在生命科學(xué)領(lǐng)域的蛋白質(zhì)研究中,從細胞或組織樣本中高效、完整地提取蛋白質(zhì)是后續(xù)實驗的基礎(chǔ)。RIPA(Radio Immunoprecipitation Assay)裂解液(強)作為一種常用的蛋白質(zhì)裂解試劑,憑借其成分和強大的裂解能力,能夠快速破碎細胞、溶解蛋白質(zhì),同時抑制蛋白酶活性,為蛋白質(zhì)組學(xué)研究、Western Blot 分析、免疫沉淀等實驗提供高質(zhì)量的蛋白樣本 。
一、成分與裂解原理
(一)核心成分組成
RIPA 裂解液(強)由多種具有不同功能的成分組成。其基礎(chǔ)緩沖體系通常為 Tris - HCl 緩沖液,用于維持裂解過程中的 pH 穩(wěn)定,一般 pH 值調(diào)節(jié)至 7.2 - 7.6 。表面活性劑是該裂解液的關(guān)鍵成分,包含非離子型表面活性劑 Triton X - 100、離子型表面活性劑 SDS(十二烷基硫酸鈉)和脫氧膽酸鈉 。Triton X - 100 能破壞細胞膜的脂質(zhì)雙分子層結(jié)構(gòu),使細胞裂解;SDS 不僅具有更強的細胞裂解能力,還能與蛋白質(zhì)充分結(jié)合,使蛋白質(zhì)變性并帶上負電荷,為后續(xù)的蛋白質(zhì)分離和分析奠定基礎(chǔ);脫氧膽酸鈉則輔助其他表面活性劑,增強對細胞內(nèi)膜結(jié)構(gòu)的破壞和蛋白質(zhì)的溶解 。此外,裂解液中還含有蛋白酶抑制劑(如 PMSF、抑肽素等)和磷酸酶抑制劑(如氟化鈉、β - 甘油磷酸鈉),分別用于抑制蛋白酶和磷酸酶的活性,防止蛋白質(zhì)降解和磷酸化修飾的改變 。
(二)裂解作用機制
當 RIPA 裂解液(強)與細胞或組織樣本接觸時,Tris - HCl 緩沖體系首先穩(wěn)定環(huán)境 pH,為后續(xù)反應(yīng)提供適宜條件。Triton X - 100 憑借其親水性頭部和疏水性尾部結(jié)構(gòu),插入細胞膜的脂質(zhì)雙分子層中,破壞膜的完整性,使細胞內(nèi)容物釋放出來 。SDS 則進一步與釋放出的蛋白質(zhì)結(jié)合,其帶負電的硫酸根離子與蛋白質(zhì)的氨基酸殘基相互作用,使蛋白質(zhì)變性展開,并均勻帶上負電荷,消除蛋白質(zhì)間的電荷差異和空間結(jié)構(gòu)差異 。脫氧膽酸鈉協(xié)同作用,增強對細胞內(nèi)膜系統(tǒng)(如線粒體膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜)的破壞,促進膜結(jié)合蛋白的溶解 。蛋白酶抑制劑和磷酸酶抑制劑在裂解過程中迅速發(fā)揮作用,分別與蛋白酶和磷酸酶的活性位點結(jié)合,抑制其催化活性,保護蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和修飾狀態(tài) 。通過多種成分的協(xié)同作用,RIPA 裂解液(強)實現(xiàn)了高效的細胞裂解和蛋白質(zhì)提取。
二、產(chǎn)品性能特點
(一)高效裂解能力
RIPA 裂解液(強)對各類細胞和組織樣本均具有顯著的裂解效果。無論是貼壁細胞(如 HeLa 細胞、A549 細胞)、懸浮細胞(如 Jurkat 細胞),還是動物組織(如肝臟、腦組織)、植物組織(如葉片、種子),在適當?shù)奶幚項l件下,都能被快速裂解 。其含有的 SDS 等強離子型表面活性劑,能夠強力破壞細胞結(jié)構(gòu)和蛋白質(zhì) - 蛋白質(zhì)、蛋白質(zhì) - 脂質(zhì)之間的相互作用,使蛋白質(zhì)充分釋放到裂解液中。在細胞裂解實驗中,與常規(guī)裂解液相比,使用 RIPA 裂解液(強)處理后的細胞,蛋白質(zhì)提取量通常更高,能夠滿足對低豐度蛋白質(zhì)檢測的需求 。
(二)全面的蛋白質(zhì)保護
裂解液中的蛋白酶抑制劑和磷酸酶抑制劑組成了多重保護體系。蛋白酶抑制劑針對絲氨酸蛋白酶、半胱氨酸蛋白酶等多種類型的蛋白酶發(fā)揮作用,防止蛋白質(zhì)被水解斷裂,維持蛋白質(zhì)的完整性 。磷酸酶抑制劑則有效抑制磷酸酶活性,保持蛋白質(zhì)的磷酸化修飾狀態(tài),這對于研究蛋白質(zhì)的信號傳導(dǎo)通路、磷酸化調(diào)控機制等具有重要意義 。在研究蛋白激酶信號通路的實驗中,使用 RIPA 裂解液(強)提取的蛋白樣本,能夠準確反映蛋白質(zhì)的磷酸化水平,為后續(xù)的 Western Blot 磷酸化特異性抗體檢測提供可靠樣本 。
(三)良好的兼容性
RIPA 裂解液(強)與后續(xù)的蛋白質(zhì)分析實驗具有良好的兼容性。提取的蛋白質(zhì)樣本可直接用于 Western Blot 實驗,SDS 使蛋白質(zhì)變性并帶上負電荷,便于在 SDS - PAGE 凝膠電泳中根據(jù)分子量大小進行分離;也適用于免疫沉淀實驗,雖然裂解液中的 SDS 可能對某些抗原 - 抗體結(jié)合有一定影響,但通過適當稀釋或優(yōu)化實驗條件,仍能獲得較好的沉淀效果 。此外,該裂解液與常見的蛋白質(zhì)定量方法(如 BCA 法、Bradford 法)兼容,科研人員能夠準確測定提取蛋白的濃度,為后續(xù)實驗提供數(shù)據(jù)支持 。
(四)操作簡便性
RIPA 裂解液(強)使用方法相對簡便。科研人員只需將適量的裂解液加入細胞或組織樣本中,通過溫和振蕩或反復(fù)吹打,即可在較短時間內(nèi)完成裂解過程 。對于貼壁細胞,可直接在培養(yǎng)板中加入裂解液進行裂解;對于組織樣本,可先進行研磨或勻漿處理,再加入裂解液。與一些需要復(fù)雜操作步驟(如超聲破碎、凍融循環(huán))的裂解方法相比,RIPA 裂解液(強)的操作更易于掌握,節(jié)省實驗時間和人力成本,適合大規(guī)模樣本處理和高通量實驗 。
三、實驗應(yīng)用與操作要點
(一)細胞樣本處理
貼壁細胞裂解:吸去細胞培養(yǎng)板中的培養(yǎng)基,用預(yù)冷的 PBS 輕輕洗滌細胞 2 - 3 次,去除殘留培養(yǎng)基和雜質(zhì) 。每孔加入適量的 RIPA 裂解液(強)(如 6 孔板每孔加入 200 - 300 μL),將培養(yǎng)板置于冰上,輕輕晃動培養(yǎng)板使裂解液均勻覆蓋細胞表面,作用 10 - 15 分鐘,期間可每隔幾分鐘輕輕晃動一次 。裂解結(jié)束后,用細胞刮將細胞從培養(yǎng)板上刮下,將裂解液和細胞轉(zhuǎn)移至離心管中,4℃、12000 rpm 離心 10 - 15 分鐘,取上清液即為提取的蛋白質(zhì)樣本,可用于后續(xù)實驗 。
懸浮細胞裂解:將懸浮細胞轉(zhuǎn)移至離心管中,1000 rpm 離心 5 分鐘,棄去上清液,收集細胞沉淀 。用預(yù)冷的 PBS 洗滌細胞 2 - 3 次,去除殘留培養(yǎng)基。向細胞沉淀中加入適量預(yù)冷的 RIPA 裂解液(強),輕輕吹打混勻,使細胞充分裂解,冰上放置 10 - 15 分鐘 。同樣在 4℃、12000 rpm 離心 10 - 15 分鐘,取上清液作為蛋白質(zhì)樣本 。
(二)組織樣本處理
將新鮮的組織樣本(如動物肝臟、植物葉片)置于預(yù)冷的研缽中,加入適量液氮,迅速研磨成粉末狀 。將研磨后的組織粉末轉(zhuǎn)移至離心管中,按照每 100 mg 組織加入 1 mL RIPA 裂解液(強)的比例,加入裂解液 。充分渦旋振蕩或使用勻漿器進行勻漿處理,使組織與裂解液充分混合,冰上裂解 15 - 20 分鐘 。隨后,4℃、12000 rpm 離心 15 - 20 分鐘,取上清液,即為提取的組織蛋白質(zhì)樣本 。
(三)操作注意事項
試劑儲存與使用:RIPA 裂解液(強)應(yīng)避光、低溫(4℃)保存,避免高溫或長時間暴露在空氣中導(dǎo)致成分降解和失效 。使用前需將裂解液平衡至室溫,避免因溫度過低導(dǎo)致蛋白質(zhì)沉淀。由于裂解液中含有 SDS 等成分,使用時應(yīng)佩戴手套、護目鏡等防護用具,防止試劑接觸皮膚和眼睛 。
樣本處理細節(jié):處理細胞樣本時,確保 PBS 洗滌充分,避免殘留培養(yǎng)基中的成分干擾裂解效果。對于組織樣本,研磨或勻漿過程要迅速且充分,保證細胞破碎,提高蛋白質(zhì)提取率 。在裂解過程中,應(yīng)始終將樣本置于冰上操作,降低蛋白酶活性,減少蛋白質(zhì)降解 。
后續(xù)實驗優(yōu)化:由于 RIPA 裂解液(強)中含有 SDS,在進行免疫沉淀等對蛋白質(zhì)天然構(gòu)象要求較高的實驗時,可能需要對樣本進行適當稀釋或通過透析、丙酮沉淀等方法去除部分 SDS 。在使用不同來源的細胞或組織樣本時,可通過預(yù)實驗優(yōu)化裂解液的用量和裂解時間,以獲得最佳的蛋白質(zhì)提取效果 。
RIPA 裂解液(強)以其高效的裂解能力、全面的蛋白質(zhì)保護、良好的兼容性和操作簡便性,成為蛋白質(zhì)研究中工具。科研人員在實驗過程中嚴格遵循操作規(guī)范,合理優(yōu)化實驗條件,能夠充分發(fā)揮該產(chǎn)品的優(yōu)勢,為蛋白質(zhì)相關(guān)研究提供高質(zhì)量的樣本,推動生命科學(xué)領(lǐng)域的深入探索。