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[药品研发] Co-IP 实验不踩坑:蛋白 "拉下场" 的秘密!揭秘Co-IP实验操作技巧

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药徒
发表于 2024-12-25 15:37:04 | 显示全部楼层 |阅读模式

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在蛋白生物学的世界里,Co-IP 是解锁蛋白质“朋友圈”的神兵利器。但如果操作不当,它可能会变成实验室里的“尴尬社交”。今天,我们就来聊聊如何让你的 Co-IP 实验优雅又高效,轻松把蛋白“拉下场”!


01什么是 Co-IP?
免疫共沉淀 (Co-Inmunoprecipitation, Co-IP) 是一种利用目标蛋白特异性抗体与蛋白 A/G 磁珠或琼脂糖珠结合,从而沉淀目标蛋白及其相互作用蛋白的技术 [1-4]
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图 1.  Co-IP 原理图。
X:诱饵蛋白,Z:靶标蛋白
简单来说,就是利用抗体捕捉目标蛋白,看看有哪些其他蛋白会“搭顺风车”来到沉淀派对。这样我们就可以知道哪些蛋白质在细胞内是好朋友,经常一起 Hang out!





Co-IP 优势

可沉淀诱饵蛋白在天然组织细胞状态下存在互作关系的所有蛋白;

可沉淀整个复合体中直接/间接互作的多个蛋白,研究复合体组成;

可与质谱鉴定连用可以初筛到一系列未知蛋白,再通过其他技术进一步验证;

分离得到天然状态下相互作用的蛋白质复合体,结果更真实可靠。
Co-IP 分类
根据抗体来源、靶蛋白表达方式及样本类型等差异,Co-IP 可分为单克隆抗体/多克隆抗体 Co-IP、内源性/外源性 Co-IP、探索型/验证型 Co-IP 等类型。
在众多 Co-IP 分类方式中,内源性和外源性 Co-IP 就像科研界的双子星,不仅最常用,还各自闪耀独特的光芒!




小贴士:

内源性 Co-IP:研究细胞或组织中自然表达的蛋白质。

外源性 Co-IP:研究经过转染介导的外源表达系统来表达的蛋白质。



02 操作步骤与结果分析
Co-IP 实验流程
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图 2. Co-IP 实验流程图[1][5]。

Co-IP 流程 (以内源性 Co-IP 为例)[1]

01样本准备
采用适当的方法收集细胞,使用含有合适的蛋白酶抑制剂裂解缓冲液裂解细胞。
02固相介质准备
将含有保护液的蛋白 A/G 磁珠蛋白 A/G 琼脂糖混匀取出,用平衡液清洗磁珠/琼脂糖凝胶。
03预清洗 (可选)
将细胞裂解液或已预处理的样本用蛋白 A/G 磁珠或蛋白 A/G 琼脂糖进行预清洗,去除非特异性结合的蛋白质。
04免疫沉淀
预清洗的样本中加入诱饵蛋白的特异性抗体,孵育促进抗体与蛋白结合。加入蛋白 A/G 磁珠或蛋白 A/G 琼脂糖继续孵育使其与复合物结合。
05洗涤
洗涤复合物,去除非特异性结合蛋白。
06洗脱
加入洗脱缓冲液,洗脱。
07分析
Western Blot 或质谱检测分析沉淀的诱饵蛋白及与其结合的靶标蛋白。





小贴士:
内源性 Co-IP 实验可选择[color=var(--weui-LINK)]蛋白 A/G 磁珠[color=var(--weui-LINK)]蛋白 A/G 琼脂糖;外源性 Co-IP 实验中蛋白携带标签 (如 Flag、HA、c-Myc、GST 等),可以选择标签抗体类磁珠/琼脂糖凝胶珠 (如 [color=var(--weui-LINK)]Anti-Flag 磁珠[color=var(--weui-LINK)]Anti-HA 磁珠[color=var(--weui-LINK)]Anti-c-Myc 磁珠[color=var(--weui-LINK)]Anti-GST 磁珠等),可一定程度增强丰度,减少 IgG 干扰。


Co-IP 结果解读
随着 Co-IP 实验流程的完成,我们终于手握初步数据!那么,这些数据能告诉我们什么秘密?结果出来了,肿么分析呢?以下让小 M 通过两个经典案例,来看看如何解读实验结果,挖掘蛋白质相互作用的“朋友圈”!
内源性 Co-IP 结果解读
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图 3. 内源性 ANT2 和 GRP75之间存在相互作用[6]。

外源性 Co-IP 结果解读
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图 4. 外源 GRP75 可增强 ANT2-UCP1 的相互作用[6]。

03避坑指南:如何高效无误地进行 Co-IP?
样品准备:打好地基
拉蛋白就是请客吃饭,不给它们舒适的环境,谁都不愿来!
关注点
说明
裂解液
温和的非离子型洗涤剂 (如 NP-40、Triton X-100) 可以保护蛋白的天然结构,同时避免过强的去污剂 (如 SDS) 破坏蛋白相互作用。
MCE 裂解液推荐:[color=var(--weui-LINK)]WB/IP 裂解液、[color=var(--weui-LINK)]NP-40 裂解液、[color=var(--weui-LINK)]哺乳动物活性蛋白抽提试剂。
盐浓度
样品准备时体系中的盐浓度范围在 150 - 300 mM 即可,过高可能“拆散”蛋白关系,过低可能导致背景蛋白“搅局”。
蛋白酶抑制剂
适当加入蛋白酶抑制剂,保护“核心成员”防止其被细胞内源性蛋白酶降解。
MCE 蛋白酶抑制剂推荐:[color=var(--weui-LINK)]蛋白酶抑制剂 Cocktail、[color=var(--weui-LINK)]蛋白酶抑制剂 Cocktail, 片剂。
结构干扰
提前查阅文献了解蛋白“爱好”,重视蛋白修饰,如磷酸化、乙酰化等是否会影响复合物的稳定性。
表达水平
提前验证目标蛋白表达水平,表达低可考虑优化转染或表达条件。
温度
低温环境下制备样品,防止蛋白“跑路”。

抗体选择:定向输出
抗体选不好,后果你懂的……
无论是拉下目标蛋白还是背景干扰,抗体都能“一锤定音”。
关注点
说明
抗体专一性
选择经过 IP 验证的抗体,不可盲选。
MCE 标签抗体:[color=var(--weui-LINK)]DYKDDDDK Tag (FLAG) 抗体、[color=var(--weui-LINK)]HA tag 抗体 (YA856)、[color=var(--weui-LINK)]Myc-tag 抗体。
同型对照
根据 IP 抗体类型选择合适的同型对照抗体。
MCE 同型对照抗体推荐:[color=var(--weui-LINK)]Rabbit IgG Isotype Control、[color=var(--weui-LINK)]Mouse IgG Isotype Control。
抗体来源
一抗和二抗的宿主种属要避开“同宗”,否则背景会抢戏。
抗体测试
必要时进行预实验封闭抗体测试,验证磁珠/琼脂糖珠可与抗体有效结合。
抗体用量
太多可能造成非特异性沉淀,太少又可能拉不住目标蛋白。建议从优化实验中找到合适的浓度和用量。
二抗选择
如果抗体重链和目标蛋白大小相近,可选择轻链特异性二抗避免“撞车”。

实验设计:精准操作
Co-IP 实验不止“拉下”,其他环节也是“硬仗”。
实验环节
说明
实验设计
确定研究的蛋白质对,不胡乱邀请“不相干”的蛋白。
对照组设计
实验组、IgG 阴性组、阳性组 (Input)。
洗涤条件
适当调整洗涤强度 (如低盐到高盐、去垢剂浓度等),既要去除非特异性蛋白,又要保护靶蛋白复合物。
Western Blot
用 Western Blot来做最后的“身份确认”,确保邀请到的都是真正的“贵宾”。
   

04经典问题和解决方案
如何让你的 Co-IP 实验更上一层楼?
每次实验的具体条件、操作步骤记得详细记录,这样才能在出现问题时找到原因,不断优化喔~
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05小结
每一个 Co-IP 实验都是一场精彩的侦探游戏,我们不仅是执行者,更是策略家。这就是科研人的浪漫——在实验中找寻未知的兴奋,用结果揭示生命的奥秘。
如果你觉得这篇干货满满的 Co-IP 秘籍有帮助,别忘了点赞、分享哦!期待在评论区看到你们的精彩讨论和宝贵经验!我们下期再见,继续解锁更多实验技巧,让科研不再有坑,只有惊喜!

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药师
发表于 2024-12-26 07:54:28 | 显示全部楼层
学习了,谢谢提供分享。
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