Bio Technical フォーラム

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GST融合タンパク抽出 トピック削除
No.12999-TOPIC - 2025/06/16 (月) 13:20:37 - yy
初めて相談させていただきます。
Western blottingで目的のタンパクのバンドが検出されず、困っております。
ポジコンではバンドが確認できており、一応Western自体の操作には大きな問題はないと考えています…。
一方で、カラム精製の過程において、フロースルー画分で目的と思われるバンドが検出されることがあり、カラムへのタンパク吸着が不十分である可能性を考えております。

以下の条件でタンパク発現・抽出を行っています。

■使用したベクター・菌株
・GSTタグ付きのrecombinant DNAを使用
・BL21(DE3) Competent Cell(Thermo Fisher)に形質転換
 - コロニーPCRにて目的バンドの検出を確認

■培養条件
・LB培地(+ABPC)にてovernight振盪培養

■タンパク抽出条件
・Pierce™ GST Spin Purification Kit(Thermo, 製品番号:16106)使用
・抽出試薬:B-PER® Bacterial Protein Extraction Reagent(Thermo)
・添加物:リゾチーム、DNase I(いずれも規定量)、プロテアーゼ阻害剤も添加済

■これまでに試した対応と結果
・カラムロード後、overnightでインキュベーション → Westernでバンド出ず
・別のrecombinant DNAを用いて同様に抽出 → バンド出ず
・カラムを使わず、B-PER添加後に超音波破砕して直接Western → タンパク濃度はやや低いが成功
(こちらを使用し、GST抗体のWesternも実施、バンドを確認した)
・上記超音波破砕後にカラム精製 → バンド検出されず
・溶出バッファーにDTT 1mM添加 → 効果なし
・B-PER試薬添加時にもDTT 5mMを追加 → 効果不明(Westernでバンド出ず)
・溶出バッファーの濃度を通常の2倍に変更 → バンド出ず

カラム吸着や溶出の条件に問題があると考えております。

早期解決のためにはカラム自体を変更することも検討すべきかもしれませんが、現在のキットや試薬を使って工夫できる点がございましたら、ぜひご助言いただけますと幸いです。

なお、記載に不備や不明瞭な点がございましたら、ご指摘ください。
どうぞよろしくお願いいたします。
 
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(無題) 削除/引用
No.12999-29 - 2025/06/18 (水) 10:12:16 - yy
追記:pGEX系のため、IPTGの添加が抜けていたのは問題としてありそうです。
SDS-PAGE後のCBB染色やカラムの支持体への吸着の有無なども評価していこうと思います。未熟者にも関わらず皆様丁寧にご指導頂きありがとうございます。

(無題) 削除/引用
No.12999-28 - 2025/06/18 (水) 09:35:40 - yy
ありがとうございます。機能等理解するよう努めます。
>
> この際ですから、プラスミドのマップなどを見て、それぞれの機能、特徴など(特にこのような発現に関係するところ)わかるように勉強されるといいかと思います。

(無題) 削除/引用
No.12999-27 - 2025/06/18 (水) 09:34:34 - yy
G25さん:行うべき手順等について細かく教えて頂き本当にありがとうございます。何か失態をしたというよりも、慣れていないもの故に、私一人の判断でどこまで開示してよいものか線引きを考えながら質問させて頂いているためです…。勉強しながら実験を進めていき、また必要なことがあれば改めてトピックで相談させて頂きます。

(無題) 削除/引用
No.12999-26 - 2025/06/18 (水) 01:58:54 - おお
ちなみにGST融合蛋白発現ベクターでよく使われるのがpGEXシリーズで、発現に使っているプロモーターはPtacでLac promoterを利用したもので、LacIによって発現が抑制されています(菌株によるけど発現用の大腸菌では)。IPTGはこのLacIに結合してその機能を抑制します。けっかmRNA合成が起こり発現する用に作られています。Ptacは大腸菌内在性のプロモーターで構成されていてT7などの因子を必要としません。したがってDE3はなくても発現します。あってもいいけど関係ないかなというレベルです。

(無題) 削除/引用
No.12999-25 - 2025/06/18 (水) 01:44:11 - おお
>[Re:21] yyさんは書きました :
> 申し訳ありませんが、開示は厳しいです。
> IPTGが必要か判断しないと、根本的なミスになっている可能性はあるので、ラボの同僚にも相談しながら確認しようと思います。ありがとうございます。
>

この際ですから、プラスミドのマップなどを見て、それぞれの機能、特徴など(特にこのような発現に関係するところ)わかるように勉強されるといいかと思います。

(無題) 削除/引用
No.12999-24 - 2025/06/17 (火) 23:14:11 - おお
WBで発現とか一応見ているようだし、ポジコンとか同じベクターGSTだけのものとかなのかと思うとIPTG誘導性でないなにか特別なベクターなのかとも思ってしまうが(言えないという話も含めて)、

ぎゃくにWBで見ているので誘導が必要なベクターでもいくらかリークしていて、それが見えているだけかもしれないとも思える。

(無題) 削除/引用
No.12999-23 - 2025/06/17 (火) 21:32:41 - qq
>■使用したベクター・菌株
>・GSTタグ付きのrecombinant DNAを使用
>・BL21(DE3) Competent Cell(Thermo Fisher)に形質転換
> - コロニーPCRにて目的バンドの検出を確認

これだけを見ると、果たしてGST-fusionの組み換えプラスミドが取れているのかすら疑問ではあります。
まさか、コロPだけが根拠ではないのですよね?
それともGST-fusion蛋白のプラスミドをもらっての実験だろうか?
でも、スレはここでクローズかな、、

(無題) 削除/引用
No.12999-22 - 2025/06/17 (火) 18:46:37 - G25
いずれ市販のベクターを骨格にしているのだろうから、なぜ開示できないのかなあ。
口外をはばかれるようなやらかしだからですか?
DE3はIPTGで誘導するのを前提とした宿主ではあるがな(DE3は必要ではないけどあってもじゃまにならないからちうだけかもしれないけど)。

最近の発現系製品のマニュアルは、すべてが理想的にいった場合の王道しか書いていない傾向を感じています。つまりいきなり発現誘導した菌体をライセートにしてカラムにかけるだけ、みたいな。本当なら、昔ながらといか基本を守ってというか、色々なポイントで確認しながらやるべきだと信じています。目隠しでカラム精製までやってWesternで見えませんでしたというのじゃあまりに杜撰な実験ではないか。中間段階でいくらでも問題は起こり得ます。
まず、スタートのlysateをWesternしてまでも「濃度が低い」レベルでしか検出できなかったというのは、タンパク質発現系としては端から失敗でしょう。

・誘導前後のwhole lysateでSDS-PAGE(WesternではなくCBBで全タンパク質染色)して比較し、目的の融合タンパク質が十分に発現しているかどうか確認(場合によっては誘導条件を振って最適化)。通常、CBB染色でもバンドが確認できるくらいの発現があるもので、またそれくらい発現していないと単離取得するのは厳しい。十分な発現がない場合は培養、誘導条件を振ったり、宿主ベクター系を変える。

・誘導したlysateを遠心して上清(可溶画分)と沈殿(不溶画分、封入体)をそれぞれSDS-PAGEして融合タンパク質がどちらにあるかを確認する。

・上清に大部分あるいは十分量の融合タンパク質があったらカラム精製に進む。不要画分にある場合は、可溶画分に行くように培養条件を振るか、変性剤などで可溶化を試みる。

・可溶性のタンパク質でも(変性して可溶化したタンパク質は特に)、アフィニティーカラムでうまく精製・溶出できるとは限らないので、そうなったら別の手を考える(ゲルろ過などで別の方法で精製するとか、タグや宿主ベクター系を変えるとか)。

(無題) 削除/引用
No.12999-21 - 2025/06/17 (火) 16:44:00 - yy
申し訳ありませんが、開示は厳しいです。
IPTGが必要か判断しないと、根本的なミスになっている可能性はあるので、ラボの同僚にも相談しながら確認しようと思います。ありがとうございます。

>[Re:18] おおさんは書きました :
> お使いのベクターを開示できますか?IPTGが必要なのか判断ができないです。

(無題) 削除/引用
No.12999-20 - 2025/06/17 (火) 16:41:14 - yy
未熟者に教えて頂きありがとうございます。
方針を決めるためにも確かめてから進めていこうと思います。

>[Re:17] おおさんは書きました :
> これを確かめないとてをどのように打つのか決めるのに困ると思いますよ。

(無題) 削除/引用
No.12999-19 - 2025/06/17 (火) 16:38:27 - yy
遠心で上清にいっている仮定で進めてしまっていました。
ご指摘ありがとうございます。

>[Re:16] 774Rさんは書きました :
> B-PERで菌を壊した後、遠心で上清にいくか沈殿にいくか試してください。

(無題) 削除/引用
No.12999-18 - 2025/06/17 (火) 06:40:13 - おお
お使いのベクターを開示できますか?IPTGが必要なのか判断ができないです。

(無題) 削除/引用
No.12999-17 - 2025/06/17 (火) 06:38:02 - おお
>[Re:11] yyさんは書きました :

>
> 吸着してしまっている可能性もあると思います(否定できておりません)。
> ただ、フロースルーを抜けて吸着そのものも不十分である可能性を上げています。ご意見を頂きありがとうございます。

これを確かめないとてをどのように打つのか決めるのに困ると思いますよ。
フロースルーにあったとしても全く吸着しないと言えません。例えば一部の蛋白はアグってGSTが露出してないが、露出しているものはちゃんとついているとか言うこともあるのでしっかりと確認しながら進めてください。

(無題) 削除/引用
No.12999-16 - 2025/06/17 (火) 05:20:47 - 774R
B-PERで菌を壊した後、遠心で上清にいくか沈殿にいくか試してください。

もし沈殿にいってる(つまり不溶性)ならGST精製カラムに結合できません。

>[Re:10] yyさんは書きました :
> >[Re:2] 774Rさんは書きました :
> > 発現させたGST融合タンパク質が可溶化してるかどうかの情報はありますか?
>
> SDS-PAGEを実施していますが、それ以上の情報はなく、申し訳ありません。
> 実験手順が着実にできているか評価しながら進めていこうと思います。
> ご意見を頂きありがとうございます。
>
>

(無題) 削除/引用
No.12999-15 - 2025/06/17 (火) 03:49:12 - yy
> フロースルー画分の目的のタンパクがあるとしても吸着したタンパク量が溶出できて実験に使えるタンパク量が取れるならそれでもだいたいOKかなと思えます。だから、カラムについているかどうか一度確認するべきでしょう。

フロースルーを評価した際には毎回バンドが出ています。カラム付着の評価も行うべきですね、ご意見を頂きありがとうございます。 Detergentについての情報も助かります。

(無題) 削除/引用
No.12999-14 - 2025/06/17 (火) 03:45:07 - yy
>[Re:7] おおさんは書きました :。
> PVP40やBSAをカラムにロードしてしばらく静置したあと、平衡化するという手順。

教えて頂きありがとうございます。
こちらは行ったことがないため、参考にさせて頂きます。

(無題) 削除/引用
No.12999-13 - 2025/06/17 (火) 03:43:44 - yy
>[Re:6] おおさんは書きました :
> 大抵はアガロース(お示しのものも)かセファでックスの支持体でそれなら劇的に変わるだろうかとおもいますが、、、
> もう一つのオプションとしては磁気ビーズかもしれませんが、支持体があるのには変わりません。色々試せるならやる価値がないとは言いませんけど。

ご意見を頂きありがとうございます。
試せるものの数にも限りがあるので、磁気ビーズも含めて吟味していこうと思います。

(無題) 削除/引用
No.12999-12 - 2025/06/17 (火) 03:41:45 - yy
>[Re:5] おおさんは書きました :


> このようなことを避けるにはたとえばB-PERでカラムを平衡化して、B-PER+Glutathioneで溶出するというやり方が一つ候補と思われます。あるいはBufferなど文献など参考にして自身でDetergentを入れて作ってみるか。絶対的な解決方法ではありませんし、下流の実験でつかったDetergentがじゃまになるかも考慮すべきところです。
>

丁寧に教えて頂きありがとうございます。
「B-PERでカラムを平衡化して、B-PER+Glutathioneで溶出」こちらは特に早期に実践できそうな気がしています。

(無題) 削除/引用
No.12999-11 - 2025/06/17 (火) 03:38:27 - yy
>[Re:4] おおさんは書きました :
> カラムの支持体に吸着してしまって溶出できない可能性は否定できてますか?

吸着してしまっている可能性もあると思います(否定できておりません)。
ただ、フロースルーを抜けて吸着そのものも不十分である可能性を上げています。ご意見を頂きありがとうございます。

(無題) 削除/引用
No.12999-10 - 2025/06/17 (火) 03:35:14 - yy
>[Re:2] 774Rさんは書きました :
> 発現させたGST融合タンパク質が可溶化してるかどうかの情報はありますか?

SDS-PAGEを実施していますが、それ以上の情報はなく、申し訳ありません。
実験手順が着実にできているか評価しながら進めていこうと思います。
ご意見を頂きありがとうございます。

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