今天我们将详细解析一项在分子医学研究中具有重要意义的技术——凝胶迁移实验(Electrophoretic Mobility Shift Assay, EMSA)。这项技术被誉为研究DNA-蛋白质相互作用的“黄金标准”。EMSA,也称为凝胶阻滞实验,主要用于检测蛋白质与特定DNA或RNA序列的结合情况。通过观察复合物在凝胶电泳中的迁移率变化,我们可以直观地了解到蛋白质与核酸的结合情况。
EMSA的应用包括:1. 研究DNA结合蛋白与特定DNA序列的相互作用;2. 进行DNA的定性和定量分析;3. 研究RNA结合蛋白与特定RNA序列的相互作用。
实验的优点如下:
- 灵敏度高:利用放射性同位素标记的核酸,EMSA可以在低浓度的蛋白质和核酸中进行检测。
- 适用范围广:适用于不同大小和结构的核酸,以及从小肽到大型转录复合物的多种蛋白质。
- 操作简便:基本技术虽简单,但足够稳健,能够适应多种结合条件。
然而,实验也存在一些缺点:
- 处理混合样品的挑战:在处理未纯化或部分纯化的细胞提取物时,提取物中可能含有多种核酸结合蛋白,这时需要结合其他技术来明确是哪种蛋白质导致了电泳迁移率的变化。
- 迁移率受多因素影响:除了复合物的大小,电泳迁移率还受到蛋白质电荷、核酸等多种因素的影响。
EMSA实验所需的基本条件包括:
- 单块胶重组蛋白不少于50μg,浓度不低于0.2mg/mL;
- 细胞量约1*10^7个细胞,或1个10cm培养皿,细胞密度达到80-90%;
- 动物组织不少于0.2g,新鲜取材;
- 植物组织不少于0.5g,新鲜幼嫩组织;
- 超迁移EMSA需提前准备IP级别抗体不少于10μL;
- 样本制备可以选择样本的总蛋白、核蛋白或使用已经纯化好的目标蛋白,并将样本进行定量,实验组中各组加入等量蛋白,浓度大于100ng/μL。
接下来的操作步骤为:
- 准备PAGE胶,应先确保模具清洁无SDS、DTT等变性剂残留,制备聚丙烯酰胺凝胶,并注意避免产生气泡,插入梳子后静置以待凝固;
- 建立蛋白与探针结合的反应体系,设置阴性对照、阳性对照和实验组,合理比例加入无菌水、结合缓冲液及标记探针;
- 样品孵育时,应先混匀并在室温下孵育10分钟,以消除非特异性结合,之后加入标记探针继续孵育;
- 进行电泳时使用0.5XTBE电泳液,以80V的电压电泳至蓝色染料到达胶的下缘;
- 凝胶显影时需进行转膜、紫外交联、封闭以及抗体孵育等步骤,最后使用化学发光成像系统进行成像。
根据文献,EMSA作为重要的分子生物学工具,为生命科学领域的基础研究提供了关键证据,尤其在揭示基因表达调控机制方面发挥了重要作用。尊龙凯时提供包括EMSA、双荧光素酶、酵母双杂交等在内的多项分子互作技术服务,从方案设计到实验执行,满足您的所有科研需求。期待与您携手并进,共同推动生物医学的研究进展。