18101298214
发布日期:2025/6/20 21:54:00

在细胞信号传导的复杂网络中,IKK(IκB 激酶)如同一位关键的 “信号调控师”,其磷酸化状态更是科研领域的焦点。IKK激酶复合物(IκB kinase)是NF-κB信号通路的枢纽,调控炎症、免疫应答、细胞凋亡等关键生理过程。然而,在WB实验中,磷酸化IKK的检测充满挑战,无条带,背景高,条带模糊等问题层出不穷,实验中的每一步都可能会影响最后的结果。今天,小优带领大家深入探讨IKK磷酸化在WB实验中的要点,助力攻克这一难题。

IKK结构和功能

IKK 复合体是由两种激酶(IKKα 和 IKKβ)和一个调节亚基 NEMO/IKKγ 组成。IKKα 和 IKKβ 具有相似的结构,包括一个 N 端激酶结构域(KD),是催化活性的核心区域,负责磷酸化底物;一个泛素样结构域(ULD)和一个螺旋支架二聚体结构域(SDD),介导亚基间的相互作用,使 IKKα 和 IKKβ 形成同源或异源二聚体[1],而二聚体的形成是激酶活性的基础。IKKγ(NEMO)则是调节亚基,其 N端区域与 IKKβ 具有高亲和力,中心卷曲螺旋区域参与多种蛋白相互作用,C端锌指结构域(LZ)能与多泛素链结合,介导IKK 复合体的激活[2]

图1  IKK复合体

IKK 激酶复合物是 NF-κB 级联反应的核心元件,IKK复合体的激活主要依赖于IKKβ中Ser177和Ser181的磷酸化(IKKα中的Ser176和Ser180),磷酸化后会引起构象变化,从而导致激酶激活[3,4]研究发现,IKKβ主要负责经典通路的激活,以及响应TNF-α、LPS等刺激,磷酸化IκBα的Ser32/36位点,触发其泛素化降解,释放NF-κB入核。IKKα主导非经典通路,在被NIK激酶激活后,磷酸化p100蛋白(NF-κB2前体),促使其加工为p52,与RelB形成二聚体调控B细胞分化、淋巴器官发育。

图2  NF-κB经典途径和非经典途径

IKK复合体特殊的结构,及其不同亚基激活的特点都会影响后续检测,那在实际实验中,应怎样操作才能得到满意的条带呢,下面让小优带大家来一起看看在WB中如何力挽狂澜。

WB检测要点

01样本刺激处理

适当的细胞刺激是诱导 IKK 磷酸化的关键。刺激不足,IKK 磷酸化水平低,刺激过度,细胞应激反应异常,产生非特异性磷酸化等干扰,且不同细胞类型对刺激物的敏感性不同,如某些细胞对 TNF-α 敏感,而另一些细胞则对 LPS 反应更强烈,实验中需反复摸索刺激条件。我们之前有总结过一篇文章,大家可以参考下:【小优细节君】P65磷酸化如何刺激?文献来解答!

02合适的收样时间

磷酸化IKK状态是呈现动态变化的,从刺激到磷酸化达到峰值再到下降时间较短,且不同细胞系也有一定的差异,收样时间不准可能会错过检测最佳时机,导致结果无条带或条带模糊。例如THP-1细胞磷酸化IKK的半衰期是LPS刺激后2小时左右。因此在实验前建议先进行预实验,每隔5min收集一次样本,通过多次收样确定样本刺激处理后磷酸化IKK达到峰值的时间点。

图3 LPS刺激THP-1细胞不同收样时间IKK的磷酸化程度

03合适的抗体选择

IKK复合体中不同亚基(IKKα和IKKβ)磷酸化主导的途径不同,在实验中要根据实验目的选择合适的一抗进行检测。一般情况下我们可以选择能够同时检测p-IKKα/β的抗体,若是需要单独检测各亚基的功能,那就应根据需要选择针对各亚基的抗体。

04检测“双内参”

检测磷酸化蛋白的同时,必须检测总蛋白,在结果分析中,更要通过磷酸化和总蛋白的比值,排除表达量波动的干扰;另也要检测体系内参(GAPDH、Actin等)以确保上样量一致。

05其他实验细节

(1)样本制备过程中添加足量磷酸酶抑制剂,防止蛋白降解;在制样过程中增加超声处理,尽可能的充分裂解样品,暴露抗原表位。使用新鲜样本进行实验;

(2)对于磷酸化的抗体,封闭剂的选择也十分重要,需根据一抗进行调整,例如CST抗体推荐应用新鲜配制的实验级脱脂奶粉。

(3)p-IKK的分子量在85kd左右,在电泳时要选择合适的凝胶浓度,一般是8%-10%的凝胶,或4-20%的梯度胶。适当增加转膜时间,转膜过程中全程保持低温。

磷酸化IKK在WB实验中虽挑战重重,但只要在实验的各个环节精心操作、细致优化,掌握这些实验要点,相信大家一定能有效提高检测成功率和准确性。为IKK在细胞信号传导中的作用机制,相关疾病研究和治疗提供有力的实验依据。

部分推荐产品助力您的实验:

参考文献:

[1] Israël A. The IKK complex, a central regulator of NF-κB activation. Cold Spring Harb Perspect Biol. 2010 Mar;2(3): a000158. doi: 10.1101/cshperspect. a000158 
[2] May MJ, D'Acquisto F, Madge LA, et al. Selective inhibition of NF-κB activation by a peptide that blocks the interaction of NEMO with the IκB kinase complex. Science. 2000 ;289(5484): 1550-4. doi: 10.1126/science.289.5484.1550
[3] Mercurio F, Zhu H, Murray BW, et al. IKK-1 and IKK-2: cytokine-activated IκB kinases essential for NF-κB activation. Science. 1997 278(5339): 860-6. doi: 10.1126/science.278. 5339.860
[4] Delhase M, Hayakawa M, Chen Y, et al. Positive and negative regulation of IκB kinase activity through IKKβ subunit phosphorylation. Science. 1999 Apr 9;284(5412):309-13. doi: 10.1126/science.284.5412.309
 

 

上一篇:恭植大讲堂 | 立即预约华子春教授《实体肿瘤的细菌治疗:昨天、今天和明天》(内附上期课堂限时回放) 下一篇:技术 | 利用HiBiT标签与NanoBRET® TE技术研究GPCRs与配基结合
已经到最底了
服务支持
新闻资讯
关于我们
微信扫一扫