EMSA实验*关键的步骤就是设计探针
(1)我们需要根据基因 Y 的启动子 DNA 序列来设计探针,探针是一段 DNA 双链,序列中要包含转录因子 X 的结合序列。结合位点可通过文献或生物信息学工具(如JASPAR、MEME)预测。
(2)探针长度一般是20-40 bp,包含核心结合位点及两端保护序列。
(3)探针是带标记的,可以带放射性的 p32,或者非放射性的生物素或地高辛(生物素/荧光标记需纯化至高纯度(HPLC级),避免游离标记物干扰)。
当检测转录调控因子一类的DNA结合蛋白,可用纯化蛋白或细胞核抽提出来的蛋白。如果是用纯化的转录因子蛋白去做 EMSA,那就可以排除其他分子的干扰,证明检测出来的蛋白-DNA探针结合是直接结合。
(4)探针设计需考虑结合位点的方向性。某些转录因子对结合序列的正反链具有偏好性,建议通过文献验证或设计正反向探针进行预实验。若使用生物素标记,需注意标记端应避开蛋白结合区域,通常标记在5'端或3'端的保护序列上,避免影响蛋白-DNA相互作用。
(5)阴性对照探针的设计同样重要。可采用突变型探针(如核心结合位点碱基替换)或无关序列探针,用于验证结合特异性。对于竞争实验,未标记的野生型探针应比标记探针浓度高50-100倍,才能有效竞争结合。
实验时需优化结合条件:缓冲液中常含10 mM HEPES(pH7.9)、50 mM KCl、1 mM DTT等成分,可添加5%甘油增加稳定性。非特异性竞争剂(如poly(dI-dC))用量需梯度测试,通常每个反应体系加入0.1-0.5 μg。对于低丰度转录因子,可延长4℃孵育时间至30分钟,或采用低温电泳(4℃)维持复合物稳定性。
值得注意的是,某些转录因子需要辅助因子才能形成超迁移复合物(supershift),此时可提前加入特异性抗体进行验证。若出现多条迁移带,可能是由于蛋白存在不同修饰状态或形成多聚体所致。