珠(agarose beads)上。当这些 beads 与含有抗原的溶液和抗体反应后,beads 上的 Protein A/G就能吸附抗原,从而达到纯化的目的。这种方法常用于检测两种目标蛋白质是否在体内结合,也可用于鉴定特定蛋白质的新作用伙伴。
CoIP的主要优缺点
###该方法的优点包括:
- 相互作用的蛋白质均经过翻译后修饰,保持了天然状态;
- 蛋白质间的相互作用在自然状态下进行,避免了人为干扰;
- 能够分离得到处于天然状态的蛋白质复合物。
### 该方法也存在一些局限性:
- 可能无法检测到低亲和力或瞬时的蛋白质-蛋白质相互作用;
- 两种蛋白质的结合可能并非直接作用,而是通过第三者作为桥梁;
实验前需预测目的蛋白,并据此选择合适的抗体进行最终检测,若预测不准确,则实验可能无法获得预期结果,具有一定的风险性。
第二部分 免疫共沉淀 (CoiP)实践操作
1.细胞铺板
Day01,10cm或者15cm dish 铺板293T细胞,根据细胞体积大小,使得Day02 细胞融合度达到70%左右即可,这样在转染后细胞可以生长48-72h,融合度达到95%以上。
2.细胞转染
Day02,293T细胞完全贴壁后,开始进行转染外源性表达目的质粒,以10cm dish 为例,先前构建好的过表达TP53基因(TP53-flag)和RB基因(RB-GFP):

(注:转染前,37°C预热完全培养基,换液。另外,切记同时进行一个空白对照,可用empty vector-GFP载体同时转染一个空白对照。)
3.转染后换液
一般转染后8h可进行换液。根据Lipo3000 Protocol,亦可直接过夜后再换液。换液前需37°C预热完全培养基。因293T细胞贴壁不牢,换液时注意贴着培养皿壁,缓慢吸液和加液。
4.评估转染情况
Day03 转染24h后,可以通过荧光显微镜观察转染情况。因RB基因带有GFP标签,可以看到转染成功表达RB基因的细胞可以发绿光。
5.48-72h收细胞进行CoIP
(1)一般根据实验,可在48-72h内收集细胞。收集细胞前,冰上配置裂解液:

(2)预冷1X PBS,对细胞进行清洗3遍,然后加入配置好的裂解液,冰上裂解30min,可以细胞刮刮下细胞,转移至1.5mL EP管中,放4°C冰箱摇床上裂解30min。可根据实验情况,辅助超声裂解:5-10 sec,15-30 cycle。(Tips:此过程应全程冰上操作。)
(3)在处理好细胞样品后,开始进行对珠子进行平衡:
可以用flag或者GFP的Agarose或者Magnetic-bead,根据自己实验室购买情况选用即可;吸取bead时,记得轻微混匀。
I.预冷1X TBS,取15-20μL bead至1.5mL EP管中,200μL 1X TBS ;如果用Agarose-bead,清洗完成后1000g 离心1min,吸净清洗液,留取bead。如果用magnetic-bead,则可用磁力架收集bead,然后吸净清洗液;清洗3遍。
(4)Bead 和蛋白共孵育:
I.待裂解时间完成后,收集总蛋白:
提前预冷离心机至4°C,14000g 离心10min;收集总蛋白上清至新的1.5mL EP管中分装:Input样品和CoIP样品。

(Input样品可以加入等体积2X loading buffer后,99°C 8-10分钟煮蛋白,然后保存待上样。)
II.CoIP
将剩余的总蛋白,加入至含有清洗完成的bead 的EP管中共孵育,根据实验情况,可以4°C摇床4h或者过夜。
III.孵育完成后,收集bead。对于Agarose-bead,预冷好的4°C离心机中,1000g 1min离心;对于Magnetic-bead,磁力架收集珠子;弃裂解液。
IV.清洗bead。预冷1X TBS 200-500μL 清洗bead,弃清洗液,共清洗3-5遍。
V.完成清洗后,加入60-100μL RIPA裂解液,加入等体积2X loading buffer后,99°C 8-10分钟煮蛋白。对于Agarose-bead可以煮好直接上样;对于Magnetic-bead,磁力架收集珠子;吸出液体至新的1.5mL EP管中。至此,用于CoIP的SDS-PAGE电泳的样品已全部制备完成,后续即可走常规Western-blog流程。
VI.注意:对于empty-vector-GFP样品同样操作流程。
6.SDS-PAGE电泳
根据蛋白大小,提前配置好胶,点样进行电泳。
7.转膜
电泳完成后,即可用转膜,一般用PVDF膜,根据蛋白大小,设置转膜时间和电流或者电压。
8.抗体孵育及显影
转膜完成后,5%脱脂牛奶室温孵育1-2h,然后孵育一抗,洗膜,孵育二抗,曝光。
9.最终结果分析(示例)

(Tips:结果解读(本例为示例,不代表真实实验情况))
I.先看Input:在单转染empty-vector的input(1)结果中,通过直接孵育TP53一抗和GAPDH一抗,正常曝光出TP53(3)和GAPDH(5),而孵育GFP一抗的RB没有曝光出来;但是在共转TP53-flag和RB-GFP的Input(2)结果中,孵育TP53一抗、GFP一抗和GAPDH一抗,均能正常曝光出三个目的蛋白,而且在(2)中的TP53表达量明显高于(1)中,说明TP53和RB蛋白的外源表达正常。如果孵育TP53-flag的flag一抗能够曝光出来TP53,则更能说明外源表达正常。

II.再看IP结果:由于通过Agarose-bead或者Magnetic-bead纯化了目的蛋白,此示例通过GFP纯化RB-GFP,理论上仅收集得到的与bead结合RB蛋白,同时因为TP53与RB蛋白有互作,因此此时也把TP53蛋白拉下来。所以,在曝光目的TP53和RB蛋白时,均能正常显影。而因为GAPDH没有与RB蛋白有互作,因此,孵育GAPDH一抗后,完成二抗孵育后曝光,则没有显影。

(爱自己!!!做科研!!! 每文格"作家张涔汐说,我们应该学会的不仅仅是远离垃圾人,更要把冲突和矛盾扼杀在摇篮里。"如果有用,关注楼主GBhouse,点赞+讨论,攻击性人格请请请不要关注和阅读!!!)
















































