翻譯后修飾(PTMs),如磷酸化、乙酰化、sumo化、泛素化等,可使蛋白質組的復雜性大大增加。PTMs在信號轉導、蛋白穩定和轉換、蛋白識別和相互作用、空間定位等方面發揮著重要作用。由于PTM在基礎生物學和疾病發病機制中的重要性,識別每個靶蛋白(protein of interest:POI)的PTM調節機制具有重要意義。 對于新入門的小白,下圖可以幫你快速入手PTMs相關研究:  基于免疫沉淀(IP)實驗的技術
免疫沉淀(IP)PTMs研究中的主要實驗方法,IP法允許研究者在目標POI上富集特異性、低豐度的PTM修飾,富集是通過親和純化技術實現的。 附著在固體支撐基質(如瓊脂糖樹脂)上的抗體(或特異性結合分子)與POI或PTM結合,而復合物裂解液中的非靶向蛋白不會被捕獲并通過洗滌步驟去除。然后,用洗脫緩沖液將富集的蛋白質從瓊脂糖珠中除去,并在分離成濃縮溶液。分離的溶液通過其他實驗方法進行分析,如western blot(WB)或質譜,以確定POI是否在翻譯后修飾。 圖1顯示了IP實驗的基本步驟: 
圖1. 免疫沉淀PTM修飾蛋白的一般性實驗流程。 實驗成功Tips:
1. 選擇合適的親和試劑: 高質量的親和試劑是研究低豐度PTM修飾的關鍵 - 利用PTM親和試劑,捕獲想要研究的PTM - 能夠研究PTM內源性變化的PTM試劑是有益的 - PTM IP vs.靶蛋白IP富集(見下文) - 抗體與親和基質結合會顯著減少重鏈和輕鏈浸出 2. 選擇合適的裂解液系統: 大多數研究人員使用非變性裂解緩沖液(例如RIPA)。然而,在某些情況下,需要使用替代緩沖液; 例如,當試圖分離像組蛋白(Histones)這樣的DNA結合蛋白時。 - 選擇合適的緩沖系統可能會對陽性或陰性的PTM識別產生影響 - 舉個例子,sumo化需要在變性緩沖系統中研究 - 其他PTMs會更穩定,但也可能受益于變性條件 3. 選擇合適的抑制劑: - PTM抑制劑是一種添加到裂解緩沖液中的化學物質,用于抑制針對特定PTM的異肽酶(例如去泛素酶抑制劑)。 - 識別關鍵的抑制劑對于成功檢測瞬態PTMs至關重要。 - 當研究多個PTMs時,在裂解緩沖液中補充抑制劑是很重要的,而且可能需要單獨驗證兩種結果,以確保抑制劑混合物沒有交叉反應性。 4. 選擇合適的對照珠子: - 對照珠可以讓研究人員區分真正的PTM信號,或者非特異性結合親和基質的“粘性”蛋白的假陽性信號。 - 適當的對照珠有IgG抗體結合到珠,以最佳的復制條件,任何非特異性的相互作用將被檢測。 - 適當的控制珠也可以用于裂解液的預清除。相關例子在文章《Signal-SeekerTM翻譯后修飾(PTMs)試劑盒:實驗優化Tips及常見問題》中有更多呈現,詳情請見文末。 5. 選擇合適的對照: 合適的對照可以讓研究者更容易地推斷他們的結果。 - 對照實驗包括陽性對照和陰性對照,這對結果的準確推斷很重要 - 根據文獻中的信息,可以確定感興趣的目標蛋白被修飾或未被修飾的條件 - 其中一種陰性對照的方法是:在沒有PTM抑制劑的緩沖液中裂解細胞,這應該會導致信號減弱或缺失。 - 一篇與PTM修飾蛋白相關的文獻可供參考,在沒有PTM抑制劑的情況下,修飾會減少。(Identifying Regulatory Posttranslational Modifications of PD-L1: A Focus on Monoubiquitinaton) - 另一個重要的對照是HRP標記的針對靶PTM的泛抗體。 這可用于評估PTM的富集水平。 6. 選擇合適的檢測方法: 盡管比色和熒光檢測方法可以給你所要研究的靶蛋白提供敏感、線性的WB信號,我們強烈建議使用超靈敏化學發光檢測試劑,因為它的敏感度通常是熒光檢測法的10倍,比色法的20倍。 7. 選擇合適的一抗: 高質量的一抗非常重要。 - 不要使用高背景的一抗 - 要使用敏感性高的一抗 - 使用多種抗體進行信號驗證是更有利用實驗準確結果的獲得。
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