蛋白质免疫印迹(Western Blot,
WB)的结果分析是一个严谨的定量过程,其核心目标是确保观测到的信号差异真实反映了蛋白表达水平的变化,而非实验操作引入的误差。一个完整的分析流程包含图像获取、条带定量、数据归一化和统计学验证四个关键步骤。
图像获取:确保信号在线性范围内
这是定量分析的前提,也是容易被忽视的一步。
避免信号饱和:过强的曝光会导致条带信号饱和,此时灰度值不再与蛋白量成正比,定量结果将完全失真。在采集图像时,必须确认目标蛋白和内参蛋白的信号均未达到检测器的上限。
选择合适的检测方法:化学发光法信号持续时间短,需精确控制曝光时间;荧光法具有更宽的线性动态范围,更适合精确定量。
保留原始数据:务必保存未经任何处理的原始图像文件,所有后续分析都应基于原始数据进行,以保证结果的可追溯性。
条带定量:精确测量信号强度
使用专业的图像分析软件(如 ImageJ、Image Lab 等)对条带进行定量。
划定泳道与条带:在软件中定义每个泳道的边界,并精确定位目标蛋白和内参蛋白的条带区域。
扣除背景:这是定量准确性的关键。软件通常提供“滚动球”(Rolling
Ball)或“圆盘”(Disk)算法来估算并扣除条带周围的非特异性背景信号。为确保一致性,所有泳道必须使用相同的背景扣除参数。
获取净信号值:软件会计算条带区域的总信号强度,并减去背景值,得到代表蛋白相对丰度的净信号值(Net Intensity)。
数据归一化:校正上样误差
归一化是WB定量分析的灵魂,目的是消除因移液、蛋白浓度测定或转膜效率差异带来的上样量误差。
内参蛋白归一化 (Housekeeping Protein Normalization)
这是常用的方法,但必须满足两个前提条件:
内参表达稳定:所选内参(如 β-Actin, GAPDH, Tubulin)的表达水平不能受实验处理的影响。
信号在线性范围:内参的信号强度必须与上样量呈线性关系,不能饱和。
计算方法:
分别计算每个泳道中目标蛋白和内参蛋白的净信号值。
选择一个对照泳道作为参考(通常设为1)。
计算每个泳道的归一化因子:归一化因子 = 参考泳道内参信号 / 该泳道内参信号。
计算目标蛋白的相对表达量:相对表达量 = 该泳道目标蛋白信号 × 归一化因子。
总蛋白归一化 (Total Protein Normalization)
当内参蛋白表达不稳定或目标蛋白与内参分子量相近时,这是更可靠的选择。
原理:使用总蛋白染色(如丽春红、Stain-Free技术)或荧光总蛋白染料,将每个泳道的总蛋白信号作为上样对照。
优势:不依赖于单个蛋白的稳定性,线性动态范围更宽,能更准确地反映实际蛋白上样量。
计算:方法与内参归一化类似,只是将“内参蛋白信号”替换为“总蛋白信号”。
统计学分析与结果呈现
生物学重复:定量分析必须基于至少3次独立的生物学重复实验,而非同一块膜上的技术重复。
统计检验:将归一化后的相对表达量数据导入统计软件,根据实验设计选择合适的检验方法(如 t
检验、单因素方差分析等),判断组间差异是否具有统计学显著性(通常 p < 0.05)。
结果可视化:z终结果应以柱状图(Bar
Chart)形式呈现,图中需清晰标注均值、标准差(SD)或标准误(SEM),并用星号(*)等符号标示显著性水平。
分析时的关键检查点
特异性验证:确认目标条带的大小与预期分子量一致,并检查是否有非特异性条带。
对照设置:阳性对照和阴性对照是验证抗体特异性和实验体系有效性的基石,分析时必须纳入考量。
分子量标记:始终在图中保留分子量标准品(Marker),作为判断蛋白大小的依据。
来源:网络