各種裂解液中的破膜組分主要用于細(xì)胞裂解，以便釋放細(xì)胞內(nèi)部的蛋白質(zhì)、核酸和其他生物分子。細(xì)胞裂解液的主要目的：1.利用去污劑破壞脂質(zhì)雙分子層，破裂細(xì)胞；2. 溶解蛋白；3. 蛋白變性使其穩(wěn)定；4. 抑制蛋白酶活性 

關(guān)于去垢劑 (detergents)：

幾種組織/細(xì)胞裂解液裂解強(qiáng)度(應(yīng)用)的差異主要還是配方中去污劑種類和濃度的不同。去污劑分為變性去污劑(denaturing detergents)和非變性去污劑(non-denaturing detergents)，前者可以是陰離子，比如SDS；或陽離子，比如乙基三甲基溴化銨。這些去垢劑總體來說破壞膜和通過打破蛋白-蛋白間相互作用來變性蛋自；非變性去垢劑分為非離子，比如Titon X-100；膽鹽，比如膽酸鹽類；和兩性離子去垢劑，比如CHAPS。

不同類型的裂解液和其破膜組分具有不同的功能和特點(diǎn)：

例如，在免疫沉淀或ELISA實(shí)驗(yàn)中，Tween 20常用于洗脫非特異性結(jié)合的蛋白質(zhì)，以減少背景信號(hào)，提高實(shí)驗(yàn)的特異性和靈敏度。在蛋白質(zhì)提取和純化過程中，可以防止蛋白質(zhì)的非特異性吸附和變性，幫助保持蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性。CHAPS常用于保持蛋白質(zhì)活性和結(jié)構(gòu)的同時(shí)破裂膜結(jié)構(gòu)，適用于功能分析。Digitonin作為一種溫和的去污劑，可以選擇性地溶解包含膽固醇的膜，如細(xì)胞膜和線粒體外膜，但對(duì)線粒體內(nèi)膜影響較小。這使得它特別適合用于區(qū)分和分離線粒體外膜和內(nèi)膜。常用于選擇性地提取線粒體外膜，同時(shí)保持內(nèi)膜的完整性。相比于其他去污劑，Digitonin的作用較為溫和，能夠在保持蛋白質(zhì)活性的同時(shí)提取膜蛋白，這對(duì)于需要保留蛋白質(zhì)功能的實(shí)驗(yàn)非常重要。NP-40是很溫和的去垢劑，1%濃度的基本可以破壞掉胞膜，而對(duì)核膜破壞的作用弱，結(jié)合特定的buffer可以獲得胞漿蛋白。 

TritonX-100的能力介于NP40和SDS之間，偏向于NP40，溶解脂質(zhì)，增加細(xì)胞膜的通透性，也是常用的細(xì)胞裂解液成分之一，在保護(hù)蛋白活性方面有一定作用（SDS基本會(huì)使蛋白變性失活）。但是去垢劑屬性只是一方面，buffer、配比、濃度、提取方法和材料處理也都是關(guān)鍵因素。

2. 陰離子型去污劑（如SDS, Deoxycholate）：

? 能有效溶解細(xì)胞膜及蛋白質(zhì)，常用于徹底裂解細(xì)胞，提取總蛋白質(zhì)。
? 會(huì)使蛋白質(zhì)變性，適合用于SDS-PAGE和Western Blot等實(shí)驗(yàn)。

例如，去氧膽酸鈉能有效地破壞細(xì)胞膜和核膜，廣泛用于總蛋白質(zhì)提取。在裂解細(xì)胞和組織時(shí)，它能夠幫助溶解細(xì)胞膜中的脂質(zhì)成分，釋放細(xì)胞內(nèi)容物。因此，常用于溶解和提取膜蛋白。相比于非離子型去污劑，它能夠更加徹底地溶解難以提取的膜蛋白。

SDS屬于陰離子型去垢劑，最厲害，基本可以把細(xì)胞完全破掉，DNA會(huì)釋放出來，裂解液變得很粘稠。 

去氧膽酸鈉有時(shí)與其他去污劑（如SDS）聯(lián)合使用，以增強(qiáng)去污和蛋白質(zhì)溶解效果。在某些情況下，與非離子型去污劑（如Triton X-100）聯(lián)合使用，可以兼顧蛋白質(zhì)溶解和活性保持。

一些常用裂解液的主要特點(diǎn)和差異：

• 用于普通的Western、IP或co-IP，通常使用Western及IP細(xì)胞裂解液。裂解細(xì)胞或組織后，沒有非常粘滯的透明狀DNA團(tuán)塊形成，不必采用超聲處理等就可以非常理想地用于后續(xù)操作。另外該裂解液裂解的產(chǎn)物也適合用于磷酸化蛋白的Western檢測。

• 對(duì)于某些特殊蛋白的IP，如果發(fā)現(xiàn)Western及IP細(xì)胞裂解液)效果不是非常理想，可以嘗試用RIPA裂解液(強(qiáng)、中或弱)或NP-40裂解液。如果發(fā)現(xiàn)IP的時(shí)候背景很高，即非特異的蛋白也被IP下來，則需要選用裂解強(qiáng)度較高的裂解液，例如RIPA裂解液(強(qiáng)或中)。如果發(fā)現(xiàn)目的蛋白無法被IP下來，則說明裂解液的強(qiáng)度過強(qiáng)，可以使用較為溫和的裂解液例如RIPA裂解液(弱)或NP-40裂解液。

• 對(duì)于某些難溶解蛋白的Western，如果發(fā)現(xiàn)Western及IP細(xì)胞裂解液效果不是非常理想，可以嘗試使用裂解強(qiáng)度更高的裂解液例如RIPA裂解液(強(qiáng)、中)或SDS裂解液。

• 用于特定用途需要自行添加特定抑制劑或不需要添加抑制劑時(shí)，可以考慮最后兩種。用Western及IP細(xì)胞裂解液（無抑制劑）在很多時(shí)候可以兼容酶活性和生物小分子的檢測，對(duì)于特定的酶或生物小分子的檢測是否兼容需要自行測試。Western及IP細(xì)胞裂解液（無抑制劑）的裂解能力比RIPA裂解液（強(qiáng)，無抑制劑）弱一些，但用于酶活性和生物小分子時(shí)，兼容性通常會(huì)更好一些。

蛋白酶抑制劑：抑制蛋白酶的活性，避免蛋白過度降解。

磷酸酶抑制劑：抑制去磷酸化作用

3. 裂解酶（如Lysozyme, Trypsin）：
? 針對(duì)特定類型的細(xì)胞，如細(xì)菌細(xì)胞，能夠降解細(xì)胞壁成分，使細(xì)胞膜易于裂解。
? 常與其他裂解劑聯(lián)合使用，增強(qiáng)裂解效果。

4. 機(jī)械破碎法（如超聲波裂解、玻璃珠研磨）：
? 不依賴化學(xué)裂解液，適用于堅(jiān)硬的細(xì)胞壁（如酵母和植物細(xì)胞）。
? 可通過控制處理強(qiáng)度和時(shí)間調(diào)節(jié)裂解效果。

5. 高滲或低滲裂解（如低鹽緩沖液）：
? 利用滲透壓差導(dǎo)致細(xì)胞脹裂或收縮破裂，適合裂解脆弱的細(xì)胞類型。
? 通常配合其他裂解方法使用，以提高效率。

6. 有機(jī)溶劑（如乙醇、乙酸乙酯）：
? 能溶解脂質(zhì)膜，但可能對(duì)蛋白質(zhì)有較大破壞作用。
? 適用于某些特定實(shí)驗(yàn)，如脂質(zhì)分析。

選擇合適的裂解液及其破膜組分，取決于具體的實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮图?xì)胞類型。確保實(shí)驗(yàn)條件不會(huì)破壞目標(biāo)分子的活性或結(jié)構(gòu)，是進(jìn)行成功實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵。

（來源 微信公眾號(hào)：“科研這點(diǎn)事兒”）