WB实验翻车无数次?可能从一开始,你的抗体就选错了!
跑了好几天WB,结果条带上一片空白、背景脏得像地图,或者出现莫名其妙的非特异性条带……别急着怀疑自己,问题很可能出在实验的“源头”——抗体上。今天,我们就来彻底搞懂如何科学地选择一抗和二抗,让你的WB结果从此清晰、特异、可重复!
1、核心原理——二者如何协作放大信号
首先,我们必须清晰地理解一抗和二抗在WB中是如何完美配合的,这是一个三步走的信号放大流程:
① 一抗结合抗原: 转移到膜上的目标蛋白(抗原)被其特异性“钥匙”——一抗识别并牢固结合。
② 二抗结合一抗: 携带了标记物(如HRP)的二抗,作为“信号兵”,会去寻找并结合一抗,形成“目标蛋白-一抗-二抗”的复合物。
③ 信号检测: 最后,通过二抗上的标记物(如HRP酶催化底物发光)实现目标蛋白的可视化与检测。
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项目 |
一抗 |
二抗 |
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定义 |
直接结合目标抗原的抗体,是第一层识别工具 |
结合一抗的抗体,用于放大信号 |
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来源 |
动物免疫或基因工程制备 |
动物免疫制备,针对一抗的特定区段 |
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特异性 |
高,针对特定抗原表位 |
高,针对一抗的特定位点 |
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应用 |
直接检测目标抗原,如免疫组化、免疫印迹 |
放大一抗信号,增强检测灵敏度 |
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优点 |
直接针对目标抗原,操作相对简单 |
提高检测灵敏度 |
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缺点 |
信号较弱,可能需要二抗辅助 |
需与一抗匹配,增加操作步骤 |
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常见类型 |
兔源、鼠源、羊源等 |
抗兔、抗鼠、抗羊等 |
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检测方法 |
可直接与标记物(如酶、荧光素)结合 |
通过与标记物结合的二抗进行检测 |
下面,我们就来深入剖析一抗和二抗各自的作用与选择要点。
2、一抗的作用
一抗是直接识别并结合我们目标蛋白的“特异性钥匙”。它的核心作用:
① 特异性结合目标蛋白: 一抗能够与目标蛋白上的特定抗原表位高特异性、高亲和力地结合,从而从复杂的蛋白质混合物中精准地“锁定”目标。
② 作为检测的桥梁: 一抗与目标蛋白结合后,其本身又成为二抗的“靶子”,为后续的信号放大提供了不可或缺的结合位点。
因此,选对一抗是实验成功的根本。你必须考察这6大核心要素:
01、目标蛋白信息
❖蛋白名称/ID: 最基础的信息,确保你输入的是官方基因符号(如 GAPDH,而不是 Gapdh)。
❖物种反应性:这是重中之重!你检测的是人、小鼠、大鼠还是其他物种的蛋白?一定要确保一抗说明书上明确列出了你的实验物种。检测小鼠蛋白,用了抗人的抗体,结果必然是阴性。
❖应用类型:务必确认该抗体经过Western Blot (WB) 验证。很多抗体设计用于免疫组化(IHC)或流式(Flow Cytometry),其识别的是天然构象的表位,而WB是变性蛋白,表位可能已被破坏,不通用。
02、抗体类型——单抗 vs. 多抗
单克隆抗体: 由单一B细胞克隆产生,只识别单一、特定的表位。
优点:特异性高,批次间差异小,背景干净。
缺点:如果目标表位在变性过程中被破坏,可能导致信号丢失。
适用:检测特定异构体或磷酸化位点,要求高特异性的实验。
多克隆抗体:由多个B细胞克隆产生,是识别多个不同表位的抗体混合物。
优点:亲和力高,信号强,即使某个表位被破坏,其他表位仍可结合。
缺点:潜在的非特异性结合风险较高,批次间可能存在差异。
适用:检测变性蛋白、低丰度蛋白,或希望信号更强时。
03、验证数据
一定要仔细查看供应商官网提供的WB验证数据!
正确的分子量:条带位置是否在预期分子量大小附近?(注意,蛋白迁移可能会因修饰而偏移)
敲除/敲低验证: 最有力的证据!在目标基因被敲除(KO)或敲低(KD)的细胞系中,条带是否消失?这是证明抗体特异性的“金标准”。
特异性条带:是否只有一条主带?如果出现多条带,需要判断是否为异构体、降解产物或非特异性结合。
04、样本类型
你的样本是总蛋白裂解液,还是膜蛋白、核蛋白?有些抗体对特定的样本制备方式更敏感,查阅说明书看是否有相关建议。
05、推荐的稀释比例
说明书给出的稀释比例是重要的起始参考点。但请记住,这需要在你自己的实验系统中进行优化(通常做1:500, 1:1000, 1:2000的梯度测试)。
06、品牌与口碑
选择知名品牌(如 CST, Abcam, Sigma, Santa Cruz等)通常意味着更严格的质量控制和更详尽的验证数据。多看看文献和同行用的什么,口碑是重要的参考。
3、信号的“放大器”——二抗
二抗是携带检测标签、并能特异性结合一抗的“信号兵”。它的核心作用至关重要:
① 检测一抗-抗原复合物: 二抗是针对一抗的抗体,能够与一抗的Fc段结合,从而实现对“目标蛋白-一抗”复合物的间接检测。
② 放大检测信号: 二抗通常带有酶标记(如HRP)或荧光标记。由于一个一抗分子可以结合多个二抗分子,而每个二抗分子上的标记物又能产生极强的信号(如HRP的化学发光),这使得信号被极大地放大,从而能够检测到低丰度的目标蛋白。
③ 提高检测的灵敏度和准确性: 使用经过特殊处理的高质量二抗,可以有效减少背景噪音,使结果更加准确可靠。
选择二抗,抓住这3个关键点:
01、针对一抗的宿主物种
这是最基本的原则。如果你的一抗是小鼠来源的,那么就需要选择抗小鼠的二抗;一抗是兔来源的,就选抗兔的二抗。千万别搞错!
02、标记物类型
化学发光法(WB):选择HRP标记二抗,配合ECL显色液。
荧光法(IF/IHC-F):选择与实验设备匹配的荧光素(如Alexa Fluor 488、Cy3)。
多色标记:需选择不同荧光素的二抗(如FITC绿色、TRITC红色),避免光谱重叠。
03、交叉吸附
这是一个高级技巧,能显著降低背景!
选择经过交叉吸附处理的二抗。这意味着二抗在纯化过程中,已经去除了可能与你样本中其他免疫球蛋白交叉反应的成分。例如,你的样本是小鼠组织,二抗是抗兔的,选择经过“抗小鼠血清交叉吸附”的二抗,可以避免二抗与样本中的小鼠免疫球蛋白非特异性结合,从而获得更干净的背景。
4、实战避坑指南 & 优化技巧
01、常见问题
信号弱或无信号:
可能原因:一抗/二抗浓度过低、二抗种属不匹配、抗体失活、曝光时间过短。
解决:优化一抗稀释比例,验证二抗种属匹配性,检查标记物活性。
背景高或非特异性条带:
可能原因:一抗/二抗浓度过高、封闭不充分、洗涤不彻底、膜干燥。
解决:降低抗体浓度,延长封闭时间并使用合适的封闭剂(5% BSA或脱脂牛奶),增加洗涤次数和体积,确保膜始终湿润。
02、抗体稀释与保存
稀释液:
一抗稀释液:500mL TBS/TBST 5gBSA(牛血清蛋白) 500μL proclean(抑菌防腐剂) 比例 1:2000~3000
二抗稀释液: PBST/TBST+5%BSA(牛血清白蛋白) 比例 1:5000~60000 (Tween-20可以帮助稀释的二抗均匀分散,并提高其与目标蛋白的结合。 BSA可以作为阻断剂,降低非特异性结合,提高实验的特异性。)
保存:严格按照说明书保存!反复冻融会使抗体失活。根据使用频率进行分装,-20℃保存。常用工作液可4℃短期存放。
03、核心优化技巧
设置对照:每次实验都必须设置阳性对照和阴性对照(如KO/KD样本),这是判断结果可靠性的基石。
孵育条件:一抗4℃摇床过夜孵育效果通常更好更稳定。二抗室温孵育1小时即可。
洗膜是关键:使用足够的TBST,充分洗膜(3次,每次5-10分钟),能有效洗去非特异性结合的抗体,是获得干净背景的廉价而有效的方法。
内参抗体:选择与目标蛋白分子量相差较大的内参抗体,便于在同一张膜上裁开同时孵育。
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