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在分子生物学实验室中,Western Blot(WB)技术一直被视为蛋白质检测的“金标准”,但传统化学发光WB存在条带模糊、背景过高、信号不稳定、定量不准、多重检测困难……这些问题不仅影响实验结果的可靠性,更严重制约了研究效率。如今,新型荧光WB技术凭借高定量精度、多重检测能力、信号长期稳定等优势,成为科研工作者的得力助手。
在分子生物学实验室中,Western Blot(WB)技术一直被视为蛋白质检测的“金标准”,但传统化学发光WB存在条带模糊、背景过高、信号不稳定、定量不准、多重检测困难……这些问题不仅影响实验结果的可靠性,更严重制约了研究效率。如今,新型荧光WB技术凭借高定量精度、多重检测能力、信号长期稳定等优势,成为科研工作者的得力助手。

(Martin et al., 2018)
01 技术原理
荧光WB技术是一种基于抗体特异性识别目的蛋白,利用荧光标记二抗进行检测蛋白表达的免疫印迹方法。首先,通过SDS-PAGE凝胶电泳,根据分子量大小将蛋白质分离,并将分离好的蛋白质转移到硝酸纤维素膜(NC膜)或聚偏氟乙烯膜(PVDF膜)上;其次,基于抗体结合机制,先使用特异性识别目标蛋白的一抗与膜上目标蛋白结合,然后使用荧光标记二抗与一抗结合;最后,使用适当波长的激发光,通过荧光成像系统捕获荧光信号。荧光信号强度与目标蛋白的丰度呈线性关系,实现高精度定量。
02 技术流程
1、样本制备与定量:根据样本类型(细胞、组织、血清等)选择合适的裂解液(如RIPA裂解液),提取总蛋白并使用BCA法或Bradford法测定蛋白浓度;
2、SDS-PAGE电泳:根据目标蛋白分子量选择凝胶浓度,进行SDS-PAGE凝胶电泳,确保目标蛋白分离清晰;
3、蛋白质转移:将蛋白从SDS-PAGE胶上转移至NC膜或者PVDF膜,便于后续操作;
4、封闭与一抗孵育:使用5%脱脂奶粉或5% BSA溶液进行封闭,然后加入特异性一抗,置于4 ℃摇床上过夜孵育;
5、洗涤与二抗孵育:使用TBS洗去一抗,然后选择与一抗来源匹配的荧光标记二抗,室温摇床避光孵育1小时;
6、检测与图像分析:使用支持相应荧光染料的成像系统,根据具体染料选择合适的激发/发射波长观察并采集荧光信号用于后续分析。
03 技术对比

04 技术优势
(1)高定量精度:荧光信号静态且稳定,避免了化学发光信号随时间衰减导致的半定量问题;
(2)多重检测能力:通过选择激发/发射波长不同的荧光标记二抗,可在同一膜上同时检测多个目标蛋白;
(3)信号长期稳定:荧光信号可保存数周至数月,便于重复检测和分析;
(4)线性动态范围广:覆盖更广的蛋白浓度范围,减少重复上样;
(5)无需底物:化学发光需鲁米诺等底物,荧光直接通过光激发检测,简化操作;
(6)避免蛋白损失:多重检测无需剥离,减少因剥离不完全造成的蛋白损失。
05 文献案例
1、荧光Western blot助力开发新的TPD治疗策略
靶向蛋白降解(TPD)是一种新兴的治疗策略,通过药物小分子招募E3泛素连接酶介导靶蛋白降解。2024年,多伦多大学的Arrowsmith团队在线发表题为“Recruitment of FBXO22 for targeted degradation of NSD2”的研究文章,介绍了一种通过招募FBX022诱导组蛋白甲基转移酶和致癌基因NSD2降解的新的TPD策略。该文章借助荧光Western blot技术,阐明了新的强效NSD2降解剂UNC8732招募FBX022促进NSD2降解的分子机制,拓宽了TPD治疗策略。

(Nie et al., 2024.)
2、荧光Western blot同时检测t-LRRK2和p-LRRK2
Thirstrup等人借助荧光Western blot技术,在经PMA/IFN-γ处理的PBMCs细胞中(DMSO处理为对照)同时检测t-LRRK2和p-LRRK2(pSer935)的表达水平。结果显示,PMA/IFN-γ处理显著增加t-LRRK2表达,使用小分子LU AF58786处理则显著已知t-LRRK2的表达和磷酸化。

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参考文献
Martin KR, Celano SL, Solitro AR, et al. A Potent and Selective ULK1 Inhibitor Suppresses Autophagy and Sensitizes Cancer Cells to Nutrient Stress[J]. iScience, 2018. 8:74-84.
Nie DY, Tabor JR, Li J, et al. Recruitment of FBXO22 for targeted degradation of NSD2[J]. Nat Chem Biol, 2024. 20(12): 1597-1607.
Hirstrup K, Dächsel JC, Oppermann FS. et al. Selective LRRK2 kinase inhibition reduces phosphorylation of endogenous Rab10 and Rab12 in human peripheral mononuclear blood cells[J]. Sci Rep, 2017. 7(1): 10300.
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