ウエスタンブロッティング(Western Blotting:WB)は、SDS-PAGEを行った後、タンパク質を疎水性膜(メンブレン)に転写し、抗体を用いて特定のタンパク質を検出する方法です。
【WB 作業の流れ】
目的タンパク質に対する抗体の入手 ➡ SDS-PAGE ➡ メンブレンへの転写 ➡ ブロッキングと抗体反応 ➡ バンドの検出
SDS-PAGE後のゲルにメンブレンを密着させ、分離したタンパク質を電圧をかけてゲルからメンブレンに移します。タンパク質を移動させたメンブレンに、一次抗体(目的とするタンパク質に対する抗体)を反応させ、洗浄後、HRP(西洋ワサビペルオキシダーゼ)などの酵素で標識した二次抗体を反応させると、酵素活性を利用した化学発光法もしくは発色法により検出することができます。
SDS-PAGEで分離させたタンパク質をポリアクリルアミドゲルからメンブレンに専用の装置(ブロッティング装置)を使って移動させることを「転写」といいます。
セミドライ式 | タンク式 | |
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所要時間 | 短い | 長い |
バッファー 使用量 |
少ない | 多い |
転写効率 など |
● 高分子量タンパク質の転写効率が悪い |
● 高分子量タンパク質の転写効率が良い ● 転写のムラが少ない |
よく使われるメンブレンにはニトロセルロースメンブレンとPVDFメンブレンがあります。
■ PVDFメンブレン:破れにくくタンパク質との吸着力が強いので、CBB染色、一部のアルカリホスファターゼでの検出、リプローブ※を行う場合に適しています。やや高価です。
■ ニトロセルロースメンブレン:PVDFメンブレンに比べると破れやすいですが、安価でブロッティング前にメタノールによる親水処理を必要とせず、非特異的反応が少ないという利点があります。
※リプローブ:一度検出した後に抗体をはがして、再度別の抗体と反応させて検出すること。
転写の際に使用するバッファーにはいくつか種類があり、タンパク質の分子量や性質の違いにより使用する転写バッファーを変えます。ここでは一般的に使用される転写バッファーを紹介します。
■ 一般的な転写バッファーの組成
25 mM Tris-HCl | 192 mM glycine | 20% MeOH ※ |
タンパク質を転写したメンブレンは抗体との非特異的吸着を防ぐため、ブロッキング処理をします。
ブロッキング処理で抑えられるのはあくまで非特異的な反応のみで、交差反応(目的のタンパク質のエピトープと同じエピトープがある他のタンパク質に抗体が特異的に結合してしまう反応)を防ぐことはできません。
ブロッキングには様々な溶液が用いられますが、以下に一般的なブロッキング溶液を示します。
■ 1~3% BSA in PBS-T※
BSA(Bovine Serum Albumin;ウシ血清アルブミン)を用います。
■ 1~5%スキムミルク in PBS-T※
ブロックがより強力で、よく用いられますが、特異的な抗原抗体反応まで抑えてしまう可能性があります。
特にスキムミルクにはリン酸化タンパク質のカゼインが含まれるため、リン酸化タンパク質の検出には不向きです。
※ PBS-T(PBS-Tween 20)
Tween 20を0.05%加えたリン酸緩衝整理食塩水(PBS:Phosphate buffered saline)です。
ブロッキングが終わったら一次抗体、HRP標識二次抗体と反応させます。
このときの一次抗体の濃度は重要で、濃度が低すぎると目的のタンパク質が検出できず、濃度が高すぎると非特異反応が起こり関係のないタンパク質が検出されてしまいます。
■ 一次抗体の至適濃度の検討
初めて使う抗体は、使用文献やデータシートに記載の推奨濃度を参考にして濃度を検討します。
良い結果が得られなければ一次抗体の希釈率を何段階か変える、あるいは希釈液の種類を検討します。
■ 二次抗体
市販のHRP標識抗体もしくはAP(アルカリフォスファターゼ)標識抗体を使う場合もあります。
一次抗体の動物種およびアイソタイプを確認し、間違った二次抗体を使わないように注意します。
メンブレンに基質を含む反応液をかけて、抗体に標識された酵素が触媒する化学反応によって基質が発光した光を冷却CCDカメラもしくはX線フィルムで検出します。
発色試薬を用いて行います。一般的に、HRPを用いるときはDAB(diaminobenzidine)とTMB、AP(アルカリフォスファターゼ)を用いるときはBCIP/NBTを用います。
作業内容 | |
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ゲルより一回り大きく切ったPVDFメンブレンをメタノールに1分間浸した後(親水処理)、転写バッファーに浸しておきます。 |
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電気泳動後のゲルを転写バッファーに浸します。 |
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イラストのように、泡が入らないように、+電極プレート側からバッファーに浸しておいた濾紙・メンブレン・ゲル・濾紙・-電極プレートを順に重ねます。 |
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+電極は+電極プレートへ、-電極は-電極プレートへつなぎます。 |
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電源を切ってメンブレンを取り出し、メンブレンを一時的に染色します。 |
作業内容 | |
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メンブレンをブロッキングバッファーに浸し、室温で1時間(〜4℃で一晩)振とうします。 |
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洗浄バッファーで洗浄します(5分×3回)。 |
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一次抗体を希釈した1% BSA in Tween PBS, pH7.2にメンブレンを浸し、室温で1時間振とうします。 |
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洗浄バッファーで洗浄します(10分×3回)。 |
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二次抗体を希釈した1% BSA in Tween PBS, pH7.2にメンブレンを浸し、室温で1時間振とうします。 |
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洗浄バッファーで洗浄します(10分×3回)。 |
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化学発光法 |
ウエスタンブロッティング(WB)で使用可能な一次抗体 (抗タグ抗体以外) |
モノクローナル一次抗体一覧 ポリクローナル一次抗体一覧 |
ウエスタンブロッティング(WB)で使用可能な抗タグ抗体 | モノクローナル抗タグ抗体一覧 ポリクローナル抗タグ抗体一覧 |
ウエスタンブロッティング(WB)で使用可能な二次抗体 | HRP標識二次抗体一覧 |
コントロール抗体 | ローディングコントロール抗体一覧 |
ブロッキングに | Bovine Serum Albumin Reagent Grade Powder (pH7.0) |
実験時間の短縮に! HRP直接標識抗体 |
HRP-DirecTシリーズ
抗体反応時間最短30分の高感度HRP標識抗体です。二次抗体の非特異シグナルもなくすことができます。 HRP直接標識 抗タグ抗体一覧 HRP直接標識 抗体一覧(抗タグ抗体以外) |