Co-IP

免疫共沉淀(Co-Immunoprecipitation, Co-IP)是基于抗原-抗体特异性结合原理,研究蛋白质间相互作用的经典分子生物学技术。该技术可在非变性条件下捕获细胞内天然状态的 “诱饵蛋白 - 互作蛋白” 复合物,克服了体外蛋白相互作用检测(如体外 Pull-down)无法反映生理状态下互作关系的缺陷,兼具特异性强、结果可信度高、操作相对简便的特点。Co-IP 不仅能验证已知蛋白间的相互作用,还可通过质谱鉴定筛选诱饵蛋白的未知互作搭档,广泛应用于信号通路调控、蛋白复合物组成分析、疾病相关分子机制研究等领域,是解析蛋白质网络调控的核心技术之一。相较于其他互作检测技术,Co-IP 能最大程度保留蛋白天然构象与互作状态,结果更贴近生物体内真实情况,已成为生命科学研究中不可或缺的基础技术。

原理介绍

Co-IP 的核心原理是利用特异性抗体捕获目标蛋白(诱饵蛋白),并通过蛋白间的生理相互作用,同步捕获与诱饵蛋白结合的互作蛋白(猎物蛋白),最终通过检测共沉淀的蛋白复合物,验证或筛选蛋白间的相互作用。采用温和的非变性裂解液(如含 NP-40、Triton X-100)处理细胞或组织,在不破坏蛋白间天然相互作用的前提下,提取总蛋白;向蛋白裂解液中加入针对诱饵蛋白的 IP 级特异性抗体,4℃孵育使抗体与诱饵蛋白充分结合,形成 “抗体 - 诱饵蛋白” 复合物;加入 Protein A/G 偶联的磁珠或琼脂糖珠,该磁珠可特异性结合抗体的 Fc 段,从而将 “抗体 - 诱饵蛋白 - 互作蛋白” 复合物共沉淀到磁珠上;通过多次洗涤去除未结合的杂蛋白,再用洗脱液将复合物从磁珠上洗脱,最后通过 Western Blot 检测已知互作蛋白,或通过质谱鉴定未知互作蛋白。

文献案例

《Cell》发表题为“Interfamily co-transfer of sensor and helper NLRs extends immune receptor functionality between angiosperms”的研究论文。研究人员前期发现,水稻缺乏对细菌性条斑病的有效抗病基因,而辣椒等茄科作物则拥有识别该病原的NLR免疫受体。但单独转移辣椒的受体(如Bs2)到水稻中无法奏效,这是因为免疫信号在远缘作物中无法被解码。基于“感受型-辅助型”NLR受体协同作用的机制,团队提出了一个创新猜想:必须将负责识别病原的“感受型NLR”和负责传递信号的“辅助型NLR”配对转移,才能重构完整的免疫通路。为验证这一猜想,研究人员将辣椒的感受型受体Bs2与烟草的辅助型受体NRC共同导入水稻。要证实这一跨物种重构的免疫通路在水稻细胞内成功组装,必须提供Bs2与NRC受体蛋白之间存在相互作用的直接证据。Co-IP技术在此起到了核心验证作用。研究人员在转基因水稻中共表达带不同标签的Bs2与NRC蛋白,通过免疫共沉淀实验直接证明,两者能在水稻细胞内形成稳定的蛋白质复合物。这为跨物种免疫通路的成功组装提供了关键的分子互作证据。最终,这对受体组合成功激活了水稻的免疫反应,使其获得显著抗病性且不影响农艺性状。

CO-IP-文献案例


送样标准

动物细胞

>1×10⁷个/份,PBS 洗涤后离心收集,液氮速冻后 - 80℃保存,干冰运输;需注明细胞系名称及处理条件

动物组织

>0.5g/份,新鲜组织用 PBS 洗净血迹,液氮速冻后 - 80℃保存,干冰运输;需明确组织部位

植物组织

>1g/份,液氮速冻后 - 80℃保存,干冰运输;需提前去除细胞壁干扰(如研磨后过滤)

过表达细胞 / 组织

>5×10⁶个细胞或 0.3g 组织,需提供标签信息(如 FLAG、GFP)及过表达验证报告,-80℃保存,干冰运输

交付内容

样本质检报告

包含总蛋白浓度、纯度检测结果,Input 样品 WB 验证结果(确认诱饵蛋白和互作蛋白表达);

Co-IP 原始实验数据

Input 组、IgG 对照组、IP 实验组的 WB 原始图谱,条带灰度值定量分析结果;

互作验证报告

明确蛋白间是否存在相互作用的结论,结合对照组结果排除假阳性,提供条带对比分析;

技术支持文档

提供实验优化建议(如裂解液配方调整、抗体浓度优化)、常见问题排查指南,若为质谱鉴定则提供蛋白鉴定列表及生信分析报告。

常见问题

①裂解条件过于剧烈,破坏了蛋白间的天然相互作用,需更换温和的非变性裂解液(如降低去垢剂浓度);②诱饵蛋白抗体特异性差或非 IP 级抗体,无法有效捕获诱饵蛋白,需更换经 IP 验证的特异性抗体;③蛋白表达量过低,可通过过表达系统提高蛋白丰度,或增加总蛋白上样量;④孵育时间不足,可延长抗体与蛋白的孵育时间至过夜。

①磁珠非特异性结合,可在孵育前用总蛋白预孵育磁珠 10min,去除非特异性结合位点;②洗涤不充分,增加洗涤次数(3-4 次)或延长洗涤时间,可在漂洗缓冲液中适当提高盐浓度;③抗体浓度过高,降低抗体使用量,避免抗体过剩导致非特异性结合;④选择与实验组抗体同源同型的 Normal IgG 作为对照,确保对照的有效性。

①磁珠与抗体结合效率低,可更换 Protein A/G 磁珠,或使用交联剂将抗体与磁珠共价结合;②洗脱条件温和,可采用变性洗脱(如 1×SDS-PAGE 上样缓冲液)提高洗脱效率,或增加洗脱液体积后浓缩;③总蛋白量不足,适当增加初始样本量(细胞或组织),提高总蛋白提取量。

①Co-IP 无法直接区分直接与间接互作,需结合体外 Pull-down 实验(使用纯化的重组蛋白)验证直接结合;②通过分子克隆构建诱饵蛋白的截短体,明确互作结构域,排除通过中间蛋白介导的间接互作;③利用双分子荧光互补(BiFC)等细胞内原位互作技术,进一步验证蛋白间的直接相互作用。

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