光子到大肽，结构多样化的配体激活G蛋白偶联受体(GPCRs)的生理功能。配体结合的GPCRs作为鸟嘌呤核苷酸交换因子，在Gβγ存在的情况下，催化Gα亚基上的GDP与GTP交换，导致Gα亚基从Gβγ二聚体解离，形成两个功能单元(Gα和Gβγ)。Gα和Gβγ亚基都向各种细胞信号转导通路。根据序列和功能同源性，G蛋白可分为4个家族:Gs、Gi、Gq和G12。Gαi家族(包括Gαz)是G蛋白中最大的家族。它们传递GPCRs的信号来调节各种生物功能。目前还没有直接的方法来测量受体对Gαi蛋白的激活(直到这个试剂盒)。大多数报告使用下游途径之一，即腺苷酸环化酶的抑制作为读数。

         

         而武汉纽斯特生物技术有限公司推出的 Gαi活性检测试剂盒主要是依据单克隆抗体能够特异性的识别特殊构象的Gαi GTP 结合蛋白，而不识别Gαi GDP结合蛋白，进而简单并且快速的进行Gαi 的活性检测。同时试剂盒中的Gαi GTP 单克隆抗体也可以进行免疫组化实验中细胞和组织中Gαi的活性监测。每套试剂盒可以进行 30 次检测。

 

检测原理

    

   武汉纽斯特生物技术有限公司的Gαi 活性检测试剂盒主要是利用识别蛋白特异构象的Gαi GTP 单克隆抗体特异性的去检测细胞提取物或者体外的（样品需要进行 GTPγS 活化处理）活性Gαi GTP 的水平。简言之，特异性识别Gαi 活化构象的鼠单克隆抗体可以特异性结合细胞裂解液中的Gαi GTP 活性蛋白，然后利用 Protein A/G 将抗原抗体的结合物吸附下来，再利用识别Gαi的兔多克隆抗体进行免疫印迹分析进行检测。

 

试剂盒组份及保存

试剂盒所需自备物品

 

1. 刺激和未刺激的细胞裂解物；

2. 蛋白酶抑制剂；

3. 4 °C 摇杆或者摇床；

4. 0.5 M EDTA (pH 8.0)；

5. 1 M MgCl2；

6. 2X reducing SDS-PAGE sample buffer；

7. 电泳和免疫印迹相关试剂；

8. 免疫印迹缓冲液 TBST (10 mM Tris-HCl, pH 7.4, 0.15 M NaCl, 0.05% Tween-20)；

9. 免疫印迹封闭缓冲液 (TBST containing 5% 脱脂奶粉 or 3% BSA)；

10 ECL 检测试剂；

 

实验操作步骤

 

A  试剂制备

1X Assay/Lysis Buffer：实验前用去离子水将 5X 的 Assay/Lysis 缓冲液稀释成 1X 的缓冲液，并在使用前加入蛋白酶抑制剂如 1 mM PMSF, 10 µg/mL leupeptin（亮肽素），或 10 µg/mLaprotinin（抑肽酶）。 

 

B  样品处理

  贴壁细胞

1. 培养细胞密度达到大约 80%-90%之间（直径 10 cm 培养皿，~107个细胞），并用活性剂或抑制剂进行处理。

2. 吸去培养基并用冰冷的 PBS 洗涤两次。

3. 向细胞中加入 1X Assay/Lysis 缓冲液（每个直径 10cm 的组织培养皿中加入 0.5-1mL）。

4. 将培养皿放置于冰上处理 10-20 分钟。

5. 用细胞刮棒把细胞从培养皿下分离下来。

6. 将细胞裂解物转入合适的管中并放置于冰上。

7. 如果核发生裂解，细胞裂解物可能会变得非常的粘稠并且难以吸取。当这种情况出现时，将细胞裂解物用 27½的注射器针头来回吸取 3-4 次，以破坏基因    组DNA，从而避免上述情况的出现。

8. 4°C 12000 g, 离心 10 min。

9. 收集上清（~1-2 mg 总蛋白）并放置于冰上使用。如果样品不立即使用，请将处理后的样品存放于-70°C 条件下。

悬浮细胞

1. 培养细胞并用活化剂或抑制剂进行处理。

2. 计数细胞后离心。

3. 吸去培养基并用冰冷的 PBS 洗涤两次。

4. 向细胞中加入 1X Assay/Lysis 缓冲液（每个直径 10cm 的组织培养皿中加入 0.5-1mL）。

5. 反复吹打细胞进行裂解。

6. 将细胞裂解物转入合适的管中并放置于冰上。

7. 如果核发生裂解，细胞裂解物可能会变得非常的粘稠并且难以吸取。当这种情况出现时，

  将细胞裂解物用 27½的注射器针头来回吸取 3-4 次，以破坏基因组DNA,从而避免上述情况的出现。    

8. 4°C 12000 g, 离心 10 min。

9. 收集上清（~1-2 mg 总蛋白）并放置于冰上使用。如果样品不立即使用，请将处理后的样品存放于-70°C 条件下。

 

C.体外用 GTPγS/GDP 处理蛋白以用作阳性和阴性的对照(可选）

 

注意：在细胞体内环境条件下大约有 10%的Gαi被激活，而在体外用 GTPγS 处理大约有90%的Gαi被激活。 

 

1. 准备两个离心管，每个管中各加入 0.5 mL 的细胞提取物（如果是纯的Gαi蛋白则每个管中加入的蛋白量为 1ug）。

2. 每个管中加入 20ul 0.5M EDTA(终浓度即为 20 mM)。

3. 一个管中加入 5ul 的 100X GTPγS（终浓度即为 100 uM）作为阳性对照。另一个管中加入 5ul 的 100X GDP（终浓度即为 1 mM）作为阴性对照。

4. 将离心管置于 30°C 条件下反应 30 min 并不断搅动。

5. 终止反应：将管置于冰上并加入 32.5ul 1M MgCl2(终浓度即为 60mM)。 

 

D. 激活Gαi的亲和沉淀

1. 加入 0.5-1 mL(总蛋白的含量大约为 1mg)的细胞裂解物至微量离心管中。

2. 向管中加入 1mL 的 1X Assay/Lysis 缓冲液。

3. 向管中加入 1ul 的活性Gαi 单克隆抗体。(Cat.# 26907)

4. 用涡旋振荡仪将 protein A/G 凝胶柱充分混匀，

5 .然后快速的吸出 20ul 悬浮珠浆液加入离心管中。

6. 将管置于 4°C 条件下孵育1小时，并轻轻的进行摇动。

7. 5000g，离心 1 分钟。

8. 弃上清，这一步要非常小心以避免珠子的损失。

9. 用 0.5 mL 的 1X Assay/Lysis 缓冲液洗涤珠子三次，离心并弃去上清。

10. 最后一次洗涤后，小心的移去所有的上清。

11. 用 20ul 的 2X SDS-PAGE 样品缓冲液重悬样品。

12. 样品煮沸 5min。 

13. 5000g，离心 10s。

 

E. 蛋白印迹实验 

1. 取 15ul 样品/孔上样 17%配体胶。

2. 按照制造商的说明进行 SDS-PAGE。

3. 按照制造商的说明将凝胶蛋白转到 PVDF 或硝化纤维素膜。 

4. 将 PVDF 膜浸入 100%甲醇 15s，然后在室温放置 5 min 晾干。 注意：如果使用的是硝化纤维 素膜，此步省略。 

5. 封闭； 用 TBST 缓冲液配制 5%的脱脂牛奶或者 3%BSA 在室温下孵育 1小时进行封闭，并需要恒定振荡。 

6 用 TBST 缓冲液洗涤膜三次/5min。

7. 孵育一抗：用 TBST 缓冲液配制的 5%脱脂牛奶或 3%BSA 稀释Anti-Gαi PAb(Cat.# 21006),稀释比例为 1:50-1:1000，主要根据样品中含有的Gαi蛋     白的量）室温下孵育 1-2 小时，或者 4°C 条件下过夜孵育.

8. 用 TBST 缓冲液洗涤膜三次/5min。

9. 孵育二抗：（例如羊抗兔 IgG-HRP）用 TBST 缓冲液配制的 5%脱脂牛奶或 3%BSA 按1:1000 稀释比例稀释后使用，室温下孵育 1 小时并恒定振荡。

10. 用 TBST 缓冲液洗涤膜三次/5min。

11. 使用实验者所选择的检测方法进行显色如 ECL 显色法。

 

示例结果

 

下图展示的是武汉纽斯特生物技术有限公司的Gαi活性试剂盒的典型结果。下面的数据仅供参考

Gαi活性分析

   

图 A：CHO细胞转染的野生型Gαi,用 GDP处理(lane 1)和用GTPγS处理(lane 2）以及活化的Gαi-Q204L (lane 3)用抗活性的Gαi单克隆抗体（Cat.No.26901)免疫亲和沉淀，用anti- Gαi mouse monoclnal antibody (Cat.No 26003). 做免疫印迹分析。（top panel)

 底部为细胞裂解液用anti- Gαi mouse monoclnal antibody (Cat.No 26003).做免疫印迹，作为参照。

图 B: 表达人源的m2 mA ChR HEK293细胞用carbachol处理(lane 2）和不用carbachol处理(lane 2）用抗活性的Gαi单克隆抗体（Cat.No.26901)免疫亲和沉淀，用Anti-Gαi PAb (Cat.No.21006).做免疫印迹分析（top panel)

  底部为细胞裂解液用anti-tubulin 做免疫印迹,作为参照。