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[交流] WB实验避坑指南：系统性防控蛋白降解，让条带清晰可重复

Western Blot（WB）实验中，最棘手的问题之一莫过于目标蛋白“隐形”——无条带、条带模糊或结果无法重复，背后往往是蛋白降解在作祟。蛋白降解可发生于样本采集、保存、处理及上样前的任一环节，由内源性蛋白酶激活、外源性污染或操作不当等因素引发，严重影响实验数据的可靠性。本文结合科研实践，从全流程角度拆解蛋白降解的防控策略，为科研人员提供可直接落地的技术方案。

一、样本处理：源头阻断降解启动

样本采集与初始处理是防控蛋白降解的第一道防线，核心原则为“快速、低温、抑制酶活性”：

- 组织/细胞样本采集后，立即置于预冷PBS中，全程冰上操作，避免室温暴露超过10分钟；
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- 组织样本需用液氮快速冷冻（可采用“液氮-研磨”法或直接投入液氮速冻），瞬时抑制内源性蛋白酶活性，骨骼肌、肝脏等富含蛋白酶的组织尤其需严格执行；
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- 细胞样本离心收集后，弃上清前用预冷PBS洗涤2次，去除培养基中可能含有的蛋白酶或降解诱导因子。

二、关键试剂优化：强化蛋白稳定性

1. 蛋白酶抑制剂的科学使用

蛋白酶抑制剂可特异性阻断泛素-蛋白酶体、溶酶体等降解途径，建议采用“广谱组合+针对性补充”方案：

- 基础组合：丝氨酸蛋白酶抑制剂（PMSF，终浓度1 mM）+ 半胱氨酸蛋白酶抑制剂（EDTA，终浓度2 mM）+ 天冬氨酸蛋白酶抑制剂（Pepstatin A，终浓度1 μg/mL）+ 金属蛋白酶抑制剂（终浓度1×）；
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- 特殊场景：研究磷酸化蛋白时，需额外添加磷酸酶抑制剂（如Na?VO?、β-甘油磷酸钠），避免磷酸基团丢失；实验周期较长时，可选择即用型混合抑制剂，减少反复配制带来的误差。

2. 裂解液成分优化

合理调整裂解液组分，可进一步提升蛋白稳定性：

- 去垢剂：根据蛋白类型选择，膜蛋白优先用SDS（终浓度1%-2%）或Triton X-100（终浓度1%），可溶性蛋白可选用NP-40（终浓度0.5%），兼具溶解与抑制蛋白酶活性的作用；
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- 还原剂：添加DTT（终浓度50 mM）或β-巯基乙醇（终浓度5%），防止蛋白二硫键形成导致的聚集与降解；
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- 螯合剂：EDTA（终浓度2 mM）可螯合金属离子，抑制金属依赖性蛋白酶活性。

三、操作条件控制：全程低温防护

低温是抑制蛋白酶活性的关键，需贯穿蛋白提取全流程：

- 匀浆、超声、离心等操作均在4℃低温环境下进行，离心机需提前预冷至4℃；
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- 蛋白提取后立即分装为20-50 μL/支的小体积，避免反复冻融（反复冻融≥3次会导致蛋白结构破坏），分装后迅速置于-80℃冻存；
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- 蛋白浓度测定、上样缓冲液孵育及上样前，样本需全程置于冰上，孵育温度不超过37℃，时间控制在5-10分钟。

四、外源性污染防控：杜绝二次降解

外源性蛋白酶污染易被忽视，需通过标准化操作规避：

- 实验器具（离心管、枪头、匀浆器）选用无核酸酶、无蛋白酶的无菌耗材，使用前可经高压灭菌或紫外线消毒；
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- 试剂（PBS、裂解液、抑制剂）用超纯水配制，必要时通过0.22 μm滤膜过滤除菌，避免微生物滋生产生外源蛋白酶；
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- 操作过程中佩戴无菌手套，避免手部接触样本或试剂，防止皮肤分泌物中的蛋白酶污染。

五、特定蛋白的靶向稳定策略

部分蛋白因结构特性或调控通路特殊，易发生降解，需针对性处理：

- 快速周转调控蛋白（如IκB-α、β-catenin）：主要通过磷酸化-泛素-蛋白酶体途径降解，可在培养体系中添加蛋白酶体抑制剂（如MG132）或通路特异性抑制剂，提前1-2小时预处理细胞；
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- 膜受体/核受体（如HER2、雄激素受体）：降解涉及泛素-溶酶体途径或分子伴侣调控，可添加溶酶体抑制剂（如氯喹）或相应配体，也可通过建立稳定细胞株统一实验背景；
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- 细胞外基质蛋白（如胶原蛋白）：易被基质金属蛋白酶（MMP）降解，实验体系中需添加MMP抑制剂（如GM6001）或高浓度广谱蛋白酶抑制剂。

六、总结与专业支持

WB实验中，蛋白降解的防控是一项贯穿全程的系统工程，需从样本处理、试剂优化、操作规范等多维度协同发力，才能确保蛋白样本的完整性与实验结果的可靠性。

MDL拥有多年生物医学实验服务经验，建立了标准化的WB实验操作体系与全程质控流程：从样本接收后的快速冷冻、定制化裂解液配制，到抑制剂组合优化、低温操作执行，再到结果验证与数据分析，全程由专业技术人员把控，可有效规避蛋白降解等常见问题，为科研人员提供清晰、可重复的实验数据支持。
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1楼2025-12-04 09:17:39

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