重组人CDC34蛋白:操作与使用实验方案
重组人CDC34蛋白:操作与使用实验方案
Recombinant Human CDC34 Protein是一种真核E2泛素结合酶,在SCF复合物介导的蛋白质泛素化及蛋白酶体降解过程中发挥关键作用,是研究细胞周期调控和泛素通路生物学的重要试剂。
- 产品名称
- 重组人CDC34蛋白
- 货号
- rp377104
- 蛋白功能
- E2泛素结合酶;接受E1转移的泛素并通过SCF复合物将其转移至底物蛋白
- 别名
- UBE2R1;CDC34A;E2-CDC34
- 推荐储存条件
- 于-80 °C储存;避免反复冻融;首次使用时分装
- 复溶缓冲液
- 无菌PBS或20 mM Tris-HCl(pH 7.5)含10%甘油;具体缓冲液以质量检验报告为准
- 供应商
- Aladdin Scientific(absea编号:PP-10614)
所需材料与设备
开始操作前,请准备以下材料:
- 重组人CDC34蛋白(货号:rp377104;absea编号:PP-10614)
- 复溶缓冲液:无菌无核酸酶PBS(pH 7.4)或20 mM Tris-HCl(pH 7.5)含10%(v/v)甘油——请参阅具体批次质量检验报告(CoA)以确认推荐缓冲液
- 微量离心管(1.5 mL,低蛋白吸附)
- 经校准的微量移液器及无菌滤芯吸头
- 可达≥10,000 × g的微型离心机
- 冰桶或冷却模块
- -80 °C冰箱(长期储存);-20 °C冰箱(短期储存,≤1个月)
- SDS-PAGE凝胶系统及考马斯亮蓝或银染试剂(用于纯度验证)
- 蛋白质印迹(Western blot)装置及抗CDC34或抗His/GST标签抗体(如含标签)
- 泛素化检测试剂盒或组件:E1激活酶、泛素、ATP/Mg²⁺反应缓冲液(用于活性验证)
注意:所有操作应在冰上或4 °C条件下进行,以维持酶的完整性。
复溶与储存操作步骤
请按以下步骤安全复溶并储存重组人CDC34蛋白:
- 谨慎解冻:将冻存管从-80 °C储存处取出,在冰上解冻10–15分钟。勿在室温解冻或使用高于4 °C的水浴。
- 离心:以2,000–3,000 × g短暂离心30秒,使冻干物料或管壁冷凝液沉积于管底。
- 加入复溶缓冲液:用经校准的微量移液器沿管壁缓慢加入适量预冷复溶缓冲液(用量参见CoA),以避免起泡。轻柔旋转或吸打混匀;切勿涡旋振荡。
- 平衡:将复溶液在冰上静置5–10分钟,期间间歇轻柔混匀,确保完全溶解。
- 立即分装:将蛋白液分装至低蛋白吸附微量离心管中,每管为单次用量,以避免反复冻融导致E2酶活性下降。
- 速冻:在液氮或干冰/乙醇浴中将分装管速冻后,转至-80 °C长期储存。
- 工作液:若一周内频繁使用,可将分装液储存于4 °C,并加入终浓度1 mM的DTT作为还原剂,保护活性位点半胱氨酸残基。
稳定性:正确储存的分装液预计在-80 °C条件下可维持活性长达12个月,具体应以该批次CoA为准。
SDS-PAGE与Western Blot质量验证
在进行下游检测前,请按以下方法验证蛋白质的身份、纯度和完整性:
SDS-PAGE纯度检测
- 制备还原性SDS-PAGE样品:将1–2 µg复溶CDC34蛋白与含β-巯基乙醇的4× Laemmli上样缓冲液混合,于95 °C加热5分钟。
- 与预染分子量标准品一同上样至12–15%聚丙烯酰胺凝胶。
- 在100–120 V电压下电泳,直至染料前沿跑至凝胶底部。
- 用考马斯亮蓝R-250或银染液染色,脱色后成像。
- 预期结果:在CDC34预测分子量处出现主带(UBC结构域约23–26 kDa;全长人CDC34/UBE2R1约28–35 kDa,因亚型和标签而异)。具体预期分子量请参阅CoA。
Western Blot确认
- 将凝胶中蛋白转印至PVDF或硝酸纤维素膜。
- 用含5%脱脂奶粉的TBST在室温封闭1小时。
- 按抗体厂商推荐稀释比例加入抗CDC34一抗或抗亲和标签抗体(如抗His),于4 °C孵育过夜。
- 用TBST洗涤3次,室温孵育HRP标记二抗1小时。
- 用ECL底物显色并成像。
验收标准:建议以凝胶扫描密度法检测纯度≥90%,且Western blot在预期分子量处出现单一特异性条带,方可进行功能检测。
功能性泛素化活性检测
CDC34(UBE2R1)在泛素-蛋白酶体通路中作为E2泛素结合酶发挥功能。使用以下体外泛素化检测方法确认其酶学活性:
反应组分
- E1泛素激活酶(市售)
- 泛素(人源重组蛋白)
- 重组人CDC34蛋白(rp377104)——E2酶
- SCF E3连接酶复合物或RING结构域E3连接酶(根据底物选择)
- 目的底物蛋白(如p27Kip1、IκBα——已验证的CDC34底物)
- 反应缓冲液:50 mM Tris-HCl(pH 7.5)、5 mM MgCl₂、2 mM ATP、0.1 mM DTT
检测步骤
- 在冰上于20–30 µL总体积中组装反应体系:依次加入反应缓冲液、E1(50–100 nM)、泛素(2–5 µM)、CDC34/E2(200–500 nM)、E3连接酶及底物,各组分用量参照相应CoA或文献推荐。
- 将离心管转移至37 °C启动反应,孵育60–120分钟。
- 加入4× 还原性SDS-PAGE上样缓冲液并于95 °C加热5分钟终止反应。
- SDS-PAGE分离后,用抗底物或抗泛素抗体通过Western blot检测泛素化底物。
- 预期结果:在未修饰底物条带上方出现高分子量多泛素化梯形条带,表明E2介导的泛素转移成功。
阳性和阴性对照:设置无CDC34对照组(以缓冲液代替)和无ATP对照组以确认反应特异性,亦可设置经验证E2酶的阳性对照。
注意:特定检测参数(酶浓度、孵育时间)可能需要针对各实验体系进行优化。具体工作浓度应以产品CoA及相关文献为准。
问题排查与最佳操作规范
参阅下表诊断并解决使用重组人CDC34蛋白时常见的问题:
| 问题 | 可能原因 | 建议措施 |
|---|---|---|
| SDS-PAGE条带缺失或偏弱 | 上样量不足;复溶不完全 | 用BCA或Bradford法测定蛋白浓度;确保完全复溶;增加上样体积 |
| 出现多条带/降解 | 反复冻融;蛋白酶污染;储存不当 | 使用新鲜分装液;复溶缓冲液中加入蛋白酶抑制剂混合物;于-80 °C储存 |
| 无泛素化活性 | 冻融损伤导致E2失活;活性位点Cys氧化;检测组分缺失 | 在反应体系中加入1–5 mM DTT;使用新鲜分装液;单独验证E1活性;检查ATP浓度及pH值 |
| Western blot背景偏高 | 过度封闭;抗体交叉反应;上样量过多 | 优化抗体稀释比例;减少上样量;洗膜缓冲液中使用0.1% Tween-20 |
| 蛋白聚集/沉淀 | 浓度过高;缓冲液不适;冻融 | 保存于冰上;临用前稀释至工作浓度;储存缓冲液中加入0.01–0.05% Tween-20或150 mM NaCl |
通用最佳操作规范:
- 始终在冰上操作;尽量缩短在室温下的暴露时间。
- 工作缓冲液中使用还原剂(DTT或TCEP)以保护CDC34的催化半胱氨酸。
- 每次使用新分装液前,用比色法蛋白定量检测蛋白浓度。
- 每次实验均记录批号和CoA信息,确保实验可重复性。
- 按照所在机构生物安全规定妥善处置蛋白废弃物。
常见问题
重组人CDC34蛋白的推荐复溶缓冲液是什么?
通常推荐使用无菌PBS(pH 7.4)或含10%甘油的20 mM Tris-HCl(pH 7.5)进行复溶。但每批次的具体复溶缓冲液和用量应以产品随附的质量检验报告(absea编号:PP-10614 / 货号rp377104)为准,因配方可能因批次不同而有所差异。
重组人CDC34蛋白能耐受多少次冻融循环?
作为含有活性位点半胱氨酸的E2泛素结合酶,CDC34对反复冻融敏感,多次冻融可导致氧化和聚集,进而丧失活性。强烈建议首次解冻后立即分装为单次用量,每管分装液避免超过一次冻融循环。具体批次的稳定性数据请参阅产品CoA。
CDC34泛素化活性检测中应设置哪些阳性和阴性对照?
无E2对照组(以等体积缓冲液替换CDC34)和无ATP对照组是必要的阴性对照,用于确认泛素化梯形条带的形成依赖于E2酶和能量。设置已验证E2酶(已知活性)的阳性对照,或使用商品化试剂盒中预组装的泛素化反应体系,有助于确认E1、E3、泛素及底物组分均功能正常。
在使用CDC34蛋白时,DTT为何至关重要?
CDC34是一种E2泛素结合酶,在泛素转移反应中其催化半胱氨酸残基与泛素形成硫酯键。该活性位点半胱氨酸易被氧化,导致酶不可逆失活。在储存液和反应缓冲液中加入还原剂(如1–5 mM DTT或TCEP),有助于维持半胱氨酸的还原态及其催化活性。
CDC34/SCF E3连接酶系统的已知底物有哪些?
CDC34(UBE2R1)与SCF(Skp1–Cullin1–F-box蛋白)E3连接酶复合物协同作用,泛素化修饰细胞周期调控蛋白。已充分验证的底物包括:p27Kip1(由SCF-Skp2靶向)、IκBα(由SCF-β-TrCP靶向)和细胞周期蛋白E(由SCF-Fbxw7靶向)。SCF复合物中特定的F-box蛋白决定底物的选择性。
参考文献
- Deshaies RJ, Joazeiro CA. RING domain E3 ubiquitin ligases. Annu Rev Biochem. 2009;78:399-434. doi:10.1146/annurev.biochem.78.101807.093809
- Petroski MD, Deshaies RJ. Function and regulation of cullin-RING ubiquitin ligases. Nat Rev Mol Cell Biol. 2005;6(1):9-20. doi:10.1038/nrm1547
- Hershko A, Ciechanover A. The ubiquitin system. Annu Rev Biochem. 1998;67:425-479. doi:10.1146/annurev.biochem.67.1.425
- Aladdin Scientific. Recombinant Human CDC34 Protein, SKU rp377104 (absea #PP-10614). Product datasheet.
产品仅供科研与开发使用,不用于人体、动物、诊断或治疗。
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