鼠腦RNA提取、RT-PCR及GST融合蛋白純化
一.鼠腦RNA提取
(1)RNA提取常用3種方法:A.異硫氰酸胍、氯化銫密度梯度分離植物RNA
B.SDS-酚-氯仿法
C.硫氰酸胍-酚-氯仿法在制備用于反轉錄PCR的RNA時最實用
(2)總RNA的提取方法是基于RNA與其他胞內大分子在溶解性和沉降性上的差異得以實現的,提取基本步驟:
1.破碎細胞
2.RNase失活
3.RNA去蛋白
4.RNA與其他大分子的物理分離:酚、離子變性劑和胍鹽組合抽提(酚、氯仿抽提步驟,將RNA從DNA中分離出來,在操作過程中的酸性條件下,DNA溶解性降低,大部分留在有機相,RNA則進入水相)
5.將RNA抽提到水相后,用鹽將之在乙醇或異戊醇中沉淀下來。
(3)RNA極易降解,要得到完整的RNA必須最大限度地抑制提取過程中內源性及外源性RNA酶對RNA的降解。
1.外源RNase污染可通過預先采取措施避免。
①實驗室用的普通玻璃器皿和塑料制品經常有RNA酶污染,用0.1%DEPC的水溶液浸泡用于制備RNA的燒杯,小指管、PCR管和其他用品。浸泡12h后,121℃高壓滅菌30min(2次),70℃—80℃烘干。
②取鼠腦的剪刀、研缽、鑷子等干熱滅菌:160℃,2小時。
2.內源RNase在一些組織中,如胰腺中相當豐富,內源RNase活性可通過使用足量的胍鹽、酚、SDS或其他的強變性劑得以大大降低。
3.如果發生了不可解釋的降解,就應該考慮加入RNase抑制劑。
(4)TaKaRa RNA提取試劑盒提取RNA(稍做改動)
Trizol是一種新型總RNA抽提試劑,內含異硫氰酸胍等物質,能迅速破碎細胞,抑制細胞釋放出的核酸酶。Trizol適用于從多種組織和細胞中快速分離總RNA。
1.用液氮速凍,將組織磨成粉末,趁液氮尚未揮發光時,把粉末轉移到eppendorf 管中,每50—100mg組織加1.0ml的 Trizol。(勻漿的樣品可在-60—-70℃保存至少一個月)
2. 勻漿后的樣品15—30℃溫育5分鐘(使核蛋白復合體徹底解離),加入200μ l氯仿,用手劇烈振蕩混勻15秒,冰浴2—3分鐘。
3. 用臺式離心機,不超過11400轉/分,2—8℃離心15分鐘。混合物分3層:下層紅色酚氯仿相,中間層和上層無色水相。RNA在水相中,水相體積約為Trizol體積的60%,即0.6ml。
4. 將水相小心轉移到RNase-free 1.5ml離心管里,加入0.5ml的異丙醇(沉淀RNA),-20℃靜置20分鐘。(不要吸取任何中間層物質,否則會出現Genomic DNA污染。)
5. 用臺式離心機,不超過11400轉/分,2—8℃離心10分鐘。此時在管底和管壁可見沉淀的RNA,為凝膠狀小球。
6. 小心移去上清液,防止沉淀丟失。
7. 用75%酒精洗滌1次,至少1ml,渦旋振蕩混勻,不超過8900轉/分,2—8℃離心5分鐘。
8. 盡可能徹底地吸走上清,防止丟失RNA沉淀。
9. 空氣干燥或真空干燥5-10分鐘(不可真空離心干燥)。
10.50μl DEPC-H2O溶解。用槍吹打幾次使RNA溶解,存于-20℃。
二.RT-PCR
(1)逆轉錄(20μl),依次加入:
1.MgCl2(25mM) 4μl
2.無Rnase H2O 1.5μl
3.10×RNA PCR buffer 2μl
4.40單位/μl胎盤抑制劑 0.5μl
5.dNTP 混合液(各10mM) 2μl
6.特異性引物(終濃度2pM) 4μl
7.樣品RNA 5μl
8.AMV反轉錄酶 1μl
溫育在42℃反應60min
反應管99℃加熱5min,使反轉錄酶失活和RNA-cDNA雜合物變性。
(2)PCR(50μl體系):(逆轉錄20μl體系每管分裝2管10μl+以下40μl組成50μl PCR體系)
1.無Rnase水 23.5μl
2.10×RNA PCR buffer 4μl
3.MgCl2(25mM) 3μl
4.上游引物(終濃度0.8pM) 4μl
5.下游引物 4μl
6.TaKaRa Taq 1.5μl
94℃ 預變性3 min
40個循環 94℃30s 兩個溫度50℃/55℃30s 72℃45s
72℃10min 取擴增樣20μl,用1.2%瓊脂糖凝膠電泳來分析擴增結果。不用甲醛變性膠,普通瓊脂糖凝膠即可。
用特異性5’和3’引物PCR失敗,改用oligodT代替特異性3’引物后得到的片斷小于目的片斷,分析認為是RNA二級結構嚴重,嘗試65℃保溫消除二級結構的方法進行RT-PCR,即將特異性引物和總RNA混合后先65℃保溫10分鐘,再加入dNTP等其他成分,結果表明該法可行。
三.GST融合蛋白純化
(1)GST親和純化
1.介質保存:20%乙醇
2.所需試劑:
①10×PBS(1L): pH7.4 (4℃)
150mM NaCl(87.75g),16mMNa2HPO4(57.3g),4mM NaH2PO4(6.24g)
②10×洗脫前buffer(100ml): pH8.0 (25℃)
50mM Tris(6.1g),100mM NaCl(5.8g)
③洗脫buffer即凝血酶酶切buffer(500ml): pH10.0 (25℃)加入谷胱甘肽后pH變為8.0
50mM Tris(3.035g),100mM NaCl(2.925g)
洗脫前加1M CaCl2至終濃度2.5mM,加還原型谷胱甘肽(干粉)至終濃度20mM
也有文獻使用谷胱甘肽終濃度為10mM,未對比過。
8ml介質結合的融合蛋白一般用30ml洗脫buffer(加75μl CaCl2和0.12g還原型谷胱甘肽)
④3M NaCl
3.純化步驟及注意事項:
①PBS平衡柱子:至少5個柱體積
②上樣:經對比發現,上樣流速需極慢才能結合,一般上樣過夜(純化原理是谷胱甘肽巰基轉移酶融合蛋白對谷胱甘肽的親和力)
③PBS洗雜蛋白:洗到紫外監測基線平,至少1小時,時間充分的話最好用較慢流速洗2到3小時,這樣洗脫下來的目的蛋白中雜蛋白較少。
④洗脫前buffer換體系:至少2個柱體積,8ml介質一般用20ml
⑤洗脫buffer洗脫蛋白:洗脫速度很快,一般第2、3管濃度最大,注意收峰
⑥3M NaCl再生柱子:一般會洗出一個小鹽峰,再生時間不可過長,否則對柱子有傷害,5個柱體積即可
(2)凝血酶酶切融合蛋白(以NGB為例)
先后使用過sigma和鼎國的凝血酶,sigma的酶效率更高。
鼎國凝血酶買來為干粉,3000U每管,溶于1ml凝血酶酶切buffer(補1M CaCl2至終濃度2.5mM),分裝至每管10μl共100管,30U/管。
合并GST柱下來的目的蛋白,紫外分光光度計OD595測蛋白濃度。用鼎國凝血酶摸酶濃度:每35mg蛋白用凝血酶50μl,酶切約20小時。
對比25℃水浴酶切和搖床中酶切,定時取樣檢測酶切結果,發現搖床中酶切更快(可能是搖動過程中酶與蛋白能充分結合),但搖床中酶切產生的沉淀也更多。
四.我負責配制的幾種試劑
(1)蛋白marker:
鼎國marker:直接分裝,5μl/管
華美marker:每瓶干粉加300μl水和100μl 4×loading buffer,充分溶解混勻后分裝于40管500μl小指管,10μl/管,沸水中煮3-5分鐘。(小指管一定要蓋嚴,否則煮時進水)
(2)IPTG:(500mM)分子量238.31
在超凈臺中操作, 一般一次配5g,將干粉溶于42ml milliQ水,經一次性濾器濾過后,
分裝至滅菌小指管中。(IPTG一定要充分溶解)
(3)氨芐:(50mg/ml)
在超凈臺中操作, 一般一次配5g,將干粉溶于100ml milliQ水,經一次性濾器濾過后,
分裝至滅菌小指管中。